Особенности изучения темы "Алгоритмы" в начальной школе с применением компьютерных обучающих программ

Курс информатики может рассматриваться как часть курса математики, основная цель которого - формирование у школьников основ алгоритмического мышления. Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата.

Алгоритмическое мышление, рассматриваемое как представление последоват

ельности действий, наряду с образными и логическим мышлением определяет интеллектуальную мощь человека, его творческий потенциал. Навыки планирования, привычка к точному и полному описанию своих действий помогают школьникам разрабатывать алгоритмы решения задач самого разного происхождения. Алгоритмическое мышление является необходимой частью научного взгляда на мир. В то же время оно включает и некоторые общие мыслительные навыки, полезные и в более широком контексте. К таким относится, например, разбиение задачи на подзадачи.

Для обучения алгоритмики школьнику нужно только умение выполнять арифметические операции над целыми числами. Комбинаторные объекты легко овеществляются, с ними можно работать руками, а доказательства производить методом полного перебора. Познание может происходить при активном использовании игр, театрализации задач.

Обучение школьника основам алгоритмического мышления базируется на понятии исполнителя. Это понятие в последние годы вошло в обиход преподавателей информатики, и большинство курсов основано именно на таком подходе. Исполнителя можно представлять себе роботом, снабженным набором кнопок. Каждая кнопка соответствует одному действию (может быть, довольно сложному), которое робот способен совершить. Нажатие кнопки вызывает соответствующее действие робота.

Робот действует в определенной среде. Чтобы описать исполнителя, нужно задать среду, в которой он действует, и действия, которые он совершает при нажатии каждой из кнопок.

Основой для введения исполнителей служат задачи. Исполнители, используемые в информатике, традиционны. Исключение составляет введенный А.К. Звонкиным исполнитель Директор строительства. Это одна из первых попыток познакомить учащихся с понятием параллельного программирования. Знакомство происходит на совсем простом и в то же время очень содержательном материале строительных кубиков. Единожды введенные исполнители в дальнейшем активно используются на протяжении всего курса.

Общая схема подачи материала в курсе следующая: от частного к общему, от примера к понятию. Подача материала допускает шесть форм-стадий:

манипуляция с физическими предметами;

театрализация;

манипуляция с объектами на экране компьютера;

командный режим управления экранными объектами;

управление экранными объектами с помощью линейных программ;

продвинутое программирование с использованием процедур и других универсальных конструкций.

Учащиеся должны знать и уметь использовать основные понятия: исполнитель, среда исполнителя, конструкции, команды исполнителя, состояние исполнителя, алгоритм, простой цикл, ветвление, сложный цикл, условия, истинность условий, логические операции, эффективность и сложность алгоритма, координаты на плоскости, преобразование программ, параллельное программирование.

Проведем эксперимент. Базой исследования послужила школа № 22 ,

3 «а»класс.

3 «а» класс делится на 2 группы, чтобы каждый ученик мог самостоятельно работать за компьютером. В первой группе, в эксперименте участвовало 10 человек.

Эксперимент проходил в конце года, когда учащиеся в течение года изучали компьютер.

Цель: с помощью компьютерных обучающих программ выявить степень интеллектуальных способностей учащихся, умение решать задания с помощью алгоритма.

Задание 1

Как можно пройти от круга до сердечка по трем дорожкам? Через какие фигуры пройдет путь?

Задание 2

Найди разные пути из трех дорожек от квадрата до треугольника. Какие фигуры встретятся на пути?

(алгоритм) выполнения задачи, но и условный. Происходит знакомство с ветвлением в алгоритмах.

Задание 3

Посмотри на рисунок. Круги - это домики. В них живут жители - буквы и цифры. Между кругами есть линии - дорожки. По ним ходит почтальон и разносит письма. При этом почтальон соблюдает правило своего движения: если дорожка соединяет домики, где есть одинаковые жители, то по такой дорожке можно идти. Если дорожка соединяет домики, где обитают разные жители, то по такой дорожке идти нельзя.

Задание 4

Помоги почтальону разнести письма. Укажи промежуточный домик.

Задание 5

Определи недостающую фигуру.

Задание 6

Доставь письмо адресату. Укажи промежуточные дома.

При этом необходимо обратить внимание учащихся на то, что почтальон при одних условиях «ходит по извилистой линии», а при других «ходит углами», - то есть дети вместе с учителем могут составить последовательный план действий.

Результаты эксперимента см. в таблицах №, 2.