ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Краткое описание документа:
Современный этап развития общества характеризуется внедрением информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Новые информационные технологии оказывают существенное влияние и на сферу образования. Происходящие фундаментальные изменения в системе образования вызваны новым пониманием целей, образовательных ценностей, а также необходимостью перехода к непрерывному образованию, разработкой и использованием новых технологий обучения, связанных с оптимальным построением и реализацией учебного процесса с учетом гарантированного достижения дидактических целей
Формирование и развитие алгоритмических способностей школьников на уроках информатики
Введение
Современный этап развития общества характеризуется внедрением информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Новые информационные технологии оказывают существенное влияние и на сферу образования. Происходящие фундаментальные изменения в системе образования вызваны новым пониманием целей, образовательных ценностей, а также необходимостью перехода к непрерывному образованию, разработкой и использованием новых технологий обучения, связанных с оптимальным построением и реализацией учебного процесса с учетом гарантированного достижения дидактических целей [3].
Одной из дидактических задач образовательного учреждения является формирование способностей учащегося, развитие его интеллекта. Важной составляющей интеллектуального развития человека является алгоритмическое мышление. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмических способностей школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика. Анализ развития стандарта образования по информатике позволяет сделать вывод: формирование алгоритмических способностей школьников – важная цель школьного образования на разных ступенях изучения информатики. Решение задачи на компьютере невозможно без создания алгоритма. Умения решать задачи, разрабатывать стратегию ее решения, выдвигать и доказывать гипотезы опытным путем, прогнозировать результаты своей деятельности, анализировать и находить рациональные способы решения задачи путем оптимизации, детализации созданного алгоритма, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяют судить об уровне развития алгоритмических способностей школьников [26].
Поэтому необходимо особое внимание уделять алгоритмическим способностям подрастающего поколения.
Поскольку алгоритмические способности в течение жизни развиваются под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровень их развития. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмических способностей у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе.
Эффективным способом формирования алгоритмических способностей школьников в курсе информатики и информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) является обучение построению рекурсивных алгоритмов и их использованию при решении большого класса задач из раздела алгоритмизации и программирования, а также теории алгоритмов [7].
Понятие алгоритма является одним из основных при формировании начальной компьютерной грамотности. Алгоритмические способности являются необходимой частью научного взгляда на мир [1].
Актуальность работы заключается в том, что обучение информатике не может проводиться без рассмотрения такого важного понятия как алгоритм. Знакомство с алгоритмами – традиционный раздел практически любого курса информатики, так как способность выполнять и разрабатывать алгоритмы занимает одно из центральных мест при обработке информации и решении задач.
Цель исследования: разработка дидактических материалов для формирования и развития алгоритмических способностей у учеников школьного возраста на уроках информатики.
Объектом исследования является процесс формирования алгоритмических способностей у учеников среднего школьного возраста на уроках информатики.
Предметом исследования является процесс формирования алгоритмических способностей при изучении предмета «Информатика» в средней школе.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) провести анализ теоретической и научно-методической литературы по данной теме;
2) проанализировать алгоритм как модель алгоритмического процесса;
3) рассмотреть линию алгоритмизации в школьном курсе информатики;
4) разработать дидактические материалы для формирования алгоритмического мышления.
Во введении данной работы обосновывается актуальность и практическая значимость алгоритмических способностей у учеников.
В первой главе «Теоретические основы формирования алгоритмических способностей на уроках информатики в средней школе» описывается алгоритмическое мышление и методы его развития, структура и содержание алгоритмической линии в школьном курсе информатики, рассматривается алгоритм как модель алгоритмического процесса,
Во второй главе «Разработка дидактического материала, направленного на развитие алгоритмических способностей» разработан конспект урока по информатике и ИКТ по теме: «Алгоритм. Свойства алгоритма», система заданий, направленных на формирование логико-алгоритмического мышления и рассмотрены задачи по программированию для развитие логического мышления учащихся.
В заключении приведены краткие выводы, отражающие решение поставленных задач.
Список использованных источников составляет 30 наименований.
1. Теоретические основы формирования алгоритмических
способностей на уроках информатики в средней школе
1.1. Алгоритмическое мышление и методы его развития
Одной из дидактических задач образовательного учреждения является интеллектуальное развитие учащегося, важной составляющей которого является алгоритмическое мышление.
Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмического мышления школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика – одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации [20].
Во многом роль обучения информатике в развитии мышления обусловлена современными разработками в области методики моделирования и проектирования, особенно в объектно-ориентированном моделировании. Умение для любой предметной области выделить систему понятий, представить их в виде совокупности атрибутов и действий, описать алгоритмы действий и схемы логического вывода (т.е. то, что и происходит при информационно-логическом моделировании) улучшает ориентацию человека в этой предметной области и свидетельствует о его развитом мышлении [23].
Например, в процессе изучения темы «Алгоритмизация и программирование» учащиеся должны уметь разрабатывать план решения задачи, выдвигать и доказывать гипотезы, прогнозировать результаты решения, анализировать и находить рациональные способы и т.д. Эти мыслительные умения характеризуют уровень развития алгоритмического мышления. Алгоритмическое мышление – познавательный процесс, характеризующийся наличием чёткой, целесообразной последовательности совершаемых мыслительных процессов с присущей детализацией и оптимизацией укрупнённых блоков, осознанным закреплением процесса получения конечного результата
, представленного в формализованном виде на языке исполнителя с принятыми семантическими и синтаксическими правилами [10]. Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата [7].
Поскольку алгоритмическое мышление в течение жизни развивается под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровня его развития. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмического мышления у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе [21].
Алгоритмическое мышление имеет свои общие и специфические свойства по сравнению с другими стилями мышления. В число общих свойств алгоритмического мышления входят целостность и результативность, помогающие увидеть поставленную проблему в целом виде и предполагают создание предварительного образа результата решения поставленной проблемы. К специфическим свойствам относятся дискретность, абстрактность и осознанная закреплённость в языковых формах. Эти свойства представляют собой пошаговость исполнения алгоритма, дают возможность абстрагироваться от конкретных исходных данных, перейти к решению задачи в общем виде и представить алгоритм при помощи некоторого формализованного языка. Компонентами алгоритмического мышления являются умение формализовать задачу и разбивать её на отдельные составные логические блоки [4].
Алгоритмическое мышление определяется следующими компонентами [23]:
1) анализ требуемого результата и выбор на этой основе исходных данных для решения проблемы;
2) выделение операций, необходимых для решения;
3) выбор исполнителя, способного осуществлять эти операции;
4) упорядочение операций и построение модели процесса решения;
5) реализация процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить;
6) коррекция исходных данных или системы операций в случае не совпадения полученного результата с предполагаемым.
Умение «разделять» задачу на подзадачи считают структурным стилем мышления. Особенности указанного стиля: простота и ясность; использование только базовых (основополагающих) конструкций; отсутствие многоцелевых функциональных блоков и т. д. Отметим, что компьютер, система программирования не являются целью обучения, они – инструмент реализации целей, хотя при этом, разумеется, познается, в определенном объеме, и сам инструмент [11].
В методической литературе по информатике отмечены различные способы формирования алгоритмического мышления школьников: проведение систематического и целенаправленного применения идей структурного подхода (А.Г. Гейн, В.Н. Исаков, В.В. Исакова, В.Ф. Шолохович); повышение уровня мотивированности задач (В.Н. Исаков, В.В. Исакова); постоянная умственная работа (Я.Н. Зайдельман, Г.В. Лебедев, Л.E. Самовольнова) [5].
В.В. Левитес [24] предложил систему приемов и заданий для индивидуальной работы с детьми по развитию логического и алгоритмического мышления. Целью данной системы является формирование и развитие простых логических действий (приемов мыслительной деятельности) на основе использования логического конструирования на образном математическом материале через непосредственную предметную деятельность с вещественным материалом: конструктивную деятельность с моделями фигур, конструктивно-графическую – с использованием специальной рамки-трафарета с геометрическими прорезями, логико-графическую, сопровождающую решение всех предлагаемых заданий.
А.Г. Гейн считает в развитии мышления важным этапом освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование научной картины мира, роль информационных процессов в социальных, биологических и технических системах.
В работах Л.Г. Лучко и И.Н. Слинкиной были определены три основных уровня развития алгоритмического мышления:
1) операционный владеет некоторыми разрозненными операциями, но не может сочетать их, не владеет структурой их вложенности;
2) системный знает некоторые способы сочетания операций конструкций создания этих сочетаний, умеет решать стандартные задачи на применение алгоритмического мышления;
3) методологический умеет использовать уже имеющиеся мыслительные схемы решения некоторых алгоритмических проблем, может преобразовать их в изменяющихся условиях или трансформировать имеющиеся [23, 27].
Соответственно данным уровням были выделены умения, характеризующие каждый этап развития алгоритмического мышления:
1) решать задачи алгоритмического характера;
2) производить анализ задачи;
3) составлять алгоритм;
4) записывать алгоритм;
5) производить синтаксический анализ составленного или предложенного алгоритма;
6) выполнять алгоритмы;
7) проводить оптимизацию алгоритма;
8) производить мыслительные операции.