Формирование и развитие алгоритмических способностей школьников на уроках информатики

44

Формирование и развитие алгоритмических способностей школьников на уроках информатики

Введение

Современный этап развития общества характеризуется внедрением информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Новые информационные технологии оказывают существенное влияние и на сферу образования. Происходящие фундаментальные изменения в системе образования вызваны новым пониманием целей, образовательных ценностей, а также необходимостью перехода к непрерывному образованию, разработкой и использованием новых технологий обучения, связанных с оптимальным построением и реализацией учебного процесса с учетом гарантированного достижения дидактических целей [3]. Одной из дидактических задач образовательного учреждения является формирование способностей учащегося, развитие его интеллекта. Важной составляющей интеллектуального развития человека является алгоритмическое мышление. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмических способностей школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика. Анализ развития стандарта образования по информатике позволяет сделать вывод: формирование алгоритмических способностей школьников - важная цель школьного образования на разных ступенях изучения информатики. Решение задачи на компьютере невозможно без создания алгоритма. Умения решать задачи, разрабатывать стратегию ее решения, выдвигать и доказывать гипотезы опытным путем, прогнозировать результаты своей деятельности, анализировать и находить рациональные способы решения задачи путем оптимизации, детализации созданного алгоритма, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяют судить об уровне развития алгоритмических способностей школьников [26]. Поэтому необходимо особое внимание уделять алгоритмическим способностям подрастающего поколения. Поскольку алгоритмические способности в течение жизни развиваются под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровень их развития. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмических способностей у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе. Эффективным способом формирования алгоритмических способностей школьников в курсе информатики и информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) является обучение построению рекурсивных алгоритмов и их использованию при решении большого класса задач из раздела алгоритмизации и программирования, а также теории алгоритмов [7]. Понятие алгоритма является одним из основных при формировании начальной компьютерной грамотности. Алгоритмические способности являются необходимой частью научного взгляда на мир [1]. Актуальность работы заключается в том, что обучение информатике не может проводиться без рассмотрения такого важного понятия как алгоритм. Знакомство с алгоритмами - традиционный раздел практически любого курса информатики, так как способность выполнять и разрабатывать алгоритмы занимает одно из центральных мест при обработке информации и решении задач. Цель исследования: разработка дидактических материалов для формирования и развития алгоритмических способностей у учеников школьного возраста на уроках информатики. Объектом исследования является процесс формирования алгоритмических способностей у учеников среднего школьного возраста на уроках информатики. Предметом исследования является процесс формирования алгоритмических способностей при изучении предмета «Информатика» в средней школе. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. провести анализ теоретической и научно-методической литературы по данной теме;
2. проанализировать алгоритм как модель алгоритмического процесса;
3. рассмотреть линию алгоритмизации в школьном курсе информатики;
4. разработать дидактические материалы для формирования алгоритмического мышления.

1. Теоретические основы формирования алгоритмических

способностей на уроках информатики в средней школе

1.1. Алгоритмическое мышление и методы его развития

Одной из дидактических задач образовательного учреждения является интеллектуальное развитие учащегося, важной составляющей которого является алгоритмическое мышление. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмического мышления школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика - одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации [20]. Во многом роль обучения информатике в развитии мышления обусловлена современными разработками в области методики моделирования и проектирования, особенно в объектно-ориентированном моделировании. Умение для любой предметной области выделить систему понятий, представить их в виде совокупности атрибутов и действий, описать алгоритмы действий и схемы логического вывода (т.е. то, что и происходит при информационно-логическом моделировании) улучшает ориентацию человека в этой предметной области и свидетельствует о его развитом мышлении [23]. Например, в процессе изучения темы «Алгоритмизация и программирование» учащиеся должны уметь разрабатывать план решения задачи, выдвигать и доказывать гипотезы, прогнозировать результаты решения, анализировать и находить рациональные способы и т.д. Эти мыслительные умения характеризуют уровень развития алгоритмического мышления. Алгоритмическое мышление - познавательный процесс, характеризующийся наличием чёткой, целесообразной последовательности совершаемых мыслительных процессов с присущей детализацией и оптимизацией укрупнённых блоков, осознанным закреплением процесса получения конечного результата, представленного в формализованном виде на языке исполнителя с принятыми семантическими и синтаксическими правилами [10]. Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата [7]. Поскольку алгоритмическое мышление в течение жизни развивается под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровня его развития. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмического мышления у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе [21]. Алгоритмическое мышление имеет свои общие и специфические свойства по сравнению с другими стилями мышления. В число общих свойств алгоритмического мышления входят целостность и результативность, помогающие увидеть поставленную проблему в целом виде и предполагают создание предварительного образа результата решения поставленной проблемы. К специфическим свойствам относятся дискретность, абстрактность и осознанная закреплённость в языковых формах. Эти свойства представляют собой пошаговость исполнения алгоритма, дают возможность абстрагироваться от конкретных исходных данных, перейти к решению задачи в общем виде и представить алгоритм при помощи некоторого формализованного языка. Компонентами алгоритмического мышления являются умение формализовать задачу и разбивать её на отдельные составные логические блоки [4]. Алгоритмическое мышление определяется следующими компонентами [23]:

1. анализ требуемого результата и выбор на этой основе исходных данных для решения проблемы;
2. выделение операций, необходимых для решения;
3. выбор исполнителя, способного осуществлять эти операции;
4. упорядочение операций и построение модели процесса решения;
5. реализация процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить;
6. коррекция исходных данных или системы операций в случае не совпадения полученного результата с предполагаемым.

1. операционный владеет некоторыми разрозненными операциями, но не может сочетать их, не владеет структурой их вложенности;
2. системный знает некоторые способы сочетания операций конструкций создания этих сочетаний, умеет решать стандартные задачи на применение алгоритмического мышления;
3. методологический умеет использовать уже имеющиеся мыслительные схемы решения некоторых алгоритмических проблем, может преобразовать их в изменяющихся условиях или трансформировать имеющиеся [23, 27].

1. решать задачи алгоритмического характера;
2. производить анализ задачи;
3. составлять алгоритм;
4. записывать алгоритм;
5. производить синтаксический анализ составленного или предложенного алгоритма;
6. выполнять алгоритмы;
7. проводить оптимизацию алгоритма;
8. производить мыслительные операции.

1.2. Структура и содержание алгоритмической линии в школьном курсе информатики

В последние годы в методике информатики происходит осознание того, что курс информатики не может быть связан только с задачей формирования компьютерной грамотности. А.А. Кузнецов [5] указывает, что задачи курса информатики не ограничиваются только задачами подготовки школьников к практической деятельности, труду. Перед курсом основ информатики, как общеобразовательным учебным предметом, стоит комплекс учебно-воспитательных задач, выходящих за рамки прикладных задач формирования компьютерной грамотности. На коллегии Министерства образования Российской Федерации, которая состоялась 22 февраля 1995 года, обсуждался ход реализации программы информатизации образования на 1994-1995 гг. Был рассмотрен вопрос о совершенствовании организации обучения информатике в общеобразовательной школе на современном этапе. Коллегия постановила признать целесообразной необходимость выделения нескольких этапов в овладении основами информатики и формировании информационной культуры в процессе обучения в школе:

1. первый этап (1-6 классы) - пропедевтический;
2. второй этап (7-9 классы) - базовый курс;
3. третий этап (10-11 классы) - профильные курсы [20].

1. мировоззренческий аспект, связанный с формированием представлений о системно-информационном подходе к анализу окружающего мира, о роли информации в управлении, специфике самоуправляемых систем, общих закономерностях информационных процессов в системах различной природы;
2. пользовательский аспект, связанный с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий;
3. алгоритмический (программистский) аспект, связанный в настоящее время уже в большей мере с развитием мышления школьников [30].

1. формирование у учащихся готовности к информационно-учебной деятельности, выражающейся в их желании применять средства информационных технологий в любом предмете для реализации учебных целей и саморазвития;
2. пропедевтика понятий базового курса школьной информатики;
3. развитие алгоритмических и познавательных способностей учащихся.

1. целостность и непрерывность, означающие, что данная ступень является важным звеном единой общешкольной подготовки по информатики и информационным технологиям;
2. научность в сочетании с доступностью, строгость и систематичность изложения (включение в содержание фундаментальных положений современной науки с учетом возрастных особенностей обучаемых);
3. практико-ориентированность, обеспечивающая отбор содержания, направленного на решение простейших практических задач планирования деятельности. Принцип поиска нужной информации [24];
4. принцип дидактической спирали как важнейший фактор структуризации в методике обучения информатике: вначале общее знакомство с понятием с учетом имеющегося опыта обучаемых, затем его последующее развитие и обогащение, создающие предпосылки для научного обобщения в старших классах;
5. принцип развивающегося обучения (обучение ориентировано не только на получение новых знаний в области информатики, но и на активизацию мыслительных процессов, формирование и развитие у школьников обобщенных способов деятельности, формирование навыков самостоятельной работы).

1.3. Алгоритм как модель алгоритмического процесса

Специфическими объектами, рассматриваемыми в алгоритмике, являются алгоритмы как определенные артефакты, продукты человеческой деятельности. Исторически понятие алгоритма возникло в математике и является в ней фундаментальным. Математика предоставляет инструменты универсального описания математических моделей. Такая модель реального процесса является некоторым математическим объектом, который поставлен в соответствие этому процессу [15]. В прошлом веке в итоге исследований в отрасли математики К. Геделя, А. Чёрча, А. Тьюринга, А. А. Маркова, А. М. Колмогорова определился широкий круг процессов, которым присущи следующие свойства:

1. в принципе строго детерминированы, т. е. каждый предыдущий этап полностью определяет следующие;
2. потенциально осуществимы - с той точки зрения, что при длительном протекании без внешних препятствий приводят к фактическому результату;
3. имеют атомарное строение - состоят из совокупности элементарных операций, которых имеется лишь несколько видов;
4. заключаются в преобразовании объектов, которые четко различимы, и поэтому удобны для человеческого восприятия, запоминания и мышления [3].

1. как строго определенный математический объект;
2. как термин, используемый в прикладной теории алгоритмов - эмпирическое понятие, но сам алгоритм является строгим формальным предписанием;
3. как термин, используемый в ослабленном, «размытом» значении [25].

1. алгоритм - точное предписание, которое определяет вычислительный процесс, что ведет от варьируемых исходных данных к искомому результату [13];
2. алгоритм - способ (программа) решения вычислительных и других задач, которая точно приписывает, как и в какой последовательности получить результат, который однозначно определяется входными данными [18];
3. алгоритм - система операций (например, вычислений), что применяются по строго определенным правилам, которая после последовательного их выполнения приводит к решению поставленной задачи [15].

Рис. 1.1. Формы алгоритма Следовательно, знаковая форма необходима, во-первых, для устранения семантической разницы в интерпретации алгоритма конструктором и исполнителем а, во-вторых, для сохранения или передачи алгоритма для последующего применения. Понятно, что прежде чем научиться конструировать, составлять алгоритмы, и через них порождать алгоритмические процессы и руководить ими, нужно понять закономерности, которые имеют место в самих этих процессах. Но в большинстве случаев алгоритмический процесс наблюдать невозможно в результате его непосредственной недоступности для человека [19]. Таким образом, знаковая форма является самостоятельным объектом, который реально существует и замещает другой реальный объект - алгоритмический процесс. При этом выполняется условие: алгоритм не совпадает полностью с соответствующим ему алгоритмическим процессом, но исследование алгоритма дает полную информацию о протекании процесса. Поэтому знаковую форму алгоритма можно назвать моделью алгоритмического процесса. Заметим, что если принять такую точку зрения, то, по отношению к описанию информационной модели, алгоритм выступает в качества метамодели. Признание знаковой формы алгоритма как определенной модели позволяет распространить на нее общие методы работы с моделями, т.е. алгоритмизация является моделированием алгоритмических процессов. Знаковая форма алгоритма в качестве модели выступает и как продукт, и как средство осуществления теоретической деятельности через наглядно-образные формы. Это позволяет утверждать, что алгоритмы-модели являются своеобразным сочетанием чувственного и рационального в познании. Этот вывод важен, потому что позволяет по-новому взглянуть на дидактическое значение и применение представлений алгоритмов [14]. При правильном выборе алгоритмического представления можно развивать не только теоретическое мышление, но и наглядно-образное. Например, можно с достаточной достоверностью прогнозировать, что применение графическо-символьных представлений алгоритмов будет способствовать обучению алгоритмике детей, в которых преобладает наглядно-образный компонент над аналитическим. Также особенно нужно отметить, что алгоритмы, как своеобразная форма наглядного представления процессов, используются не просто как иллюстрация некоторого положения, но и как отображение активных моделей. Алгоритмы являются не просто иллюстративными моделями, которые односторонне воспроизводят алгоритмические процессы. Они являются также моделями проектирующими, то есть такими, что порождают эти процессы, позволяют их организовывать и реорганизовывать, полностью предугадывая их поведение [13]. Таким образом, алгоритмизация рассматривается нами как специфическая познавательно-проектирующая деятельность. Алгоритмизация - это не просто знание алгоритмов и их воссоздание. Это, прежде всего, овладение общими способами действий, приемами, средствами создания и применения алгоритмов.

2. Разработка дидактического материала, направленного на

развитие алгоритмических способностей

2.1. Разработка конспекта урока по информатике и ИКТ по теме: «Алгоритм. Свойства алгоритма»

Конспект урока по информатике и ИКТ разработан для учащихся 6 класса, обучающихся по учебнику Л. Босовой. Цель: ознакомление обучающихся с понятием алгоритма, его свойств, исполнителя алгоритма и основными алгоритмическими структурами. Задачи:

1. обеспечить усвоение понятий алгоритм, исполнитель, свойства алгоритма, дать представление об основных алгоритмических структурах умения составлять простейшие блок-схемы алгоритмов;
2. способствовать развитию алгоритмического мышления, внимательности, информационной культуры;
3. формировать способность к самостоятельной работе, самоконтролю и правильной организации рабочего времени, содействовать профориентации учеников.

1. Что такое алгоритм?
2. Для чего нужны алгоритмы?
3. Какими свойствами обладают алгоритмы?
4. Кто такой исполнитель?

1. Вскипятить воду.
2. Окатить заварочный чайник кипятком.
3. Засыпать заварку в чайник.
4. Залить кипятком.
5. Закрыть крышечкой.
6. Накрыть полотенцем.

1. Какие алгоритмы Вы знаете, и кто или что является исполнителями алгоритмов?
2. Как Вы понимаете высказывание Норберта Винера: «Любая машина стоит лишь столько, сколько стоит человек, который на ней работает?» Обмен мнениями в группах.

1. Сосчитайте число окон в своём доме.
2. Сосчитайте звёзды на небе.
3. Дайте подробное описание дороги от двери своего дома до школы (пешком, на автобусе или другом транспорте).
4. Иди туда, не знаю куда.
5. Принеси то, не знаю что.

1. Достать ключ из кармана.
2. Вставить ключ в замочную скважину.
3. Повернуть ключ 2 раза против часовой стрелки.
4. Вынуть ключ.

1. Из числа А вычесть число В.
2. Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
3. Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше.
4. Если получился ноль, то сообщить, что числа равны.

1. Результативность. Получение требуемого результата за конечное число шагов; это означает, что неправильный алгоритм, который не достигает цели, вообще не нужно считать алгоритмом.
2. Дискретность (пошаговость). Под дискретностью понимают, что алгоритм состоит из последовательности действий, шагов. Выполнение каждого следующего шага невозможно без выполнения предыдущих. Последний шаг, как правило, выдаёт результат действия алгоритма.
3. Определённость. Означает, что действия, выполняемые на каждом шаге, однозначно и точно определены.
4. Понятность. Алгоритм должен быть понятен не только автору, но и исполнителю.
5. Выполнимость. Алгоритм должен содержать команды, записанные на понятном языке и выполнимые исполнителем.
6. Массовость. Один тот же алгоритм может применяться для решения большого количества однотипных задач с различающимися условиями.

1. Налить в чайник воду.
2. Открыть кран газовой горелки.
3. Поставить чайник на плиту.
4. Ждать, пока вода закипит.
5. Поднести спичку к горелке.
6. Зажечь спичку.
7. Выключить газ.

2.2. Системы теоретических и практических заданий,

направленных на формирование логико-алгоритмического

мышления

Рассмотрим различные системы заданий, которые направлены на развитие логического и алгоритмического языков. Задания могут быть различными, как теоретические логические задачи, так и практические задания. Системы заданий разделены по следующим категориям:

1. задачи на переправы;
2. задачи на переливания;
3. задачи, решаемые с помощью построение кругов Эйлера;
4. задачи на нахождение искомого предмета, веса;
5. задачи на определение закономерности в построении последовательности чисел;
6. задачи на установление последовательности;
7. задачи на установление закономерности.

1. Некий человек должен был перевезти в лодке через реку волка, козу и капусту. В лодке с человеком могли поместиться только один волк, либо одна коза, либо одна капуста. Если оставить волка с козой без человека, то волк съест козу; если оставить козу с капустой без человека, то коза съест капусту; в присутствии человека никто никого не ел. Человек все-таки перевез свой груз через реку. Как он это сделал?
2. Небольшой воинский отряд подошел к реке, через которую необходимо было переправиться. Мост сломан, а река глубока. Офицер замечает у берега двух мальчиков, катающихся на лодке. Но лодка так мала, что в ней может разместиться только один солдат или два мальчика - не больше. Однако все солдаты переправились через реку именно в этой лодке. Каким образом?
3. Три японских господина и их самураи решили переправиться через реку на двухместной лодке. У первого господина было пять самураев, у второго три, у третьего один. Самураи получили приказ не находиться ни на берегу, ни в лодке в присутствии чужого господина без своего господина. Пассажиры лодки в моменты отплытия и причаливания считаются находящимися на берегу. Помогите компании переправиться.

1. Из 15 котят 8 рыжих и 7 пушистых, и других нет. Есть ли среди этих котят хоть один рыжий и пушистый одновременно?
2. Среди 12 щенков 8 ушастых и 9 кусачих, и других нет. Сколько среди этих щенков ушастых и кусачих одновременно?
3. В классе 15 мальчиков. Из них 10 человек занимается волейболом и 9 баскетболом. Сколько мальчиков занимается и тем, и другим?

1. Среди трех монет одна фальшивая. Она не отличается от настоящей монеты по виду, но немножко тяжелее настоящей монеты. У нас имеются чашечные весы без гирь. Как одним взвешиванием установить, какая монета фальшивая?
2. Имеется 9 кг песка и гиря в 250 г. Как в три взвешивания на чашечных весах отмерить 2 кг песка?
3. Одна из 75 одинаковых по виду монет - фальшивая, она несколько отличается по весу от остальных. Как двумя взвешиваниями на чашечных весах определить, легче или тяжелее эта монета, чем остальные?

1. Продолжи последовательность: 8, 6, 10, 6, 12, 6, ... .
2. Продолжи последовательность: 2, 3, 5, 8.
3. Попытайся понять, как составлена эта последовательность, и продолжи ее: 2, 20, 40, 400, 800.

1. Волейбольные команды А, Б, В, Г, Д и Е разыгрывали первенство. Известно, что команда А отстала от Б на три места, команда В оказалась между Г и Д, команда Е опередила Б, но отстала от Д. Какое место заняла каждая из команд?
2. В семье четверо детей. Им 5, 8, 13, 15 лет. Детей зовут Аня, Боря, Вера и Галя. Сколько лет каждому ребенку, если одна девочка ходит в детский сад, Аня старше Бори и сумма лет Ани и Веры делится на три?
3. Леня, Дима, Коля и Алик подсчитывали после рыбной ловли свои трофеи. В результате выяснилось следующее. Алик поймал больше, чем Коля. Леня и Дима вместе поймали рыбы столько же, сколько поймали Коля и Алик. Леня и Алик вместе поймали меньше рыбы, чем Дима и Коля. Какие места занял каждый по улову рыбы?

1. 1. Три девочки - Белова, Краснова и Чернова - одеты в белое, красное и черное платья, причем ни у одной из них цвет платья не соответствует ее фамилии. Девочка в белом платье и Чернова родились в один день. Кто в какое платье одет?
   2. Однажды композитор, художник и писатель с фамилиями Музыкантский, Живописцев и Рассказов встретились в театре, и композитор заметил, что ни у кого из них фамилия не соответствует профессии. «Действительно», - подтвердил Живописцев. Определите фамилию каждого деятеля искусств.
2. Три подруги вышли погулять в белом, зеленом и синем платьях и в туфлях таких же цветов. Известно, что только у Ани цвет платья и цвет туфель совпадают. Ни туфли, ни платье Вали не были белыми. Наташа была в зеленых туфлях. Определите цвет платья и туфель на каждой из подруг.

2.3. Развитие логического мышления учащихся через решение

задач по программированию

Алгоритмизация, как раздел информатики, который изучает процессы создания алгоритмов, традиционно относится к теоретической информатике вследствие своего фундаментального характера. При этом сторонники «пользовательского» подхода при изучении школьной информатики говорят об отсутствии практической значимости этого раздела для развития навыков пользователя современного программного обеспечения [16]. Вследствие развития новых информационных технологий появляется возможность в пределах раздела «Основы алгоритмизации» давать общенаучные понятия информатики и в то же время формировать и развивать умение и навыки, необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел «Основы алгоритмизации» мостиком между теоретической и практической информатикой [2]. Шаги в этом направлении делали авторы многих школьных программ по информатике. Стоит вспомнить работы А.Г.Кушниренко, Ю.А.Первина, А.Л.Семенова по внедрению «конструктивистской» парадигмы при изучении теоретической информатики. Одним из принципов этой парадигмы является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа основывается на использовании творческих деятельностных сред, таких как ЛогоМиры, Кумир, Роботландия [5]. На практике это приводит к тому, что вопросы одного из основных разделов курса информатики и ИКТ «алгоритмизации и программирования» заменяются изучением офисных технологий, которые сводятся в большинстве своем к работе с офисными приложениями. Важнейшая задача формирования стиля мышления и научного мировоззрения у школьников подменяется подготовкой к практической деятельности. Изучение алгоритмизации и программирования направлено на развитие логического мышления детей, на умение разрабатывать алгоритмы, находить пути и способы решения задачи, а в целом, на повышение общего интеллектуального потенциала [12]. Умение организовать деятельность по решению некоторой задачи, разделить задачу на более мелкие подзадачи, составить необходимую последовательность действий - все это означает способность разработать алгоритм решения. Логическое мышление универсально, применимо в любой профессиональной сфере, а его основы должны быть заложены при изучении курса общеобразовательной школы. Раздел программирования в учебном курсе информатики и ИКТ изучается только на профильном и углубленном уровнях в старшей школе. Рассмотрим задания могут, которые можно реализовать, используя начальную среду программирования - ЛогоМиры. Использование программной среду «ЛогоМиры» в качестве технической поддержки начального курса позволяет: 1. Способствовать развитию алгоритмических способностей учащихся; научить ребенка восприятию условия задачи на построение алгоритма. 2. Выявить наиболее способных детей для дальнейшей работы с ними на более высоком уровне (языки программирования Pascal, Delphi и др.). 3. Пробудить в детях желание экспериментировать, формулировать и проверять гипотезы и учиться на своих ошибках [4]. Задачи курса:

1. освоение среды ЛогоМиры и стандартных команд исполнителя Черепашки;
2. освоение понятия «алгоритм» и изучения видов и свойств алгоритма;
3. освоение сложных алгоритмических конструкций.

Заключение

Алгоритмические способности не являются врожденным, значит, на протяжении всех лет обучения в школе необходимо всесторонне развивать мышление учащихся (и умение пользоваться мыслительными операциями), учить их логически мыслить. Логика необходима там, где имеется потребность систематизировать и классифицировать различные понятия, дать им четкое определение. Для решения данной проблемы необходима специальная работа по формированию и совершенствованию умственной деятельности учащихся. Необходимо:

1. развивать умение проведения анализа действенности для построения информационно-логической модели;
2. научить использовать основные алгоритмические конструкции для построения алгоритмов (с целью развития алгоритмического мышления);
3. вырабатывать умение устанавливать логическую (причинно-следственную) связь между отдельными понятиями;
4. совершенствовать интеллектуальные и речевые умения учащихся.

Список использованных источников

1. Аляев, Ю.А. Алгоритмизация и языки программирования: учебно-справочное пособие [Текст] / Ю.А. Аляев, О.А. Козлов. - М.: Финансы и статистика, 2009. - 320 с.
2. Антонова, Н.А. Необходимость повышения уровня алгоритмической культуры студентов информационных сᴨȇциальностей в системе профессиональной подготовки [Электронный ресурс] - Режим доступа: rusnauka.com/NTSB_2012/Pedagogica/antonovoy.doc.htm
3. Батршина, Г.С. Формирование и развитие логико-алгоритмического мышления учащихся начальной школы [Текст] / Г.С. Батршина // Информатика и образование, 2010. - №9. - С. 21-23.
4. Бочкин, А.И. Методика преподавания информатики [Текст] / А.И. Бочкин. - Минск: Высшая школа, 2011. - 431 с.
5. Бочкин, А.И.«МПИ» Обзор учебников по информатике [Электронный ресурс] - Режим доступа: kamgu.ru/dir/mpi/Seminar1/Bochkin6.htm
6. Бударный, А. А. Индивидуальный подход к учащимся в процессе обучения [Текст] / А. А. Бударный. - М.: 2009. - 47 с.
7. Вишнякова, С.М. Профессиональное образование: Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика [Текст] / С.М. Вишнякова. - М.: 2009. - 113 с.
8. Волкова, Р.А. Программирование в среде «Лого Миры». Часть 6. Программирование списков [Текст] / Р.А. Волкова. - СПб.: ЦПО «Информатизация образования», 2014. - 103 с.
9. Волчкова, Г.П. Сборник задач по теории алгоритмов [Текст] / Г.П. Волчкова, В.М.Котов, Е.П.Соболевская. - Мн.: БГУ, 2010. - 257 с.
10. Газейкина, А.И. Стили мышления и обучение программированию студентов педагогического вуза [Электронный ресурс] - Режим доступа: ito.edu.ru/2013/Moscow/I/1/I-1-6371.html
11. Гессен, С.И. Основы педагогики [Текст] / С.И. Гессен. - М.: Школа - Пресс, 2010. - 355 с.
12. Грохульская, Н. Л. Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры [Электронный ресурс] - Режим доступа: 5ballov.ru/referats/preview/32490/
13. Давыдов, В. В. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 тт. [Текст] / В. В. Давыдов. - М.: Большая российская энциклопедия, 2010. - 608 с.
14. Давыдов, В.В. Виды обобщения в обучении: Логико-психологические проблемы построения учебных предметов [Текст] / В.В. Давыдов. - М: Педагогическое общество России, 2012. - 216 с.
15. Дьяченко, В.К. Коллективно - групповые способы обучения [Текст] / В.К. Дьяченко // Педагогика, 2011. - № 2. - С. 41-42.
16. Истомина, Т.Л. Обучение информатике в среде Лого [Текст] / Т.Л. Истомина. - М.: Слог-Пресс-Спорт, 2014. - 64 с.
17. Камалов, Р.Р. Компьютерные игры как элемент школьного курса информатики [Текст] / Р.Р. Камалов. -М.: Инфо, 2014. - 504 с.
18. Коджаспирова, Г. М. Педагогический словарь: Для студентов высших и средних пед. заведений [Текст] / Г. М. Коджаспирова. - М.: Академия, 2010. - 176 с.
19. Котов, В.М. Структуры данных и алгоритмы: теория и практика [Текст] / В.М. Котов, Е.П. Соболевская. - Мн.: БГУ, 2009. - 326с.
20. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики [Текст] / М.П. Лапчик. - М.: Академия, 2010. - 624 с.
21. Лебедева, Т.Н. Формирование алгоритмического мышления школьников в процессе обучения рекурсивным алгоритмам в профильных классах средней общеобразовательной школы [Текст] / Т.Н. Лебедева. - Челябинск: Челябинский государственный педагогический университет, 2013. -- 20 с.
22. Левитес, В.В. Развитие логического мышления детей дошкольного и младшего школьного возраста [Текст] / В.В. Левитес // Известия Российской академии образования, 2009. - №4. - 12 с.
23. Лучко, Л.Г. Решение задач школьного курса информатики [Текст] / Л.Г. Лучко. - Омск: ОмГПУ, 2011. - 80 с.
24. Мутанов, Г.М. Снижение границы развития логико-алгоритмической культуры [Текст] / Г.М. Мутанов, Н.Д. Щеткина // Вестник Высшей школы Казахстана, 2013. - №3. - С. 36-38.
25. Российская Педагогическая энциклопедия в 2-х томах. Том 1 [Текст] / - М.: науч. издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2013. - 520 с.
26. Семакин, И. Г. Преподавание базового курса информатики в средней школе: Методическое пособие [Текст] / И. Г. Семакин. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 228 с.
27. Слинкина, И.Н. Использование компьютерной техники в процессе развития алгоритмического мышления у младших школьников [Текст] / И.Н. Слинкина. - Екатеринбург: УрГПУ, 2010. - 22 с.
28. Стандарт основного общего образования по информатике и информационным технологиям [Текст] / Информатика и образование. - 2009. -№4. - 79 с.
29. Цукарь, А.Я. Схематизация и моделирование при решении текстовых задач [Текст] / А.Я. Цукарь // Математика в школе, 2013. - № 5. - 15с.
30. Яковлева, Е.И. «Игры в Лого» [Текст] / Е.И. Яковлева // Научно-практический электронный альманах «Вопросы информатизации образования», 2014. - №4. - 23с.

Приложения

Приложение 1

Историческая справка. Происхождение слова «Алгоритм» Пример выступления. Слово «алгоритм» происходит от имени арабского учёного Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми. Ал-Хорезми жил и творил в IX веке, он сформулировал правила выполнения арифметических действий в десятичной позиционной системе счисления. В латинском переводе книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением времени люди забыли, что «Алгоризми» - это автор правил, и стали просто называть правила алгоритмами. В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики. (Демонстрация презентации,5 слайд)

Приложение 2

Карточки для группового занятия Задание для 1 группы Старинная задача. Встречается в рукописях 8 века. Уже тогда интересовались алгоритмами! Некий человек должен перевезти в лодке через реку волка, козу и капусту. Каждый раз он может перевезти либо волка, либо козу, либо капусту. На одном берегу нельзя оставить вместе козу и волка, а также козу и капусту. Составьте алгоритм переправы на другой берег. Задание для 2 группы Два солдата перешли к реке, по которой на лодке катаются двое мальчиков. Как солдатам переправиться на другой берег, если лодка вмещает только одного солдата (либо двух мальчиков), а солдата и мальчика уже не вмещает?

Приложение 3

Тестовые задания к уроку 1. Какой из документов является алгоритмом?

1. Правила техники безопасности.
2. Инструкция по получению денег в банкомате.
3. Расписание уроков.
4. Список класса.

1. Возможность изменения последовательности выполнения команд
2. Возможность выполнения алгоритма в обратной последовательности
3. Массовость

1. Массовость
2. Определенность
3. Понятность
4. Дискретность

1. Определенность
2. Дискретность
3. Массовость
4. Результативность

1. Последовательность действий, строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов
2. Указание на выполнение действий
3. Программа в машинных кодах

1. Вывод результатов;
2. Ввод исходных данных;
3. Обработка исходных и промежуточных данных и получение результата