Особенности изучения алгоритмизации программирования в основной школе

Департамент образования  администрации Владимирской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Среднего профессионального  образования

Владимирской  области

«Владимирский педагогический колледж»

 

 

 

 

 

 

 

                                     Курсовая работа на тему:

"Особенности изучения алгоритмизации программирования в основной школе"

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка группы Инф-491

Васильева Ольга  Алексеевна

Приняла:

Преподаватель по информатике

Коршунова Наталья  Ивановна

 

 

 

Оглавление

 

Введение

1. Теоретические основы.

1. Определение основных понятий
2. Подходы к изучению программирования
3. Понятие алгоритма
4. Формы представления алгоритма
5. Учебный алгоритмический язык

2. Методические особенности изучения раздела «Алгоритм и исполнители»

2.1Содержание раздела в стандарте

Заключение

Библиографический список

 

 

 

Введение

Преподавание информатики  в школах нашей страны фактически начиналось с преподавания программирования. В то время даже был провозглашен лозунг: “Программирование - это вторая грамотность”. Заметим, что компьютеры в школах тогда практически отсутствовали. Для ЭВМ первых поколений это было достаточно сложным и трудоемким занятием, искусством которого овладевали за многие  годы.  Прогресс  вычислительной техники и развитие программирования привели к тому, что им начало заниматься всё большее число людей, а профессия программиста стала престижной.

Одновременно с революционным  развитием аппаратного и программного обеспечения и оснащением современной  компьютерной техникой учебных заведений  курс информатики претерпел существенные изменения. Наиболее яркая характеристика такого изменения - вымывание программирования из школьного курса информатики.

Следует остановиться на определении программирования. Программирование - это раздел информатики, изучающий  вопросы разработки программного обеспечения ЭВМ. В узком смысле под программированием понимают процесс создания программы на одном из языков программирования. Создание прикладных компьютерных программ принято называть прикладным программ.

Изучение алгоритмизации в школьном курсе информатике может иметь два целевых аспекта: первый – развивающий аспект, под которым понимают развитие алгоритмического мышления учащихся; второй – программистский аспект, под которым понимают развитие навыков составление учебных программ. Первый аспект связан с усилением фундаментальной компоненты курса информатики. Ученикам даются представления о том, что такое языки программирования, что представляет собой программа на языках программирования, как создается программа в различных средах. Второй аспект носит профориентационный характер. Профессия программиста в наше время является достаточно распространенной и престижной. Изучение программирования в рамках школьного курса позволяет ученикам испытать свои способности к такого рода деятельности.

 

Объект данной курсовой работы – это алгоритмическая содержательная линия школьного курса информатики, которая включает в себя вопросы, связанные с методами и средствами формализованного описания действий исполнителя.

Предмет – это методические особенности изучение раздела «алгоритм и исполнители» непосредственно в базовом курсе информатики.

Цель курсовой работы – раскрыть методические особенности изучения раздела «алгоритм и исполнители» в базовом школьном курсе информатики, представив разнообразные подходы, применяемые различными авторами для построения раздела, и выявив их существенные различия.

 

 

 

1. Теоретические основы

 

1. Определение основных понятий

 

Существует несколько  парадигм (образчиков) программирования:

   * процедурное;

   * логическое;

   * функциональное;

   * объектно-ориентированное.

Процедурное программирование является универсальным и наиболее распространённым видом программирования. Для него существует наибольшее количество языков программирования. К ним относятся: Ассемблер, Фортран, Бейсик, Паскаль.

Логическое  программирование в основном представлено языком Пролог. Этот язык основан на логических построениях. Логическое программирование предполагает, что компьютер должен уметь работать по логическим построениям, которыми пользуется человек.

Функциональное  программирование использует так называемый декларативный язык программирования, который построен на предварительном описании данных и явных указаниях о том, что должно получиться в результате. В этом случае программа представляет собой совокупность определенных функций, которые являются также блоками текста программы. Например, функцией принтера является печатание, функцией текстового редактора - подготовка документа.

Объектно-ориентированное  программирование имеет в своей основе понятие объекта, как элемента программирования, соединяющего в себе данные и действия над ними. Такой подход позволяет упростить программирование и сделать его более естественным для человека. Типичными языками объектно-ориентированного программирования являются Visual Basic, Delphi, С++

Обучение программированию включает в себя три части:

      1) изучение методов построения алгоритмов;

      2) изучение языков программирования;

      3) изучение и освоение какой-либо системы программирования.

Первая и вторая части изучаются в базовом курсе информатики, а системы программирования обычно изучаются в профильном обучении.

Каждый язык программирования предназначен для решения определенного  класса задач:

• Фортран – старейший язык программирования, предназначен для решения математических задач .
• Кобол – для решения экономических задач
• Бейсик , Pascal – для обучения
• Java (джава) – язык сетевого программирования.

 

2. Подходы к изучению программирования

 

Рассмотрим два подхода  к изучению языка программирования: формальный и "программирование по образцу". Первый основан на формальном (строгом) описании конструкций языка программирования  тем или иным способом (с помощью синтаксических диаграмм, или формального словесного описания, в частности, семантики) и использовании при решении задач только изученных, а следовательно, понятных элементов языка. При втором же подходе школьникам сначала выдаются готовые программы, рассказывается, что именно они делают, и предлагается написать похожую программу или изменить имеющуюся, не объясняя до конца ряд "технических" или несущественных, с точки зрения учителя, для решения задачи деталей. При этом говорится, что точный смысл соответствующих конструкций вы узнаете позднее, а пока поступайте аналогичным образом. Второй подход  дает возможность так называемого "быстрого старта", но создает опасность получить полуграмотных пользователей среды программирования. В связи с изучением базового курса предмета в 7-9 классах, программирование в 9 классе стало изучаться в меньшем объеме, на уровне знакомства с одним из языков программирования, но основные конструкции языка были востребованы в некоторых других разделах информатики (устройство компьютера, логика, электронные таблицы)

 

В практике при работе с 9-классниками лучше использовать первый, формальный подход. При этом некоторыми неформальными умениями эти школьники чаще всего уже обладают. Одна из задач школьной информатики - научить именно формальному подходу, в частности, при применении различных определений. И формальное изучение языка программирования этому немало способствует. Но и без хороших примеров (образцов) при обучении программированию школьников не обойтись. И чем младше ученики, тем больше примеров необходимо приводить при описании языка. В этом случае сильные ученики получат возможность понять все досконально и смогут использовать полученные знания в дальнейшем, а средние — приобретут конкретные навыки и оставят для себя возможность вернуться при необходимости к формальным определениям позже.

Методика обучения программированию

Основные понятия, которые с которыми учащиеся знакомятся в курсе изучаемого раздела это-алгоритм, исполнитель алгоритма, система команд исполнителя, способы записи алгоритма, формальное исполнение алгоритма, алгоритмический язык, блок схема, линейный, разветвляющийся, циклический, и вспомогательный алгоритмы, системы программирования.

Применение знаний, полученных на уроке информатики, во внеклассной  деятельности позволяет углубить знания детей в этой области, проявить творчество, изобретательность, развить способности. 

Теоретический и практический объем знаний и умений, который  должен приобрести ученик в процессе изучения темы «Понятие алгоритма. Программирование» настолько велик, что требует большой подготовки учителя, наличия теоретического и методического материала. Для того чтобы ученик действительно научился программировать, он должен:

• уметь приводить примеры алгоритмов, перечислять свойства алгоритмов;
• уметь определять возможность применения исполнителя для решения конкретной задачи по системе его команд;
• знать основные алгоритмические конструкции и уметь использовать их для построения алгоритмов;
• уметь строить и исполнять алгоритмы для учебных исполнителей;
• уметь использовать стандартные алгоритмы для решения учебных задач;
• уметь записать на учебном алгоритмическом языке (или языке программирования) алгоритм решения простой задачи;
• уметь составлять простейшие алгоритмы и записывать их различными способами;
• знать один из языков программирования, основные алгоритмические конструкции языка и соответствующие им операторы языка программирования, подпрограммы: функции, процедуры, рекурсии;
• знать переменные величины: тип, имя, значение, уметь их описывать;
• знать структурированные типы данных: массивы, записи, файлы;
• уметь решать основные учебные задачи:

• упорядочивание массива;
• поиск минимального и максимального элементов массива с указанием их местоположения;
• определение количества одинаковых и разных букв в тексте, количества слов в тексте;

• уметь работать с записями и файлами;

• уметь разработать программу методом последовательной детализации (сверху вниз) и сборочным методом (снизу вверх);
• знать машинную графику. Уметь построить график функции, создать движущиеся  изображения, моделировать простейшие физические процессы;
• уметь применять численные методы, создавать диалоговые программы. Знать различные технологии программирования;
• знать объектно-ориентированное программирование: объект, свойства  объекта, операции над объектом.

 

 

 

Перейдем к методике обучения, неотъемлемой частью которой  является и сам изучаемый материал. Поэтому в конце приведем содержание первого урока по программированию. За рамками рассмотрения оставляем основы использования выбранной среды программирования, которые на первом уроке вкратце должны быть продемонстрированы: как создать новый файл для редактирования текста программы, как его сохранить и в дальнейшем открыть, как запустить программу на компиляцию и выполнение и как увидеть результат работы программы. Подразумевается, что с основами редактирования текстов и работы с файлами операционной системы учащиеся уже знакомы. Несмотря на все сделанные выше замечания, проведем первый урок неформально, а именно, научимся писать простейшие программы, без строгого описания их синтаксиса и введения формальных определений таких понятий, как оператор.

Урок 1

Цель первого урока  заключается в том, чтобы продемонстрировать основы работы в среде программирования. Работа программы не имеет смысла, если она не содержит выдачи какой-нибудь информации. Поэтому урок мы дополним правилами выдачи информации в языке Pascal. Они даны практически в полном виде и для первого урока могут показаться избыточными. Но, выполнив соответствующие упражнения, школьники должны освоить основные принципы вывода в языке Pascal, а при необходимости в дальнейшем они всегда смогут вернуться к материалам урока.

Простейшая программа  на языке Pascal

Заголовок программы

• состоит из зарезервированного слова program и имени программы, так называемого идентификатора.  Завершается заголовок,  так же как и  любая другая строка программы,  точкой с запятой.