Алгоритмы в начальной школе и методика обучения алгоритмам

Мы даже не замечаем, как в повседневной жизни используем алгоритмы. Завести машину, приготовить еду – все это выполняется в определенной последовательности. Каждый из нас ежедневно использует сотни различных алгоритмов. Например, правила сложения, вычитания, деления, умножения чисел; грамматические правила правописания слов и предложений, а также различные инструкции и правила – все это алгор

итмы. Из приведенных примеров ясно, что алгоритмы, алгоритмические процессы неотделимы от нас и являются составной частью нашей жизни. Почти все сферы жизнедеятельности человека связаны с алгоритмами.

Актуальность нашего исследования обусловлена тем, что в настоящее время возрастает роль творческой, активной, мыслящей личности педагога в условиях введения нового ФГОС НОО. Поэтому важнейшей задачей педагогической науки является совершенствование планирования процесса обучения в целом и повышение эффективности управления познавательной деятельностью учащихся.

Поиски оптимальных путей управления обучением вылились в создание новой системы учебной работы, названной программированным обучением, одной из составляющих которого является алгоритмизация.

В настоящее время наука и техника развиваются настолько быстро, что своевременное обобщение потока научной информации без применения кибернетических средств представляет значительную трудность.

Не менее сложным является сообщение учащимся знаний, так как их объем из года в год увеличивается, тогда как сроки и методы обучения остаются неизменными. В связи с этим все большее число преподавателей приходит к выводу о недостаточности традиционных способов обучения и необходимости их совершенствования на основе новейших достижений науки и техники.

В ряде научных работ Грабарь М.Н., Краснянской К.А, Завырыкина В.М., Житомирского В.Г., Ильиной Т.А., Тельновой Ж.Н. показаны возможности и необходимость повышения качества обучения младших школьников посредством формирования и развития их алгоритмической культуры и соответствующей подготовки учителей начальных классов. Однако в данных исследованиях недостаточно внимания уделяется развивающим возможностям алгоритмов и предписаний алгоритмического типа, не обоснованы дидактические условия, обеспечивающие повышение эффективности учебной деятельности учащихся начальных классов средствами ее алгоритмизации, отсутствует система алгоритмов и предписаний и технология ее реализации в обучении младших школьников, особенно с учетом современных требований к организации образовательного процесса. Поэтому вопрос о целесообразности и эффективности алгоритмизации учебной деятельности в начальной школе до настоящего времени остается дискуссионным.

На уроках математики в начальной школе применяются алгоритмы письменного сложения, вычитания, умножения и деления. Однако это не единственный вид алгоритмов, который включается в содержание школьного урока начальной школы. Существуют и алгоритмы решения задач, уравнений, неравенств, нахождения площадей и периметров геометрических фигур и другие.

А значит, проблема недостаточного внедрения алгоритмов различного типа является актуальной, и тема исследования выбрана верно: «Алгоритмы в начальной школе и методика обучения алгоритмам».

Объект исследования: процесс обучения математике в начальной школе.

Предмет исследования: применение алгоритмов на уроках математики в начальной школе.

Цель работы: изучение методических особенностей применения алгоритмов в начальной школе с целью формирования УУД.

В соответствии с целью определены следующие задачи:

-определить сущность понятия «алгоритм»;

-выявить основные виды алгоритмов, используемые на уроках математики в начальной школе;

-проанализировать учебники математики начальной школы на включение в них алгоритмов в соответствии с ФГОС НОО;

-разработать систему уроков с использованием алгоритмов в соответствии с ФГОС НОО.

Гипотеза: формирование УУД у младших школьников будет проходить более эффективно чем в массовом обучении, если в процессе обучения математики будут применяться алгоритмы разных видов: линейные, словесные, таблицы, блок – схемы и граф – схемы.

Методологическую основу исследования составляют: теория поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина); дидактические исследования в области алгоритмизации обучения (В.А. Далингер, JI.H. Ланда, М.П. Лапчик, В.М. Монахов, Н.Ф. Талызина, Л.М. Фридман, А.Т. Шумилин и др.).

Методы исследования:

- теоретический – анализ психолого-педагогической литературы по теме исследования, изучение текста учебников на предмет включения в них алгоритмов или заданий алгоритмического типа;

- эмпирический – анкетирование, проводимое на констатирующем и контрольном этапах исследования;

- методы обработки данных: количественный и качественный анализ результатов исследования;

- методы математической статистики (частотный анализ, сравнение средних результатов).

Исследование проводилось на базе МОУ лицей №7 Дзержинского района города Волгограда. Выборку составили 21 ученика 3 «г» класса(10 девочек и 11 мальчиков).

Этапы исследования:

- изучение необходимой литературы по теме исследования;

- на констатирующем этапе - проведение анкетирования для выявления уровня сформированности у детей понятия алгоритма и умения работать с ним;

- на формирующем этапе - разработка системы заданий с применением разного вида алгоритмов в начальной школе. Включение этих заданий в уроки математики в экспериментальном классе;

- на контрольном этапе - проведение анкетирования с целью изучения уровня сформированности у детей понятия алгоритма и умения работать с ним после формирующего этапа;

Научная новизна работы заключается в разработке комплекса уроков математики с использованием алгоритмов разных видов с целью формирования УУД у младших школьников.

Данная работа имеет практическая ценность для учителей начальных классов на уроках математики для более эффективного усвоения детьми учебного материала и с целью развития у младших школьников УУД. Отметим, что результаты исследования были изложены на студенческих конференциях, в виде публикации, статья «Алгоритмы в начальной школе и методика обучения алгоритмам» в Вестнике студенческого научного общества № 29 2013 года.

Структура дипломной работы. Работа состоит из введения, двух глав, выводов к главам, заключения, литературных источников и 2 приложений. Объем основного текста дипломной работы составляет 83 страницы.

Понятие алгоритма. Виды алгоритмов

Среди разнообразных правил, с которыми приходится сталкиваться ежедневно и ежечасно, особую роль играют правила, предписывающие последовательность действий, ведущих к достижению некоторого необходимого результата. Нередко их называют алгоритмами.

Слово «алгоритм» происходит от имени выдающегося математика средневекового Востока Мухаммеда бена Муса аль-Хорезми. В одном из своих трудов он описал десятичную систему счисления и впервые сформулировал правила выполнения арифметических действий над целыми числами и обыкновенными дробями.