МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА «ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ» В БАЗОВОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ»


Содержание
TOC \o "1-3" \h \z \u Введение PAGEREF _Toc357435407 \h 3Глава 1. Теоретическая часть PAGEREF _Toc357435408 \h 61.1 Понятие алгоритм PAGEREF _Toc357435409 \h 61.2 Свойства алгоритма PAGEREF _Toc357435410 \h 91.3 Способы представления алгоритма PAGEREF _Toc357435411 \h 91.4 Структуры алгоритмов PAGEREF _Toc357435412 \h 101.5 Методика разработки алгоритмов PAGEREF _Toc357435413 \h 131.6 Структурное программирование PAGEREF _Toc357435414 \h 14ГЛАВА 2. Методическая часть PAGEREF _Toc357435415 \h 152.1 Методические особенности изучения понятия алгоритм в базовом курсе информатики PAGEREF _Toc357435416 \h 152.2 Опыт учителей информатики по изучению раздела «Основы алгоритмизации» в базовом курсе информатики PAGEREF _Toc357435417 \h 172.3 Проблемы, возникающие при изучении раздела «Основы алгоритмизации» PAGEREF _Toc357435418 \h 192.4 Методические рекомендации по изучению понятия алгоритм в базовом курсе информатики PAGEREF _Toc357435419 \h 23Заключение PAGEREF _Toc357435420 \h 25Список литературы PAGEREF _Toc357435421 \h 27Приложение

ВведениеВ нашем мире современному человеку все чаще приходится сталкиваться с большими объемами информации. И от того насколько эффективно он с ней работает, будет зависеть его жизненный и профессиональный успех в условиях информатизации общества. А осознание и эффективное использование информации невозможно без навыков ее систематизации.

Глава 1. Теоретическая часть1.1 Понятие алгоритмПоявление алгоритмов связано с именем математика Аль Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначально под алгоритмом понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над числами. В дальнейшем это понятие стали использовать вообще для обозначения последовательности действий, приводящих к решению любой поставленной задачи. Само слово «алгоритм» возникло в Европе после перевода на латынь книги этого среднеазиатского математика, в котором его имя писалось как «Алгоритми».
Научное определение понятия алгоритма дал А.Черч в 1930 году. Позже и другие математики вносили свои уточнения в это определение.
Говоря об алгоритме вычислительного процесса, необходимо понимать, что объектами, к которым применялся алгоритм, являются данные. Алгоритм решения вычислительной задачи представляет собой совокупность правил преобразования исходных данных в результатные.
Рисунок 1.1
Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.
Алгоритм - описание последовательности действий (план), исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.
Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др. Вопрос о рассмотрении человека в этом качестве является спорным, но в рамках данной работы мы будем придерживаться мнения о человеке, как исполнителе алгоритма.
Сначала определение понятия алгоритма было проблемой математики, однако с течением времени теория алгоритмов стала развиваться за счет влияния открытий не только в математике, но и в информатике. В настоящее время алгоритм является одним из главных понятий информатики.
Алгоритмизация – процесс разработки алгоритма (плана действий) для решения поставленной задачи.
Разрабатывать, придумывать алгоритмы могут только разумные существа (например, человек). А вот формально (не думая и не оценивая) исполнять, могут какие-либо машины (например, компьютеры, бытовые приборы). В чем польза такого разделения труда? Дело в том, что человек освобождается от рутинной деятельности, которая часто может занимать много времени, и поручает ее машинам.
Однако машины не люди: приборы понимают лишь ограниченное число команд и могут обрабатывать данные (объекты) далеко не всех типов. Отсюда следует, что разработчик алгоритма в конечном итоге должен описать алгоритм в допустимых командах определенного исполнителя (той машины, которой будет поручено выполнение алгоритма). Совокупность команд, которые данный исполнитель может выполнять, называется системой команд исполнителя. Объекты (данные), над которыми исполнитель может выполнять действия, формируют среду исполнителя.
Достаточно универсальным исполнителем является компьютер. С его помощью можно выполнять разнообразные по видам алгоритмы: делать математические вычисления, обрабатывать текстовые данные, изменять графику и др. В каком-то смысле компьютер может делать многое, что и человек, а некоторые вещи намного быстрее. Однако человек и компьютер «разговаривают» на совершенно разных языках: один – на естественном (русском, английском и др.), а другой – на формальном (машинном) языке.Разработав алгоритм, человек должен как-то «объяснить» его компьютеру. Для этих целей служат языки программирования, а результатом записи алгоритма на них является программа.
В настоящее время язык программирования – это скорее некий посредник между человеком и вычислительной машиной. Программа, написанная на языке программирования, в последствии переводится на машинный язык транслятором.
Изучение алгоритмов имеет большую практическую значимость. Это связано с тем, что создание алгоритма предполагает подробное описание каждого шага решения задачи, и в конечном итоге шаг алгоритма может быть достаточно прост для выполнения его компьютером. А значит, задачи, для которых можно выработать алгоритм их решения, могут быть автоматизированы, т.е. переложены «на плечи» машин.Однако следует всегда помнить, что не все задачи имеют алгоритмическое решение.
При этом для тех задач, которые все-таки имеют алгоритмическое решение, могут быть разработаны различные алгоритмы. Но наиболее эффективным, скорее всего, будет только один.
Описания действий в алгоритме следуют последовательно друг за другом. Однако очередность выполнения этих действий может быть изменена, если в алгоритме предусмотрен анализ некоторого условия. Путём включения условий создаются алгоритмы с различной структурой, в которой всегда можно выделить несколько типовых конструкций: линейную, циклическую, разветвляющуюся и вспомогательную.
1.2 Свойства алгоритмаДискретность  (прерывность, раздельность) — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.
Детерминированность (однозначная определенность). Многократное применение одного алгоритма к одному и тому же набору исходных данных всегда дает один и тот же результат.
Формальность. Алгоритм не должен допускать неоднозначности толкования действий для исполнителя.
Результативность и конечность. Работа алгоритма должна завершаться за определенное число шагов, при этом задача должна быть решена.
Массовость. Определенный алгоритм должен быть применим ко всем однотипным задачам.

Рисунок 1.2
1.3 Способы представления алгоритмаАлгоритм можно описать разными способами: словами, на языке программирования, а также с помощью блок-схем.
Алгоритмический язык - это текстовая форма описания алгоритма. Она ближе к языкам программирования, чем блок-схемы. Однако это еще не язык программирования. Поэтому строгого синтаксиса в алгоритмическом языке нет. Для структурирования Текста алгоритма на АЯ используются строчные отступы. При этом соблюдается следующий принцип: все конструкции одного уровня вложенности записываются на одном вертикальном уровне; вложенные конструкции смещаются относительно внешней вправо. Соблюдение этих правил улучшает наглядность структуры алгоритма, однако не дает такой степени наглядности, как блок-схемы.
Традиционно в школьной информатике используются два способа описания алгоритмов: блок-схемы и учебный алгоритмический язык. В базовом курсе информатики необходимо использовать обе эти формы. Основное достоинство блок-схем - наглядность алгоритмической структуры. Однако это качество проявляется лишь в том случае, если изображение блок-схемы происходит стандартным способом.
На языке блок-схем каждый шаг алгоритма описывается с помощью соответствующей фигуры, а последовательность выполнения шагов определяется линиями-связями. Блок схемы читаются сверху вниз и слева направо.
Блок-схемы полезны тем, что обеспечивают легкую «читаемость» алгоритма. Однако это не всегда так: стоит попытаться нарисовать блок-схему для более-менее сложного алгоритма, как она разрастается до невероятных размеров и теряет все свое наглядное преимущество. Поэтому блок-схемы хороши в структурном программировании для описания коротких алгоритмов.
1.4 Структуры алгоритмовАлгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. Естественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования должно начинаться с изучения этих базовых элементов
Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.
Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода.
Базовая структура следование (линейная структура). Линейная структура предполагает последовательное выполнение действий, без их повторения или пропуска некоторых действий.
Базовая структура ветвление. Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.
Базовая структура Цикл. Циклическим называется алгоритм, в котором тело цикла выполняется многократно. Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, является нарушением требования его результативности — получения результата за конечное число шагов.
Таблица 1.2
Базовая структура Описание Блок-схема
Следование Выполняется определенное количество действий пошагово Действие 1
Действие 2
Действие 3

Ветвление если условие
то действия
конец если
условие
действия

Ветвление если условие
то действия 1
иначе действия 2
конец если
условие
Действия 1
Действия 2

Ветвление Выбор
при условие 1: действия 1
при условие 2: действия 2
. . . . . . . . . . . .
при условие N: действия N
конец выбора
Условие1Условие 2
Условие N
Действия 1
Действия 2
Действия N

Ветвление Выбор
при условие 1: действия 1
при условие 2: действия 2
. . . . . . . . . . . .
при условие N: действия N
иначе действия N+1
конец выбора
Условие1Условие 2
Условие N
Действия 1
Действия 2
Действия N
Действия N+1

Цикл с параметром Предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне.
Цикл с предусловием Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока.
Цикл с постусловием Условие проверяется после выполнения тела цикла.
1.5 Методика разработки алгоритмовРазработке алгоритма предшествуют такие этапы, как формализация и моделирование задачи.
 Формализация предполагает замену словесной формулировки решаемой задачи краткими символьными обозначениями, близкими к обозначениям в языках программирования или к математическим. 
Моделирование задачи является важнейшим этапом, целью которого является поиск общей концепции решения. Обычно моделирование выполняется путем выдвижения гипотез решения задачи и их проверке любым рациональным способом (прикидочные расчеты, физическое моделирование и т.д.). Результатом каждой проверки является либо принятие гипотезы, либо отказ от нее и разработка новой.
При разработке алгоритма используют следующие основные принципы.
Принцип поэтапной детализации алгоритма (другое название — "проектирование сверху-вниз"). Этот принцип предполагает первоначальную разработку алгоритма в виде укрупненных блоков (разбиение задачи на подзадачи) и их постепенную детализацию.
Принцип "от главного к второстепенному", предполагающий составление алгоритма, начиная с главной конструкции. При этом, часто, приходится "достраивать" алгоритм в обратную сторону, например, от середины к началу.
Принцип структурирования, т.е. использования только типовых алгоритмических структур при построении алгоритма. Нетиповой структурой считается, например, циклическая конструкция, содержащая в теле цикла дополнительные выходы из цикла. В программировании нетиповые структуры появляются в результате злоупотребления командой безусловного перехода (GoTo). При этом программа хуже читается и труднее отлаживается.
Говоря о блок-схемах, как о средстве записи алгоритма, можно дать еще один совет по их разработке. Рекомендуется после внесения исправлений в блок-схему аккуратно перерисовывать ее с учетом этих исправлений.
1.6 Структурное программированиеЭдсгер В. Дийкстра, опираясь на теорему Бома и Джакопини, ввел понятие структурного программирования, которое часто называют “программирование без GOTO” (управляющая конструкция перехода не используется при написании программ).
В соответствии с данным способом разработки любая программа представляет собой структуру, построенную из трех типов базовых конструкций, рассмотренных выше. Еще один из принципов структурного программирования состоит в том, что программная единица (подпрограмма) должна иметь одну точку входа и одну точку выхода.
Соблюдение принципов структурного программирования делает тексты программ, даже довольно больших, нормально “читаемыми”, что существенно облегчает понимание программ, — появилась возможность разработки код в промышленном режиме, когда код может без особых затруднений понять не только ее автор, но и другие программисты.

ГЛАВА 2. Методическая часть2.1 Методические особенности изучения понятия алгоритм в базовом курсе информатикиБазовый курс информатики (VII–IX классы), обеспечивает обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике. Он направлен на овладение учащимися методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем профессиональной деятельности. Изучение базового курса формирует представления об общности процессов получения, преобразования, передачи и хранения информации в живой природе, обществе, технике.
Представляется, что содержание базового курса может сочетать в себе все три существующих сейчас основных направления в обучении информатике в школе и отражающих важнейшие аспекты ее общеобразовательной значимости:
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:
“пользовательский” аспект, связанный с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий;
алгоритмический (программистский) аспект, связанный в настоящее время уже в большей мере с развитием мышления школьников.
Основные содержательные линии курса охватывают следующие группы вопросов:
вопросы, связанные с пониманием сущности информационных процессов, информационными основами процессов управления в системах различной природы; вопросы, охватывающие представления о передаче информации, канале передачи информации, количестве информации (условно–“линия информационных процессов”);
способы представления информации (условно–“линия представления информации”);
методы и средства формализованного описания действий исполнителя (условно–“алгоритмическая линия”);
вопросы, связанные с выбором исполнителя для решения задачи, анализом его свойств; возможностей и эффективности его применения для решения данной задачи (условно назовем эту линию “линией исполнителя”);
вопросы, связанные с методом формализации, моделированием реальных объектов и явлений для их исследования с помощью ЭВМ, проведение компьютерного эксперимента (условно–“линия формализации и моделирования);
этапы решения задач на ЭВМ, использование программного обеспечения разного типа для решения задач, представление о современных информационных технологиях, основанных на использовании компьютера (условна–“линия информационных технологий”).
Алгоритмическая линия включает в себя обязательный минимум содержания учебного материала, который должен быть усвоен учащимися полностью.
Изучение учебного материала данной содержательной линии курса обеспечивает учащимся возможность:
понять (на основе анализа примеров) смысл понятия алгоритма, знать свойства алгоритмов, понять возможность автоматизации деятельности человека при исполнении алгоритмов;
освоить основные алгоритмические конструкции (цикл, ветвление, процедура), применять алгоритмические конструкции для построения алгоритмов решения учебных задач;
получить представление о “библиотеке алгоритмов”, уметь использовать библиотеку для построения более сложных алгоритмов;
получить представление об одном из языков программирования (или учебном алгоритмическом языке), использовать этот язык для записи алгоритмов решения простых задач.
В образовательном стандарте сформулированы основные требования к уровню подготовки учащихся.
Учащиеся должны:
понимать сущность понимания алгоритма, знать его основные свойства, иллюстрировать их на конкретных примерах алгоритмов;
понимать возможность автоматизации деятельности человека при исполнении алгоритмов;
знать основные алгоритмические конструкции и уметь использовать их для построения алгоритмов;
определять возможность применения исполнителя для решения конкретной задачи по системе его команд, построить и исполнить на компьютере алгоритм для учебного исполнителя (типа “черепахи”, “робота” и т.д.);
записать на учебном алгоритмическом языке (или языке программирования) алгоритм решению простой задачи.
2.2 Опыт учителей информатики по изучению раздела «Основы алгоритмизации» в базовом курсе информатикиТема «Алгоритмизация и программирование» начинается на всех ступенях средней школы, но на разном уровне. В начальной школе происходит знакомство на интуитивном уровне с понятиями алгоритма, алгоритмических конструкций, основ алгебры логики. В качестве учебных задач рассматривают бытовые, игровые, сказочные алгоритмы.
В средних классах школы в рамках данной темы происходит уточнение понятия алгоритма, основы алгебры излагаются на более формальном уровне. При решении учебных задач учащиеся знакомятся с разными способами записи алгоритмов, изучают свойства алгоритма, рассматривают некоторые алгоритмы.
В старших классах, особенно в классах физико-математического, информационно-технологического профилей, изучение этой темы строится в соответствии со Стандартом среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям (профильный уровень) .В проекте Стандарта основного общего образования по информатике и информационным технологиям и обязательном минимуме содержания образовательных программ по информатике и ИКТ содержание алгоритмической линии определяется через следующий перечень понятий: «алгоритм, свойства алгоритмов, способы записи алгоритмов; блок-схемы; исполнители алгоритмов, система команд исполнителя; формальное исполнение алгоритмов; алгоритмические конструкции; логические значения; операции; выражения разбиение задачи на подзадачи; вспомогательные алгоритмы».
Изучение алгоритмизации в школьной информатике может иметь два целевых аспекта: первый — развивающий аспект, под которым понимается развитие алгоритмического (ещё говорят — операционного) мышления учащихся; второй — программистский аспект. Составление программы для ЭВМ начинается с построения алгоритма; важнейшим качеством профессионального программиста является развитое алгоритмическое мышление.
В авторской программе базового курса Н.Д.Угринович (учебник Информатика и ИКТ для 9 класса, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010г.) предлагает изучать параллельно алгоритмизацию с основами объектно-ориентированного программирования, рассматривая ООП на языке Gambas как средство изучения алгоритмических конструкций. 2.3 Проблемы, возникающие при изучении раздела «Основы алгоритмизации»При изучении данной темы можно столкнуться со следующими сложностями:
непонимание учащимися понятия «алгоритм»;
неправильное приведение примеров алгоритма (не выполняются все его свойства, команды не входят в систему команд исполнителя);
неправильное представление алгоритма в виде блок-схемы;
неправильное использование простейших алгоритмических конструкций;
С первой из предложенного списка трудностей сталкиваются уже на начальном этапе изучения данной темы. В связи с этим раскрытие этого вопроса дается с использованием примеров, основанных на жизненном опыте учащихся. А также огромное значение имеет тот факт, что знакомство с алгоритмом происходит через раскрытие его неотъемлемых атрибутов или свойств, которые и позволяют некий текст (при условии представления его в словесной форме) воспринимать как алгоритм. Примеры, приводимые учителем во время урока должны отличаться разнообразием, касаться различных сфер человеческой деятельности. Это могут быть зарядка, выполняемая каждым человеком по утрам, переход через улицу, разведение костра, пришивание пуговицы, приготовление блюда по поваренной книги и другие.
Следующим этапом является закрепление понимания учащимися понятия алгоритм, и здесь возникает следующая проблема. Несмотря на то, что учащиеся знают определение и основные свойства они не могут правильно сформулировать примеры, которые являлись бы алгоритмами. Чаще всего забываются какие-нибудь важные атрибуты, им не уделяется достаточного внимания. Например, распространенной является ошибка, когда учащиеся забывают что необходимо, чтобы все действия приводили к какому-нибудь результату, а не выполнялись просто так.
Для закрепления основных понятий и для преодоления вышеназванных трудностей, связанных с определением алгоритма, полезно рассмотреть с учениками несколько заданий следующего содержания:
выполнить роль исполнителя: дан алгоритм, формально исполнить его;
определить исполнителя и систему команд для данного вида работы;
в рамках данной системы команд построить алгоритм;
определить необходимый набор исходных данных для решения задачи.
Следующая проблема связана с неправильным представлением алгоритма в виде блок-схемы. Чтобы избежать серьезных проблем с изучением этого подраздела, нужно выработать у учащихся практические навыки по разработке блок-схемы, для этого необходимо соблюдать единообразие представления основных алгоритмических конструкций, а также осуществлять многократное повторение упражнений на использование данных схем.
Большую сложность у учащихся вызывает изучение базовых алгоритмических конструкций. Подробно необходимо остановить на каждой из них: линейность, ветвление и цикл.
Линейные алгоритмы воспринимаются легче всего, но необходимо подвести учащихся к выводу о невозможности их использования для большого круга задач.
При разборе конкретного алгоритма ветвления на схеме следует отметить разными цветами два возможных способа выполнения команды, точку входа и выхода из команды. Обязательно вслух проговаривается алгоритм с использованием ключевых слов «если», «то», «иначе». Это позволяет, во-первых, лучше усвоить данную структуру, а во-вторых, осуществить пропедевтику записи алгоритма с помощью псевдокода. Обращается внимание на то, что слева всегда записывается действие, которое будет выполнено в случае соблюдения условия, т. е. путь «да», а справа — действие, выполняемое при несоблюдении условия, т. е. путь «нет». Необходимо обратить внимание учащихся на то, что команда ветвления заканчивает свою работу, как только выполнится одна из двух предложенных команд.
Следует обсуждать с учащимися необходимость использования команды ветвления. Для этого можно задать следующие вопросы: почему алгоритм решения задачи не может иметь линейную структуру? Какое условие надо проверять при выполнении алгоритма? Какие действия выполняются при соблюдении условия, а какие — при его несоблюдении? Какая форма команды ветвления применена? В каких задачах используется данная структура алгоритма? и т. п.
В ряде учебников первой изучаемой конструкцией после команды следования является цикл, поскольку это дает возможность сократить запись алгоритма. Как правило, это конструкция «повторить n раз». Такой подход приводит к трудностям в освоении циклов как структуры организации действий, качественно отличающейся от линейной. Во-первых, другие разновидности цикла с предусловием и с постусловием (цикл «пока», цикл с параметром, цикл «до») воспринимаются как изолированные друг от друга и главный признак — повторяемость действий — не выступает в качестве системообразующего. Во-вторых, без внимания остаются опорные умения, которые необходимы при разработке циклов: правильное выделение условия продолжения или окончания цикла, правильное выделение тела цикла. Проверка условия в цикле «повторить п раз» практически не видна, и циклический алгоритм часто продолжает восприниматься учащимися как линейный, только иначе оформленный, что порождает неверный стереотип у учащихся в восприятии циклов вообще. Поэтому методически более целесообразным является изучение вначале команды ветвления, в которой используется условие, а уже затем команды повторения.
Изучение команды повторения следует начинать с введения цикла с постусловием, поскольку в этом случае учащемуся дается возможность вначале продумать команды, входящие в цикл, и только после этого сформулировать условие (вопрос) повторения этих команд. Если же сразу вводить цикл с предусловием, то учащимся придется выполнять оба эти действия одновременно, что снизит эффективность проведения занятий. В то же время цикл с постусловием рассматривается в качестве подготовки восприятия учащимися цикла с предусловием, обеспечивает перенос знаний на другой вид команды повторения, дает возможность работать по аналогии. Следует обратить внимание учащихся на то, что данные виды цикла отличаются по месту проверки условия, по условию возврата к повторению выполнения тела цикла. Если в команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, то в команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполняться.
Для решения последней трудности, связанной с отсутствие понимания принципа перевода алгоритма на формальный язык можно предложить следующее решение: необходимо начать изучение языка программирования с использования базовых алгоритмических конструкций, а также необходимо использовать параллельно различные формы представления алгоритма, что позволит более формально подойти к конкретному алгоритму.
Во время прохождения практики пробных уроков и занятий в МБОУ «СОШ №17» нами были проведены уроки в 9 классах по разделу «Основы алгоритмизации (учитель информатики и математики Файзуллина С.Ф.). В приложении 3 представлены конспекты уроков.
Календарно-тематическое планирование

п.п. Содержание учебного материала Дата
План. Факт.
Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования.
35 4.1. Алгоритм и его формальное исполнение.
4.1.1. Свойства алгоритма и его исполнители.
4.1.2. Выполнение алгоритмов человеком.
4.1.2. Выполнение алгоритмов компьютером. 22.01 36 4.2. Кодирование основных типов алгоритмических структур на алгоритмическом языке.
4.2.1. Линейный алгоритм. 25.01 37 4.2.2. Алгоритмическая структура «ветвление». 29.01 38 4.2.3. Алгоритмическая структура «выбор». 01.02 39 4.2.4. Алгоритмическая структура «цикл». 05.02 40 Массивы. 08.02 41 Контрольная работа № 4 «Алгоритмизация и основы программирования». 12.02 2.4 Методические рекомендации по изучению понятия алгоритм в базовом курсе информатикиСтруктура основных понятий содержательной линии «Алгоритмизация и программирование», разделена на две ветви: ветвь алгоритмизации и ветвь программирования. Эти ветви имеют общую часть, которая начинается с блока «Алгоритмы работы с величинами».
Из схемы, в частности, следует, что основой методики обучения алгоритмизации и программированию является методика структурного программирования. Структура ветви программирования носит характер обобщенной методической схемы, которая применима при любом уровне изучения программировании. На разных уровнях изучения может отличаться глубина и степень подробности раскрытия различных разделов схемы.
Знакомство с основными алгоритмическими конструкциями начинается в пропедевтическом курсе информатики. К сожалению, запись алгоритмов с помощью блок-схем не приучает к структурному мышлению и выделению циклических конструкций в явном виде (исключение составляют специальные циклические блоки, которые часто не изучаются, как избыточные). Поэтому роль учителя состоит в том, чтобы на примерах показать, насколько необдуманные переходы запутывают алгоритм. Саму же разработку алгоритмов надо сразу проводить со школьниками по структурной схеме, используя технологию “сверху вниз”.
В начальной школе, а также в 5–7-х классах при изучении алгоритмики отработке подлежит составление алгоритмов, содержащих циклическую алгоритмическую конструкцию, как наиболее сложную для понимания. При отработке конструкции ветвления очень полезно разобрать приведенный в материалах статьи алгоритм решения обобщенного квадратного уравнения (a может быть равно 0). Часто ученики не могут корректно сформулировать часть алгоритма, возникающую при a = 0. Кроме того, при написании соответствующей программы они часто используют сложные условия вида: if (a = 0) and (b = 0) and (c = 0) then …
На самом же деле в данном случае алгоритм реализуется через конструкцию ветвления, условием которой служит проверка на равенство a нулю, в зависимости от истинности этого условия выполняется либо последовательная конструкция (вычисление дискриминанта, проверка его знака и связанное с ней вычисление корней), либо снова конструкция ветвление и т.д.
В средней и старшей школе основное внимание необходимо уделять особенностям реализации базовых конструкций в различных языках программирования, т.е. синтаксису и семантике операторов выбора, цикла, присваивания.

ЗаключениеУровень развития современной компьютерной техники и ее программного обеспечения занял новую качественную ступень.
Базовый школьный курс информатики ориентируется в основном на изучение прикладного программного обеспечения и средств КИТ. Алгоритмическая содержательная линия является одной из ключевых в изучении данного предмета и тесно связана со всеми остальными образовательными направлениями, а особенно с линией исполнителя (компьютера).
В ходе выполнения данной курсовой работы был проведен теоретический анализ школьных учебников и литературных источников по теме исследования.
Мы рассмотрели следующий перечень понятий: алгоритм, свойства алгоритмов, основные алгоритмические конструкции, способы представления алгоритма. Изучили опыт работы педагогов по решению проблемы. Рассмотрели различные программы по теме исследования и тематический план раздела «Основы алгоритмизации» в базовом курсе. Нам удалось составить конспекты уроков по разделу «Основы алгоритмизации» в базовом курсе.
В ходе проведенного исследования нами были решены все поставленные задачи.
Таким образом, можно сделать вывод о что поставленная в начале цель, была достигнута.

Список литературыАлгоритм. Способы описания алгоритма. Учебно-методическое пособие для учителей информатики / Сост. : Е.А. Пархоменко, Ю.В. Сюбаева – Коломна: Лицей № 4, 2005
Информатика и ИКТ. Практикум 8-9 класс / Под ред. Н.В. Макаровой– СПб, 2008.
Информатика и ИКТ. Учебник 8-9 класс / Под ред. Н.В. Макаровой– СПб, 2008.
Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Л. А. Залогова, М. А. Плаксин, С. В. Русаков и др. Под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера: Том 1. - 2-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.- 304 с.: ил.
Карпенков С.Х. Современные средства информационных технологий. КноРус - 2009 г.
Лапчик М.П. Методика обучения информатики / Лапчик М.П. – М., 2001.
Макарова Н.В. Информатика и ИТК. М:, 2006 г
Островский В.А. Информатика. 2009 г.
Практическая психология образования / Под ред. И.В. Дубровиной. – М.: ТЦ «Сфера», 1997
Семакин И.Г. Базовый курс информатики: 7-9 класс / Семакин И.Г и др. – М., 2008.
Семакин И.Г., Шеина Т.Ю. Преподавание базового курса информатики в средней школе: Метод. пособие / Семакин И.Г., Шеина Т.Ю. – М., 2002.
Сластенин В.А. и др. Педагогика: Учеб. пособие для студентов пед. Учебных заведений / Сластенин В.А. и др., М. – 1999.
Угринович Н. Информатика. Базовый курс: Учебник для 9 класса / Угринович Н.Д. – М., 2008.
Угринович Н. Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в основной и старей школе. Методическое пособие для учителей/ Угринович Н.Д. – М., 2008.
Шауцукова Л.З. Информатика. Теория. М:, 2002 г
http://www.gmcit.murmansk.ru/http://inf.1september.ru/

ПриложениеБлок-схемаТаблица 1.1
Наименование Обозначение Функция
Блок начало-конец(пуск-остановка) Элемент отображает вход из внешней среды или выход из неё (наиболее частое применение − начало и конец программы). Внутри фигуры записывается соответствующее действие.
Блок действия Выполнение одной или нескольких операций, обработка данных любого вида (изменение значения данных, формы представления, расположения). Внутри фигуры записывают непосредственно сами операции, например, операцию присваивания: a = 10*b + c.
Логический блок (блок условия) Отображает решение или функцию переключательного типа с одним входом и двумя или более альтернативными выходами, из которых только один может быть выбран после вычисления условий, определенных внутри этого элемента. Вход в элемент обозначается линией, входящей обычно в верхнюю вершину элемента. Если выходов два или три, то обычно каждый выход обозначается линией, выходящей из оставшихся вершин (боковых и нижней). Если выходов больше трех, то их следует показывать одной линией, выходящей из вершины (чаще нижней) элемента, которая затем разветвляется. Соответствующие результаты вычислений могут записываться рядом с линиями, отображающими эти пути. Примеры решения: в общем случае − сравнение (три выхода: >, <, =); в программировании − условные операторы if (два выхода: true,false) и case (множество выходов).
Предопределённый процесс Символ отображает выполнение процесса, состоящего из одной или нескольких операций, который определен в другом месте программы (в подпрограмме, модуле). Внутри символа записывается название процесса и передаваемые в него данные. Например, в программировании − вызов процедуры или функции.
Данные(ввод-вывод) Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). Данный символ не определяет носителя данных (для указания типа носителя данных используются специфические символы).
Граница цикла Символ состоит из двух частей − соответственно, начало и конец цикла − операции, выполняемые внутри цикла, размещаются между ними. Условия цикла и приращения записываются внутри символа начала или конца цикла − в зависимости от типа организации цикла. Часто для изображения на блок-схеме цикла вместо данного символа используют символ условия, указывая в нём решение, а одну из линий выхода замыкают выше в блок-схеме (перед операциями цикла).
Соединитель Символ отображает вход в часть схемы и выход из другой части этой схемы. Используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте (для избежания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц). Соответствующие соединительные символы должны иметь одинаковое (при том уникальное) обозначение.
Комментарий Используется для более подробного описания шага, процесса или группы процессов. Описание помещается со стороны квадратной скобки и охватывается ей по всей высоте. Пунктирная линия идет к описываемому элементу, либо группе элементов (при этом группа выделяется замкнутой пунктирной линией). Также символ комментария следует использовать в тех случаях, когда объём текста, помещаемого внутри некоего символа (например, символ процесса, символ данных и др.), превышает размер самого этого символа.
Величина: имя, значение, тип.
Следование
Ветвление
Цикл
Алгоритм работы «в обстановке»
Алгоритм работы с величинами
Базовые алгоритмические структуры
Алгоритм работы с величинами
Алгоритм работы «в обстановке»
Языки описания алгоритмов: блок-схемы, учебный алгоритмический язык
Методика структурного программирования
Базовые алгоритмические структуры
Базовые алгоритмические структуры
Алгоритмизация
Алгоритм-последовательность команд управления работой исполнителя
Исполнитель алгоритма
Характеристики исполнителя: назначение, среда, режим работы, система команд -СКИ
Свойства алгоритма:
Понятность,точность,конечность,дискретность,массовость
Алгоритмизация
Алгоритм-последовательность команд управления работой исполнителя
Исполнитель алгоритма
Характеристики исполнителя: назначение, среда, режим работы, система команд -СКИ
Свойства алгоритма:
Понятность,точность,конечность,дискретность,массовость


Приложенные файлы


Добавить комментарий