Развитие алгоритмической культуру учащихся в преподавании информатики Опыт работы гимназии «Мариинская»
статья по информатике и икт на тему

Развитие алгоритмической культуру учащихся

в преподавании информатики

Опыт работы  гимназии «Мариинская»

Проблема формирования алгоритмической  культуры учащихся особенно актуальна в современном образовательном процессе. Алгоритмическое  мышление является необходимой частью научного взгляда на мир. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмического мышления учащихся  среди естественно-научных дисциплин обладает информатика.

В примерной программе для основной школы составленной на основе ФГОС подчеркивается необходимость в курсе информатики уделить большее внимание вопросам алгоритмизации и программирования. При этом учитывается важная роль, которую играет алгоритмическое мышление в формировании личности.

Под алгоритмическим стилем мышления подразумевается система мыслительных действий и приемов, направленных на решение как теоретических, так и практических задач, результатом которых являются алгоритмы как специфические продукты человеческой деятельности.

Но давайте обратим внимание на место Информатики в ФГОСах.

Если раньше преподавание проходило вертикально, т.е. начиная с начальной школы и до 11 класса. То сейчас по новым стандартам в начальной школе  всё разбросано по разным предметам.

В нашей гимназии, начиная со  2-го класса, мы преподавали информатику по учебнику А.В. Горячева, затем 5-7 класс мы использовали рабочие тетради  С.Н.Тур, Т. П. Бокучава, а с 8-го класса переходили на УМК Л.Босовой.

Сегодня в начальной школе нет отдельно предмета Информатика.

На уроках русского языка наряду с традиционным письмом ребенок сразу начинает осваивать клавиатуру,  используя текстовый редактор, и это считается освоение данного приложения (прикладной программы). Изучение окружающего мира предполагает проводить наблюдения и опыты, которые фиксируются с помощью цифрового фотоаппарата и видеокамеры. Их результаты обобщаются и представляются в цифровом виде, т.е. используются электронные таблицы, как бы изучая данные приложения. Предмет МХК предполагает изучение современных видов искусства наравне с традиционными. В частности, цифровой фотографии, видеофильма, мультипликации, т.е. использование мультимедийных приложений.

В Математике в 3-м классе по учебнику Г.В. Дорофеева и Л.Г. Питерсон  уделено немного учебных часов на изучение понятий алгоритма, но затем используют алгоритмы для решения задач.

И только начиная с 8-го класса обозначена   Информатика и ИКТ как отдельный предмет.

Что мы теряем, на мой взгляд. Глубокое изучение основ алгоритмизации, формирование алгоритмической культуры, алгоритмического мышления учащихся, которое  проходило, как я выше уже говорила, вертикально.  В начальной школе, используя учебник А.В.Горячева, мы делали акцент на теме «Алгоритмизация». Изучали понятие алгоритма, свойства, типы, виды алгоритмов. Большое внимание уделяли исполнителям алгоритма. В основной школе мы углубляли и усложняли задачи и переходили на основы программирования. И  в старшей школе уже  на углубленном уровне занимались программированием.

Как сегодня мы стараемся сделать процесс формирования алгоритмической культуры учащихся непрерывным.

Часы информатики в начальной школе в гимназии проводятся как внеурочные, т.е. по выбору учащегося/родителей. На этих занятиях мы уделяем большое внимание именно формированию алгоритмического мышления учащихся, используя для этого свои наработки предыдущих лет.

В Коллекции Цифровых образовательных ресурсов на сайте Единой коллекции ЦОР http://school-collection.edu.ru  есть замечательный инструмент: «Интерактивный задачник для младших школьников. 2-6 класс», который можно использовать на различных уроках по информатике. Основой методической концепции Задачника является комплекс виртуальных лабораторий. Каждая лаборатория основана на построении компьютерной модели конструирования алгоритмов решения задач различного типа. Среда создает перед учеником ряд наглядных зрительных образов информационных объектов – исполнителей команд и погружает его в проблемную ситуацию, определяемую поведением исполнителей. Комплекс состоит из нескольких лабораторий: Переливание, Взвешивание, Разъезды, Переправы,  Черные ящики, в которых представлены задачи нескольких типов, ранжированные по уровню сложности. В результате, здесь мы можем реализовать обучение, направленное на развитие логического и алгоритмического мышления детей.

Огромные возможности для развития алгоритмического стиля мышления открываются при изучении темы алгоритмизация и программирование. Программирование помогает школьникам пройти все основные этапы формализованного решения некоторой творческой точно сформулированной задачи.

Без программирования развитие алгоритмического стиля мышления практически невозможно, так как отсутствует возможность компьютерного эксперимента проверки работоспособности алгоритма.

Так же существует несколько программных комплексов, направленных на развитие алгоритмического мышления: ЛОГО, КуМир, РАПИРА, Роботландия и другие. На мой взгляд, достаточно удобном  средством является среда КуМир.

Для составления и записи алгоритмов в школьном алгоритмическом языке используется исполнитель Робот. Чтобы описать исполнителя, нужно задать среду, в которой он действует, и действия, которые он совершает. Очень важно, что есть возможность  индивидуально варьировать сложность задач в зависимости от уровня учеников.

Опыт преподавания информатики в нашей гимназии показывает, что учащиеся среднего звена легко справляются с заданиями по составлению алгоритмов для исполнителя Робот. Благодаря использованию среды КуМир достигается высокий уровень наглядности и доступности обучения. У многих учащихся появилась уверенность в собственных силах, интерес к предмету. Обучение в системе программирования КуМир формирует у учащихся алгоритмический стиль мышления, позволяет закрепить понимание различных команд, алгоритмических структур, привить ребенку правильные принципы программирования, заложить хорошую базу для изучения в дальнейшем других языков программирования. После изучения среды КуМир, учащиеся легче усваивают язык программирования Pascal.

Изучая тему «Алгоритмизация» мы используем различные методики преподавания: технология деятельностного метода обучения, технология критического мышления, применяем игровые формы. Разработано несколько внеклассных мероприятий, проводимых в рамках декады по информатике.

Например, чтобы сформулировать тему урока в 5 классе я предлагаю учащимся перечислить некоторые действия или процессы в своей жизни или каких-либо областях деятельности человека, которые повторяются с определенной периодичностью. Дети предлагают варианты: расписание уроков,  режим дня, рецепт приготовления блюда, план сочинения, правило разбора слов в предложении,  смена дня и ночи, круговорот воды в природе,  времена года, инструкция и т.д.  Затем пытаемся дать общее определение, описывающие все эти процессы. И когда мы получаем правильный ответ, в подтверждение я предлагаю разгадать Ребус.

Большое внимание уделяю определению «Что такое алгоритм».

Алгоритм – это ОПРЕДЕЛЕННАЯ последовательность действий, которая записана на ПОНЯТНОМ языке для исполнителя, приводит к ЕДИНСТВЕННО верному результату за РАЗУМНО конечное число шагов. Каждую часть этого определения я упреждаю различными заданиями.  

Например. Поездка из Таганрога в город Ростов-на-Дону.

Сначала перечисляю ряд действий, которые необходимо выстроить в правильном порядке для достижения поставленной цели (ОПРЕДЕЛЕННАЯ последовательность).  Затем, предлагаю им уже правильный алгоритм, но уже на немецком языке, заведомо зная, что учащимся он не знаком (на ПОНЯТНОМ языке).  Потом предлагаю несколько вариантов маршрутов передвижения: напрямую Таганрог-Ростов-на-Дону железнодорожным транспортом, автотранспортом и воздушным транспортом Таганрог-Москва-Ростов-на-Дону (РАЗУМНО конечное число шагов). Для акцента на «ЕДИНСТВЕННО верном результате» предлагаю учащимся дать свои варианты.

Для закрепления изученного материала, для проверки остаточных знаний также использую различные методы. Это может быть и фронтальный опрос, и прохождение теста на ПК  (использую программу MyTest Student), разгадывание кроссворда, подготовленного на Exel.

В конце урока предлагаю провести самооценку по усвоению информации (Рефлексия), т.е.  оценить  «чем я был» и «чем я стал»:

Предлагаю выбрать выражение из записанных на доске, которое характеризуют ощущения учащихся после урока (открываю слайд с рефлексией)

Я всё понял, могу объяснить, было интересно

Я всё понял, могу объяснить

Всё понял, но не объясню

У меня остались вопросы, но было интересно

Я ничего не понял, было не интересно.

Основные принципы построения обучения, направленного на формирование алгоритмической культуры 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. Для выполнения всех этих условий целесообразно и необходимо использование ПК.

Результат деятельности человека любой области знаний зависит от того, насколько четко он осознает алгоритмическую сущность своих действий: что он делает, в какой последовательности и каков ожидаемый результат его действий. Все это определяет аспект культуры мышления человека, характеризующийся умением составлять и использовать в своей деятельности различные алгоритмы.

1. «Первые аги в информатику», 2013г., Санкт-Петербург, С.Н.Тур,  Т.П. Бокучава
2. УМК  Л.Босовой, 2012, ФГОС
3. «Библиотека Дессертаций»

http://www.dslib.net/teoria-vospitania/formirovanie-algoritmicheskoj-kultury-uchawihsja-v-processe-obuchenija-bazovomu-kursu.html

4.   http://www.ospu.ru/universitet/struktura/fakultety/fiziko-matematicheskiy-fakultet-/kafedra-informatiki-i-metodiki-prepodavaniya---inf/ 
5. «ПРЕПОДАВАНИЕ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ СРЕДНИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ» http://5fan.ru/wievjob.php?id=32504 
6. «Современный урок информатики. Материалы учителю информатики»
7. http://teacher.part-money.ru/index.php/uroki-uchitelu-informatiki
8.   Компьютерная грамотность или информационная культура? http://pedsovet.org/