Организация учебно-воспитательного процесса и состав

Учебно-методического материала по курсу

Формы, методы и отчасти содержание обучения информатике зависят от наличия или отсутствия компьютерного класса. Однако ведущие идеи курса могут быть донесены до учащихся и без использования компьютера. Во всяком случае, в младшей школе его использование необязательно.

Структура курса основ информатики

В материале курса выделяются следующие рубрики:

статическая картина объекта — структуры, классы;

картина поведения объекта — процессы и алгоритмы;

язык как объект моделирования — логика рассуждений;

информационная модель объекта — приемы моделирования и решения задач. Материал этих рубрик изучается на протяжении всего курса концентри­чески, так, что объем соответствующих понятий возрастает от класса к классу.

Цели изучения основ информатики в начальной школе

1) Развитие у школьников устойчивых навыков решения задач с приме­нением таких подходов к решению, которые наиболее типичны в областях деятельности, связанных с использованием системно-информационного языка:

— использование формальной логики при решении задач — построение выводов путем применения к известным утверждениям логических опера­ций: "если—то", "и", "или", "не" — и их комбинаций — "если... и..., то...";

алгоритмический подход к решению задач — умение планировать после­довательность действий для достижения какой-либо цели, а также решать широкий класс задач, для которых ответом является не число или утвержде­ние, а описание последовательности действий;

системный подход — рассмотрение сложных объектов и явлений в виде набора более простых составных частей, каждая из которых выполняет свою роль для функционирования объекта в целом; рассмотрение влияния измене­ния в одной составной части на поведение всей системы;

— объектно-ориентированный подход — постановка во главу угла объек­тов, а не действий, умение объединять отдельные предметы в группу с общим названием, выделять общие признаки предметов этой группы и действия, выполняемые над этими предметами; умение описывать предмет по принци­пу "из чего состоит и что делает (можно с ним делать)".

2) Расширение кругозора в областях знаний, тесно связанных с информа­тикой: знакомство с графами, комбинаторными задачами, логическими игра­ми с выигрышной стратегией ("начинают и выигрывают") и некоторыми другими. Ведется обучение решению простейших типовых задач, включаемых в контрольный материал.

3) Создание у учеников навыков решения логических задач и ознакомление с общими приемами решения задач ~ "как решать задачу, которую раньше не решали" (поиск закономерностей, рассуждения по аналогии, по индук­ции, правдоподобные догадки, развитие творческого воображения и др.).

Цели изучения информатики в 5—6-х классах

Систематическое развитие понятия структуры (множество, класс, иерар­хическая классификация), выработка навыков применения различных средств (графов, таблиц, схем) для описания статической структуры объектов и струк­туры их поведения; развитие понятия алгоритма (циклы, ветвления) и его обобщение на основе понятия структуры; усвоение базисного аппарата фор­мальной логики (операции "и", "или", "не", "если—то"), выработка навы­ков использования этого аппарата для описания модели рассуждений.

ОЛИМПИАДЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ

Олимпиады по информатике проводятся на школьном, районном, городском, областном, республиканском и международном уровнях. Обычно, школьные, районные олимпиады состоят из одного тура. На олимпиадах более высокого уровня предполагается 2 тура.: теоретический (письменное решение задач, написание и обоснование алгоритмов); практический (решение задач и выполнение заданий на ЭВМ). Также проводятся теоретический (индивидуальный) тур и практический (командный) тур. Для участия в олимпиадах приглашаются учащиеся различных классов (обычно 8-11). Одна из задач олимпиад – поиск способных и подготовленных по информатике школьников.

Различные олимпиады, фестивали, конкурсы, связанные с информатикой проводятся в сети Интернет.

При встречах с учителями организаторам республиканских и международных олимпиад приходится выслушивать критические замечания по поводу правил проведения и по поводу предлагаемых задач, которые в значительной степени определяют уровень задач областных, районных олимпиад. По результатам последних органы образования нередко оценивают работу конкретного учителя информатики, что, конечно же, не является корректным, так как программа школьного курса информатики не может охватить все темы, изучение которых могло бы улучшить результаты выступления школьников на олимпиадах. Выбор задач республиканских олимпиад, в то же время, определяется задачами международных олимпиад.

Достигнуть вершин, тот есть получить медаль на Международной олимпиаде, могут лишь единицы. Причем как школьные уроки физкультуры не могут помочь в побитии спортивных рекордов, так и уроки информатики вовсе не должны давать абсолютно все знания и умения, необходимые для участников официальных олимпиад по информатике. Решение задач зачастую непонятно рядовому учителю, хотя темы задач, вроде бы имеют отношение к школьной программе. Темы задач действительно не всегда соответствуют «обязательному минимуму изучения», более того, в качестве решения этих задач на олимпиаде требуется предъявить отлаженные программы, написанные на языке программирования высокого уровня, а не описания алгоритмов. Но и это требование полностью соответствует международным правилам.

Рассмотрим некоторые формы работы с одаренными школьниками и их поиске.

1. Известно, что наборы в физико-математические школы, классы с углубленным изучением информатики, лицеи, гимназии ведутся на конкурсной основе. Именно в таких школах следует организовывать занятия со школьниками – потенциальными участниками олимпиад. Так как при решении олимпиадных задач полезно знание основ дискретной математики и других разделов, которые входят в программу обучения студентов математических специальностей вузов. Хорошо, если соответствующие занятия будет проводить преподаватель вуза или студент, как правило, бывший участник олимпиад.

2. Интересен опыт, когда талантливые ребята дополнительно занимаются в группах непосредственно при вузе (БГУ) или другом организационном центре (Дворец творчества молодежи). Отбор в такие группы обычно происходит после проведения областных и республиканской олимпиады по результатам выступлений.

3. Организация летних смен в лагерях отдыха (Зубренок), где сочетается обучение и полезное общении со старшими товарищами. К работе в таких лагерях привлекаются студенты и преподаватели вузов.

4. Еще одной формой являются учебно-тренировочные сборы., которые проводятся для призеров региональных олимпиад.

Набор заданий на олимпиадах должен иметь достаточный уровень сложности. Очень простые задания, доступные большинству участников, могут немного исказить объективно сложившуюся картину и не способствовать отбору лучших из лучших. Обычно на районных (в сельской местности и в городе) олимпиадах не предлагаются задачи, которые требуют знания каких-либо специальных алгоритмов или умения в совершенстве владеть всеми возможностями применяемого языка программирования. В этой ситуации цель олимпиады – обнаружить ребят, потенциально способных к высоким достижениям. А необходимыми знаниями и техникой программирования они смогут овладеть на занятиях. кроме этого в набор задач включается одна «утешительная задача», которая окажется по силам большинству ребят. Потенциально наиболее сильные ребята могут и не оказаться абсолютными победителями областных олимпиад. В случае отсутствия в области явного лидера наиболее оправдано посылать для участия в республиканской олимпиаде ученика невыпускного класса. Так как он сможет получит практический опыт участия в олимпиаде высокого уровня, познакомится с некоторыми новыми для него методами решения задач, получить ссылки на необходимую литературу. Тогда при наличии желания и работоспособности такой ученик сможет в течение следующего учебного года существенно повысить свою квалификацию. Если же каждый год представлять регион будет новый ученик одиннадцатого класса, то успехи могут быть лишь случайными. Положительным фактом может оказаться то, что в течение нескольких лет школьников на олимпиаду будет сопровождать один и тот же человек.

Анализ результатов ряда олимпиад, и, что более важно, способов решения задач, применяемых школьниками, показывает следующее. В ряде случаев имеет место «запущенность» участников олимпиад в том плане, что их образование и развитие в значительной степени происходит стихийно, без должной помощи учителя. Видимо, это объясняется общей загруженностью учителей информатики новым, постоянно обновляющимся материалом, нестандартностью мышления одаренных школьников. Оказывается даже, что некоторый материал стандартного курса информатики ряду участников олимпиад не знаком; их образование неравномерно. Эта стихийность проявляется прежде всего в замысловатых приемах программирования, вроде (ELSE NEXT, частое использование команды GOTO) при незнании типовых приемов решения задач. Учитывая то, что язык бейсик достаточно прост внимание школьников невольно сдвигается на всякие фокусы со средствами языка. Кроме этого отмечается заметная зависимость от типа ЭВМ через диалект языка, а поэтому и трудности в работе на новой ЭВМ

Компьютерные игры

Внедрение компьютеров в нашу жизнь ознаменовалось появлением и стремительным распространением компьютерных игр. По масштабам это явление сравнивают с эпидемией, охватившей практически всех, кто имеет доступ к ЭВМ. Но все-таки наиболее увлеченные игроки – дети и подростки.

Можно выделить следующие классы игр: Так, игры–головоломки, основанные на переборе вариантов и комбинаторике, требуют хорошо развитого логико-математического мышления. Они представляют достаточно серьезную умственную нагрузку, поэтому привлекают ребят с хорошо развитым интеллектом и тех, кто стремится совершенствовать свои интеллектуальные способности. Принципиально иной вид – компьютерная имитация спортивных игр (тенниса, футбола и т.п.);эти игры не предъявляют повышенных требований к интеллекту играющих. Но для успешного их исхода играющий должен обладать рядом других особенностей: высокой скоростью реакции, меткостью, ловкостью, способностью к экстраполяции траекторий движущихся объектов.

В конвейерных играх играющий имеет дело с постоянно меняющейся игровой ситуацией, по отношению к которой необходимо в каждый отрезок времени выполнить определенную задачу. Если играющему это не удается, он «слетает с конвейера». Эти игры со стороны кажутся монотонными, лишенными яркой сюжетной увлекательности, но они дают объективную информацию о том, насколько долго играющий способен поддерживать оптимальный уровень мобилизационной готовности. По успешности выполнения этой игры можно судить о психической устойчивости, выносливости подростка, его умении быстро переключать и распределять внимание.

Популярны у подростков приключенческие, авантюрные видеоигры. Это игры-действия с максимальной включенностью игрока в сюжетное развитие событий, полные псевдориска и подлинного эмоционального напряжения для их участников. Психологам известно, что взрослые в основном видят в играх средство отдыха, расслабления и восстановления сил в результате переключения. Дети и подростки ищут в играх другого – прежде всего острух ощущений. Они стремятся испытать свои силы в единоборстве с врагом в играх «преследования-избегания». В игре-единоборстве типа «карате», герой непосредственно сталкивается со своим врагом. Психологи считают, что такие игры больше всего привлекают людей, у которых имеется выраженное стремление к компенсации собственной слабости. Это могут быть физически плохо развитые подростки, притесняемые более сильными сверстниками, а также подростки, испытывающие потребность в агрессивной самозащите от чрезмерно подавляющих их взрослых – родителей и учителей. Игры «преследования-избегания», давая непосредственное переживание опасности, обеспечивают их участникам высокое эмоциональное напряжение. Эти игры привлекательны для подростков, испытывающих особую потребность в сильных впечатлениях. Выбирая ту или иную игру, подросток может преследовать разные цели, среди которых – и отдых, и удовольствие от игры как таковой, и приобщение к престижному занятию и включение в привлекательную группу сверстников, и самоиспытание, и тренинг. Поскольку умение хорошо играть считается престижным в молодежной среде, многие увлеченные компьютерными играми подростки стремятся показывать высокий уровень достижений в наиболее популярных играх. Обычно любая игра имеет некоторые нормативы или показатели успехо по итогам ее исполнения многими играющими, поэтому каждый вновь начинающий игру может сравнить свои результаты с этими показателями. Открывается прямая возможность объективной самооценки и совершенствования своих возможностей. Мотивы достижений здесь нередко действуют с особой силой. Встречаются подростки и юноши, которые играют до полного изнеможения с одной лишь установкой – быть первым в таблице рекордов. Такой подход ничего, кроме вреда, принести не может. Выбор игры обнаруживает склонность подростка к тому или иному виду деятельности.

Отношение учителей и других взрослых к компьютерным играм детей противоречиво. Некоторые учителя информатики категорически запрещают подобную деятельность в компьютерных классах, чтобы учащиеся не отвлекались от работы. Другие, напротив, дают детям возможность играть сколько те хотят, без всягого контроля. Следует сказать, что учителя должны ориентировать учащихся на сознательное, вдумчивое отношение к играм, открывать перед ними возможности игры как источника самопознания и целенаправленного развития. При этом следует учитывать, что использование видеоигр для мотивации учебной деятельности чревато потерей естественного интереса к ней. Дополнительное время, проведенное за экраном дисплея, приводит только к возбуждению и утомлению учащихся.

 

Понятие алгоритма.

Алгоритм можно понимать, как точное, понятное предписание о том, какие действия и в каком порядке необходимо выполнить, чтобы решить любую задачу из заданного класса однотипных задач.

Алгоритм записывают в виде формул, схем, словесных правил, наставлений, рецептов и т.д. Программа для ЭВМ – это особая форма записи алгоритмов. Запись алгоритма включает отдельные указания о выполнении отдельных действий. Каждое такое указание называют командой алгоритма.

Основные свойства алгоритмов:

·детерминированность: алгоритм должен настолько точно и понятно определять последовательность действий, чтобы не оставалось никакой неясности для исполнителя, и после выполнения алгоритма при заданных исходных данных всегда должен быть определенный, однозначный результат;

· массовость: алгоритм решает не одну лишь индивидуальную задачу, а некоторую серию индивидуальных задач, имеющих разные исходные данные;

· результативность: алгоритм должен содержать четкое указание об окончании работы и о том, что следует считать результатом его выполнения. Различают линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы.

В 1985 г. академик А. П. Ершов предложил для использования в школе на уроках алголоподобный язык.

Первые версии машинных реализаций алгоритмического языка были разработаны для ЭВМ «Ямаха» и «Корвет». Среда программирования называлась «Е-практикум».

Заключительный этап структурного программирования — написание программы — в основе которого лежит метод структурного программирования. Может создаться впечатление, что поскольку программа будет обрабатываться машиной, то главное, чтобы она была правильной. В этом случае машина разберется с программой, какой бы запутанной она ни была. Это правильно, но главное, что в первую очередь программы читаются людьми (разработчиками, пользователями и т. д.)

На первое место выступает не просто правильность программы, но и ее удобочитаемость. Стиль программирования, — это выражение опыта общения идей занимающихся разработкой и использованием программ. Индивидуальный стиль хорош у художника, но программист должен придерживаться особого стиля, чтобы его программы были доступны другим. Для этого используются комментарии, правильный выбор имен переменных, размещения программы. Предпочтительнее размечать каждый оператор в отдельной строке. Для выявления структуры программы рекомендуется делать отступы разных уровней от левого края программы.

В зависимости от целей программы, условий эксплуатации, ресурсов вычислительной техники критерии ее эффективности могут быть различны:

· размер памяти;

· скорость выполнения;

· удобочитаемость и простота реализации.

Часто эти критерии бывают противоречивыми и которому отдать предпочтение зависит от конкретной ситуации.

 

 

11.Базовые структуры. Для реализации ветвящихся процессов в алгоритмическом языке используется две формы команды ветвления: полная и сокращенная (проверка).

Полная форма имеет вид (см. блок-схему):

если условие

то серия команд 1

иначе серия команд 2

все

Сокращенная форма имеет вид:

если условие

то серия команд

все

Обратите внимание на структурную запись: слова если и все образуют конструкцию, поэтому пишутся в одном вертикальном ряду, слова то и иначе смещаются. В полной конструкции вначале проверяется условие. Если это условие истинно, то выполняется серия команд 1 до слова иначе, а затем осуществляется переход на слово все. Если условие не выполняется, то осуществляется переход на иначе и выполняется серия команд 2 до все. Если в сокращенной форме условие не выполняется, то сразу осуществляется переход на слово все. Вставка полной конструкции: ESC+E. Для получения сокращенного вида надо удалить строку иначе (SHIFT+DEL). Конструкцию иначе можно добавить, нажав ESC+И. После слов то и иначе может быть записано любое количество строк или конструкций, которые вставляются обычным способом.

Общим случаем команды ветвления является команда выбор. Она может использоваться, если необходимо проверить три и более условий. Она более быстродейственна, чем команда если и имеет вид (полная форма):

выбор

при условии1:действие1

при условии2:дейстие2

…

при условииN:действиеN

иначе действие N+1

все

Проверяется условие 1. Если оно истинно, то выполняется действие 1 и осуществляется переход на слово все, иначе проверяется условие 2. Процесс повторяется, пока одно из условий не выполнится. Если ни одно из условий не выполнилось, то выполняется команда после слова иначе, а сокращенной форме — после слова все

Команда повторения «пока»

Наиболее общей командой для организации циклов является цикл выхода по условию или цикл пока. Этот цикл используется в тех случаях, когда шаг повторений отличен от 1 или когда заранее не известно общее число повторений.

В данном случае серия команд будет повторяться столько раз, пока условие выполняется, когда это не максимум, цикл прекращается:

нц пока условие

серия команд

кц

Цикл для может быть заменен на цикл пока.

Существуют алгоритмы, в которых действия повторяются несколько раз. Такие алгоритмы называют циклическими. Если известно число повторений, то для реализации таких алгоритмов используют команду повторение с параметром или цикл для:

нц для имя от А до В

серия команд

кц

Переменная только целого типа, которая называется параметром цикла. Допустим, это будет имя , тогда блок-схема будет такая.

Если значение , то цикл не выполняется ни разу. Если , то серия команд выполняется один раз. и могут быть и выражениями целого типа.

В алгоритмическом языке выделяют логические, числовые и литерные величины. Каждая величина характеризуется своим типом, т. е. теми значениями, которые она может принимать.

В связи с тем, что единица измерения информации является 1 бит, для хранения числовых величин эти биты формируют в байты. Различают два типа числовых величин целых и вещественных. Для обозначения используются служебные слова цел, вещ.

Целый тип — ограниченное множество чисел от —32768 до +32767.Для хранения вещественных чисел в разных типах ЭВМ используется различное число байт. Литерные величины используются для работы с текстом. Значение литерной величины заключают в “”. Служебное слово — лит.

Логическая величина используются в команде ветвления или цикле пока для проверки условий. Она может принимать значения истинно и ложно. Служебное слово — лог.

Для закрепления величине значения используется команда присваивания. Формат команды:

<имя величины>:=<выражение>.

Имя величины может быть образовано как русскими, так и латинскими буквами и цифрами, но первой должна быть буква. Нельзя использовать служебные слова в переменных. Тип величины должен совпадать со значением. В правой части могут быть записаны арифметическое или логическое выражение. Следует обратить внимание, что «=» используется для проверки условий, а не присвоения.

Очень часто в алгоритмах повторяется последовательность команд, которую лучше оформить в дополнительный алгоритм.

Вспомогательные алгоритмы бывают общего вида и алгоритмы-функции. Кроме того различают вспомогательные алгоритмы с входными параметрами и вспомогательные алгоритмы без параметров.

По своему оформлению они практически ничем не отличаются от основного алгоритма. Только в системе «Е-практикум» вспомогательный алгоритм записывают всегда после основного алгоритма. В основном алгоритме присутствует только команда вызова вспомогательного алгоритма.

Для того чтобы вызвать вспомогательный алгоритм, необходимо указать его имя и, если это необходимо, в скобках перечислить входные параметры и параметры-результаты. Следует обратить внимание на то, что обычно во вспомогательном алгоритме не используются переменные, записанные в основном алгоритме.

Вспомогательный алгоритм можно сравнить с бумерангом, т. е. после выполнения какого-то действия управление возвращается в основной алгоритм.

Для вызова конструкции вспомогательного алгоритма курсор надо переместить в строку «[конец текста]» и нажать ESC+A.

Иногда записывают сразу вспомогательный алгоритм, проверяют его работу, а затем вызывают конструкцию основного алгоритма: курсор надо переместить в строку алг и нажать ESC+A.

В системе «Е-практикума» всегда выполняется алгоритм, записанный первым.

В качестве вспомогательного алгоритма общего вида без параметров можно рассмотреть алгоритм «пауза», который может быть использован при выводе результатов в основном алгоритме (вывод значений элементов таблицы, значений функции).

 

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: