Глава 3. Методика изучения темы «Алгоритмы и исполнители» в 7 классе
§1. Цель и задачи изучения темы
Цель: развитие алгоритмического мышления; формирование умений составлять алгоритмы с использованием основных алгоритмических конструкций.
Задачи:
Познакомить обучающихся с понятиями алгоритма, исполнителя, системой команд, основными алгоритмическими конструкциями. Научить составлять алгоритмы для формальных исполнителей, используя основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл. Способствовать развитию мышления, памяти и других психических процессов обучающихся. Развитие коммуникативных и творческих умений, воспитание уважения к чужому мнению, способности выслушивать и анализировать свою работу и деятельность одноклассников. Способствовать развитию адекватной самооценки, умения планировать дальнейшие действия и результаты.§2. Поурочное планирование
При составлении планирования учитель учитывает такие факторы, как место темы в курсе и уровень подготовленности обучающихся. Если курс изучается в рамках общеобразовательной программы, то количество часов на изучение всей темы ограничено. В этом случае учителю придется многое объяснять и показывать в сокращенные сроки. Автором учебно-методического комплекта для 7 класса для реализации этого составлено тематическое планирование на изучение данной темы, приведенное в таблице 1.
Таблица 1. Поурочное планирование [3]
№ | Тема урока |
1. | Алгоритм — модель деятельности исполнителя алгоритмов. Исполнитель Чертежник. Управление Чертежником. Работа в среде Кумир. |
2. | Исполнитель Чертежник. Использование вспомогательных алгоритмов. Работа в среде Кумир. |
3. | Исполнитель Чертежник. Цикл повторить n раз. Работа в среде Кумир. |
4. | Исполнитель Робот. Управление Роботом. Работа в среде Кумир. |
5. | Исполнитель Робот. Цикл «пока». Работа в среде Кумир. |
6. | Исполнитель Робот. Ветвление. Работа в среде Кумир. |
7. | Проверочная работа по теме «Алгоритмы и исполнители» |
За такие короткие сроки большинство обучающихся не могут овладеть умением составления алгоритмов с ветвлениями, циклами и вспомогательными алгоритмами. У ребят не возникает желания изучать алгоритмизацию и программирование дальше. Поскольку на каждую конструкцию отводится по одному уроку, обучающиеся не вырабатывают умения их применять, они не способны решать задачи с самостоятельным выбором алгоритмических конструкций, что приводит к менее эффективному развитию алгоритмического мышления.
Мы считаем, что на изучение темы «Алгоритмы и исполнители» нужно обратить особое внимание. Поскольку в 7 классе информатика изучается за счет школьного компонента, учитель вправе отвести большее количество часов на эту тему. Построить работу можно по составленному нами плану, рассмотренному в таблице 2.
Тему можно рассматривать и в рамках факультативного, элективного, предпрофильного курса или на занятиях во время внеурочной деятельности предусмотренной ФГОС нового поколения.
Таблица 2. Поурочное планирование
№ урока | Тема урока |
Алгоритм и его исполнители | |
Виды алгоритмов. Запись линейного алгоритма на языке блок-схем | |
Разветвляющийся алгоритм. | |
Циклический алгоритм. | |
Исполнители алгоритмов. Формальный исполнитель Робот. | |
Разработка линейного алгоритма для исполнителя Робота | |
Алгоритмы с повторениями «нц-раз-кц» для Робота. | |
Разработка циклического алгоритма для Робота («нц-раз-кц») | |
Разветвляющиеся алгоритмы для Робота. | |
Алгоритмы с повторениями «Пока» для Робота. | |
Разработка циклического алгоритма «Пока» для Робота | |
Свойства клеток в поле Робота. | |
Вспомогательный алгоритм | |
Практическая работа «Разработка вспомогательного алгоритма для Робота» | |
Контрольная работа по теме: «Разработка алгоритмов для формального исполнителя Робота в системе Кумир» | |
Формальный исполнитель Чертежник: среда, система команд. | |
Разработка линейного алгоритма для исполнителя Чертежника. | |
Использование вспомогательного алгоритма для Чертежника. | |
Практическая работа: «Разработка вспомогательных алгоритмов для Чертежника». | |
Работа Чертежника с использованием цикла «нц-раз-кц» | |
Практическая работа «Решение задач с использованием циклических и вспомогательных алгоритмов для исполнителя Чертежника в системе Кумир». | |
Контрольная работа «Составление алгоритмов для формального исполнителя Чертежника в системе Кумир». | |
Контрольная работа по теме: Формальные исполнители. |
Этот вариант планирования позволяет качественнее обучить ребят алгоритмизации, заложить ее основные понятия и принципы.
§3. Особенности преподавания темы «Алгоритмы и исполнители»
При разработке серии уроков использовались 4 типа урока:
Урок изучения нового материала; Комбинированный; Урок применения знаний и умений; Урок контроля и коррекции знаний и умений.При составлении уроков изучения нового материала мы придерживались следующего плана:
Организационный этап.В это время учитель проверяет готовность класса к уроку, возможно сообщение темы урока или его целей, обязательна мотивация учебной деятельности обучающихся.
Подготовка к изучению нового материала.На этом этапе учитель организует повторение опорных знаний. Это можно сделать с помощью диктанта, опроса или в игровой форме. Возможно повторение материала при работе в группах или парах.
Ознакомление с новым материалом.Учитель принимает центральную позицию в обучении. Он знакомит обучающихся с новыми понятиями, фактами и правилами. Для повышения эффективности обучения наряду со словесными методами используются и методы наглядности: демонстрация презентации и системы Кумир, выполнения алгоритма, карточки, плакаты.
Первичное осмысление и закрепление материала.Этот этап необходим применения обучающимися полученных знаний для решения конкретных задач. Решать можно всю задачу коллективно или по частям, вызывая к доске разных учеников. Основной опыт ребята получают при индивидуальной работе за компьютером. Их задача – самостоятельно составить алгоритм для формального исполнителя и реализовать его в системе Кумир. После запуска программы они могут увидеть результат своей работы и отладить алгоритм.
Учитель обязательно должен обсудить задание: пояснить требования к выполнению и оформлению задания.
Итоги урока.Этот этап необходим для оценки каждого ученика и проведения рефлексии. Она позволяет учителю понять, насколько трудным показался материал для учеников, заинтересованы ли они, и подобрать новые формы и методы работы для повышения эффективности обучения.
Донести до обучающихся новый материал учитель может и на комбинированном уроке. Они отличаются этапом подготовки к изучению нового материала. Он проходит с целью совершенствования и проверки знаний обучающихся, и может быть отдельно оценен учителем. Этап закрепления может содержать гораздо больше упражнений, чем на уроке изучения нового материала.
Уроки применения знаний и умений позволяют сформировать у обучающихся умение решать задачи по конкретной теме. Такие уроки построены по следующему плану:
Организационный момент. Совершенствование и проверка знаний обучающихся. Осмысление содержания и последовательности применения практических действий при выполнении предстоящих заданий.Этот этап учитель организует, используя любую форму взаимодействия обучающихся: индивидуальную, парную, групповую, коллективную. С помощью беседы, обсуждения и упражнений он активизирует обучающихся на воспроизведение основного теоретического материала и его использование для выполнения простейших упражнений.
Самостоятельное выполнение обучающимися заданий под контролем учителя.На этом этапе чаще всего ребята выполняют практическую работу по составлению алгоритма и его отладке для формальных исполнителей.
Обобщение и систематизация результатов выполненных заданий.Обучающиеся делают выводы из проведенной работы. Это могут быть ответы на вопросы, создание кластера, работа на карточках.
Домашнее задание. Итоги урока.Урок контроля и коррекции знаний и умений используется для определения уровня сформированности знаний и умений по изучаемой теме. В разработанной нами серии составлено три таких урока: кроме контроля по всей теме «Алгоритмы и исполнители» есть контрольные работы после изучения формального исполнителя Робота и Чертежника.
Работа на таких уроках построена по следующему плану:
Организационный этап. Проверка знаний учащимися фактического материала. Проверка умений учащихся самостоятельно применять знания. Домашнее задание. Подведение итогов.Все разработанные нами уроки состоят из двух частей: теоретической и практической, что позволяет придерживаться требований СанПин. Обучающиеся не работают за компьютером целый урок. Для этого используется работа в парах и группах, составление и решение кроссвордов по изучаемой теме. Это способствует и развитию коммуникативных навыков обучающихся, развитию творческих способностей и критического мышления.
§4. Знания и умения обучающихся, приобретенные в результате освоения темы
После изучения темы «Алгоритмы и исполнители» обучающиеся должны:
Знать:
- понятие алгоритма и исполнителя;
- основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл;
- способы записи алгоритмов;
- особенности составления программ для исполнителей в Кумире;
- систему команд исполнителей Робота и Чертежника;
- особенности среды Робота и Чертежника;
Уметь:
- составлять алгоритмы с помощью блок-схем и на естественном языке;
- владеть навыками работы в системе Кумир;
- управлять Роботом с помощью Пульта;
- составлять алгоритмы для исполнителей Робота и Чертежника, используя различные алгоритмические конструкции;
- составлять алгоритмы для формальных исполнителей, используя вспомогательный алгоритм, вложенные циклы и ветвления;
- работать со свойствами клеток на поле Робота: температура, радиация;
- проявлять инициативность в решении задач;
- работать в группах;
- проявлять творчество и находить более эффективные пути решения задач.
