Многие годы работая учителем информатики, я на собственном опыте убедилась, как тяжело даётся детям навык и умение логически мыслить, создавая алгоритмы решения различных задач, особенно при изучении темы “Алгоритмизация и программирование”. Если у детей в той или иной степени не сформировано логическое, алгоритмическое мышление, то изучение данной темы вызывает особые трудности. Как их преодолеть и даже способствовать развитию у наших учеников этих заветных форм мышления? ИГРАЯ, коллеги! Ведь именно в процессе игры наши дети познают мир! Это для них естественный и нормальный процесс. А в какую игру лучше всего играть на уроке? Конечно, в Конструктор! Это, наверное, самая любимая интеллектуальная игра многих детей (и не только их, но и взрослых).
Рисунок 1
С какой проблемой чаще всего сталкивается учитель информатики при изучении темы "алгоритмизация и программирование"? Очень труден для подавляющей массы учеников переход от познавательно-теоретической части урока к практической, когда надо самостоятельно в инструментальной среде программирования разработать и исследовать алгоритмы решения задач.
Тогда целесообразна и эффективна следующая методика обучения:
1-й этап: Начался урок, поставлена учебная задача, учитель совместно с учениками вывели и обосновали какие-либо общие правила, законы, формулы, схемы решения типовых задач, которые должны лечь в основу дальнейшей самостоятельной работы учеников по реализации полученных знаний на практике (как правило, в инструментальной среде языков программирования) для решения более широкого спектра задач.
2-й этап: Коллективная работа с классом с применением мультимедийного проектора в среде “Электронных методичек-конструкторов”. Учителем заранее готовятся электронные методички в среде текстового процессора MS Word в виде таблиц, строками которых являются некие этапы (шаги) выполнения алгоритма. Строки в таблице специально перепутаны учителем , пронумерованы и теперь ученикам надо расставить их в правильной последовательности, называя номера. Учитель по указаниям учеников только:
- щелчком мыши по полосе выделения отмечает некую строку таблицы;
- буксирует её в начало той строки, где должна располагаться перемещаемая строка.
Можно по той же схеме перемещать и фрагменты строк. “Под рукой” как образец должен находиться некий объект (например, солнышко), реализующий гиперссылку на примерную общую схему решения задач определённого класса.
Особенно актуально применение на уроке электронных методичек в тех классах, где могут быть спрогнозированы проблемы во время прохождения темы. Самое трудное, как я неоднократно убедилась на горьком опыте – научить детей решать объёмные задачи, где необходимо выстраивать поэтапный алгоритм их решения. В таком случае с успехом можно применять незатейливую в среде текстового процессора MS Word схему создания гиперссылок, которая поможет реализовать и наглядно демонстрировать метод последовательной детализации алгоритмов решения таких задач. Таким образом, работая с классом и применяя электронную методичку, я предварительно расставляю (с помощью детей) строки основной программы в правильной последовательности, а потом (с нажатой клавишей Ctrl) осуществляю переход по гиперссылке к соответствующей подпрограмме (или процедуре). Вспомогательный алгоритм тоже надо собрать и возвратиться по гиперссылке в основную программу. Электронные методички содержат также образцы решения задач, общие схемы основных алгоритмов их решения. Прежде, чем перейти к работе над следующей задачей, можно строки таблицы, содержащие уже собранный алгоритм решения удалить, чтобы освободить экран от лишней информации. Но не забудьте: закрывая среду MS Word, не сохраняйте документ!
Из своего опыта: во время работы с электронными методичками в классе стоит заинтересованный и приятный для уха учителя шумовой фон – это ученики наперебой предлагают свои варианты продолжения алгоритма. Игра есть игра, но какая от неё польза!
Комплект электронных методичек для изучения темы “Массивы” смотрите в Приложении 1. Публикацию об электронных методичках и более подробное их описание смотрите по ссылке http://shkola58.ucoz.ru/site_svetivan58/AlMet.htm
3-й этап: Индивидуальная работа в среде программно-методического комплекса (ПМК) “Конструктор алгоритмов”, который разработан в рамках проектной деятельности в школе на языке программирования Visual Basic и содержит заранее подготовленные учителем по несложным правилам в среде стандартной программы Блокнот подборки алгоритмов решения задач на языках программирования Бейсик, Паскаль, на русском языке.
ПМК “Конструктор алгоритмов”
- может работать в режиме контроля и тренировки;
- не допускает повторения заданий на соседних компьютерах;
- полностью исключает проникновение учеников в базу алгоритмов, поскольку все они заранее зашифрованы – эту важную функцию позволяют организовать возможности ПМК и, соответственно, должно быть предусмотрено учителем заранее.
После выбора учеником нужной ему подборки задач, а также режима работы конструктора (“с подсказкой” или “без подсказки”)
Рисунок 2
Рисунок 3
на экране монитора появляется специально разработанная форма-окно, содержащая необходимые элементы управления и, прежде всего:
- поле условия задачи;
- строки алгоритма, которые автоматически и совершенно произвольно перепутаны программой;
- необходимые для работы кнопки управления, информационные поля.
Рисунок 4
Кликами мышки (или используя клавиатуру – на выбор) ученик переставляет строки, собирая верный вариант алгоритма решения задачи. В режиме “с подсказкой” в случае ошибки организована демонстрация верного алгоритма решения задачи.
В конце работы выдаётся окно со статистикой работы.
Если при запуске проекта задать параметр “com” (или применить созданный для данного режима работы ярлык “Шифрование файла” в папке Sys), то программа работает в режиме зашифровки данных в виде файла с расширением .tst (и последующей расшифровки) созданного заранее по несложным правилам текстового документа с помощью текстового редактора Блокнот.
Рисунок 5
Текстовый документ – подборка алгоритмов решения задач с их формулировкой, созданный в среде текстового редактора Блокнот. Структура текстового документа:
Такой подход позволяет ученикам в игровой форме изучить целый блок задач по теме урока. Во время работы с Конструктором алгоритмом в классе царит тишина, присутствует заинтересованная и рабочая атмосфера. “Играют” все, даже двоечники – они даже с особым усердием.
Рабочую версию ПМК Конструктор алгоритмов смотрите в Приложении 2.
Запуск ПМК Конструктор алгоритмов осуществляется посредством файла Project1.exe
Публикацию о Конструкторе алгоритмов и более подробное его описание смотрите по ссылке http://shkola58.ucoz.ru/site_svetivan58/Metodika.htm
4-й этап: Самостоятельная работа по составлению алгоритмов решения задач по теме в инструментальной среде языка программирования.
Почему у меня сформировалась именно
такая методика обучения? У Вас, коллега, есть в
классе компьютер, мультимедийный проектор и
масса методических разработок для обучения
детей – презентации, электронные учебники,
видеоуроки, энциклопедии и т.п. Это очень хорошие
инструменты учителя, где применяются порой самые
современные информационные технологии. Но часто
(не у всех!) у этих прекрасных разработок для
обучения ДЕТЕЙ в той или иной степени
присутствует один существенный недостаток –
статичность в их структуре, их односторонний
принцип действия, где при передаче информации,
как говорят на уроке информатики, присутствует
только один “источник” для целого класса
“приёмников”, которые вынуждены воспринимать
эту информацию пассивно и обречённо. И какой бы
интересной не была информация, каким бы
изощрённым и технологически совершенным не был
способ её донести, но без активного участия в
процессе получения информации наши ученики не
созидатели своих знаний, умений и навыков, а
равнодушные потребители чужих. И когда приходит
время применять на практике свои
новоприобретённые так называемые ЗУН, наши
ученики теряются даже если “они всё поняли”, как
им кажется.
Это всё испытано на моём горьком учительском
личном опыте. Так что же делать? А мне, как
учителю, хотелось бы иметь в своём распоряжении:
- во-первых, дидактический инструмент, предполагающий интерактивный режим обучения;
- во-вторых, дидактический инструмент, несомненно, предполагающий использование современных информационных технологий;
- в-третьих, максимально лёгкий в обучении и эксплуатации инструмент, не требующий дополнительного и трудоёмкого инструктажа для освоения его учениками;
- в-четвёртых, в предполагаемый инструмент должен быть заложен некий задел, намёк на структуру будущего алгоритма, т.е. не надо было бы конструировать “с чистого листа”, ведь такой же принцип применяется в программных средах Бейсика, Паскаля и т.п. Так зачем же повторяться?
- в-пятых, чтобы это было увлекательно, легко и занятно.
И, наконец, самое главное, чтобы дидактический инструмент полностью соответствовал бы общим дидактическим принципам:
- принципу научности;
- принципу последовательности и цикличности;
- принципу сознательности усвоения деятельности;
- принципу доступности содержания;
- активности и самостоятельности;
- индивидуализации и коллективности обучения;
- эффективности учебной деятельности;
- связи теории и практики;
- принципу наглядности или, как еще говорится, наглядным методам содержания и деятельности.
Я не нашла подходящего мне по всем параметрам инструмента, хотя не исключаю, что я плохо искала и нечто похожее на “кубик Рубика в алгоритмике” где-то есть. Но где и, что немаловажно, сколько это стоит? А раз того, чего ты хочешь не находится, то не грех и самому засучить рукава и поработать самостоятельно по известному в народе принципу “глаза боятся, а руки делают”. Так появились две мои основные методические разработки:
- Так называемые “Электронные методички”, представляющие собой своеобразные конструкторы-лего для коллективной работы в классе;
- ПМК “Конструктор алгоритмов” как тренажёр перед самостоятельной работой учеников в инструментальной среде программирования.
Соответствуют ли они моим пожеланиям, как учителя, и, самое главное, общим дидактическим принципам – судить Вам коллеги. Я для себя по всем предыдущим пунктам ответила – да!
Что дают мне такие методические разработки? Применяя их уже многие годы, я получаю такие результаты:
- учитель поясняет ученикам только общую схему решения задач (она представлена на бумажных носителях в виде “методичек”, отражена в презентациях). В случае необходимости (если прогнозируются сложности у данного класса с усвоением темы) учитель может собрать (сконструировать) совместно с учениками 3-4 типичных алгоритма решения задач с помощью электронных методичек с применением мультимедийного проектора;
- в увлекательной, игровой форме происходит проработка довольно большого количества задач, что было бы невозможно при обычном методе изучения материала;
- нет необходимости учителю (или ученикам) у доски с мелом в руках разбирать многочисленные задачи по теме, тем более, что данный процесс занимает много времени и не всегда продуктивен, поскольку работа в таком режиме утомляет учащихся и, как следствие, притупляется их внимание, снижается мотивация обучения;ие.- собрать)ласса с усвоение темы) Слава занял У, где заняли граммной среде конструктора тестов (
- полностью реализуются принципы индивидуализации, коллективности, активности и самостоятельности в подходе к обучению, т.к. учащиеся работают как совместно, так и в индивидуальном режиме, используя при этом свой собственный темп обучения;
- даже самые “слабые” ученики с увлечением и удовольствием конструируют алгоритмы, что позволяет полностью охватывать работой класс;
- если ученик пропустил какую-либо тему, он может, пользуясь “методичками” и применяя “Конструктор алгоритмов” самостоятельно её изучить;
- неизменна наполняемость классного журнала хорошими оценками по предмету, поскольку принципы эффективности учебной деятельности, связи теории и практики, сознательности усвоения деятельности при этой методике реализуются наиболее успешно.
Ориентированы данные методические разработки прежде всего на достижение базового уровня подготовленности учеников по различным темам, но можно решать и задачи более высокого уровня, но не очень большие по объёму. Темы, где наиболее эффективны данные разработки, связаны с изучением разветвляющихся, циклических алгоритмов, ряда линейных алгоритмов, т.е. охватывает практически весь школьный курс программирования как на специальном “школьном” алгоритмическом языке, так и на языках высокого уровня Бейсик, Паскаль.
Хочу отметить тот факт, что помогающие реализовывать данную методику “Конструктор алгоритмов”, электронные методички – динамичные в своём развитии дидактические инструменты и могут по желанию учителя корректироваться, пополняться новыми методическими материалами, развиваться и совершенствоваться.