Публикации педагогических материалов:
текстовые статьи и презентации
  • lu_res@mail.ru
  • Следующее обновление сборников с № ISBN 05.03.2024г.

Регистрационный номер СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 69099 от 14.03.2017г.  Смотреть

Идентификатор Издательства в Российской книжной палате: 9908210  Смотреть

     
kn publ mater   kn publ isbn
     
     
kn publ ob   kn publ master
     

Формирование алгоритмического мышления у школьников на уроках информатики

Дата публикации: 2017-11-05 01:41:48
Статью разместил(а):
Овсянникова Екатерина Николаевна

Формирование алгоритмического мышления у школьников на уроках информатики

Автор: Овсянникова Екатерина Николаевна

(МБОУ «Центр образования №37 имени В.П. Храмченко», город Тула)

Современная система образования ставит перед школой достаточно много задач как образовательных, так и воспитательных. Но всё же основным и приоритетным направлением работы является формирование у подрастающего поколения алгоритмического мышления. И как не на уроках информатики заниматься обучением, обобщением и систематизацией знаний по данному направлению. Так в федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования выделены следующие предметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования по информатике:

1) формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;

2) формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель – и их свойствах;

3) развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;

4) формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей — таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных;

5) формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.

И как видно в данном документе большое внимание уделяется именно формированию алгоритмического мышления как необходимому условию для дальнейшей успешной профессиональной деятельности нынешних школьников.

Для начала хотелось бы рассмотреть понятие «алгоритмическое мышление» с теоретической точки зрения. Итак, алгоритмическое мышление – познавательный процесс, характеризующийся наличием чёткой, целесообразной последовательности совершаемых мыслительных процессов с присущей детализацией и оптимизацией укрупнённых блоков, осознанным закреплением процесса получения конечного результата, представленного в формализованном виде на языке исполнителя с принятыми семантическими и синтаксическими правилами [2]. Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата [3].

Алгоритмическое мышление имеет свои общие и специфические свойства по сравнению с другими стилями мышления. В число общих свойств алгоритмического мышления входят целостность и результативность, помогающие увидеть поставленную проблему в целом виде и предполагают создание предварительного образа результата решения поставленной проблемы. К специфическим свойствам относятся дискретность, абстрактность и осознанная закреплённость в языковых формах. Эти свойства представляют собой пошаговость исполнения алгоритма, дают возможность абстрагироваться от конкретных исходных данных, перейти к решению задачи в общем виде и представить алгоритм при помощи некоторого формализованного языка. Компонентами алгоритмического мышления являются умение формализовать задачу и разбивать её на отдельные составные логические блоки [1].

Алгоритмическое мышление определяется следующими компонентами [3]:

1. Анализ требуемого результата и выбор на этой основе исходных данных для решения проблемы.

2. Выделение операций, необходимых для решения.

3. Выбор исполнителя, способного осуществлять эти операции.

4. Упорядочение операций и построение модели процесса решения.

5. Реализация процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить.

6. Коррекция исходных данных или системы операций в случае не совпадения полученного результата с предполагаемым.

Определены три основных уровня развития алгоритмического мышления: операционный (владеет некоторыми разрозненными операциями, но не может сочетать их, не владеет структурой их вложенности); системный (знает некоторые способы создания алгоритмических конструкций, умеет решать стандартные задачи на применение алгоритмического мышления); методологический (умеет использовать уже имеющиеся мыслительные схемы решения некоторых алгоритмических проблем, может преобразовать их в изменяющихся условиях или трансформировать имеющиеся). 

На основе этих уровней выделяются требования к развитию алгоритмического мышления [3]:

Операционный уровень характеризуется тем, что ученик имеет представление об алгоритме.

Системный уровень характеризуется тем, что ученик имеет представления об алгоритме, его свойствах, составляет небольшие линейные алгоритмы или с простейшими ветвлениями и циклом; знает способы решения некоторого класса алгоритмических задач; имеет представление об исполнителе и системе команд исполнителя.

Методологический уровень характеризуется тем, что ученик имеет представления об алгоритме, знает его свойства, умеет составлять и записывать формальные и неформальные алгоритмы линейной структуры, с простейшими ветвлениями и циклами; владеет операциями классификации и взаимно однозначного соответствия; легко справляется с задачами алгоритмического характера; имеет представление об исполнителе, системе команд исполнителя.

А.И. Газейкина выделяет следующий методический прием для развития алгоритмического мышления [2]:

1. Создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение самим обучаемым или выбранным исполнителем.

2. Усвоение алгоритмов решения основных типовых задач.

3. Поиск и исправление синтаксических и семантических ошибок в алгоритме.

4. Оптимизация готового алгоритма, т.е. его упрощение и улучшение.

Как же всё же заниматься формированием алгоритмического мышления и вообще когда начинать? Каждый ответит по-разному. Я лично считаю, что начинать нужно как можно раньше. Конечно, все учебные заведения разные и кто-то начинает изучать информатику в начальной школе (и это очень хорошо), а в других изучение предмета «Информатика» начинается в средней школе. Я преподаю свой  предмет с 7 по 11 класс. Тема «Алгоритмы. Программирование» встречается в той или иной степени во всех преподаваемых мной классах. Так в 7 и 8 классе мы изучаем понятие алгоритма, основные алгоритмические конструкции и работу с учебным исполнителем (Робот, Черепаха, Чертежник, Кузнечик и Водолей). В 9 классе уже изучаются азы программирования на языке Pascal. В 10-11 классах происходит углубление знаний по алгоритмизации и программированию. По всем классам мной разработаны лекционные материалы, обучающие презентации и видеоролики, практические работы разного уровня сложности по данной теме.

Основные принципы построения обучения, направленного на развитие алгоритмического мышления, используемые в моей работе, сводятся к следующим: систематичность работы, направленной на развитие алгоритмического мышления; системность, полнота и всесторонность рассмотрения отдельных действий, входящих в структуру алгоритмического мышления; возможность соотнесения полученных результатов с эталоном.

Таким образом, одной из целей изучения школьного курса информатики должно быть становление алгоритмического стиля мышления, причем не для целенаправленного создания программистов из всех учащихся поголовно, а для грамотного и комфортного существования человека в условиях современного информационного общества.

 

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бочкин, А.И. Методика преподавания информатики [Текст]. – Минск: Высшая школа, 1998. – 431 с.

2. Газейкина, А.И. Стили мышления и обучение программированию студентов педагогического вуза [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ito.edu.ru/2006/Moscow/I/1/I-1-6371.html. – Загл. с экрана.

3. Лучко, Л.Г. Решение задач школьного курса информатики [Текст]: учебно-методическое пособие. – Омск: ОмГПУ, 2001. – 80 с.

4. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования.

.  .  .