CC BY
1
УДК 372.8
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
О. Е. Шлюндт
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
Раскрывается вопрос использования аспекта логико-алгоритмического метода в обучении курсу информатики, в частности разделу алгоритмизации.
Ключевые слова: алгоритмизация, программирование учебного материала, линейная программа, разветвленная программа.
MEANS AND METHODS OF VISUALIZATION OF ALGORITHMIC ACTIVITY
O. E. Shlundt
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
The article reveals the question of how to use the aspect of the logical-algorithmic method in teaching students the course of computer science, in particular the section of algorithmization.
Keywords: algorithmization, programming of educational material, linear program, branched program.
В настоящее время весь мир, и Россия не исключение, переживает эпоху перемен. Происходят фундаментальные изменения в социально-политической и экономической сферах жизни. Стремительно возрастает объем новой научной информации и высокоинтеллектуальных технологий общественного производства. Конец XX и начало XXI века войдут в историю как время перехода человечества от индустриального к постиндустриальному и затем к информационному обществу.
Одними из ключевых понятий для информатики являются алгоритм и алгоритмизация. В узком смысле под алгоритмизацией понимают науку о разработке и анализе алгоритмов. В более широком смысле к ней относят также разработку и конструирование программ для компьютеров (программирование) [1].
Под влиянием информатики в педагогике появилась идея подхода к обучению как к процессу управления учебной деятельностью учащихся, к процессу обучения людей начали применять такие средства, как элементы теории алгоритмов и теории информации, вычислительную технику и автоматизацию обучения. Это привело к разработке так называемого логико-алгоритмического подхода к обучению, метода программированного обучения, компьютеризации обучения.
Аспект логико-алгоритмического метода состоит в построении алгоритмов обучения, т.е. в описании обучающей деятельности учителя с помощью предписаний, алгоритмического типа [2]. Реальный процесс обучения состоит из определенных действий, с помощью которых, учитель традиционно решает определенные дидактические задачи. Например,
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 3
постановка вопросов, приведение примеров, показ наглядного материала, решение упражнений и т. д. Этот процесс можно проанализировать и выявить составляющие его действия; тогда определённая часть процесса обучения определённых учащихся определенному содержанию может быть представлена в виде так называемого «алгоритма обучения».
Информатика занимается созданием аппарата, удобного для выполнения преобразований алгоритмов: вместо простейшей формы представления информации в виде слов в абстрактном алфавите, конструируются сложные структуры, необходимые для реализации алгоритмов на ЭВМ - алгоритмические языки [3].
Процесс подготовки задач для решения на ЭВМ (составление алгоритма решения; его описание на языке программирования, т.е. составление программы; трансляция программы на машинный язык в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи) называется программированием [4].
Отсюда заимствован термин программированное обучение - метод, в котором изучаемый материал подается в строгой логической последовательности «кадров», а каждый «кадр» содержит, как правило, порцию нового материала и .контрольный вопрос. Основой такой обучающей программы является некоторый алгоритм обучения, и таким образом осуществляется "программирование" учебного процесса [4].
Существуют две системы программирования учебного материала - «линейная» и «разветвленная», разработанные еще в 50-60 годах, когда возникло и получило большую популярность программированное обучение. В линейной программе (по системе предложенной американским психологом В. Скинером) учебный материал подается очень небольшими «кадрами», содержащими, как правило довольно простой вопрос поэтому материалу. Предполагается, что ученик, внимательно прочитавший этот и предшествующий материал) может безошибочно ответить на вопрос. При переходе к следующему «кадру» ученик узнает, правильно ли он ответил на вопрос предыдущего «кадра» сравнением своего ответа с верным. Вопросы имеют, главным образом, обучающий, а не контролирующий характер, «кадры» содержат обучение выполнению тождественных преобразований, доказательству теорем, решению задач и т.п., чертежи и другие иллюстрации.
В разветвленной программе (по системе, предложенной американская психологом Н. Краудером) учебный материал разбивается на порций несущие значительно большую информацию [5]. В конце «кадра» содержится вопрос, ответ на который учащиеся не формулируют сами, а выбирают из приведенных здесь же нескольких вариантов ответов, из которых только один правильный. Неправильные ответы составляются с учетом вероятных ошибок учащихся, против каждого из них указываете страница, к которой нужно обратиться после выбора ответа. Учащийся выбравший правильный ответ, отсылается к странице, на котором изложена следующая порция нового материала. Учащийся, выбравший неправильный ответ, отсылается к странице, на которой разъясняется допущенная ошибка и предлагается после этого вернуться к последнему «кадру». Прочитав его еще раз, учащийся может выбрать правильный ответ и перейти к следующему «кадру», или, допустив ошибку, открыть страницу, на которой она разъяснена, и так далее. Таким образом учебник, построенный по такой программе, читается разными учащимися по-разному. Он даёт возможность путем постановки соответствующих вопросов иногда направлять мысль учащихся по неверному пути, а потом при анализе неверного ответа раскрыть ошибочность его рассуждений. Это оказывается полезным для более глубокого усвоения материала. Здесь больше внимания уделяется не предупреждению ошибок, а контролю усвоения и разъяснению ошибок, что роднит этот метод с эвристическими методами обучения. Разветвленная программа ближе к реальному процессу обучения, т.к. она составлена с учетом возможных ошибок учащихся и лучше осуществляет индивидуальный подход в обучении. Однако при линейной программе учащиеся учатся сами, формулировать ответы,
что является важным элементом обучения; любой деятельности не бывает заранее заготовленных ответов.
В целом программированное обучение обладает достоинствами, способствующими лучшей реализации принципов дидактики, т.к. оно предусматривает:
а) правильный отбор учебного материала;
б) рациональную дозировку его подачи, рассчитанную на «оптимальные» алгоритмы обучения;
в) активную самостоятельную деятельность ученика по усвоению учебного материала;
г) обеспечение возможности каждому ученику работать по свойственной ему скоростью;
д) постоянный контроль за деятельностью обучаемого и её результатами (обратная связь на всех этапах обучения).
Проектирование обучающей системы в существующих в настоящее время технология обучения содержит три этапа:
1) подготовка учебного материала (тематическое планирование, система целей в виде планируемых результатов обучения, планируемые сроки изучения, уровни усвоения, контрольные задания для диагностики достижения целей, дидактические материалы для самостоятельной работы учащихся);
2) ориентация учащихся (ознакомление с целями обучения, которые нужно преобразовать в цели учения, создание мотивов учебной деятельности учащихся, ознакомление их с процессуальной стороной обучения и распределением функций между участниками учебной работы, разъяснение критериев и механизмов контроля и оценки усвоения);
3) организация хода учебного занятия, для которого характерно увеличение доли самостоятельной деятельности учащихся, максимально возможная индивидуализация, активные формы и методы обучения, постоянная обратная связь.
Обратная связь осуществляется с помощью трех видов контроля:
1) входной контроль (для информации об уровне готовности учащихся к работе над новым материалов, при необходимости - коррекция этого уровня;
2) текущий или промежуточный контроль после каждого учебного элемента (как правило, мягкий, без оценки, для выявления пробелов в усвоении: самоконтроль, взаимоконтроль, сверка с образцом);
3) итоговый контроль с оценкой, показывающий уровень усвоения.
Библиографические ссылки
1. Т.А. Жданова, Ю.С. Бузыкова. Основы алгоритмизации и программирования: учеб. пособие. Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос.ун-та, 2011. - 56 с.
2. Цветкова М.С., Великович Л.С. Информатика и ИКТ. - 6-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2014. - 352 с.
3. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы алгоритмизации и программирования. - 3-е изд. - М.: Издательский центр «Академия», 2016. - 304 с.
4. Стариченко Б.Е. Теоретические основы информатики. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Горячая линия - Телеком, 2016 - 400 с.
5. Информатика [Электронный ресурс]. URL: http://inf.1september.ru/ (дата обращения 13.10.19).
© Шлюндт О. Е., 2020
