Методические рекомендации
Обучение методам построения алгоритмов — один из наиболее отработанных разделов школьной информатики. Традиционно применяемым дидактическим средством в этом разделе являются учебные исполнители алгоритмов. Некоторые из таких исполнителей перечислены выше. Для целей обучения подходит любой исполнитель, который удовлетворяет следующим условиям:
· это должен быть исполнитель, работающий “в обстановке”;
· этот исполнитель должен имитировать процесс управления некоторым реальным объектом (черепахой, роботом и др.);
· в системе команд исполнителя должны быть все структурные команды управления (ветвления, циклы);
· исполнитель позволяет использовать вспомогательные алгоритмы (процедуры).
Последние два пункта означают, что на данном исполнителе можно обучать структурной методике алгоритмизации. Всякое педагогическое средство должно соответствовать поставленной учебной цели. Главной целью раздела алгоритмизации является овладение учащимися структурной методикой построения алгоритмов.
Как уже говорилось выше, успешность использования учебных исполнителей для обучения алгоритмизации связана с понятностью для учеников их архитектуры (среды и СКИ). Получив условие задачи, ученик “проектирует” решение этой задачи на архитектуру исполнителя и в результате получает алгоритм решения задачи данным исполнителем.
Аналогичный подход должен лежать в основе методики обучения программированию решения вычислительных задач. Исполнителем вычислительных алгоритмов (алгоритмов работы с величинами) является компьютер. Предлагается следующий подход к описанию архитектуры такого исполнителя.
В состав исполнителя входят: память, процессор, устройство ввода, устройство вывода. Память используется для хранения данных и программы, процессор реализует вычисления и управляет работой всех устройств компьютера; устройства ввода (например, клавиатура) и вывода (например, монитор) обеспечивают взаимодействие между компьютером и человеком. Под всякую величину, используемую в алгоритме, выделяется ячейка памяти.
Основные (неструктурные) команды СКИ исполнителя
Замечание: на первых порах вместо полного описания команды: вывод <выражение> можно ограничиться частным вариантом: вывод <переменная>. Позже (для языков программирования) ее следует уточнить.
Вот как нужно пояснять процесс выполнения алгоритма сложения двух чисел:
Описанный механизм выполнения алгоритма схематически представлен на рисунке.
Исполнение компьютером вычислительного алгоритма