39. Изучение основ программирования в школе. Основные образовательные задачи.

Цели и задачи программирования в государственном стандарте по информатике : знать основные свойства алгоритмов, типы алгоритмических конструкций: следование, ветвление, цикл, понятие вспомогательного алгоритма; уметь использовать алгоритмические конструкции, выполнять и строить простые алгоритмы, выполнять базовые операции над объектами: цепочками символов, числами, списками, деревьями; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, в дальнейшем освоении профессий. 

Учащиеся на начальной стадии обучения должны ознакомиться с различными языками программирования, понять необходимость изучения алгоритмического языка программирования. В начале изучения учащиеся должны ознакомиться с основными алгоритмическими конструкциями, командами языка, правилами описания объектов языка программирования, структурой программы и правилами написания. Учащимся необходимо сначала сформировать навыки написания простейших программ с использованием алгоритмических конструкций и основных объектов языка программирования, а затем перейти к изучению простых и далее более сложных методов программирования. 

40. Методика введения понятия «алгоритм» в основной школе (алгоритм, предписание, алгоритмическая запись, степень детализации).

Изучение алгоритмизации начинается с введения понятия алгоритма. Понятие алгоритма относится к исходным математическим понятиям, поэтому не может быть определено через другие, более простые понятия. Из-за этого определение алгоритма в школьных учебниках по информатике отличается большим разнообразием.

1. В учебниках Ю.А. Быкадорова «Информатика 8-9» даётся понятие алгоритм после понятия исполнителя.

Исполнитель – живое существо или автоматическое устройство, способное к восприятию и выполнению команд.

Исполнители бывают: формальные и неформальные.

В ходе беседы привести детей к выводу о том, что для неформальных исполнителей нельзя чётко определить систему команд исполнителя (СКИ). Далее переходят к изучению команд формальных исполнителей.

Исходя из выше перечисленного, понятие алгоритм можно ввести как конечная последовательность команд исполнителю.

Вот некоторые другие определения алгоритма них:

В учебнике И.Г. Семакина и др. алгоритм определяется как последовательность команд, управляющих работой какого-либо объекта, и далее дается более строгое определение – понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.

В учебнике А.Г. Кушниренко алгоритм определяется как программа, записанная на специальном школьном алгоритмическом языке.

В учебнике Н.Д. Угриновича алгоритм вводится как чёткое описание последовательности действий.

Другой подход предполагает первоначальное введение понятия алгоритм, а затем исполнитель (Пупцев).

Алгоритм – понятная и конечная последовательность точных действий (команд), формальное выполнение которых позволяет получить решение задачи.

Исполнитель – человек или группа людей, или техническое устройство (робот, компьютер), который понимает команды алгоритма и умеет их правильно выполнять.

Команды, которые понимает и может выполнить исполнитель образуют СКИ. Подвести учащихся к мысли о том, что компьютер является универсальным исполнителем алгоритмов.

Алгоритм, который исполняет компьютер называется программой.

Основной характеристикой исполнителя алгоритма является система команд исполнителя (СКИ), которая определяется как конечное множество команд (элементарных действий), которые понимает исполнитель и способен их выполнять.

Изучая понятие исполнение алгоритма, следует указать учащимся на то, что исполнителю всегда необходимо иметь исходные данные с которыми он будет работать (деньги, продукты, детали, таблицы чисел и т.п.).

Задача описания алгоритма всегда предполагает наличие некоторого языка, на котором должно быть выполнено описание. По этой причине само понятие алгоритма находится в неразрывной связи с понятием языка как средства выражения (представления) алгоритма. Выбор языка в каждом отдельном случае определяется областью применения алгоритма, т.е., по существу, свойствами объекта (человека, автомата, компьютера), выступающего в роли исполнителя. Соблюдение требования строго следовать границам языковых возможностей в общении с тем или иным исполнителем служит в некотором роде первоосновой алгоритмизации.

Возможности языка, используемого для построения алгоритмов, вынуждают избирать ту или иную степень детализации описаний. Это обстоятельство не препятствует, однако, тому, чтобы в процессе работы по составлению требуемого алгоритма при описании его первоначальной схемы употребить язык, единицы действия которого более крупны по сравнению с возможностями исполнителя, которому алгоритм адресуется. По сути дела, речь в данном случае идет об умении расчленять сложную задачу на более простые компоненты. Такой путь приходится избирать всегда, когда задача оказывается достаточно сложной, чтобы алгоритм ее решения в нужном языке можно было описать сразу. В этом случае задача разбивается на информационно замкнутые части (блоки), которым придается самостоятельное значение, и после составления первоначальной схемы, связывающей части задачи, проводится работа по детализации отдельных блоков.

В зависимости от степени детализации команд предписания определяют уровень языка программирования(чем выше ур. детализации, тем выше ур. языка):

Машинные;

Машиноориентированные;

Машино-независимые или языки высокого уровня(Процедурные - Pascal, Basic, C; Логические – Prolog, Lisp; Объектно-ориентированные – C++,C#, Delphi, Java)