Разноуровневые задания при изучении содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» школьного курса информатики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Факультет  иностранных языков

Кафедра  компьютерных информационных технологий 

 

Дата регистрации работы на кафедре   _________

Отметка о допуске к защите    _________

Оценка за защиту    _________

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

по дисциплине «Методика преподавания  информатики»

 

Тема: «Разноуровневые задания при изучении содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» школьного курса информатики»

 

 

Исполнитель:

студент факультета иностранных

языков, 5-го курса, группы АИ-52

                   ^{студент (факультет, курс, группа)}

Мисюкевич Надежда  Александровна

                        ^{фамилия, имя, отчество}

 

 

Руководитель:

Зав. кафедрой компьютерных информационных технологий

^{ученое  звание, ученая степень, должность,} 

Лазовская Жанна Георгиевна

                        ^{фамилия, имя, отчество}

 

 

 

 

Барановичи   2010                                        

 

РЕФЕРАТ

 

 

Курсовая работа: 42 с, 22 источника.

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ, ПРОГРАММИРОВАНИЕ, АЛГОРИТМ, ИСПОЛНИТЕЛЬ, СИСТЕМА КОМАНД ИСПОЛНИТЕЛЯ, ВЕЛИЧИНА, ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

Объектом исследования является процесс обучения учащихся алгоритмизации и программированию в общеобразовательной школе, а предметом исследования – применение разноуровневых заданий на уроках информатики при изучении аспектов алгоритмизации и программирования.

Цель работы – освоение практического программирования на примере несложных практических задач, формирование представления о современной технологии программирования.

При выполнении работы использовались методы сравнительно-сопоставительного анализа материала по данной проблеме, изучение и обобщение педагогического опыта, а также такие методы, как анализ, синтез.

В процессе работы проведены следующие исследования и разработки:

• Изучены научно-исследовательские и дидактические источники по данной проблеме.
• Проанализированы психолого-педагогические особенности детей среднего звена.
• Дано психолого-педагогическое обоснование проблемы.
• Определено место обучения содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» в школьном курсе информатики.
• Содержательно обобщены результаты теоретико-экспериментального исследования и разработан лабораторный практикум, содержащий разноуровневые задания и упражнения по теме «Алгоритмизация и программирование».

Элементы научной новизны полученных результатов заключаются в методическом обосновании роли и места изучения содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» в школьном курсе информатики.

Областью возможного практического применения являются уроки информатики в средних учебных заведениях, уроки методики обучения информатике в средних специальных и высших учебных заведениях.

Социальная значимость заключается в возможности использования полученных сведений на практике.

Автор подтверждает, что  приведенный в работе материал правильно  и объективно отражает состояние  исследуемого процесса, а все заимствованные из литературных и других источников теоретические, методологические и  методические положения и концепции сопровождаются ссылками на их авторов.

 

____________

^{(подпись  студента)}

 

Содержание:

  
ВВЕДЕНИЕ

 

Согласно образовательного стандарта по информатике содержание линии «Алгоритмизация и программирование» определяется через следующий перечень понятий: алгоритм, свойства алгоритмов, исполнители алгоритмов, система команд исполнителя; формальное исполнение алгоритмов; основные алгоритмические конструкции; вспомогательные алгоритмы.

Изучение алгоритмизации в школьной информатике может  иметь два целевых аспекта: первый — развивающий аспект, под которым понимается развитие алгоритмического (еще говорят — операционного) мышления учащихся; второй — программистский аспект. Составление программы для ЭВМ начинается с построения алгоритма; важнейшим качеством профессионального программиста является развитое алгоритмическое мышление. Если в первом школьном учебнике информатики в изучении алгоритмизации превалировал второй, программистский, аспект, то в дальнейшем стала больше подчеркиваться развивающая роль данной темы.

Вопрос о месте и  объеме темы программирования в базовом курсе остается дискуссионным. В различных версиях обязательного минимума этот вопрос решался по-разному. Здесь также можно говорить о двух целевых аспектах, с которыми связано изучение программирования в школе. Первый аспект связан с усилением фундаментальной компоненты курса информатики. Ученикам дается представление о том, что такое языки программирования, что представляет собой программа на языках программирования высокого уровня, как создается программа в среде современной системы программирования. Получив представление о языке машинных команд на материале учебных компьютеров и о языках высокого уровня, ученики будут осознанно воспринимать понятие «трансляция».

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. Безусловно, в большей степени эту задачу могут решать факультативные занятия по информатике.

Изложенные выше факты  определяли тему нашего исследования: «Разноуровневые задания при изучении содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» школьного курса информатики». Мы не случайно обратились именно к этой теме, т.к. она кажется нам очень интересной и актуальной.

Целью обучения программированию в базовой школе должно явиться  освоение практического программирования на примере несложных практических задач, формирование представления о современной технологии программирования. Одновременно у школьников формируются навыки культуры программирования, создание дружественного интерфейса, уважительного отношения к пользователю программы. Навыки программирования наиболее полно способствуют развитию у школьников операционного мышления. Умение разбить задачу на подзадачи, умение воспользоваться готовым алгоритмом более простой задачи при решении сложной – это общеучебные умения и навыки, которые формируются у каждого ученика на уроках информатики. Таким образом, актуальность исследования определяется современными тенденциями развития информатики как науки, в частности, особым вниманием к разделу «Алгоритмизация и программирование».

Исходя из всего этого  объектом нашего исследования является процесс обучения учащихся алгоритмизации и программированию в общеобразовательной школе.

Предмет исследования: применение разноуровневых заданий на уроках информатики при изучении аспектов алгоритмизации и программирования.

Исходя из объекта  и предмета нашего исследования, цель исследования заключается в попытке создать методический комплекс разноуровневых заданий и упражнений, направленных на подержание интереса изучения предмета у учащихся, а также являющихся подспорьем при закреплении темы. При этом особое внимание уделяется этим средствам обучения как способу повышения эффективности обучения.

Гипотеза исследования: применение разноуровневых заданий и упражнений на уроках информатики могут повышать эффективность обучения, если:

1) учитываются современные методики преподавания информатики;

2) учитываются психолого-педагогические  особенности учащихся;

3) происходит оптимальное  сочетание объемов используемого  материала, количества учащихся  и изучаемых на уроке явлений. 

Поставленная цель и  выдвинутая гипотеза предполагают решение  следующих задач:

1) изучить научно-исследовательские  и дидактические источники по  данной проблеме;

2) проанализировать психолого-педагогические  особенности детей среднего звена;

3) определить место  обучения содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» в школьном курсе информатики.

Основными источниками  фактического материала послужили  имеющаяся методическая литература и научные статьи. Основными методами исследования является сравнительно-сопоставительный анализ материала по данной проблеме, изучение и обобщение педагогического опыта, а также такие методы, как анализ, синтез.

В работе рассмотрены  взгляды различных авторов, что  позволяет сделать общие выводы по особенностям изучения данной содержательной линии.

Первая глава посвящена теоретическим основам обучения содержательной линии алгоритмизация и программирование в школьном курсе информатики.

Вторая глава содержит разработанный в ходе исследования лабораторный практикум, содержащий разноуровневые задания и упражнения.

 

Глава 1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ СОДЕРЖАТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ АЛГОРИТМИЗАЦИЯ

И ПРОГРАММИРОВАНИЕ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

1.1 Методика введения понятия алгоритма

1.1.1 Определение и свойства алгоритма

 

Алгоритмы – основа информатики. Еще в период становления этой науки академик А.А. Дородницын отметил, что «без алгоритмов предмета «информатика» не существует. Алгоритм является одним из основных понятий математики и базовым понятием информатики. [16]

Существует несколько  различных вариантов определений понятия «алгоритм». Ершов А. П. приводит следующее определение: «Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи». Указание на выполнение каждого отдельного действия названо командой, а «совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя». [15]

Семакин И. Г. объясняет  значение понятия «алгоритм» следующим  образом: «Алгоритм — понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату». [6]

В этом определении содержатся основные понятия, связанные с алгоритмом и его главные свойства. Взаимосвязь понятий может быть отражена на следующем рисунке:

 

 

 

Рисунок 1.1 Схема функционирования исполнителя алгоритмов

 

Центральным объектом в  этой системе является исполнитель алгоритмов. Исполнитель — это тот объект (или субъект), для управления которым составляется алгоритм. Основной характеристикой исполнителя, с точки зрения управления, является система команд исполнителя (СКИ). Это конечное множество команд, которые понимает исполнитель, т.е. умеет их выполнять.

Алгоритм обладает рядом  свойств:

• Понятность (для выполнения всякой работы, решения поставленной задачи исполнитель на входе получает алгоритм и исходные данные, а на выходе получаются требуемые результаты);
• Точность (всякая команда должна быть сформулирована так, чтобы определить однозначное действие исполнителя);
• Конечность (исполнение алгоритма и, следовательно, получение искомого результата должно завершиться за конечное число шагов);
• Дискретность (команды алгоритма выполняются последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения одной команды и начала выполнения следующей);
• Массовость (алгоритм единым образом применяется к любой конкретной формулировке задачи, для решения которой он разработан). [21]

Исходя из всего вышесказанного, мы считаем, что для закрепления основных понятий, связанных с определением алгоритма, полезно рассмотреть с учениками несколько заданий следующего содержания:

1) выполнить роль исполнителя:  дан алгоритм, формально исполнить  его;

2) определить исполнителя  и систему команд для данного  вида работы;

3) в рамках данной  системы команд построить алгоритм;

4) определить необходимый  набор исходных данных для  решения задачи.

1.2 Изучение работы исполнителей

1.2.1 Введение понятия «исполнитель»

Обучение методам построения алгоритмов — один из наиболее отработанных разделов школьной информатики. Традиционно применяемым дидактическим средством в этом разделе являются учебные исполнители алгоритмов. В качестве основного свойства алгоритма подчеркивается формальный характер работы исполнителя при его выполнении. Отсюда делается вывод о том, что исполнителем алгоритма может быть автомат (машина, робот). На этой идее основан принцип программного управления работой компьютера, поскольку программа — это и есть алгоритм, представленный на языке, «понятном» компьютеру — на языке программирования. Требования, предъявляемые к исполнителю: