Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2012 в 09:58, курсовая работа
Изучаемые вопросы:
Предметная область программирования; парадигмы программирования.
Методические вопросы изучения языков программирования
Методические вопросы изучения систем программирования
После изучения основных операторов (ввода-вывода, условного, цикла) каждый ученик придумывает свою собственную задачу на любую интересующую его тему и пишет программу по ее условию. После того как каждый придумал свою задачу и написал по ней программу, проводится вторая мастерская – «От задачи к программе», на которой ребята обмениваются придуманными задачами и пишут программы уже по условиям «чужих» задач. При этом идет отработка таких необходимых в программировании моментов, как определение достаточности или недостаточности для написания программы данных, представленных в условии задачи. Кроме того, на мастерской сами ребята, работая индивидуально, затем в парах и группах, проводят сравнительный анализ мыслительных процессов. Имеющих место при решении ими задач и написании программ. По мере прохождения остальных операторов авторские задачи учеников и соответствующие программы модифицируются путем включения в них вновь изученных операторов.
В конце изучения курса каждый учащийся представляет соответствующим образом оформленную курсовую работу, включающую доработанную в процессе изучения всех операторов авторскую программу. Уровень представленной курсовой работы соответствуем не только уровню усвоения учеником изученного материала, но и уровню развития его творческого потенциала.
Весь учебный процесс
Каждый, кто учился программированию, знает, что быстрее всего учеба идет тогда, когда сразу начинаешь сам писать программы, но при этом имеешь возможность с кем-то проконсультироваться. Вот по такому принципу и построена описанная технология изучения курса программирования. Учителю в этом процессе отводится только роль консультанта или арбитра при разрешении каких-то вдруг возникших вопросов, поскольку все остальные ситуации уже предусмотрены технологией.
Эта технология в полном виде представлена в авторском учебном пособии как информационная модель учебного процесса в виде главной блок-схемы (часть ее -вспомогательная блок-схема описания работы по изучению отдельных операторов- приведена в данной статье).
Каждый ученик может по этой главной блок-схеме определить, в каком месте учебного процесса по изучению данного курса он находится. Учитель такое наглядное представление протекания учебного прочеса может использовать в своей работе с тем, чтобы стимулировать самостоятельную работу ребят. Ведь никому не хочется быть в отстающих – в описанной технологии это и является главным стимулом самостоятельной работы ученика с учебным пособием за компьютером, а не боязнь получить «двойку».
Поскольку выход на зачет возможен только тогда, когда ученик к этому готов, то оценки у ребят в основном «4»и «5».
Описанная выше технология может быть применена при изучении любого языка программирования, а в выше названном учебном пособии она используется как при самостоятельном изучении, таки при обучении ребят основам программирования на базе языков QBasic и visual Basic.
Весь курс рассчитан на 68 часов. Представленный в книге учебный, дидактический и методический материал может быть использован учителем не только на уроке, но и на факультативном, кружковом занятии. А также при разновозрастном и разно уровнем по степени предварительного ознакомлении с материалом составе группы, т.е. материал пособия можно использовать на первых курсах институтов, куда поступают ребята из разных школ, с разным уровнем подготовки к усвоению изложенного материала.
Как правило, традиционная методика обучения программированию, сложившаяся к настоящему времени заключается, прежде всего, в том, что обучаемые знакомятся сначала с теоретическими основами программирования, затем им предлагается написать программу, используя полученные теоретические знания по конкретному языку программирования (как правило, это задания вычислительного типа).
Эта методика достаточно эффективна при обучении людей с солидной математической подготовкой либо ориентированных на то, чтобы стать профессиональными программистами. При обучении программированию детей, не имевших начальных знаний о предмете, мы ставили перед собой цель – объяснить суть программирования, которая заключается в общении с машиной на языке, понятном ей.
Таким образом, дети должны выучить новый язык общения, а известно, что дети легче, чем взрослые. Овладевают новым языком. Нами опробована методика, включающая в себя два основных момента.
Первый момент состоит в том, что язык программирования не дается сначала в полном теоретическом объеме при ее решении. Естественно, что задача берется самая простая. Дети, не имеющие и представления о структуре языка Турбо Паскаль, начинали сразу с написания программы вывода на экран фразы типа « Меня зовут Маша» или программы синтеза простой музыкальной фразы, или раскрашивания экрана монитора цветными полосами. Постепенно задачи усложняются, которые необходимы для решения более сложной задачи.
Таким образом, обучение идет от простого к сложному на конкретных задачах по программированию. Такой подход снимает также психологическую нагрузку у детей, связанную со знакомством с новым предметом. Ребенок чувствует себя увереннее, сразу получая результат своей работы (даже если это программа «Меня зовут Маша», но эта программа написана при самом первом общении с компьютером!).
При усложнении задач
возникает потребность в
Второй момент при обучении программированию заключается в том, что ученикам предлагались не вычислительные задачи, а связанные с обработкой символьной информации, а именно: лингвистические задачи на знакомых детям языках - русском или английском. Тем самым прокладывался путь от естественного языка (родного) к искусственному (программирования). При этом мы не забывали о том, что естественный язык линеен, а в языках программирования есть механизмы, не свойственные естественному языку. Это касается, например, оператора цикла. Задачи сначала писались деться без использования этого оператора, а потом объяснялось, что применение оператора цикла значительно упрощает программу.
Таким же образом вводились и другие операторы, а также понятие процедуры. Нами предлагались лингвистические задачи типа: игра «Фокусы со словами», «Эхо». Суть которой сводится к нахождению синонима для двух слов (родник – КЛЮЧ – отмычка), «Цепочка», в которой надо подобрать слово, являющееся концом первого и началом второго слова (беге - МОТ - ор), «Сделать из мухи слона», « Из луны поэта», и т.д.
При этом в процессе обучения использовался также элемент игры, что делало обучение детей более понятным и привлекательным. Ученики должны были сначала решить (без компьютера) лингвистическую задачу, составить алгоритм ее решения и представления в компьютере, а потом перевести последний на язык программирования, используя уже известные сведения и получив новые для программирования данной конкретной задачи.
В результате такого обучения дети быстро освоили практическое программирование, получая теоретические знания «по пути» решения задачи. Что лишний раз подтверждает точку зрения С. Пейперта о том, что «все люди одинаково успешно могут владеть любыми областями знаний и что «дело не в способностях, а в организации процесса обучения». Суть изложенной нами методики, таким образом, сводится к девизу: «Учимся программировать программируя».
Используя компьютер как универсальную машину для обработки символьной информации. Дети быстро приходят к мысли, что компьютер можно использовать и как информации, дети быстро приходят к мысли, что компьютер можно использовать и как инструмент для письма. В конце наших занятий они очень легко освоили текстовый процессор «Лексикон», описав с его помощью свои впечатления от занятий.
Надо отметить, что всем учащимся очень понравился такой подход к изучению основ компьютерной грамотности, все отметили, что занятия были не только полезными, но и интересными. И хотя наша группа школьников на Летней Школе Информатики и Программирования состояла из детей, не прошедших предварительный конкурсный отбор, все они собираются на следующее лето вновь участвовать в конкурсе для поступления в Летнюю Школу для пополнения своих знаний по данному предмету.
В настоящее время изменения коснулись самого характера образования, Использование современной вычислительной техники и уникальных возможностей интеллектуальных программ обучения позволяет изменить Итиль обучения и резко сократить сроки овладения профессиональными знаниями. Таким образом, разработка методики интенсивного обучения программированию, включающая в себя технологию создания обучающих систем. Является актуальной и может быть полезной для того, «чтобы повысить производительность научного познания»
В основу методики начального
обучения профессиональному
Представляется очевидным,
что воспитать необходимые
При разработке системы преподавания основы программирования возникли следующие проблемы:
В работе мы подробно опишем основные принципы нашей системы преподавания. В качестве предметной области первого профессионального проекта выбраны компьютерные игры и обучающие системы. Именно в этих предметных областях учащийся уде обладает некоторым опытом и способен приобрести новые знания. Разрабатывая проект, оно может раскрыть в себе разнообразные качества: сценариста, режиссера, художника, декоратора, эксперта и, наконец, программиста.
В качестве языка программирования в учебном процессе мы рассматриваем язык Паскаль, который является эффективным для целей начального обучения программированию. При разработке проекта используется интерактивная компьютерная графика, которая является важнейшим элементом современной информационной технологии, штатным средством любого персонального компьютера и широко используется сегодня в системах автоматизации научных исследований. А также в обучающих системах.
Обучение начинается работой учащихся с коллекцией компьютерных игр и обучающих программ – тренажеров, разработанных студентами ВКИ НГУ. Эта коллекция демонстрирует цели и результаты обучения по данной методике. В ее состав входят: «Морской Бой», трехмерный лабиринт, тренажер по таблице Менделеева, экономические тренажеры и другие проекты.
Анализируя эти программы, выявляя их общие черты и различия, учащийся проходит к пониманию общих принципов создания компьютерных игр и тренажеров. Результатом такого анализа является также определение набора инструментальных средств, необходимых для разработки проекта. К таким инструментальным системам относятся: редактор спрайтов – для формирования подвижных объектов; графический редактор – для создания заставок и пейзажей; музыкальный редактор – для озвучивания программ. Эти системы также разработаны студентами ВКИ НГУ в рамках первого профессионального проекта. При работе над проектом учащиеся могут использовать необходимые им инструментальные средства или разработать новые.
Уже на первом занятии учащийся может выбрать тему своего будущего проекта из примерного перечня задач, или предложить свою игру, тренажер, инструментальную систему. Первые шесть занятий носят подготовительный характер. В их рамках осваиваются базовые средства языка Паскаль по использованию динамической графики. Использование графических средств делает процесс обучения программированию увлекательным. Так как позволяет составлять графические программы и визуально проверить правильность их работы. Каждое занятие включает материал по основам алгоритмизации, реализации рассматриваемые понятий (типов данных и алгоритмических структур)на языке Паскаль, работе в Турбо – среде.
Занятия содержат также задания по составлению вычислительных - и графических программ, рассчитанных на освоение определенной темы. Помимо обязательных заданий каждый учащийся должен проанализировать сценарий и сформулировать для себя подзадачу на использование изученных средств, реализация которой будет входить в его проект.