Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходного состояния к искомому результату.
Линия алгоритмизации и программирования.
Методические рекомендации по изучению ветви «Алгоритмизация»
Изучаемые вопросы:
- определение алгоритма.
- свойства алгоритма.
- типы алгоритмических задач.
- основные требования к учебным исполнителям алгоритмов.
- описание архитектуры учебного исполнителя.
- типовые учебные задачи.
- способы описания алгоритмов.
- ЭВМ – исполнитель алгоритмов.
- понятие: величина, характеристики величин.
- действия, выполняемые над величинами.
Новые понятия темы: алгоритм, свойства алгоритмов, исполнители алгоритмов, система команд исполнителя, формальное исполнение алгоритмов, основные алгоритмические конструкции, вспомогательные алгоритмы.
Изучение алгоритмизации в школе может иметь цели:
- развитие алгоритмического стиля мышления.
- обучение программированию.
Алгоритмическое мышление – это искусство размышлять, умение планировать свои действия, способность предусматривать различные обстоятельства и поступать в соответствии с ними.
В разных учебниках информатики можно встретить разные определения алгоритма.
Проанализируем это определение, в нем содержится:
- основные понятия, связанные с алгоритмом: исполнитель, данные, результаты.
Исполнитель это тот объект или субъект, для управления которым составляется алгоритм. Основной характеристикой исполнителя с точки зрения управления, является система команд исполнителя (СКИ - Конечное множество команд, которое понимает исполнитель). Начальное знакомство учеников с понятием алгоритм, учитель часто начинает с не формальных алгоритмов.
В учебнике Звонкина «Алгоритмика 5-7» предложен следующий переход от не формальных алгоритмов к формальным алгоритмам.
Разбирается задача волк, коза капуста.
Эти действия «ски» крестьянина. Можно привести пример игры в шахматы. Шахматные правила точно говорят что позволено делать шахматисту. Однако есть существенное различие. Шахматисту во время игры приходится принимать собственное решение, а исполнитель не принимает никаких решений самостоятельно. Он только выполняет команды которые мы вставляем в его программу. Программа это алгоритм записанный на языке исполнителя. Далее необходимо перейти к обозначениям и синтаксису, обратив внимание учащихся на то, что одну и ту же мысль, можно выразить по разному. Например, мы можем написать.
- главные свойства алгоритма:
…………………………
……………………..
Основные Типы учебных алгоритмических задач:
- полнить роль исполнителя алгоритма.
Например: алгоритм игры «Баше»
- определить исполнителя и систему команд для данного вида работы.
- определить СКИ этого исполнителя.
- в рамках данной СКИ, построить алгоритм.
- определить необходимый набор исходных данных для решения задачи.
Такие задания относятся к проблеме постановки задач. Для выполнения требования алгоритма требуется полный набор исходных данных. Это могут быть какие-то материальные объекты или информация. Учащиеся могут приступить к освоению алгоритмизации еще до момента выхода на компьютер. Основное достоинство этого подхода в том что он позволяет сосредоточить всё внимание учащихся на основных моментах связанных с формированием алгоритмического мышления. А не на усвоение синтаксисного языка программирования. При этом подходе учащиеся смогут осознать сам процесс решения задачи и понять как четко описанные формальные алгоритмы могут быть использованы в качестве средств решения задач. При формировании навыков алгоритмизации можно использовать самые различные виды заданий. Учащимся могут быть предложены доклады по теме: алгоритмическая система «Поста», алгоритмическая система «Тьюринга».
Методика обучению алгоритмизации.
Главная цель данной темы – обучение учащихся структурной методике построению алгоритма.
В настоящее время разработано достаточно большое кол-во различных исполнителей. Для обучения школьников алгоритмизации подходит любая из программ – исполнителей. При выборе исполнителя учитель должен придерживаться следующих критериев: это должен быть исполнитель работающий в среде, этот исполнитель должен имитировать процесс управления неким реальным объектом. В СКИ должны быть все структурные команды управления. Исполнитель должен позволять использовать вспомогательные алгоритмы. При описании любого исполнителя алгоритмов необходимо выделять следующие его характеристики: среда, режим работы, система команд, данные. Совокупность таких характеристик называют архитектурой исполнителя. Рассмотрим в качестве примера архитектуру исполнителя «кукарача».
Среда исполнителя: на экране присутствуют 3 основных элемента среды исполнителя.
Режимы работы исполнителя: режим работы – это определенное состояние в котором могут выполняться определенные действия. Здесь присутствуют след. Режимы.
СКИ – это команды управления ТАРАКАНОМ!