Учебные исполнители

Учебные исполнители алгоритмов — это программные средства, предназначенные для обучения алгоритмизации.

Исторически первым педагогическим программным средством, предназначенным для обучения детей алгоритмизации, был язык программирования LOGO, разработанный в конце 1960-х годов американским педагогом-психологом С.Пейпертом. В состав LOGO входит исполнитель Черепашка, назначение которого — изображение на экране чертежей, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков. Программы управления Черепашкой составляются из команд: вперед(а), назад(а), направо(в), налево(в), поднять хвост, опустить хвост. Имеется в виду, что Черепашка рисует хвостом, и если хвост опущен, то при перемещении проводится линия, а когда хвост поднят, то линия не рисуется. Кроме того, в языке имеются все основные структурные команды. В целом LOGO предназначен для обучения структурной методике программирования. От LOGO происходит понятие черепашьей графики, используемой также и в некоторых профессиональных системах компьютерной графики.

Применение исполнителей, работающих “в обстановке”, получило широкое распространение в отечественных учебниках информатики как для начальной, так и для основной школы. Например, в пропедевтическом курсе “Роботландия” (авторы: Ю.А. Первин, А.А. Дуванов) применяются исполнители “Машинист”, “Переливашка”, “Таракан” и др. В курсе информатики для основной школы А.Г. Кушниренко и др. используются исполнители “Робот”, “Чертежник”. В учебнике информатики А.Г. Гейна и др. присутствует исполнитель “Паркетчик”. В базовом курсе информатики И.Г. Семакина и др. используется учебный исполнитель “ГРИС” (ГРафический ИСполнитель). Есть и другие примеры.

Совокупность среды и СКИ исполнителя можно назвать архитектурой исполнителя. Основным дидактическим достоинством учебных исполнителей алгоритмов является наглядность архитектуры исполнителя. Успешность обучения алгоритмизации на учебных исполнителях алгоритмов объясняется тем, что ученикам понятен смысл решаемых задач и ясна архитектура исполнителя. Как известно, дидактический принцип наглядности является одним из важнейших в процессе любого обучения.

Компьютер как исполнитель алгоритмов

Понятие исполнителя используется и при обучении программированию для ЭВМ.

Составление любой программы для компьютера начинается с построения алгоритма. Всякий алгоритм (программа) составляется для конкретного исполнителя, в рамках его системы команд. О каком же исполнителе идет речь в теме “Программирование для ЭВМ”? Ответ очевиден: исполнителем является компьютер. Точнее говоря, исполнителем является комплекс “компьютер + система программирования (СП)”. Программист составляет программу на том языке, на который ориентирована СП. Иногда в литературе по программированию такой комплекс называют “виртуальной ЭВМ”. Например, компьютер с работающей системой программирования на Бейсике называют “Бейсик-машина”; компьютер с работающей системой программирования на Паскале называют “Паскаль-машина” и т.п. Схематически это отражено на рисунке.

Систему команд такого исполнителя называют входным языком. Входным языком исполнителя, представленного на рисунке, является язык программирования Паскаль.

Взаимодействие программиста с компьютером