128 Задач по началам программирования

Классификация по уровню познавательной активности и самостоятельности обучаемых:

• объяснительно-иллюстративный

• репродуктивный

• проблемное изложение

• частично-поисковый

• исследовательский

При этом первые два метода образуют репродуктивную группу, последние два – продуктивную группу, а третий метод является промежуточным.

Частнодидактические методы

Для реализации отдельных аспектов обучения или отдельных его этапов (например, формирование интереса, организация внимания, закрепление знаний, дифференциация обучения) используются частнодидактические методы, решающие эти частные задачи.

Специальные методы обучения конкретной дисциплине

Вначале остановимся на понятии «методы учения». Методы учения подразделяются на научные и учебные.

Научные методы учения – это методы научной деятельности, адекватные мыслительным операциям (наблюдение, опыт, сравнение, анализ, синтез и т.д.), а также методы научного познания. К методам научного познания относятся: философские методы, рассматривающие общие условия движения к истине; общенаучные методы (наблюдение, обобщение, эксперимент, синтез, абстракция, идеализация и т.д.); принципы или методология конкретной науки (принцип теоретической математики – дедуктивный вывод, принцип прикладной математики – метод математического моделирования).

Учебные методы учения – методы учения, которые были специально созданы с целью осуществления эффективного обучения (эвристический метод, метод обучения с помощью моделей).

Будем считать, что специальные методы обучения наиболее ярко отражают суть конкретной предметной области (математики, физики, информатики и т.п.) и не применяются ни в какой другой предметной области. В специальные методы обучения следует включить учебные методы учения, выделенные из методологии конкретной научной дисциплины, а также некоторые научные методы учения.

К специальным методам обучения информатике относятся вычислительный эксперимент и программирование, так как вычислительный эксперимент является методологией науки информатики, а программирование отражает метод познания, используемый в информатике.

Метод демонстрационных примеров

Метод демонстрационных примеров может применяться при изучении различных разделов школьной информатики. Рассмотрим, как можно использовать метод демонстрационных примеров при обучении программированию. Для обучения программированию можно предложить несколько типов демонстрационных примеров:

• примеры, иллюстрирующие определенные аспекты синтаксиса и семантики изучаемого языка программирования. Таким образом, сведения о синтаксисе и семантике языка программирования школьники извлекают непосредственно из демонстрационных примеров, содержащих подробные комментарии. В случае необходимости они могут обратиться к учебным пособиям или к преподавателю за консультацией;

• примеры, демонстрирующие реализацию классических алгоритмов (поиск, сортировка и т.д.) – дидактические алгоритмические единицы, которые представляют собой функционально завершенные реализации тех или иных наиболее часто используемых алгоритмических процедур;

• примеры, демонстрирующие реализацию структур данных с помощью изучаемого языка программирования

• примеры, демонстрирующие реализацию объектов в изучаемом языке программирования (ООП-примеры).

Опишем технологию использования метода демонстрационных примеров.

Вначале преподаватель разрабатывает для каждой лабораторной работы методические указания, содержащие:

1. гипертекст с кратким изложением теории (понятий, алгоритмов), необходимой при выполнении заданий;

2. демонстрационные примеры для обучения программированию;

3. задания для самостоятельного выполнения, которые варьируются по типу и сложности: одни служат для закрепления теории, в других учащиеся могут использовать модификацию демонстрационных примеров из текста лабораторной работы.

Преимущества метода демонстрационных примеров

1. Использование метода демонстрационных примеров позволяет научить школьников чтению программ. Навыки чтения программ являются основой для установления правильности программ, написанных другими, для их модификации. Такие навыки облегчают выбор и использование уже описанных в литературе программных проектов.

2. Данный метод позволяет использовать демонстрационные примеры при программировании задач, возникающих в других разделах информатики, при написании рефератов и других творческих работ. Необходимо добиться понимания, что использование при построении программ существующих программных компонентов так же важно, как и конструирование новых.

3. Учитель может использовать демонстрационные примеры не только для формирования умений и навыков учащихся, но и при изучении нового теоретического материала, обобщении и систематизации знаний и для итогового контроля.

4. Применение метода демонстрационных примеров позволяет увеличить общение учащихся друг с другом и с учителем, заимствовать демонстрационные примеры, написанные другими учащимися, разбираться и модифицировать их. Наконец, учителя информатики могут обмениваться методическим опытом путем передачи демонстрационных примеров и задач для самостоятельного решения с последующим обсуждением их методических свойств.

5. Данный метод позволяет использовать метод «ученического учебника» на занятиях, посвященных систематизации и обобщению знаний. Суть его заключается в том, что учащиеся получают демонстрационные примеры, посвященные изучаемой теме, список демонстрационных примеров заканчивается разделом «Примеры решения задач», в котором приводятся условия задач, решения которых следовало бы включить в демонстрационные примеры. Каждый учащийся разрабатывает свой вариант решения. Лучшие варианты обсуждаются.

6. Метод демонстрационных примеров представляет собой компьютерное моделирование алгоритмов и структур данных, поэтому он применим не только при обучении программированию, но и при обучении другим разделам информатики.

Недостатки метода демонстрационных примеров

1. Необходимость постоянного учета гигиенических аспектов использования ПК в учебном процессе.

2. Многие процедуры и функции, используемые в данном методе, - это всего лишь примеры, по образу и подобию которых можно создавать реальные программы. Учитель должен постоянно объяснять учащимся, что практическая реализация того или иного алгоритма может потребовать существенной модификации демонстрационных примеров.

3. Так как метод демонстрационных примеров используется чаще всего в форме лабораторных работ, то необходимо определенное лекторское мастерство учителя.

Программирование как метод обучения информатике

Необходимо отметить, что «для высокоэффективного использования вычислительных машин необходима алгоритмическая, языковая и технологическая культура. Причем алгоритмическая культура носит наиболее фундаментальный характер, ведь в вычислительной машине работает алгоритм…Необходимость языковой и технолгической культуры определяется тем, что программное обеспечение разрабатывается людьми и для людей. Только комплексное, всестороннее теоретическое и практическое изучение предлагаемых учебных дисциплин, объединяющее все три упомянутые компоненты вычислительной культуры, при условии их хорошей сбалансированности, может дать полноценного специалиста по применению вычислительной техники»¹.

Программирование – это деятельность, описываемая сложной технологической цепочкой; в узком смысле эта деятельность сводится к кодированию алгоритма, а в широком – является методологией информатики, т.е. вычислительным экспериментом.

Для обоснования факта, что программирование (частнонаучный метод информатики) можно использовать в процессе обучения в качестве метода обучения, необходимо рассмотреть, какие виды деятельности обучаемого и обучающего проявляются в процессе обучения.

Пусть деятельностью учащегося является программирование – реализация целесообразно отобранных (деятельность преподавателя) алгоритмов на целесообразно выбранном (деятельность преподавателя) языке программирования, а взаимодействие преподавателя и учащегося осуществляется в основном в «узлах» технологического цикла программирования.

Таким образом, наличие описанных выше видов деятельности со стороны преподавателя и школьника и их взаимодействие дает возможность рассматривать программирование в качестве метода обучения информатике. Программирование (как метод обучения информатике) характеризуется следующими свойствами:

1. относится к группе практических методов обучения;

2. характером деятельности преподавателя является руководство практической деятельностью обучаемых;

3. характер учебной деятельности обучаемых является практическая деятельность;

4. характер умственной активности и самостоятельности обучаемых может быть как репродуктивным, так и частично-поисковым или исследовательским;

5. логика учебно-познавательной деятельности учащихся, организованной преподавателем, может быть индуктивная, дедуктивная, индуктивно-дедуктивная;

6. характер управления деятельностью учащихся со стороны преподавателя – прямое или косвенное управление.

Процесс программирования содержит и репродуктивную, и творческую деятельность учащихся, так как без воспроизведения отдельных знаний о языке программирования (репродуктивная деятельность) затруднительно написать даже самую простую программу (творческая деятельность). Этот факт позволяет определить место данного метода обучения в классификации методов обучения по уровню познавательной активности и самостоятельности обучаемых к промежуточной группе методов обучения.

После анализа характеристик данного метода обучения информатике мы может отнести программирование и к группе практических методов обучения в классификации методов обучения по источнику знаний, приобретаемых учащимися.

Таким образом, программирование является специальным методом обучения информатике. Этот метод относится к группе практических методов обучения в классификации по источнику знаний, приобретаемых обучаемыми, и к промежуточной группе методов обучения в классификации методов обучения по уровню познавательной активности и самостоятельности обучаемых.

№20. Формы обучения информатике применительно к углубленному уровню обучения. Некоторые приемы педагогической техники.