Особенности изучения раздела "Алгоритмизация" в учебниках информатики

Основной линией обучения в базовом курсе информатики является линия «Основы алгоритмизации». Однако до сих пор нет определенного мнения в вопросах, касающихся более частных аспектов преподавания этого раздела.

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.

Проанализируем особенности изучения данной темы на примере учебно-методических комплексов следующих авторов: Л. Л. Босова [4, 46] и И. Г. Семакин [11, 64].

Данная тема изучается у Л. Л. Босовой в 8 классе, а у И. Г. Семакина – в 9 классе.

В учебнике под авторством И. Г.  Семакина тема «Алгоритмизация» начинает изучается в 1 главе «Управление и алгоритмы» и продолжается во второй главе «Введение в программирование». Данную главу ученики проходят в начале учебного года. Выбранная тема следует после темы «табличные вычисления на компьютере». Которая была пройдена в 9 классе.

В учебнике под авторством Л. Л. Босовой тема «Алгоритмизация» изучается во 2 главе  «Основы алгоритмизации». Данную главу ученики проходят в начале первого полугодия. Тема следует после темы «Математические основы информатики».

В учебнике под авторством Л. Л. Босовой данной теме отведено 10 часов. Тема изучается как отдельная глава для полного наиболее полного изучения этой темы каждый параграф следует за предыдущим в последовательности от наиболее простого к сложному. Материал в учебнике изложен так, чтобы дать учащимся необходимые теоретические сведения. На наш взгляд для изучения данной темы данного количества времени в таком формате изучения вполне достаточно.

В учебнике И. Г. Семакина применен иной подход к теме алгоритмизации. Его можно назвать кибернетическим подходом. Алгоритм рассматривается как информационный компонент системы управления. Такой подход дает возможность ввести в содержание базового курса новую содержательную линию – линию управления. Это многоплановая линия, которая позволяет затронуть следующие вопросы: элементы теоретической кибернетики: кибернетическая модель управления с обратной связью; элементы прикладной кибернетики: структура компьютерных систем автоматического управления (систем с программным управлением); назначение автоматизированных систем управления; основы теории алгоритмов. Согласно авторской программе И. Г. Семакина и др. на изучение темы «Алгоритмы» отводится 15 часов.

На наш взгляд, этого времени достаточно.

Опишем содержание теоретического материала по данной теме.

В параграфе «Алгoритмы и исполнители» систематизируются и обобщаются cведения, касающиеся понятий «алгоритм», «исполнитель». Представлены свойства алгоритма, на основе которых, вводится понятие «алгоритм». Раскрывается суть подхода к автоматизации деятельности человека.

В параграфе «Способы записи алгоритмов» рассматриваются основные способы записи: словесные, графические, на разных алгоритмических языках. При их рассмотрении особое внимание уделяется блок-схемам: приводится описание основных блоков, правила их использования; даются многочисленные примеры.

В параграфе «Объекты алгоритмов» рассматриваются основные объекты алгоритмов (величины, выражения), поясняется суть команды присваивания.

В параграфе «Основные алгоритмические конструкции» подробно рассматриваются основные алгоритмические конструкции (следование; ветвление; повторение), для каждой из которых приводятся примеры из повседневной жизни, а также примеры задач, алгоритмы решения которых, записываются с помощью блок-схем или на школьном алгоритмическом языке. Подробно рассматриваются циклические алгоритмы, среди которых выделяются циклы с заданным условием продолжения работы; циклы с заданным условием окончания работы; цикл с заданным числом повторений. Внимание учеников акцентируется на общих чертах и отличительных особенностях этих циклов, на том, в каких ситуациях следует применять ту или иную алгоритмическую конструкцию.

 В параграфе «Конструирование алгоритмов» в качестве основного метода рассматривается метод последовательного построения алгоритма; детально рассматривается пример разработки алгоритма методом последовательного уточнения для исполнителя Робот; вводится понятие вспомогательного алгоритма.

В параграфе «Алгоритмы управления» вводятся понятия управления, алгоритма управления, обратной связи. Материал главы «Основы алгоритмизации» выстроен так, чтобы способствовать развитию алгоритмического мышления учащихся, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе.

В учебнике И.Г. Семакина в параграфе «Управление с обратной связью» рассматриваются такие виды алгоритмов как линейный, циклический, ветвящийся; приводятся примеры этих алгоритмов. Даётся понятие обратной связи, а так же рассматривается модель управления с обратной связью.

В параграфе «Определение и свойства алгоритма» рассказывается о происхождении понятия «Алгоритм». Даётся понятие исполнитель алгоритма. В роли исполнителя рассматривается человек, для него приводятся различные примеры алгоритмов, одним из которых, является алгоритм игры Баше. Рассматриваются свойства алгоритма: дискретность, понятность, точность, конечность. Рассматриваются понятия формальное исполнение алгоритма, программа.

В параграфе «Графический учебный исполнитель» описывается гипотетический учебный исполнитель, которому дано имя ГРИС – графический исполнитель. На примере ГРИС вводятся основные понятия алгоритмизации.

В параграфе «Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы» на примере решения задачи рисование числа 1919 раскрывается понятие вспомогательный алгоритм. Далее даётся понятие подпрограмма (процедура). Рассматривается метод последовательной (пошаговой) детализации. Это метод программирования, при котором сначала пишется основная программа, в ней записываются обращения к пока ещё не составленным подпрограммам, а потом описываются эти подпрограммы. Также рассматривается сборочный метод, в котором, первоначально, составляется множество подпрограмм, которые могут понадобиться при решении задачи, а затем пишется основная программа, содержащая обращения к ним.

В параграфе «Циклические алгоритмы» на примере решения задачи рассматриваются основные команды цикла. Далее рассматриваются цикл в процедуре, цикл с предусловием, приводятся примеры.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Особенности изучения раздела "Алгоритмизация" в учебниках информатики