Файл: Бидайбеков Е. Ы., Лапчик М. П., Нрбекова Ж. К., Саымбаева А. Е. Жарасова Г. С., Оспанова Н. Н., Исабаева Д. Н.doc

Көпшілік қолданатын (дербес компьютерлер, шағын ЭЕМ-дер базасындағы көптерминалды кешендер, сұхбаттық есептеу кешендері және т.б.) ЭЕМ-дердің таралуына байланысты ОӨК-де «компьютерлiк» мамандықтарды дайындаудың түрлері мен мазмұнын қайта қарап, анықтауды және көпшілік қолданылатын ЭЕМ-нің функционалдық мүмкіншіліктеріне (қолданбалы программалардың дамыған пакеттерімен жабдықталғандығына, заманауи программалау жүйелерінің басым қолданылатындығына сәйкестендіруді талап етеді.

1990 жылдардың басында мемлекеттің экономикалық жүйесін қайта құру барысында, жұмыссыздыққа және өз уақытында ОӨК-ның материалдық базасын құрып, қолдау көрсеткен ғылыми-өндірістік кәсіпорындардың құлауы кезеңінде ОӨК орта мектептің білім беру қызметінің бір түрі ретінде түгелге дерлік жоқ болып кетті. Тек олардың салыстырмалы аз ғана бөлiгi қандайда бір өз материалдық базасын және педагог мамандарды сақтап қалғандары ғана мектеп аралық негізде мектеп информатика курсын қолдауды жалғастырып келеді.

---

1.6 Программалауды оқытудың жалпы білім беру тұрғысынан дамуы. Оқушылардың алгоритмдік мәдениеті
Математикалық бағыттағы мектептерде программалауды оқыту, оқу өндiрiстiк комбинаттардағы сияқты, көбінесе, арнайы, кәсіби бағытталған мүдделерді көздеді. Бірақ, сол кезде адамзат қызметінің жаңа саласы ретінде ЭЕМ мен программалаудың жаппай орта мектептiң оқыту мазмұнына жалпы білім беру ықпалын зерттеу табандылықпен жүргізілді. О бастан-ақ, программалау саласынан алынған идеялар мен әдістердiң жалпы бiлiм берерлік күшінің жалпы мектепте білім беру мазмұнының жаңа іргелі компоненттерiн дамытатындай аса үлкен әлеуеті бар екендігі түсінікті болған болатын. Практикалық программалаудың жалпы білім берудегі құндылығының ашылуына сол кезде (XX ғасырдың 60-70 жылдары) өтіп жатқан адам мен ЭЕМ қатынасының табиғи түрлерінің дамуына бағытталған оның сырт әлпетінің тез өзгеруі де себепші болды. Программалаудың жалпы білім берудегі құндылығы мен ЭЕМ-дi қолданып есеп шығарудың жаңа әдіс-тәсілдерінен жалпы білім беруге не енуі тиіс және ол мектепте оқытудың әдістемесi мен мазмұнына қалай әсер етеді? – міне, дербес компьютерлер мен мектеп информатикасының пайда болуы кезеңінiң алдына дейін ғалым–педагогтардың белсенді түрде қызығушылығын тудырған осы сұрақтар болды.

ЭЕМ-ге программалаудың негізінде берiлген тiлдiң құралдарымен алгоритмдi құрастырып, сипаттау үдерісі ретінде кең көлемде қарастырылатын алгоритмдеу түсiнiгі жатыр. Бірақта, алгоритмдеу формальды орындаушы (автомат) мен адамның қатынасы сүйенетін әдіс ретінде ЭЕМ-ге программа құруға ғана байланысты емес. Модельдеу сияқты алгоритмдеу де кибернетиканың жалпы әдісі.

Түрлі жүйелердегі басқару үдерістері белгілі бір алгоритмнің жүзеге асырылуына келтіріледі. Алгоритмдерді құрумен ең қарапайым автоматты құрылғылардың жасалуы да, күрделi өндірістік үдерістерді басқарудың автоматтандырылған жүйесін жасап шығу да байланысты. Алгоритмдеудің іргелі негіздері, бүтіндей, заманауи математиканың теориялық саласында – алгоритмдер теориясында жатыр, бірақ алгоритмдеу, кең практикалық мағынада, алгоритмдер туралы ұтымды ойлаудың ерекше өзіне тән дағдыларына негізделген белгілі бір практикалық тәсiлдердiң жиынтығы ретінде түсініледі.

Оқушылардың санасында алгоритмдік үдерістер мен оларды сипаттаудың тәсiлдерi туралы түсiнiктер информатика мен есептеу техникасының пайда болуына дейін мектеп пәндерін оқу барысында (айқын емес болса да) қалыптасқандығы бiзге жақсы белгiлi. Ол кезде мектеп пәндерінің арасында негізгі басты рөлді операциялық және алгоритмдік амал-әрекеттер оның оқу қызметінің маңызды элементтері болғандықтан математика атқарды. Шынында да, математикалық алгоритмдерді тұжырымдап, жазу, тексеру, сонымен бірге оларды дәл орындау біліктіліктері, “алгоритм” терминінің өзі мектептің оқу бағдарламасында қолданылмаса да, әрқашан да оқушылардың математикалық мәдениетінің маңызды құрамды бөлігі болды. ЭЕМ мен программалаудың тарап, дамуы нәтижесінде математикалық мәдениеттің бұл бөлiгi өзіндік мәнге ие бола бастады, тек оны алгоритмдеудің жалпы маңызды құрамды бөліктерімен толықтыру қажет болды. Осылайша құрылған өзіндік ерекшілігі бар, әр қазіргі заман адамының жалпы мәдениетінің жаңа элементін анықтайтын және сол себептен де мектеп жалпы білім беру мазмұнына қосуға болатын ұғымдар, іскерліктер мен дағдылар жиынтығы –

---

«оқушылардың алгоритмдік мәдениеті» деген атау алды (М.П. Лапчик [43, 44, 46, 48]).

Алгоритмдеудің жалпы білім берерлік негiзiн талдау нәтижесiнде құрастырылған алгоритмдік мәдениеттің құрамды бөліктерінің тізбесі мен сипаттамасын қарастырайық.

1. Алгоритм ұғымы және оның қасиеті. Алгоритм ұғымы – алгоритмдеудің негізгі ұғымы және тиісінше, алгоритмдік мәдениеттің құрамды бөлігі болып табылады. Алгоритмдеуді оқу барысында осы ұғымның қатаң математикалық егжей-тегжейлі анықтамасын пайдаланудың қажеті (иә, мүмкіндік те) жоқ, тек оны интуициялық көрнекілік деңгейде түсіндіру жеткілікті. Баяндау барысында алгоритмнің түсiнiктiлiгі, жалпыға бiрдейлiгi, анықталғандығы мен нәтижелілігi сияқты мазмұнды қасиеттері маңызды мағынаға ие болады.

2. Алгоритмдерді сипаттау тілі ұғымы. Алгоритмді сипаттау мәселесi әрқашанда сипаттауды іске асыратын бір тілдің болуын талап етеді. Осы себептен де алгоритм ұғымы алгоритмді өрнектеу (беру) құралы ретіндегі тіл ұғымымен тығыз байланыста болады. Тілді таңдау әр жағдайда алгоритмнің қолдану саласымен, яғни, нақты айтқанда, орындаушы қызметiн атқаратын обьектінің (адамның, автоматтың, компьютердiң) қасиеттерімен анықталады. Сол немесе басқа орындаушымен қарым-қатынас кезінде тіл мүмкiндіктерінің шекарасынан мұқият шықпау талаптарын орындау кейбір жағынан алгоритмдеудің бастапқы негізі болып табылады. Осы жағдайды түсіну және пайдаланылатын тілдік құралдардың мүмкіншіліктерін сипаттаманың әрбiр нақты бағытында дәл сақтау алгоритмдік мәдениеттің маңызды құрамды бөлігін құрайды.

3. Сипаттау формализмінің деңгейі. Сипаттау формализмінің деңгейі ұғымы тіл ұғымымен тығыз байланысты. Егер сиипаттама автоматқа құрылған болса, онда пайдаланылатын тіл қатаң шектеулерге бағынады, олар, әдетте, тілдің синтаксисін құрайтын формальды ережелер жүйесіне келтірілген болуы мүмкін. Осындай жағдайларда тілдің өзі формальданған тілге келтірілді дейді. Бірақ практикада, алгоритмдерді құру үдерісінде, әсiресе, алдын ала сипаттауларды құру кезiнде қатаң шектелген болуы міндетті емес тілдік құралдарды пайдалануға болады. Оның үстіне, осындай жағдай тек алдын-ала құру үдерісінде ғана емес болуы мүмкін. Егер, мысалға, алгоритм адамға арналған болса, онда алгоритмдеудің соңғы нұсқасы формальды емес, “екі ұшты” келтірілуі мүмкін.

Практикада қолданылатын алгоритмдердің көбісі осы формальды емес нұсқада “жұмыс істейді”. Тек алгоритм орындаушыға түсінікті болуы керек, яғни ол оның мүмкіншіліктері шегінен шығатын сипаттау құралдарын пайдаланбауы керек.

---

Сонымен, алгоритмдердi келтірудің практикада қолданылатын формальдау деңгейлері мейлiнше кең диапозонда: формальдаудың мүлдем жоқ болу деңгейінен “сондай немесе басқа мөлшерде” формальдау деңгейіне дейін және соңында “абсолютті” формальдау деңгейіне дейін өзгеруі мүмкін. Орындаушыға алгоритмнiң түсiнiктiлiгi факторын ескере отырып формальдау деңгейі әртүрлi тілдермен жұмыс істей білу де алгоритмдік мәдениеттің маңызды құрамды бөлігі болып табылады.

4. 
   Сипаттаудың дискреттілік (қадамдық) принципі. Алгоритмдi құру қажеттi нәтижеге алып келетін, мүмкiн болатын қарапайым, жай әрекеттердiң дәл мақсатқа бағытталған тізбегін бөліп көрсетудi талап етедi. Осы әрекеттердің ұйымдасқан жиынтығы алгоритмді түсiнiктi және нақтылы ететін алгоритмдi сипаттаудың белгілі бір дискреттi құрылымын құрайды. Әр түрлі тілдерде алгоритмнің осындай жеке кезеңдері түрлі құралдармен келтіріледі. Алгоритмнің сөзбен келтірілуінде (табиғи тілде) – бұл жеке сөйлемдер, нұсқаулар, пункттер, схемалар тілінде – бұл жеке блоктар, ЭЕМ-нiң объектілер тiлінде - бұл жеке жарлықтар, жоғарғы деңгейдегі алгоритмдiк тілде – операторлар.
   
5. 
   Блоктар принципі. Алгоритмді құру үшiн қолданылатын тілдердің мүмкіндіктері сипаттауларды (алгоритмдiк жазбаларды) тәптіштеудің қандай да бір дәрежесін таңдап алуды қажет етеді. Бірақ бұл жағдай қажетті алгоритмді құру үдерісінде оның алғашқы схемасын сипаттау үшiн сол алгоритм адрестелген орындаушының мүмкіндігімен салыстырғанда iс-әрекет бірлігі мейлiнше ірілеу болатын тiлдi пайдалануға кедергі болмайды. Шын мәнінде, берілген жағдайда күрделі есепті қарапайым есептерге жекелеп бөле білу икемдігі туралы сөз болып отыр. Осындай жолды, әрқашан, есеп барынша күрделі болған жағдайда, оның шешу алгоритмін қажеттi тiлде тез жазу үшiн таңдауға тура келеді. Бұл жағдайда есеп әрқайсысына өзінше мән берілетін ақпаратты тұйық бөліктерге (блоктарға) бөлiнеді де, есептiң бөліктерін байланыстыратын алғашқы схеманы құрып болғаннан кейін жеке блоктарды тәптіштеу жұмыстары жүргiзiледi. Осы блоктардың әрқайсысы осы дәл қазір сипатталған принцип бойынша тәптіштелуі керек.
   

Блоктар принципі, шын мәнінде, жалпы ойлау тәсiлi бола тұра, үлкен жалпы білімдiк және тәрбиелік мәнге ие. Осы принцип схемасына әр түрлі саладағы зерттеу үдерістері өте жиі келтіріледі.

Сыртқы байланыстарды анықтап, зерттеуші таныс емес облысты жеке дербес бөліктерге бөлуге тырысады, содан кейін барып әр блоктың ішіне кіредi. Немесе керісінше: жалпы байланыстар схемасына шолу жасау мақсатында, алдымен, жеке элементтер дербес блоктарға топталады, содан кейін олар бір-бірімен байланыстырылады. Блоктар принципі, программалау саласынан алынған тәсiлдердің жалпы білім беру күші қаншалықты бола алатындығын айқын көрсетеді.

---

Блоктардан аяғына дейін алгоритм құруда ымырасыз әртүрлі екі тәсіл болуы мүмкін:

а блоктың тәптіштелген сипаты алгоритмнің сәйкес жеріне орналасады, ал блок өзінің алгоритмді іздеудiң жалпы тәсілі рөлін тамамдап, оған “сіңіп” кеткендей болады.

ә блоктар мазмұны алгоритмге кірмейді, ал оның сәйкес орындарында жеке орналасқан блоктарға сілтемелер орналасады; басты алгоритм мен оның жеке блоктары (көмекші алгоритмдер) жиынтығы қорытынды алгоритм болып саналады.

6. 
   Тармақталу принципі. Алгоритмді сипаттауға қолданылатын тiлдердiң алгоритмдік толықтығы талабы алгоритмдiк жазбаларда логикалық жағдайларды, яғни бастапқы берiлген шарттарға байланысты шешiм қабылдауды талап ететін жағдайларды жүзеге асыру мүмкiндiгiн беретiн құралдардың болуын қамсыздандыруы керек. Осындай алгоритмдерді ұйымдастыру тілдің логикалық (тармақталушы) құралдарын икемді қолдана білудi талап етеді. Мұнда төмендегілерді:
   

а) сипаттама бастапқы берілгендердің барлық мүмкін нұсқаларын алдын ала ескеруі керектігін және олардың әр комбинациясы үшiн нәтижелі болуы қажеттігін;

б) бастапқы берілгендердің нақты мәндері үшін алгоритмнiң орындалуы нақты шарттармен анықталатын жолдардың тек бiреуi бойынша ғана жүзеге асырылатындығын жете түсіну алгоритмдік сауаттылықтың маңызды құрамды бөлігі болып табылады.

7. 
   Циклдiк принцип. Алгоритмдік сипаттамалардың тиімділігі, көп жағдайда, енетiн шамалардың әртүрлі мәндері үшiн сипаттамалардың белгілі бiр үзiндiлерін бірнеше рет пайдалану мүмкіндігімен анықталады. Сипаттамаларды құру тура осындай тәсілге, осы сипаттамаларда қарастырылған әрекеттер ауқымының өсуінен ұзармайтын сипаттамалар құруға негізделген. Сипаттаманың бiр үзiндiсін қайталап жүргізуге оралу тілдің логикалық құралдарын қолдану арқылы ұйымдастырыла алады, бірақ тілдің циклдік алгоритмдерді ұйымдастыратын арнайы құралдары да болуы мүмкін (мысалы, жоғары деңгейлі тілдердегі цикл операторлары). Қай жағдай болмасын, алгоритмдік мәдениеттің маңызды құрамды бөлігi мұнда циклдік үдерістің жалпы жұмыс істеу схемасын түсіну, әсiресе, алгоритмді құру барысында циклдің қайталанатын (жұмысшы) бөлігін ажырата білу біліктілігі болып табылады.
   
8. 
   Алгоритмді орындау (негіздеу). Алгоритмдеу үдерісінде ұдайы қолданылатын алгоритмдi сипаттау үшiн құрылған үзiндiлерді жоспарланған нәтижелерден басқаша, қандай да бір мезетте автордың өзі не орындаушы қалай жасағысы келсе, солай емес, олар қалай сипатталса солай қабылдап, орындау біліктілігі алгоритмдік сауаттылықтың маңызды компоненті болып табылады. Басқа сөзбен айтқанда, автордың ойлағаны мен нақты жазылған нәрсе неге келтіретіндігін айқын салыстыра (бөле де) білудің дамыған біліктілігі талап етiледі. Алгоритмдеудің осы құрамды бөлігі алгоритмнiң авторын ұдайы суыққанды және тақуа орындаушы болуға мәжбүр етеді және, шын мәнінде, алгоритмнің дұрыстығына бақылау жасап, алгоритмді негiздеу бойынша алгоритмдік сипаттама жасау үдерісіндегі жалғыз жұмыс iстейтін (оны шын орындаушыға бергенге дейін) құрал болып табылады.
   
9. 
   Мәліметтерді ұйымдастыру. Алгоритм үшiн бастапқы материал өңдеуге жататын ақпарат немесе бастапқы берілгендер болып табылады. Алгоритмді құрушы өңдеуді қандай ретпен жүргізуді ғана емес, сонымен қатар, алгоритмнің орындалуында алынған соңғы және аралық нәтижелерді қай жерге, қалай тиянақтап алуды ойлауы керек.
   

---