Программно-методический комплекс «Конструктор алгоритмов» как своеобразный алгоритмический «Кубик Рубика», ориентированный на отработку навыка составления алгоритмов решения задач, развития логического и алгоритмического мышления учащихся (в индивидуа
статья по информатике и икт на тему

С.А. Иванцова

Программно-методический комплекс «Конструктор алгоритмов» как
 своеобразный алгоритмический «Кубик Рубика», ориентированный на отработку навыка составления алгоритмов решения задач,  развития логического и алгоритмического мышления учащихся
(в индивидуальном режиме)

Иванцова Светлана Анатольевна, учитель информатики и ИКТ
МБОУ «Школа №58» г. Нижнего Новгорода Нижегородской области.

Работает по специальности 28 лет. В 2008 году получила высшую квалификационную категорию. Лауреат инновационных педагогических чтений в 2010г. Победитель конкурса грантов «Открытое образование»  для преподавателей предметов естественнонаучного цикла средних учебных заведений Нижнего Новгорода и Нижегородской области в номинации «Учебно-исследователький проект» в 2011г. Многие годы активно и плодотворно работает над созданием учебно-методических материалов.

Публикацию о ПМК «Конструктор алгоритмов» смотрите по ссылке

http://shkola58.ucoz.ru/site_svetivan58/Metodika.htm 

Многие годы работая учителем информатики, я на собственном опыте убедилась, как тяжело даётся детям навык и умение логически мыслить, создавая алгоритмы решения различных задач (и не только на уроке информатики).

У меня постепенно стала выстраиваться оригинальная и довольно эффективная методика обучения навыкам составления алгоритмов решения задач, базирующаяся на самых естественных и понятных особенностях детской психики: дети любят играть, они лучше познают окружающий их мир в процессе игры.

Игровые элементы в какой-либо степени содержат в себе многие обучающие и тестирующие программы:  тренажёры, тесты и пр. Я их активно применяю в своей работе, у меня накопился довольно богатый методический материал как приобретённый со стороны, так и созданный мной. Но я разработала свой тип тренажёра для обучения детей навыкам составления алгоритмов решения задач – своеобразный алгоритмический «кубик Рубика». Я практически не сталкивалась с подобной формой обучения и контроля, но не исключаю, что она где-нибудь и применяется, но где и самое главное – сколько стоит  подобный программный продукт и методический материал?  Я специально интересовалась этими вопросами и нашла только считанные ссылки на конструкторы алгоритмов в Интернете. Найденная информация меня несколько разочаровала, т.к. в конструкторах преимущественно автоматизировался процесс создания блок-схем, что с методической точки зрения, конечно, оправдано, но с практической, на мой взгляд, не очень эффективно, потому что просто неудобно в эксплуатации.

Обозначу проблему моего исследования:

На мой взгляд (и это совпадает с мнением моих коллег), есть несколько факторов, которые затрудняют работу учителя:

● довольно низкий уровень развития логического, алгоритмического мышления у учеников, вызванный многими причинами (тяжёлая демографическая ситуация, негативное внешнее информационное воздействие, слабое здоровье подрастающего поколения и пр.) и в то же время

● достаточно высокий на современном этапе уровень требований к ЗУН учеников, что вполне обосновано в современном информационном, технологическом окружении.

С какой проблемой чаще всего сталкивается учитель при изучении темы "алгоритмизация и программирование"?

Вот 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. И всё – начинаются «хождения по мукам», т.к. возникает пустота, пробел в технологической цепочке обучения.

Многие учителя (математики, физики, информатики и пр.) сталкиваются на своих уроках с трудностями, когда дети должны продемонстрировать умения и навыки решения задач. Что же делать учителю - может обвешивать стены кабинета классными досками, на которых можно выполнять решения задач с детьми по группам? Это тоже выход из положения, но в кабинете информатики вдоль стен стоят компьютеры...

 Они же (т.е. компьютеры) и помогут решить нашу проблему. Ещё с 1995 года, работая на старых моделях ПК, я применяю технологию, которая впоследствии и легла в основу моей квалификационной работы на высшую категорию: "Из опыта применения наглядных методов обучения на примере темы «Массивы» (в том числе с помощью авторских разработок ПМК «Конструктор алгоритмов», электронные методички и не только)". То есть я всегда стараюсь придерживаться в процессе обучения детей в том числе и принципа наглядности с привлечением игровых технологий. Не слишком ли это несерьёзно? И что я подразумеваю под термином "занимательная наглядность" в обучении? Поверьте, коллеги, этот термин появился не от скуки.

В чём же заключается идея конструирования алгоритмов решения задач? Она очень проста и поэтому легко понимается детьми. В такие игры ребёнок с увлечением играл ещё в детстве - это кубики, мозаика, конструктор и пр.

Рекомендации по использованию ПМК «Конструктор алгоритмов»

Запуск проекта производится с помощью файла Projectl.exe (или с помощью соответствующего ярлыка на Рабочем столе).

Если при запуске программы не задан параметр «com», то программа работает в режиме «Конструирование». На экране появляется диалоговое окно, содержащее список заданий по различным темам курса Алгоритмизации и программирования как на языке Бейсик, так и на языке Паскаль.

После выбора задания на экране появляется диалоговое окно «Выбор режима», где можно выбрать два режима работы конструктора; «с подсказкой» (зелёная кнопка) и «без подсказки» (красная кнопка).

В режиме «без подсказки» «Конструктор алгоритмов» работает прежде всего как экзаменатор. В режиме «с подсказкой» применяются элементы обучения, т.к. на экран монитора будет выдаваться правильный вариант алгоритма решения задачи, если была допущена ошибка при конструировании. После выбора соответствующего режима на экране будет присутствовать красная или зелёная метка-поле, чтобы учитель мог легко определить выбранный учеником режим работы конструктора.

После выбора режима («с подсказкой» или «без подсказки») на экране монитора появляется форма, содержащая следующие элементы управления:

• Заголовок,    содержащий   название   программы    «Конструктор
  алгоритмов»   и   название   текстового   документа  -   подборки
  алгоритмов;
• Кнопки «свернуть», «развернуть», «закрыть» окно;
• «метка», содержащая формулировку задачи;

• Кнопка  «Готово»,   используемая  для   окончания  работы  над
  алгоритмом;
• Кнопка «Помощь», позволяющая вызвать справку о правилах
  конструирования алгоритмов в этом проекте;
• Метка «Строки» и текстовое поле, где можно задать номера
  переставляемых строк в алгоритме;
• Кнопка «Другой тест», позволяющая выйти в главное меню;
• Кнопка «Выход», позволяющая выйти из программы;
• Строка состояния, содержащая информацию о номере задачи,
  количестве правильно составленных алгоритмов, текущее время,
  индикатор, показывающий выбранный режим конструирования
  (зелёный - «с подсказкой», красный - «без подсказки»);

Основную часть формы занимает элемент управления My Control, который не является стандартным и разработан авторами

данного программного продукта.

Элемент управления My Control предназначен для организации наиболее оптимального, дружественного пользовательского интерфейса данного программы. Прежде всего, размер элемента управления зависит от размера формы. Количество строк в элементе управления и высота строки находится в зависимости от количества строк в текущем алгоритме. Окно «Конструктора алгоритмов» рекомендуется применять в развёрнутом во весь экран виде. Элемент управления скомпонован из строк-меток с номерами-метками. Реализованы следующие способы перестановки строк:

1. Щёлкнуть мышкой по строкам, подлежащим перестановке;
2. клавишей «Tab» (или мышкой) переместиться в поле «Строки:», набрать номера строк, подлежащих перестановке (например, набрав 3-4 и нажав клавишу Enter можно переставить местами строки 3 и 4).  Тире вводится нажатием на любую символьную клавишу, например, на пробел.

Реализованы следующие способы завершения конструирования алгоритмов:

1. Щёлкнуть мышкой по кнопке «Готово»;

449538440. Клавишей «Tab» активизировать кнопку «Готово», нажать пробел
           или «Enter»;

Если текущий алгоритм был составлен неверно и включён режим подсказки, то выдаётся окно с соответствующим сообщением и на экран монитора выдаётся правильный алгоритм решения задачи.

По окончании конструирования выдаётся окно «Результаты», в котором отражены результаты работы учащихся:

• Номера заданий (по порядку);
• Номера  задач   (в   соответствии   с  их  номерами  в   исходном
  текстовом документе);
• Результат конструирования (да/нет)

И, наконец, окно содержит приглашение учителя, чтобы он мог подойти и ознакомиться с результатами работы учащегося.

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.

Текстовый документ - подборка алгоритмов решения задач с их формулировкой, созданный в среде текстового редактора Блокнот. Структура текстового документа:

Название текстового документа

Формулировка задачи №1

.

.    алгоритм 1

.

Пустая строка

Формулировка задачи №2

   .

   .    алгоритм 2

   .

Пустая строка    и т.д.

В этом режиме желательно работать только на компьютере учителя во избежание утечки информации об алгоритмах решения задач.

Примеры таких текстовых документов смотрите в Приложении «Методическая база данных «Конструктора алгоритмов».

Примечания:

• Программа «Конструктор алгоритмов» отслеживает и контролирует единственно правильный порядок расположения строк в алгоритме, но так в алгоритме бывает не всегда. В этом случае можно такие строки или объединить в одну или при наборе текста алгоритма в Блокноте предусмотреть расположение таких строк например ступенькой слева направо и заранее предупредить о такой возможности детей.
• Очень редко (я практически в последнее время ни разу не сталкивалась ни на одном компьютере ни в одной школе с такими случаями) бывает некий конфликт настроек OC Windows с настройками «Конструктора алгоритмов». Для такого случая создан командный файл, отработка которого (нажатия ok) снимает несовместимость.

ПМК «Конструктор алгоритмов»:

1.  максимально лёгкий в обучении и эксплуатации, не требующий дополнительного обучения для освоения учениками;
2. содержащит в себе некий задел, намёк на структуру будущего алгоритма, т.е. не надо конструировать «с чистого листа»;
3. охватывает темы: разветвляющиеся, циклические, ряд линейных алгоритмов, т.е. практически весь школьный курс алгоритмизации и программирования как на русском языке, так и на ЯВУ Бейсик, Паскаль.
4. увлекательный, легкий, наглядный, занятный.

Публикацию о ПМК «Конструктор алгоритмов» смотрите по ссылке

http://shkola58.ucoz.ru/site_svetivan58/Metodika.htm