Обучение методам построения алгоритмов

Главной целью раздела алгоритмизации является овладение учащимися структурной методикой построения алгоритмов. Традиционно применяемым дидактическим средством в этом разделе являются учебные исполнители алгоритмов. Главным достоинством учебных исполнителей является: ясность для ученика решаемых задач, наглядность процесса работы в ходе выполнения программы. Как известно, дидактический принцип наглядности является одним из важнейших в процессе любого обучения.

Для того чтобы ученикам было легко работать с учебными исполнителями, они должны удовлетворяет следующим условиям:

• это должен быть исполнитель, работающий «в обстановке»;

• этот исполнитель должен имитировать процесс управления некоторым реальным объектом (черепахой, роботом и др.);

• в системе команд исполнителя должны быть все структурные команды управления (ветвления, циклы);

• исполнитель позволяет использовать вспомогательные алгоритмы (процедуры).

Изучая работу любого исполнителя алгоритмов, учителю следует привести его характеристики, совокупность которых называется архитектурой исполнителя. К ним относятся:

среда, в которой работает исполнитель;

режим работы исполнителя;

система команд исполнителя;

данные, с которыми работает исполнитель.

Обучение программированию лучше организовать в ходе решения задач, подобранных в специально выстроенной последовательности, которая определяется следующими дидактическими принципами:

От простого к сложному – т.е. постепенное усложнение решаемых задач.

-Новизна – каждая задача должна вносить новый элемент знаний – новую команду, новый приём программирования.

-Наследование – решение каждой следующей задачи требует использования знаний, полученных при решении предыдущих.

Для написания алгоритмов в учебных исполнителей используется алгоритмический язык и блок-схемы. С ними можно познакомить на одном уроке, а затем продолжать изучение алгоритмизации и блок-схем совместно с построением алгоритмов на учебных исполнителях. Это поможет изучить основные алгоритмические структуры с теоретической и практической стороны.

Основное достоинство блок-схем – наглядность представления структуры алгоритма. Это достигается изображением блок-схем стандартным способом – сверху вниз.

Алгоритмический язык есть текстовая форма описания алгоритма, которая близка к языку программирования, но как таковым ещё не является, и поэтому не имеет строгого синтаксиса. Для структурирования текста алгоритма в алгоритмическом языке используются строчные отступы. При этом соблюдается правило: все конструкции одного уровня вложенности записываются на одном вертикальном уровне (отступе), а вложенные конструкции смещаются относительно внешней вправо. Это правило улучшает наглядность структуры алгоритма. Поэтому учителю желательно потратить определённое учебное время на формирование навыка правильной записи алгоритма.

После ознакомления с архитектурой исполнителя и способами записи алгоритмов следует приступить к решению задач, соответствующих приведенным выше дидактическим принципам. Только практическая работа на учебных исполнителях помогает освоить построение алгоритмов.

На практических занятиях используются следующие типы задач:

• составление простых линейных алгоритмов;

• составление и использование вспомогательных алгоритмов;

• составление циклических алгоритмов;

• использование ветвлений в алгоритмах;

•использование метода последовательной детализации при составлении сложных алгоритмов.

При разборе этой задачи необходимо обратить внимание учеников на два обстоятельства. Первое: управление учебным исполнителем для достижения поставленной цели будет происходить без обратной связи. В данном случае алгоритм управления будет иметь линейную структуру.

Второе: алгоритм зависит не только от сформулированной цели (искомого результата), но и от исходного состояния исполнителя. Если бы исходное состояние было другим, то был бы другим и алгоритм, несмотря на то, что в результате получается один и тот же рисунок. Для алгоритмов работы «в обстановке» начальное состояние исполнителя является исходным данным задачи. Состояние учебного исполнителя определяется местом его расположения на поле и ориентацией. Результатом же выполнения алгоритма становится не только рисунок (главная цель), но и конечное состояние исполнителя.

Материалы по педагогике:

Из истории алгоритмов
Для того чтобы понять, почему алгоритмизация играет столь важную роль в процессе обучения и является эффективным средством обучения математике, обратимся к родовому понятию «алгоритм». Каждый раз как употребляется слово «алгоритм», мы произносим имя выдающегося средневекового учёного Мухамед ибн Му ...

Дидактическая концепция обучения на основе компьютерных технологий
Несмотря на то, что технические средства обучения (ТСО) активно используются в учебном процессе, они являются вспомогательным дидактическим средством. Определяющая роль в традиционном обучении принадлежит преподавателю. Общение преподавателя со студентом составляет основу передачи информации, важно ...

Психолого - педагогическая характеристика учащегося
Жулидов Александр Александрович. Родился 2 февраля 1997 года в селе Питерка. Воспитывается в полной семье. Отец - преподаватель физкультуры, мать - музыкальный руководитель в детском саду. Материальный достаток в семье среднего уровня. Любимым предметом считает историю и обществознание, а так же ли ...