Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра теории и методики обучения математике и ИКТ в образовании
(подпись соискателя)
Ткач Станислав Сергеевич
Выпускная квалификационная работа на степень бакалавра
Методические аспекты изучения раздела «Алгоритмизация и
программирование» в современном
школьном курсе информатики
Направление 050202.65 — Педагогическое образование
Научный руководитель
Старший преподаватель Зонова С. А.
__________________
(подпись руководителя)
Петрозаводск — 2014
Оглавление
Введение ...................................................................................................................................................... 3
Глава 1. Содержательная линия «Алгоритмизация и программирование» в стандартах обучения .. 5
1.1. Место содержательной линии «Алгоритмизация и программирование» в школьном
курсе информатики в государственных стандартах образования 1998, 2004 года .......................... 5
1.2. Место раздела «Алгоритмизация и программирование» в государственном стандарте
образования 2011 года ........................................................................................................................... 8
1.2.1.
Анализ государственного стандарта образования в области информатики ................. 8
1.2.2.
Анализ примерной программы для основной средней школы ....................................10
1.2.3.
Анализ примерной программы для полной средней школы. Профильный уровень.14
1.3.
Классификация изучаемых в школе языков программирования .........................................17
Выводы по первой главе...........................................................................................................................24
Глава 2. Сравнительный анализ УМК и авторских программ изучения раздела «Алгоритмизация и
программирование» школьного курса информатики ...........................................................................26
1.4.
Критерии сравнительного анализа ..........................................................................................26
1.5.
УМК «Информатика - базовый курс», 9 класс Семакин .........................................................27
1.6.
УМК «Информатика и ИКТ» 9 класса Л. Л. Босова ..................................................................33
1.7.
УМК «Информатика и ИКТ» 10-11 класс М. Е. Фиошин. Базовый и профильный уровень 39
1.8.
УМК «Информатика» 10-11 класс, Л. З. Шауцукова ...............................................................43
1.9.
УМК «Информатика и информационные технологии», 10 – 11 классы Угринович ............50
1.10.
УМК «Информатика» 10-11 классы, Поляков К. Ю .............................................................54
1.11.
Возможность изучения языка С/С++ в школе .....................................................................62
Выводы по второй главе ...........................................................................................................................64
Заключение ................................................................................................................................................66
Список литературы ....................................................................................................................................68
2
Введение
Изучение
алгоритмов
и
языков
программирования
является
неотъемлемой частью информатики. Программирование вырабатывает у
учащихся
логическое,
комбинаторное
и
алгоритмическое
мышление,
творческие способности.
Обучение
программированию
–
наиболее
разработанная
часть
методики обучения информатике, ибо имеет давнюю историю. Первые годы
введения в школе информатики как обязательного предмета школьники
изучали, в основном, именно программирование. Поэтому существует
большое число методических разработок и учебных программ для изучения
языков программирования.
Основной целью курса информатики в новом государственном
стандарте
образования
является
формирование
у
школьника
основ
алгоритмического мышления. Под способностью алгоритмически мыслить
понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие
составления плана действий для достижения желаемого результата. Для
записи алгоритмов в первую очередь предлагается использовать формальные
языки блок-схем и структурного программирования. Однако, стандарт не
дает методических рекомендаций по выбору языка программирования и
методики его изучения. Наиболее важным и сложным обстоятельством для
учителя,
таким
программирования,
образом,
учитывая
становится
уровень
выбор
обучения,
изучаемого
профиль
языка
класса
и
планируемые результаты обучения.
Цель исследования: выявить методические аспекты изучения линии
"Алгоритмизация и программирование" в современном школьном курсе
информатики.
Задачи исследования:
3
Анализ государственного стандарта основного общего и полного
образования
на
предмет
выявления
целей
обучения,
связанных
с
программированием;
Анализ государственного стандарта основного общего и полного
образования, примерных программ основной и полной средней школы на
предмет выявления содержания обучения, связанного с программированием;
Выявление базовых учебных элементов;
Классификация изучаемых в школе языков программирования;
Анализ УМК и авторских программ на предмет выявления
возможных вариантов изучения языков программирования.
4
Глава
1.
Содержательная
линия
«Алгоритмизация
программирование» в стандартах обучения
1.1.Место
содержательной
линии
«Алгоритмизация
программирование» в школьном курсе информатики
государственных стандартах образования 1998, 2004 года
и
и
в
Исторически сложилось так, что государственный стандарт основного
общего
образования
претерпевал
изменения.
Содержательная
линия
«Алгоритмизация и программирование» не всегда была на первом плане в
школьном
курсе
«Обязательный
информатики.
минимум
В
соответствии
содержания
среднего
с
документами
(полного)
общего
образования по информатике (1999 г.)» и «Базисный учебный план 1998 года
(БУП-98)» сложилась следующая структура обучения информатики в школе
в виде семи содержательных линий:
1.
Информация и информационные процессы
2.
Представление информации
3.
Компьютер
4.
Алгоритмы и исполнители
5.
Формализация и моделирование
6.
Информационные технологии
7.
Компьютерные телекоммуникации
За счет инвариантной
части учебного плана информатика может
изучаться как самостоятельный курс в X - XI классах. Изучение данного
курса начинать в более раннем возрасте (VII - IX кл.) возможно за счет
часов вариативной части.
Исходя из данных документов, ведущей содержательной линией в
общеобразовательной школе является «Алгоритмизация и исполнители», у
учеников формируется алгоритмическое мышление, и развиваются их
5
коммуникативные
способности.
Предлагается
изучение
языков
программирования Pascal, Basic.
В 2004 году появляется стандарт основного общего образования. Здесь
изучение информатики и информационно-коммуникационных технологий на
ступени
основного
общего
образования
направлено
на
достижение
следующих целей:
освоение знаний, составляющих основу научных представлений
об информации, информационных процессах, системах, технологиях и
моделях;
овладение
умениями
работать
с
различными
видами
информации с помощью компьютера и других средств информационных и
коммуникационных
технологий
(ИКТ),
организовывать
собственную
информационную деятельность и планировать ее результаты;
развитие
познавательных
интересов,
интеллектуальных
и
творческих способностей средствами ИКТ;
воспитание ответственного отношения к информации с учетом
правовых и этических аспектов ее распространения; избирательного
отношения к полученной информации;
выработка навыков применения средств ИКТ в повседневной
жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в
учебной
деятельности,
при
дальнейшем
освоении
профессий,
востребованных на рынке труда.
Как
видно
в
данном
стандарте
линия
«Алгоритмизация
и
программирование» уходит на второй план, а основным остаются понятия об
информации и информационно коммуникационных технологиях.
6
В стандарте 2004 года предлагается обязательное изучение следующих
содержательных линий:
1. Информационные процессы
1.1. Представление информации
1.2. Передача информации
1.3. Обработка информации
1.4. Компьютер как универсальное устройство обработки информации
1.5. Информационные процессы в обществе
2. Информационные технологии
2.1. Основные устройства ИКТ
2.2. Запись средствами ИКТ информации об объектах и процессах
окружающего мира
2.3. Тексты
2.4. Базы данных
2.5. Рисунки и фотографии
2.6. Звуки, и видеоизображения
2.7. Поиск информации
2.8. Проектирование и моделирование
2.9. Математические инструменты, динамические (электронные) таблицы
2.10.
Организация информационной среды
Как можно заметить линия «Алгоритмизация и программирование»
отдельно не выносится. Алгоритмы и программирование изучается в рамках
содержательной
линии
«Обработка
информации».
Изучаются
языки
программирования Pascal, Visual Basic.
7
1.2.Место раздела «Алгоритмизация и программирование»
государственном стандарте образования 2011 года
в
1.2.1. Анализ государственного стандарта образования в области информатики
В новом стандарте одним из важнейших понятий курса информатики и
информационных технологий основной школы является понятие алгоритма.
В
соответствии
с
общей
структурой
школьного
образования
(начальная, основная и профильная) сегодня выстраивается многоуровневая
структура предмета «Информатика и ИКТ». Начальный курс (2-4-й классы)
во многих школах изучается интегративно в рамках других учебных
предметов. Основной курс (5-9-й классы) и профильный курс (10-11-й
классы) изучаются как отдельный предмет. [1]
Профильный курс изучения основ программирования предполагает
развитие объектного стиля мышления на базе изучения объектноориентированных языков программирования. Задача основного курса изучение
основ
алгоритмизации
и
программирования,
являющихся
подготовительным этапом к профильному курсу. На этом этапе возможно
развитие алгоритмического, логического мышления учеников, а также
формирование операционного типа мышления. [1]
Основной целью курса в стандарте основного общего образования
является формирование у школьника основ алгоритмического мышления.
Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать
задачи различного происхождения, требующие составления плана действий
для достижения желаемого результата. Для записи алгоритмов предлагается
использовать
формальные
языки
блок-схем
программирования. Предполагается, что
с
и
структурного
самого начала работа с
алгоритмами поддерживается компьютером.
В случае отсутствия должной технической базы для реализации
отдельных работ практикума, образующийся резерв времени рекомендуется
8
использовать для более глубокого изучения раздела «Программирование»,
или отработку пользовательских навыков с имеющимися средствами базовых
ИКТ. [2]
Во время изучения языков программирования уделяется особое
внимание их классификации, правилам представления данных и правилам
записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, ветвления, цикла.
Предполагается, что ученики должны знать этапы разработки программы:
алгоритмизация – кодирование – отладка – тестирование.
После изучения курса учащиеся должны уметь выполнять базовые
операции
над
объектами:
цепочками
символов, числами,
списками,
деревьями; проверять свойства этих объектов; выполнять и строить простые
алгоритмы. Также уметь использовать приобретенные знания и умения в
практической деятельности и повседневной жизни для создания простейших
моделей
объектов
и
процессов
в
виде
изображений
и
чертежей,
динамических (электронных) таблиц, программ (в том числе – в форме блоксхем);
На профильном уровне предполагается овладение умениями строить
математические объекты информатики, в том числе логические формулы и
программы на формальном языке, удовлетворяющие заданному описанию;
создавать программы на языке программирования по их описанию;
использовать общепользовательские инструменты и настраивать их для нужд
пользователя;
В стандарте предлагается выполнение практических работ на темы:
1. Разработка линейного алгоритма (программы) с использованием
математических
функций
при
записи
арифметического
выражения.
2. Разработка
алгоритма
(программы),
содержащей
оператор
ветвления.
9
3. Разработка алгоритма (программы), содержащей оператор цикла.
4. Разработка алгоритма (программы), содержащей подпрограмму.
5. Разработка алгоритма (программы) по обработке одномерного
массива.
6. Разработка алгоритма (программы), требующего для решения
поставленной задачи использования логических операций.
Практикум:
Разработка алгоритма (программы), решающего поставленную
задачу с использованием математических функций для записи
арифметических выражения, операторов ветвления и цикла.
Разработка алгоритма (программы) для решения поставленной
задачи с использованием вспомогательных алгоритмов, в том
числе по обработке одномерного массива.
1.2.2. Анализ примерной программы для основной средней школы
В примерной программе по информатике предлагается изучение темы
«алгоритмы и элементы программирования». Здесь ученикам даются такие
понятия как: исполнители (состояния, возможные обстановки и система
команд
исполнителя),
команды-приказы
и
команды-запросы,
отказ
исполнителя. Также объясняется необходимость формального описания
исполнителя.
Понятие алгоритм объясняется как план управления исполнителем
(исполнителями). Изучаются понятия алгоритмический язык и программа
(запись
алгоритма
на
алгоритмическом
языке).
Компьютер
—
автоматическое устройство, способное управлять по заранее составленной
программе исполнителями, выполняющими команды.
Исходя из примерной программы, изучаются такие понятия как
«управление», «сигнал», «обратная связь». И предлагается привести
примеры:
компьютер
и
управляемый
им
исполнитель;
компьютер,
10
получающий сигналы от цифровых датчиков в ходе наблюдений и
экспериментов, и управляющий реальными (в том числе движущимися)
устройствами.
Базовые учебные элементы:
1. Линейные
программы.
Их
ограниченность:
невозможность
предусмотреть зависимость последовательности выполняемых
действий от исходных данных.
2. Конструкции ветвления (условный оператор) и повторения
(операторы цикла в форме «пока» и «для каждого»).
3. Имя алгоритма и тело алгоритма. Использование в теле
алгоритма
имен
других
алгоритмов.
Вспомогательные
алгоритмы.
4. Величина (переменная): имя и значение. Типы величин: целые,
вещественные, символьные, строковые, логические. Знакомство с
табличными
величинами
(массивами).
Представление
о
структурах данных.
5. Примеры задач управления исполнителями, в том числе —
обработки числовых и строковых данных; реализация алгоритмов
решения в выбранной среде программирования. Сортировка и
поиск: постановка задач.
6. Примеры коротких программ, выполняющих много шагов по
обработке небольшого объёма данных; примеры коротких
программ, выполняющих обработку большого объёма данных.
7. Сложность вычисления: количество выполненных операций,
размер используемой памяти; их зависимость от размера
исходных данных.
8. Понятие об этапах разработки программ и приемах отладки
программ.
После изучения данного раздела ученики должны научиться:
11
1. Использовать термины «исполнитель», «алгоритм», «программа»,
а также понимать разницу между употреблением этих терминов в
обыденной речи и в информатике;
2. Составлять неветвящиеся (линейные) алгоритмы управления
исполнителями;
3. Использовать логические значения, операции и выражения с
ними; Выполнять без использования компьютера («вручную»)
алгоритмы
анализа
исполнителями,
числовых
описанные
использованием
данных
на
конструкций
и
управления
алгоритмическом
ветвления
и
языке
с
повторения,
вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин;
4. Для более узкого класса задач — создавать и выполнять на
компьютере программы для их решения.
Выпускник получит возможность:
1. познакомиться с использованием в программах строковых
величин и с операциями со строковыми величинами;
2. создавать программы для решения задач, возникающих в
процессе учебы и вне её;
3. познакомиться с задачами обработки данных и алгоритмами их
решения;
4. познакомиться с понятием «управление», с примерами того, как
компьютер управляет различными системами (летательные и
космические
аппараты,
станки,
оросительные
системы,
движущиеся модели и др.)
В результате освоения курса информатики в основной школе учащиеся
получат представление о методах представления и алгоритмах обработки
данных, дискретизации, о программной реализации алгоритмов;
У выпускников будут сформированы:
12
основы алгоритмической культуры;
умение составлять несложные программы;
Обучающиеся познакомятся с одним из языков программирования и
основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и
циклической; получат опыт написания и отладки программ в выбранной
среде программирования.
Ниже приводится три варианта возможного распределения учебного
времени:
I вариант — 105 ч, обучение информатике в 7— 9 классах;
II вариант — 175 ч, обучение информатике в 7— 9 классах;
III вариант — 175 ч, обучение информатике в 5— 9 классах;
Наименование раздела
Количество часов
1. Введение в информатику
2.
Вариант I Вариант II
Вариант III
17
30
25
10
10
7
7
15
15
Базовые 7
2.1.
Алгоритмы и понятия
элементы
(исполнитель,
программиро алгоритм,
вания
алгоритмический
язык, программа)
2.2.
Логические 4
значения
2.3.
Основные 12
конструкции
алгоритмических
языков
13
2.4. Решение задач 19
33
31
18
25
информационном 10
18
18
Резерв
27
44
44
Всего
105
175
175
на
составление
алгоритмов
и
программ
3. Использование программных 9
систем и сервисов
4.
Работа
в
пространстве
1.2.3. Анализ примерной программы для полной средней школы. Профильный
уровень
Основными содержательными линиями в изучении данного предмета
являются:
информация и информационные процессы, информационные и
коммуникационные
технологии
(ИКТ)
как
средства
их
автоматизации;
математическое и компьютерное моделирование;
основы информационного управления;
При раскрытии содержания линии «Информация и информационные
процессы, информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) как
средства
их
автоматизации»
учащиеся
осваивают
базовые
понятия
информатики; продолжается развитие системного и алгоритмического
мышления школьников в ходе решения задач из различных предметных
областей. При этом эффективность обучения повышается, если оно
осуществляется в ИКТ-насыщенной образовательной среде, где имеются
соответствующие средства визуализации процессов, датчики, различные
14
управляемые компьютером устройства. Содержание этого раздела обладает
большой степенью инвариантности. Продолжается развитие системного и
алгоритмического мышления на базе решения задач в среде языка
программирования. Непосредственным продолжением этой деятельности
является работа в практикумах. [3]
Изучение алгоритмизации и программирования в старшей школе на
профильном уровне направлено на достижение следующих целей:
овладение
умениями
строить
математические
объекты
информатики, в том числе логические формулы и программы на
формальном языке, удовлетворяющие заданному описанию;
создавать программы на языке программирования по их
описанию; использовать общепользовательские инструменты и
настраивать их для нужд пользователя;
развитие
алгоритмического
мышления,
способностей
к
формализации, элементов системного мышления;
воспитание культуры проектной деятельности, в том числе
умения
планировать,
работать
в
коллективе;
чувства
ответственности за результаты своего труда, используемые
другими
людьми;
установки
на
позитивную
социальную
деятельность в информационном обществе, недопустимости
действий, нарушающих правовые и этические нормы работы с
информацией;
Основные содержательные линии в профильном уровне:
1. Алгоритмический язык (6 час)
Здесь изучаются правила построения и выполнения алгоритмов.
Разбиение задачи на подзадачи. Использование имен для алгоритмов и
объектов. Примеры записи алгоритмов на алгоритмическом языке для
графических и числовых исполнителей.
15
2. Вычислимые функции (2 час)
Функции, вычисляемые алгоритмами. Полнота формализации понятия
вычислимости.
Универсальная
вычислимая
функция.
Индуктивные
определения объектов.
3. Доказательства правильности (4 час)
Соответствие
алгоритма
заданию
(спецификации),
инварианты,
индуктивные доказательства.
4. Построение алгоритмов (4 час)
Системы счисления, арифметические операции и перевод; кодирование
с исправлением ошибок; генерация псевдослучайных последовательностей.
Алгоритмы решения задач вычислительной математики (приближенные
вычисления площади, значения функции, заданной рядом, моделирования
процессов, описываемых дифференциальными уравнениями)
5. Типы данных (4 час)
Основные конструкции. Матрицы (массивы). Работа с числами,
матрицами, строками, списками, использование псевдослучайных чисел.
Определяемые (абстрактные) типы данных.
6. Сложность описания объекта (2 час)
Оптимальный
способ
описания.
Алгоритмическое
определение
случайности.
7. Сложность вычисления (5 час)
Примеры эффективных алгоритмов. Проблема перебора.
8. События. Параллельные процессы (3 час)
16
Взаимодействие
параллельных
процессов,
взаимодействие
с
пользователем.
Язык программирования. Понятность программы. Внесение изменений
в программу. Структурное программирование, объектно-ориентированный
подход.
Ошибки,
отладка,
построение
правильно
работающих
и
эффективных программ. Этапы разработки программы. [3]
1.3.Классификация изучаемых в школе языков программирования
Языки программирования в школьном курсе информатики делятся на
две
группы:
учебные
языки
(КуМир,
Робик,
Рапира,
АЯ)
и
профессиональные языки (BASIC, Pascal, Си, Visual Basic, С++…),
профессиональные в свою очередь делятся на процедурные и объектноориентированные.
1. Учебные языки программирования.
Учебный
язык
программирования — язык
программирования,
предназначенный для обучения.
В качестве таковых разрабатывались такие языки как BASIC и Паскаль.
Из разработанного для обучения языка ABC вырос Python. Популярным
языком, разработанным специально для образования, является LOGO.
Специально для российских школ разработана языковая среда КуМир.
Набирает популярность созданный в Массачусетском технологическом
институте язык визуального программирования Scratch и тому подобные
среды программирования.
Учебный
язык
должен
обеспечивать
простоту,
ясность
и
удобочитаемость конструкций. Излишняя гибкость, «вседозволенность»
синтаксиса может затруднить понимание программ. С этим связаны
преимущества
использования
в
образовательном
процессе
языков
семейства Pascal перед Си-подобными языками.
17
При выборе языка программирования важны такие факторы, как его
новизна,
эффективность
реализации
(в
виде компилятора или интерпретатора). Фактор распространённости имеет
как психологическое значение (влияя на мотивацию учащихся), так и
практическое (востребованность получаемых знаний без необходимости
переучивания).
Учебный язык программирования должен обеспечивать плавный
переход от псевдокода к собственно программированию. Полезным в
обучении
может
быть
возможность
использования национальной
лексики для ключевых слов и идентификаторов.
Альтернативой относительно трудоёмким для изучения комплексным
языкам программирования общего назначения могут составить простые
мини-языки, в которых, для наглядности, имеется графический исполнитель,
вроде черепашки в Лого — первом и одном из самых известных таких
языков. [4]
Для
преподавания
элементов
курсов информатики было
программирования
разработан
ряд
в
учебных
рамках
языков
программирования с русскими ключевыми словами. В группе академика А.
П.
Ершова был
выработан
подход
с
изучением
двух
языков
программирования — более простого, предназначенного в основном для
управления
графическим
универсального.
В
исполнителем,
качестве
такой
и
пары
более
были
продвинутого
разработаны
языки Робик и Рапира. Основными российскими образовательными языками
являются:
Робик (включает
графических
ряд Язык
программирования,
исполнителей: в СССР для
Муравей, Маляр и др.)
обучения
созданный
основам
программирования школьников младших
классов (8-11 лет). Язык был разработан
18
в 1975
году,
включения
а
в
затем
доработан
систему
обеспечения
для
программного
«Школьница»
для
компьютера «Агат».
В
языке
используется
синтаксис,
построенный на русской лексике.
Особенностью
использование
языка
является
понятия исполнителя —
некоторого объекта, функционирующего в
определённой среде, своей для каждого
исполнителя. Предоставлена возможность
создавать
и
удалять
экземпляры
исполнителей различного типа. Каждый
тип исполнителя имеет свой набор команд,
который расширяет набор команд языка.
Рапира (предназначен
изучения после Робика)
для РАПИРА —
Расширенный Адаптированный ПопланИнтерпретатор, Редактор, Архив —
процедурный язык
программирования.
Разработан в начале 80-х годов в СССР в
качестве
средства
перехода
от
более
простых языков (в частности, учебного
языка Робик) к языкам высокого уровня.
Синтаксис построен на основе русской
лексики. Язык использовался в школах для
изучения информатики. Преподавание на
Рапире
велось
в
«Заочной
школе
программирования» в журнале «Квант» с
19
начала 1980 г.
Школьный
алгоритмический Учебный
язык
алгоритмический
формальный
язык,
язык —
используемый
для
записи, реализации и изучения алгоритмов.
В
отличие
от
программирования,
большинства
не
архитектуре компьютера,
языков
привязан
не
к
содержит
деталей, связанных с устройством машины.
КуМир (современный
школьного
диалект КуМир (Комплект учебных Миров
алгоритмического или Миры Кушниренко) — язык и система
языка, включает графические программирования, предназначенная для
исполнители
Робот)
Чертёжник
и поддержки
начальных
курсов информатики и программирования в
средней и высшей школе. Основана на
методике,
разработанной
во
второй
половине 1980-х годов под руководством
академика А. П. Ершова.
широко
Эта
методика
в
средних
использовалась
школах СССР и России. В системе КуМир
используется
придуманный
А. П. Ершовым школьный
алгоритмический
язык —
простой алголоподобный язык с русской
лексикой
и
встроенными
командами
управления программными исполнителями
(Робот, Чертёжник).
[4]
20
Для
начального
обучения
программированию
могут
также
использоваться простые языки управления графическими исполнителями,
такими как Кукарача в системе Роботландия или Кенгурёнок Ру.
Профессиональные языки программирования, изучаемые в школе:
Процедурные языки программирования
BASIC
Язык
подходит
на
начальном
этапе
изучения программирования в основной
школе,
развивает
алгоритмическое
и
логическое мышление.
Pascal
В базовом курсе информатики изучение
языков
программирования
высокого
уровня должно носить ознакомительный
характер, поэтому для первоначального
знакомства целесообразно использовать
язык Паскаль, который был разработан в
1971 году Н. Виртом специально как
учебный язык. Этот язык ориентирован на
структурную методику программирования.
Особенностями
языка
являются строгая
типизация и наличие средств структурного
(процедурного) программирования.
Си
Си создавался с одной важной целью:
сделать более простым написание больших
программ
с
минимумом
ошибок
по
добавляя
на
правилам процедурного
программирования,
итоговый
код
не
программ
лишних
21
накладных расходов для компилятора, как
это всегда делают языки очень высокого
уровня, такие как Бейсик. Подходит для
изучения структурного программирования
в базовом школьном курсе информатики.
Объектно-ориентированные языки программирования
Visual Basic
Язык Visual Basic унаследовал стиль и
отчасти
синтаксис
своего
предка —
языка Бейсик. В то же время Visual Basic
сочетает
в
себе процедуры и
элементы объектноориентированных и компонентноориентированных языков
программирования. Среда разработки VB
включает инструменты для визуального
конструирования
интерфейса.
Язык
пользовательского
подходит
обучения
как
для
структурному
программированию в основной школе, так
и для обучения программированию на
профильном уровне, так как развивает
объектно-ориентированный
стиль
мышления. Подходит для выполнения
практических
работ
и
практикумов,
предусмотренных в стандарте.
С++
Поддерживает
программирования как
программирование,
ориентированное
такие парадигмы
процедурное
объектнопрограммирование,
22
обобщённое
программирование,
обеспечивает
модульность,
раздельную
компиляцию,
обработку
исключений,
абстракцию данных, объявление типов
(классов) объектов, виртуальные функции.
Стандартная библиотека включает, в том
числе, общеупотребительные контейнеры
и
алгоритмы.
C++
сочетает
свойства
как высокоуровневых, так низкоуровневых
языков. В
сравнении
предшественником —
с
его
языком C, —
наибольшее внимание уделено поддержке
объектноориентированного и обобщённого
программирования. Язык подходит для
обучения
программированию
на
профильном уровне, так как развивает
объектно-ориентированный
стиль
мышления. Подходит для выполнения
практических
работ
и
практикумов,
предусмотренных в стандарте.
23
Выводы по первой главе
В
главе
программирование»
«Содержательная
линия
«Алгоритмизация
и
в стандартах обучения» были проанализированы
государственные образовательные стандарты 1998 и 2004 годов с целью
выявления в них места содержательной линии «Алгоритмизация и
программирование». Исходя из анализа, было выявлено, что в стандарте 1998
года данная содержательная линия была ведущей линией, но в стандарте
2004 года «Алгоритмизация и программирование» ушло на второй план.
Был
проведен
анализ
Федерального
государственного
образовательного стандарта 2011 года на предмет выявления целей обучения,
связанных с алгоритмизацией и программированием.
В ходе анализа примерных программ основной
и полной средней
школы были выделены базовые учебные элементы раздела «Алгоритмы и
элементы программирования»:
1. Алгоритмы и исполнители
2. Линейные программы
3. Конструкции ветвления (условный оператор) и повторения
4. Имя алгоритма и тело алгоритма
5. Величина (переменная): имя и значение. Типы величин: целые,
вещественные, символьные, строковые, логические. Знакомство с
табличными
величинами
(массивами).
Представление
о
структурах данных
6. Примеры задач управления исполнителями
7. Примеры программ
8. Понятие об этапах разработки программ и приемах отладки
программ
24
В главе представлена краткая характеристика наиболее «популярных»
языков программирования, изучаемых в современном школьном курсе
информатики.
25
Глава 2. Сравнительный анализ УМК и авторских программ изучения
раздела «Алгоритмизация и программирование» школьного курса
информатики
1.4.Критерии сравнительного анализа
Для анализа были выбраны основные УМК и учебники по
информатике, используемые в обучении:
И. Г. Семакин «Информатика и ИКТ» 9 класс
Л. Л. Босова «Информатика и ИКТ» 9 класс
М. Е. Фиошин «Информатика и ИКТ» 10-11 класс
Л. З. Шауцукова «Информатика» 10-11 класс
Н. Д. Угринович «Информатика и ИКТ» 10 класс
К. Ю. Поляков «Информатика» 10-11 класс
В качестве критериев сравнения были выбраны следующие:
уровень обучения (заявленный авторами)
цель обучения
требования к уровню знаний и умений учеников
соответствие содержанию обучения, определенному в новом
стандарте образования (базовые элементы обучения)
изучаемый язык программирования
методика изучения
направленность практических задач
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения.
26
Базовый уровень:
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы
Величина (переменная): имя и значение. Типы величин
Примеры задач управления исполнителями
Понятие об этапах разработки программ
Профильный уровень:
Алгоритмический язык
Правила построения и выполнения алгоритмов
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию
Работа
с
числами,
матрицами,
строками,
списками,
использование псевдослучайных чисел
Объектно-ориентированное программирование
1.5.УМК «Информатика - базовый курс», 9 класс Семакин
Уровень обучения: Базовый уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
Развитие алгоритмического мышления,
знакомство со средой
программирования Паскаль
При изучении курса формируются предметные результаты, которые
ориентированы на обеспечение, преимущественно, общеобразовательной и
общекультурной подготовки.
умения:
27
формально исполнять алгоритмы для конкретного исполнителя с
фиксированным набором команд, обрабатывающие цепочки
символов
или
списки,
записанные
на
естественном
и
алгоритмическом языках;
формально исполнять алгоритмы, описанные с использованием
конструкций
ветвления (условные операторы) и повторения
(циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных
величин;
использовать стандартные алгоритмические конструкции для
построения алгоритмов для формальных исполнителей;
составлять линейные алгоритмы управления исполнителями и
записывать их на выбранном алгоритмическом языке (языке
программирования);
создавать алгоритмы для решения несложных задач, используя
конструкции ветвления (в том числе с логическими связками при
задании условий) и повторения, вспомогательные алгоритмы и
простые величины;
создавать и выполнять программы для решения несложных
алгоритмических задач в выбранной среде программирования;
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
На базовом уровне учебник полностью соответствует стандарту, за
исключением того, что в нем отсутствует понятие о структурах данных.
Изучаемый язык программирования: Turbo Pascal
Методика изучения:
28
Изучение алгоритмизации и программирования идет параллельно друг
с другом. Сначала изучается алгоритмическая структура на примере блок
схем и алгоритмического языка, затем эта же тема структура изучается на
примере языка Pascal. После каждого параграфа есть вопросы и задания,
также изученный материал закрепляется с помощью решения задач из
практикума.
Направленность практических задач:
В практикуме подобрано большое количество задач разных уровней
сложности, направленных на развитие умений формально исполнять
алгоритмы,
описанные
с
использованием
базовых
алгоритмических
конструкций, создавать программы с использованием этих конструкций на
языке программирования Turbo Pascal.
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
Линейные программы изучаются в главе «Программное управление
работой компьютера», также изучается в разделе «Алгоритмизация».
Конструкции ветвления и повторения изучаются в параграфах
«Алгоритмы с ветвящейся структурой» и «Программирование циклов»,
также изучается в разделе «Алгоритмизация».
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Изучается в главе «Управление и алгоритмы»
Величина (переменная): имя и значение. Типы величин:
29
Изучаются
величины
(переменные
и
константы),
операции
с
величинами. Типы величин определены только как числовые, символьные и
логические. Типы данных явно не изучаются. Изучаются массивы.
Примеры задач управления исполнителями:
Есть примеры программ: обмен значениями переменных, деление
простых дробей, «Большее из двух», «Большее из трех», диалог с
компьютером, вычисление факториала, алгоритм Евклида, ввод, вывод
массива, расчет среднего значения массива, поиск числа в массиве.
Понятие об этапах разработки программ:
Изучается в теме «Этапы решения расчетной задачи на компьютере»
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
Изучается учебный алгоритмический язык (АЯ) и графический
учебный исполнитель, приводятся примеры задач для графического и
числового
исполнителей.
Изучаются
вспомогательные
алгоритмы
и
подпрограммы, методы последовательной детализации и сборочный метод.
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Не изучается.
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Не изучается.
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Типы величин определены только как числовые, символьные и
логические. Типы данных явно не изучаются. Изучаются только одномерные
30
массивы (двумерные изучаются в практикуме), списки не изучаются.
Псевдослучайные числа изучаются на примере функции random.
Объектно-ориентированное программирование: Не изучается.
Вывод по УМК
Учебник предназначен для изучения курса информатики и ИКТ в 9
классе общеобразовательной школы. Учебник разделен на две части. Первая
часть обеспечивает обязательный минимальный уровень изучения предмета.
Материал второй части ориентирован на углубленный курс информатики.
Учебник входит в комплект учебно-методической литературы по курсу
информатики и ИКТ наряду с учебником для 8 класса, задачником,
методическим пособием для учителя и цифровыми образовательными
ресурсами, входящими в Единую коллекцию ЦОР.
В учебнике «Информатика - базовый курс», 9 класс Семакина изучение
языка начинается с параграфа №35 «Знакомство с языком Паскаль».
Основными темами параграфа являются: «Возникновение и назначение
Паскаля», «Структура программы на Паскале», «Операторы ввода, вывода,
присваивания», «Правила записи арифметических выражений», «Пунктуация
Паскаля».
В теме «Возникновение и назначение Паскаля» кроме истории
возникновения языка дается определение Паскаля:
Паскаль – это универсальный язык программирования, позволяющий
решать самые разнообразные задачи обработки информации. [5]
Также здесь дается понятие оператора и приводится пример не
большой программы на языке Паскаль.
31
В теме «Структура программы на Паскале» объясняются основные
разделы программы, такие как раздел описания переменных и раздел
операторов.
В теме «Операторы ввода, вывода, присваивания» описываются
операторы ввода «read», «readln» и вывода «write», «writeln». Объясняется
назначение этих операторов и разницу между операторами с «ln» на конце и
без. Также здесь объясняется оператор присваивания и знаки основных
арифметических операций.
В темах «Правила записи арифметических выражений» и «Пунктуация
Паскаля» отражены основные особенности синтаксиса языка Паскаль и
основные правила, по которым строится программа.
Изучение
языка
«Программирование
Паскаль
ветвлений
продолжается
на
Паскале»
в
сразу
параграфе
после
№37
изучения
алгоритмов с ветвящейся структурой в параграфе №36, тем самым ученикам
дается возможность сразу после изучения алгоритмов ветвления узнать как
они реализуются на языке программирования Паскаль.
Здесь даются такие темы как «Оператор ветвления на Паскале»,
«Программирование полного и неполного ветвления», «программирование
вложенных ветвлений», «Логические операции» и «Сложные логические
вычисления». Каждая тема сопровождается примерами не только на языке
Паскаль, но и на русском алгоритмическом языке и с помощью блок-схем.
В параграфе №38 приведена программа «Диалог с компьютером»,
которая демонстрирует использование всех изученных ранее конструкций
языка, после этого изучение Паскаля продолжается в параграфах №39 – 43, в
которых изучаются такие конструкции языка как циклы и массивы. Вводятся
понятия:
32
Цикл – это команда исполнителю многократно повторить указанную
последовательность команд. [5]
Массив
–
это
пронумерованная
конечная
последовательность
однотипных величин. [5]
После каждого параграфа предлагаются задачи, в которых требуется
написать программу или фрагмент программы для отработки полученных
навыков и закрепления материала.
На профильном уровне данный учебник к изучению в полной мере не
подходит, так как в нем отсутствуют понятия об объектах, событиях и
объектно-ориентированном программировании. Также в нем не изучаются
такие темы как «Вычислимые функции» и «Доказательство правильности
алгоритма».
1.6. УМК «Информатика и ИКТ» 9 класса Л. Л. Босова
Уровень обучения: Базовый уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
Развитие алгоритмического мышления,
знакомство со средой
программирования Паскаль.
При изучении курса формируются предметные результаты, которые
ориентированы на обеспечение, преимущественно, общеобразовательной и
общекультурной подготовки.
Учащиеся
получат
представление
об
алгоритмах
обработки
информации, их свойствах, основных алгоритмических конструкциях; о
способах разработки и программной реализации алгоритмов;
умения:
33
формально исполнять алгоритмы для конкретного исполнителя с
фиксированным набором команд, обрабатывающие цепочки
символов
или
списки,
записанные
на
естественном
и
алгоритмическом языках;
формально исполнять алгоритмы, описанные с использованием
конструкций
ветвления (условные операторы) и повторения
(циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных
величин;
использовать стандартные алгоритмические конструкции для
построения алгоритмов для формальных исполнителей;
составлять линейные алгоритмы управления исполнителями и
записывать их на выбранном алгоритмическом языке (языке
программирования);
создавать алгоритмы для решения несложных задач, используя
конструкции ветвления (в том числе с логическими связками при
задании условий) и повторения, вспомогательные алгоритмы и
простые величины;
создавать и выполнять программы для решения несложных
алгоритмических задач в выбранной среде программирования;
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
На базовом уровне учебник полностью соответствует стандарту, за
исключением того, что в нем отсутствует понятие о структурах данных.
На профильном уровне данный учебник к изучению не подходит, так
как в нем отсутствуют понятия об объектах, событиях и объектно-
34
ориентированном программировании. Также в нем не изучаются такие темы
как «Вычислимые функции» и «Доказательство правильности алгоритма».
Изучаемый язык программирования: Turbo Pascal
Методика изучения:
Четко разделены линии «Алгоритмизация» и «Программирование».
Вначале ученики изучают алгоритмы, их виды и свойства, а уже после этого
переходят к программированию на языке Pascal.
В каждой главе присутствуют примеры программ и примеры
выполнения этих программ, после каждой главы ученику задаются вопросы,
многие из которых направлены на составление фрагментов программ,
например: «Запишите операторы ввода двух чисел и вывода их в обратном
порядке».
Направленность практических задач:
Развитие умений формально исполнять алгоритмы, описанные с
использованием базовых алгоритмических конструкций, разрабатывать
программы с использованием этих конструкций на языке программирования
Turbo Pascal. Также есть задачи, направленные на нахождение ошибок в
готовой программе. Задачи приводятся после каждого параграфа и
направлены в большей степени на закрепление полученных знаний и на
применение этих знаний на практике.
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
Изучается
программирование
линейных,
разветвляющихся
и
циклических алгоритмов.
35
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Вспомогательные алгоритмы изучаются в параграфе «Конструирование
алгоритмов», также есть параграф «Запись вспомогательных алгоритмов на
языке Pascal», где изучаются процедуры и функции. Величина (переменная):
имя и значение.
Типы величин:
Величины изучаются в теме «Величины».
В Теме «Алфавит и словарь языка» рассматриваются используемые
символы и последовательности символов. Также дается таблица служебных
слов и их значений. После этого изучается тема «Типы данных» и уже после
нее автор переходит к структуре программы на языке Pascal.
Массивы изучаются в параграфе «Одномерные массивы» (Описание,
заполнение, вывод, вычисление суммы элементов, последовательный поиск в
массиве, сортировка).
Примеры задач управления исполнителями:
Есть примеры алгоритмов для работы с исполнителем «Робот», также
есть примеры программ на языке Pascal, причем примеры программ
приводятся для разных типов данных и алгоритмических структур.
Понятие об этапах разработки программ:
В учебнике Босовой затронута такая тема как «Этапы решения задачи
на компьютере», в которой подробно рассмотрен каждый этап решения
задачи на компьютере, начиная со словесной модели и заканчивая
уточнением модели и получением результата.
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
36
Изучается учебный алгоритмический язык (АЯ) Есть примеры
алгоритмов для работы с исполнителем «Робот», изучаются вспомогательные
алгоритмы, разбиение задачи на подзадачи.
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Не изучается.
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Не изучается.
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Подробно изучаются типы данных, массивы только одномерные,
псевдослучайные числа изучаются на примере функции random.
Объектно-ориентированное программирование: Не изучается.
Вывод по УМК
Учебник
предназначен
для
продолжения
изучения
курса
«Информатика и ИКТ» в 9 классе общеобразовательной школы. Выдержан
принцип инвариантности к конкретным моделям компьютеров и версиям
программного обеспечения.
Предполагается
широкое
использование
ресурсов
федеральных
образовательных порталов, в том числе Единой коллекции цифровых
образовательных ресурсов.
Учебник включен в Федеральный перечень учебников, рекомендуемых
Министерством образования и науки Российской Федерации.
В учебнике «Информатика и ИКТ» 9 класса Л. Л. Босовой в отличие от
Семакина изучение языка программирования Pascal начинается с алфавита
языка. В Теме «Алфавит и словарь языка» рассматриваются используемые
37
символы и последовательности символов. Также дается таблица служебных
слов и их значений. После этого изучается тема «Типы данных» и уже после
нее автор переходит к структуре программы на языке Pascal. В данном
учебнике
более
подробно
описан
процесс
выполнения
оператора
присваивания, также большее внимания уделено операторам ввода и вывода.
В каждой главе присутствуют примеры программ и примеры выполнения
этих программ, после каждой главы ученику задаются вопросы, многие из
которых направлены на составление фрагментов программ, например:
«Запишите операторы ввода двух чисел и вывода их в обратном порядке».
В учебнике Босовой затронута такая тема как «Этапы решения задачи
на компьютере», в которой подробно рассмотрен каждый этап решения
задачи на компьютере, начиная со словесной модели и заканчивая
уточнением модели и получением результата. Ученикам дается такое
понятие как «формализация». После чего приводится пример задачи о пути
торможения автомобиля, в котором демонстрируется каждый этап решения
задачи. Только после этого начинается программирование линейных,
разветвляющихся, циклических алгоритмов и более подробное изучение
типов данных.
Основное отличие учебника Босовой от учебника Семакина в изучении
языка Pascal заключается в том, что у Босовой четко разделены линии
«Алгоритмизация» и «Программирование». Вначале ученики изучают
алгоритмы, их виды и свойства, а уже после этого переходят к
программированию на языке Pascal, в то время как у Семакина обе линии
идут параллельно, чередуя параграфы с описанием алгоритмических
структур и программирования их на языке Pascal.
Основная цель, которую ставит автор, - это развитие алгоритмического
мышления, знакомство со средой программирования Паскаль.
38
На базовом уровне учебник полностью соответствует стандарту, за
исключением того, что в нем отсутствует понятие о структурах данных.
На профильном уровне данный учебник к изучению не подходит, так
как в нем отсутствуют понятия об объектах, событиях и объектноориентированном программировании. Также в нем не изучаются такие темы
как «Вычислимые функции» и «Доказательство правильности алгоритма».
В практикуме нет задач на разработку алгоритма (программы),
требующего для решения поставленной задачи использования логических
операций.
1.7. УМК «Информатика и ИКТ» 10-11 класс М. Е. Фиошин. Базовый и
профильный уровень
Уровень обучения: Базовый и профильный уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
Основная цель: развитие алгоритмического мышления, знакомство со
средой программирования Object Pascal.
знать:
понятие алгоритма и его свойства
формы описания алгоритма
последовательность разработки программы
основные алгоритмические конструкции
типы циклов и их назначение
понятие массива
виды сортировок
уметь:
39
разрабатывать алгоритмы и записывать их в виде блок-схем
программировать задачи с использованием с условных операторов, циклов,
массивов, сортировок и т.д.
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
Учебник подходит для изучения программирования, как на базовом,
так и на профильном уровне.
Изучаемый язык программирования: Object Pascal
Методика изучения:
В данном учебнике изучается язык программирования Object Pascal, но
в отличии от учебника Угриновича, в котором тоже изучается объектноориентированный язык программирования, здесь сначала очень подробно
изучается структурный подход к программированию на примере языка Object
Pascal. Дается типовая последовательность разработки программы, которая
включает: постановку задачи, разработку алгоритма, запись программы на
языке программирования, запуск и отладку. Закрепляются понятия об
основных алгоритмических конструкциях. На практических занятиях
ученики составляют алгоритмы, используя блок-схемы. Программная запись
алгоритма изучается в среде программирования Object Pascal. Учащиеся
изучают основы языка и приемы работы в среде программирования, на
практических занятиях составляют алгоритмы и пишут программы для
решения небольших задач.
Направленность практических задач:
После каждой изученной темы ученикам предлагается решить задачи
разного уровня сложности, направленные на отработку и закрепление
умений, полученных при изучении темы. Также некоторые задачи
направлены и на развитие межпредметных качеств (математика, физика).
40
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
Линейные
алгоритмы
изучаются
в
разделе
«Алгоритмизация»,
линейные программы рассматриваются в разделе программирование.
Изучаются темы «Условный оператор», «Операторы цикла».
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Изучаются вспомогательные алгоритмы и подпрограммы.
Типы величин:
Изучаются темы «Переменные», «Типы данных», «Выражения»,
«Массивы»,
«Объявление
массива»,
«Работа
с
элементами
массива
(заполнение и обработка массива)», «Алгоритмы сортировки», Изучаются
структуры данных.
Примеры задач управления исполнителями:
Есть примеры задач обработки числовых и строковых данных.
Понятие об этапах разработки программ:
Дается типовая последовательность разработки программы, которая
включает постановку задачи, разработку алгоритма, запись программы на
языке программирования, ее запуск и отладку.
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
Алгоритмический язык не изучается, изучение программирования
начинается сразу с Object Pascal. Изучаются правила построения алгоритмов,
разбиение задачи на подзадачи, примеры записи алгоритмов на Object Pascal.
41
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Не изучается.
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Изучается тестирование и отладка.
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Подробно изучаются типы данных, одномерные и многомерные
массивы, псевдослучайные числа изучаются на примере функции random,
также изучаются строки, списки, абстрактные типы данных.
Объектно-ориентированное программирование:
Изучается в разделе Объектно-ориентированное программирование.
Вывод по УМК
Также на базовом уровне язык программирования Pascal изучается в
учебнике «Информатика и ИКТ» 10-11 класс М. Е. Фиошина. Здесь как и в
учебнике Босовой сначала изучается «Алгоритмизация», а за тем уже
происходит переход к программированию. Изучаются такие темы как:
«Введение в программирование на языке Паскаль», «Общие сведения о языке
программирования Паскаль», «Структура программы на языке Паскаль»,
«Назначение и описание разделов программы», «Переменные», «Типы
данных», «Выражения», «Ввод и вывод данных», «Основные операторы,
функции», «Составной оператор», «Условный оператор», «Операторы
цикла», «Массивы», «Объявление массива», «Работа с элементами массива
(заполнение и обработка массива)», «Алгоритмы сортировки», «Операции с
файлами», «Тестирование и отладка программы».
Дается типовая последовательность разработки программы, которая
включает постановку задачи, разработку алгоритма, запись программы на
42
языке программирования, ее запуск и отладку. Закрепляются понятия об
основных алгоритмических конструкциях. На практических занятиях
ученики составляют алгоритмы, используя блок-схемы. Программная запись
алгоритмов изучается на базе языка программирования Паскаль. Учащиеся
изучают основы языка и приемы работы в среде программирования, на
практических занятиях составляют алгоритмы и пишут программы для
решения небольших задач.
Понятия объект, свойства и методы объекта даются только после
глубокого изучения языка Object Pascal, в пункте «Основы объектноориентированного
программирования».
Вводятся
такие
понятия
как
инкапсуляция, наследование и полиморфизм, а также класс и экземпляр
класса.
Основными целями данного учебника являются формирование и
развитие у учащихся системно-информационного взгляда на окружающий
мир, развитие логического и алгоритмического мышления, способностей к
формализации и умению строить различные виды моделей и реализовать их
программными средствами, развитие навыков использования ИКТ, а также
воспитание
чувства
нарушающие
К
учебнику
ответственности
нормы
прилагается
за
недопустимые
работы
компакт-диск,
с
который
действия,
информацией.
содержит
тексты,
упражнения, видеоуроки и справочный материал.
В практикуме нет задач на разработку программы, содержащей
подпрограмму
и
алгоритма
(программы),
требующего
для
решения
поставленной задачи использования логических операций.
1.8. УМК «Информатика» 10-11 класс, Л. З. Шауцукова
Уровень обучения: Базовый уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
43
Познакомиться
с
новым
видом
деятельности
–
программирование;
Освоить среду процедурного языка программирования Паскаль;
Создать собственную программу (от проектирования до отладки).
обучение школьников навыкам самостоятельной индивидуальной
работы.
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
Учебник подходит для изучения программирования на базовом уровне
с целью обучения школьников навыкам самостоятельной индивидуальной
работы.
Для изучения программирования на профильном уровне учебник не
подходит, так как в нем отсутствуют понятия об объектах, событиях и
объектно-ориентированном программировании. Также в нем не изучаются
такие темы как «Вычислимые функции» и «Доказательство правильности
алгоритма».
Изучаемый язык программирования: Turbo Pascal, QBasic
Методика изучения:
В данном учебнике явно не рассматривается какой-либо язык
программирования
высокого
«Алгоритмизация»,
в
котором
уровня.
Здесь
изучаются
изучается
алгоритмы,
раздел
основные
алгоритмические структуры, исполнители алгоритмов и алгоритмические
языки,
а
именно
школьный
алгоритмический
язык.
Школьный
алгоритмический язык изучается довольно подробно, изучаются компоненты
языка, понятия, функции, арифметические и логические выражения. Не
смотря на то, что в теоретической части не встречается профессиональных
44
языков, они есть в практикуме. В практикуме к данному учебнику
приводится большое количество примеров задач с решениями на школьном
алгоритмическом языке, а также на языке Turbo Pascal и QBasic. Ученики
изучают язык программирования через примеры, каждый код программы,
приведенный в практикуме, снабжен необходимыми комментариями.
Направленность практических задач:
Практикум по алгоритмизации и программированию предназначен для
развития навыков алгоритмического мышления и обучения основам
программирования. Он ориентирован на учащихся, имеющих начальное
представление об орфографии языков Turbo Pascal.
Практикум, содержащий множество подробно откомментированных
характерных примеров и сотни задач, последовательно и целенаправленно
вовлекает
учащегося
в
процесс
самостоятельного
и
осмысленного
составления законченных программ.
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
Изучается
в
базовых
конструкциях
(следование,
ветвление,
повторение).
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Не изучается.
Типы величин: Изучается в понятиях языка.
Примеры задач управления исполнителями:
Изучается в практикуме.
45
Понятие об этапах разработки программ:
Не изучается.
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
Изучается школьный алгоритмический язык.
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Не изучается.
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Изучается в главе «Технология подготовки и решения задач с помощью
компьютера».
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Изучается в теоретической части в понятиях языка (не изучаются
матрицы, списки, псевдослучайные числа, абстрактные типы данных).
Объектно-ориентированное программирование: Не изучается.
Вывод по УМК
В
разделе
«Алгоритмизация»
изучаются
алгоритмы,
основные
алгоритмические структуры, исполнители алгоритмов и алгоритмические
языки,
а
именно
школьный
алгоритмический
язык.
Школьный
алгоритмический язык изучается довольно подробно, изучаются компоненты
языка, понятия, функции, арифметические и логические выражения. Не
смотря на то, что в теоретической части не встречается профессиональных
языков, они есть в практикуме. В практикуме к данному учебнику
приводится большое количество примеров задач с решениями на школьном
46
алгоритмическом языке, а также на языке Turbo Pascal и QBasic. Ученики
изучают язык программирования через примеры, каждый код программы,
приведенный в практикуме, снабжен необходимыми комментариями.
Так как в базовом курсе ставится цель первоначального знакомства с
программированием, то подробного и точного описания языка не требуется.
Поэтому методика обучения может основываться на демонстрации языка и
его
возможностей
на
примерах
составления
простых
программ
с
комментариями, тем более, что часть понятий языка могут восприниматься
учащимися на интуитивном уровне из-за их наглядности. Широко
используемый при этом методический приём – это выполнение учащимися
действий «по образцу».
Практикум по алгоритмизации и программированию предназначен для
развития навыков алгоритмического мышления и обучения основам
программирования. Он ориентирован на учащихся, имеющих начальное
представление об орфографии языков Turbo Pascal.
Известно,
что
после
алгоритмического языка
ознакомления
учащемуся
с
основами
какого-либо
необходимо выполнить большое
количество развивающих упражнений, а затем разобрать и самостоятельно
составить сотни разнообразных алгоритмов и реализующих их программ.
Практикум, содержащий множество подробно откомментированных
характерных примеров и большое количество задач, последовательно и
целенаправленно вовлекает учащегося в процесс самостоятельного и
осмысленного составления законченных программ.
Практикум универсален в том отношении, что позволяет выработать
полноценные навыки алгоритмизации и программирования независимо от
качества компьютерного оснащения учебного заведения или при полном
отсутствии такового. Для этого каждый алгоритм дается в следующей
последовательности:
47
формулировка задачи;
система тестовых данных и результатов;
реализация алгоритма в четырех наиболее популярных в
школьном образовании средах — на школьном алгоритмическом
языке, на языке блок-схем и на языках программирования Turbo
Pascal;
таблицы исполнения алгоритма на каждом из тестов.
Цели практикума:
Скорейшее привлечение ученика к самостоятельному и осмысленному
составлению
законченных
программ
на
популярном
языке
программирования Pascal;
Привитие основных навыков алгоритмической и программистской
грамотности:
ясного и понятного стиля;
надёжности решений;
экономии вычислений;
организации переборов и т.д.
Тематически практикум разбит на несколько разделов, охватывающих
обработку числовой, текстовой и графической информации.
Примеры и задачи для самостоятельного решения в разделах
подобраны по общности алгоритмических конструкций, употребляемых для
их реализации:
задачи без циклов;
задачи на циклы с известным числом повторений;
задачи на циклы с неизвестным числом повторений;
задачи, реализуемые комбинациями этих двух видов циклов;
48
задачи обработки текстовой информации;
задачи обработки графической и звуковой информации.
Для каждой задачи практикума приводятся:
система тестов;
параллельная
реализация
алгоритма
на
школьном
алгоритмическом языке, языке блок-схем и на языке Turbo Pascal;
таблицы исполнения алгоритма на каждом из тестов;
Для
многих
задач
приводятся
результаты
работы
программ,
выведенные на экран дисплея. Такое же изображение получит ученик,
выполняя программу на своем компьютере.
Важное значение, придаваемое тестированию алгоритмов, объясняется
следующим:
на этом этапе детально изучается и уточняется условие задачи;
происходит осмысление того, что является исходными данными
и результатами;
фиксируются все ситуации, которые могут возникнуть при
решении задачи;
уточняются типы данных;
даются имена переменным;
продумываются формы представления и выдачи исходных
данных и результатов.
Приводимые способы и программы решения задач по возможности
являются рациональными, но не претендуют на то, чтобы быть наилучшими.
Так,
в
программах
из-за
соображений
экономии
объёма
не
предусмотрена защита от недопустимых данных, хотя это – обязательный
элемент любой программы. Ученик может сам восполнить эти недочеты,
49
воспользовавшись рекомендациями восьмой главы первой книги ("Теория")
настоящего учебника, и в ряде случаев предложить более совершенное
решение задачи. [8]
Учебник подходит для изучения программирования на базовом уровне
с целью обучения школьников навыкам самостоятельной индивидуальной
работы.
Для изучения программирования на профильном уровне учебник
подходит частично, так как в нем отсутствуют понятия об объектах,
событиях и объектно-ориентированном программировании. Также в нем не
изучаются такие темы как «Вычислимые функции» и «Доказательство
правильности алгоритма».
1.9. УМК «Информатика и информационные технологии», 10 – 11
классы Угринович
Уровень обучения: Базовый уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
Учебники ориентированы на закрепление теоретических знаний с
использованием практических работ.
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
Может использоваться для углубленного изучения программирования с
учетом начальных знаний учеников в данной теме.
Изучаемый язык программирования: Visual Basic, VBA
Методика изучения:
Идет изучение алгоритмических структур сопровождаемое примерами
описания этих структур на языке программирования Visual Basic.
50
Особое
внимание
уделяется
объектно-ориентированному
программированию. Изучаются такие темы как: «Классы объектов»,
«Экземпляры класса», «Семейства объектов». Также не малое внимание
уделяется интерфейсу среды Microsoft Visual Basic, где подробно изучается
каждое окно интерфейса.
Направленность практических задач:
После каждой изученной темы ученикам предлагается ответить на
вопросы и решить одну или две задачи, направленные на отработку и
закрепление умений, полученных при изучении темы.
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
Изучается в параграфе «Основные типы алгоритмических структур», а
также с помощью блок-схем и языка Visual Basic.
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Не изучается.
Типы величин:
Изучаются имя переменной, тип переменной (целые, вещественные,
символьные строковые, логические). Изучаются массивы, ввод массива,
поиск элементов в массиве, сортировка.
Примеры задач управления исполнителями:
Есть примеры задач обработки числовых и строковых данных на языке
Visual Basic.
Понятие об этапах разработки программ:
51
Не изучается.
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
Алгоритмического языка нет.
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Не изучается.
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Не изучается.
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Изучаются имя переменной, тип переменной (целые, вещественные,
символьные строковые, логические). Изучаются массивы, ввод массива,
поиск элементов в массиве, сортировка.
Объектно-ориентированное программирование:
Изучается в разделе Объектно-ориентированное программирование.
Вывод по УМК
Учебник
по
курсу «Информатика и
ИКТ. Базовый
уровень»
ориентирован на преподавание в общеобразовательных учреждениях
профильного курса на базовом уровне в 10 классе.
Большое внимание уделяется формированию практических умений и
навыков в процессе выполнения практических компьютерных работ.
Учебник мультисистемный, так как практические работы могут выполняться
в операционных системах Windows и Linux.
52
В этом учебнике основными изучаемыми языками программирования
являются Visual Basic и VBA. В главе №4 «Основы алгоритмизации и
объектно-ориентированного программирования» в теме «Развитие языков
программирования» объясняется, что такое языки программирования, для
чего они нужны и как они появились. В параграфе 4.2 «Основные типы
алгоритмических структур» идет изучение алгоритмических структур
сопровождаемое
примерами
описания
этих
структур
на
языке
программирования Visual Basic. После этого изучение языка продолжается в
последующих
параграфах,
особое
внимание
уделяется
объектно-
ориентированному программированию. Изучаются такие темы как: «Классы
объектов», «Экземпляры класса», «Семейства объектов». Также не малое
внимание уделяется интерфейсу среды Microsoft Visual Basic, где подробно
изучается каждое окно интерфейса. Параграф 4.5 «Форма и размещение на
ней управляющих элементов» полностью посвящен изучению формы. Также
изучаются графические возможности языка, создаются проекты «Построение
графика функции» и «Движение круга», ученикам предлагается разработать
собственные проекты: «Графический редактор», проект позволяющий
задавать цвета различными способами и доработать проект «Построение
графика функции» добавлением в него графиков линейной, квадратичной и
кубической функций.
С
параграфа
4.15
начинается
изучение
языка
объектно-
ориентированного программирования Visual Basic for Applications. Здесь
изучаются такие темы как: «Иерархия объектов в VBA», «Интегрированная
среда разработки языка VBA», «Кодирование алгоритмов в форме макросов».
После чего идет создание проектов: проект в приложении Word, проект
«Редактирование», проект в приложении Excel и проект «Калькулятор».
В учебнике отсутствуют понятия об этапах разработки программ и
приемах
отладки
программ,
не
рассматриваются
вспомогательные
53
алгоритмы.
Также в учебнике нет учебных языков программирования,
изучение сразу начинается с Visual Basic.
Может использоваться для углубленного изучения программирования с
учетом начальных знаний учеников в данной теме.
1.10.
УМК «Информатика» 10-11 классы, Поляков К. Ю
Уровень обучения: Профильный уровень
Цель обучения, требования к уровню знаний, умений:
владение навыками алгоритмического мышления и понимание
необходимости формального описания алгоритмов;
овладение понятием сложности алгоритма, знание основных
алгоритмов обработки числовой и текстовой информации,
алгоритмов поиска и сортировки;
владение
стандартными
приёмами
написания
на
алгоритмическом языке программы для решения стандартной
задачи
с
использованием
основных
конструкций
программирования и отладки таких программ; использование
готовых прикладных компьютерных программ по выбранной
специализации;
владение универсальным языком программирования высокого
уровня (по выбору), представлениями о базовых типах данных и
структурах
данных;
умением
использовать
основные
управляющие конструкции;
владение
умением
понимать
программы,
написанные
на
выбранном для изучения универсальном алгоритмическом языке
высокого
уровня;
программирования;
знанием
умением
основных
анализировать
конструкций
алгоритмы
с
использованием таблиц;
54
владение навыками и опытом разработки программ в выбранной
среде программирования, включая тестирование и отладку
программ; владение элементарными навыками формализации
прикладной задачи и документирования программ.
Соответствие содержанию обучения, определенному в новом стандарте
образования:
На базовом уровне не изучается понятие об этапах разработки
программ и приемах отладки программ. На профильном уровне нет
вычислимых функций и доказательства правильности.
Учебник подходит для изучения программирования, как на базовом,
так и на профильном уровнях.
Изучаемый язык программирования: С++, C#
Методика изучения:
Изложение материала учебника несет объяснительный характер,
сначала объясняются теоретические вопросы, подкрепленные примерами на
школьном алгоритмическом языке и языках программирования С++ и С#,
затем приводятся вопросы и задания для учеников.
Направленность практических задач:
После каждой изученной темы ученикам предлагается решить задачи
разного уровня сложности, направленные на отработку и закрепление
умений, полученных при изучении темы. Также некоторые задачи
направлены и на развитие межпредметных качеств (математика, физика).
Базовые элементы обучения для различных уровней обучения
Базовый уровень
Линейные программы, конструкции ветвления и повторения:
55
Линейные программы изучаются через примеры, изучается условный
оператор, множественные условия и циклические алгоритмы.
Имя алгоритма и тело алгоритма. Вспомогательные алгоритмы:
Изучаются в циклах, процедурах и функциях. Изучается рекурсия.
Типы величин:
Переменная - это величина, которая имеет имя, тип и значение.
Значение переменной может изменяться во время выполнения программы.
Изучаются типы данных, массивы и структуры.
Примеры задач управления исполнителями:
Есть примеры задач управления исполнителями, в том числе —
обработки числовых и строковых данных; реализация алгоритмов решения в
среде С++.
Понятие об этапах разработки программ:
Не изучается.
Профильный уровень:
Алгоритмический язык:
Школьный алгоритмический язык. Изучаются правила построения и
выполнения алгоритмов. Разбиение задачи на подзадачи. Примеры записи
алгоритмов на алгоритмическом языке для графических и числовых
исполнителей.
Правила построения и выполнения алгоритмов:
Изучается в главе «Алгоритмизация и программирование».
Доказательства правильности. Соответствие алгоритма заданию:
Не изучается.
56
Работа с числами, матрицами, строками, списками, использование
псевдослучайных чисел:
Изучаются основные конструкции. Матрицы (массивы). Работа с
числами, матрицами, строками, списками, использование псевдослучайных
чисел. Определяемые (абстрактные) типы данных. Также изучаются
динамические массивы.
Объектно-ориентированное программирование:
Изучается в разделе Объектно-ориентированное программирование.
Вывод по УМК
Учебник
включен
в Федеральный
перечень
учебников, рекомендованных к использованию на 2013-2014 учебный год.
Преимущество данного учебника заключается в том, что учитель имеет
возможность
выбрать
профессиональный
язык
программирования
из
нескольких предложенных, например: в основной (печатной) версии
учебника приведен язык программирования Pascal, но на официальном сайте
К.
Ю.
Полякова
в
свободном
доступе
выложены
варианты
глав
«Алгоритмизация и программирование» и «Объектно-ориентированное
программирование» с использованием языков Pascal, С++ и Python.
В данном исследовании анализировалась глава «Алгоритмизация и
программирование» с использованием языка программирования С++.
В учебнике для 10 класса изучение начинается с параграфа «Алгоритм
и его свойства», где дается определение алгоритма и исполнителя:
Алгоритм — это точное описание порядка действий, которые должен
выполнить исполнитель для решения задачи за конечное время. [9]
Исполнитель – это устройство или одушевленное существо (человек),
способное понять и выполнить команды, составляющие алгоритм. [9]
57
Затем в параграфе рассматриваются свойства и способы записи
алгоритмов.
Изучение
языка
С++
начинается
с
параграфа
«Простейшие
программы», где рассматривается структура программы на языке С++,
операторы ввода вывода, а также вводится понятие переменной:
Переменная — это величина, которая имеет имя, тип и значение.
Значение переменной может изменяться во время выполнения программы.
[9]
В параграфе «Вычисления» изучаются типы данных, арифметические
выражения и операции, стандартные функции. В теме «Случайные числа»
вводится понятие случайного числа и разобран линейный конгруэнтный
генератор псевдослучайных целых чисел.
В параграфе «Ветвления» изучается условный оператор, сложные
условия и оператор множественного выбора.
В параграфе «Циклические алгоритмы» вводится понятие цикла:
Цикл – это многократное выполнение одинаковых действий. [9]
Изучаются циклы с условием, цикл с переменной и вложенные циклы.
Процедуры, процедуры с параметрами и изменяемые параметры
изучаются в параграфе «Процедуры».
Изучаются функции, логические функции. Вводится понятие рекурсии:
Рекурсия — это способ определения множества объектов через само
это множество на основе заданных простых базовых случаев. [9]
Рекурсия изучается на примере факториалов и чисел Фибоначчи.
Приводится пример программы «Ханойские башни».
58
Рекурсивная процедура (функция) — это процедура (функция), которая
вызывает сама себя напрямую или через другие процедуры и функции. [9]
Также приводится пример «Алгоритм Евклида».
Вводится понятие стека:
Стек (англ. stack – кипа, стопка) – особая область памяти, в которой
хранятся локальные переменные и адреса возврата из процедур и функций.
[9]
В параграфе «Массивы» вводится понятие массив:
Массив – это группа переменных одного типа, расположенных в
памяти рядом (в соседних ячейках) и имеющих общее имя. Каждая ячейка в
массиве имеет уникальный номер. [9]
Изучается ввод, вывод массива, перебор элементов массива, поиск
элементов в массиве, минимальный элемент, реверс массива, сдвиг
элементов, отбор нужных элементов. Изучаются сортировки методом
пузырька, выбора, «Быстрая сортировка». Изучается «Двоичный поиск».
Изучаются строки, операции со строками, поиск в строках, пример
обработки строк, преобразование чисел в строку.
Двумерные массивы изучаются на примере матриц. Вводится понятие
матрицы, изучается обработка элементов матрицы.
В параграфе «Работа с файлами» изучаются файлы, неизвестное
количество данных, обработка массивов и строк.
В учебнике для 11 класса изучение начинается с параграфа
«Целочисленные алгоритмы», где изучается решето Эратосфена, дается
понятие длинного числа:
59
Длинное число – это число, которое не помещается в переменную
одного из стандартных типов данных языка программирования. Алгоритмы
работы с длинными числами называют «длинной арифметикой». [9]
В параграфе «Структуры» дается понятие структуры:
Структура – это тип данных, который может включать в себя несколько
полей – элементов разных типов (в том числе и другие структуры). [9]
Изучается объявление структур, обращение к полю структуры, работа с
файлами, сортировка.
В параграфе «Динамические массивы» изучается размещение в памяти,
динамические матрицы, расширение массива.
Изучаются списки, модульность, связные списки.
Изучаются структуры стек, очереди и деки.
В параграфе «Деревья» изучаются деревья поиска, обход дерева,
вычисление арифметических выражений, использование связных структур,
хранение двоичного дерева в массиве.
Изучаются графы и приводятся примеры задач на графы.
В параграфе «Динамическое программирование» вводится понятие:
Динамическое программирование – это способ решения сложных задач
путем сведения их к более простым задачам того же типа. [9]
Изучается поиск оптимального решения.
В учебнике для 11 класса отдельная глава посвящена объектноориентированному программированию на языке С++. В этой главе
рассматривается что такое ООП, вводятся понятия объекта и класса:
60
Объектом можно назвать то, что имеет четкие границы и обладает
состоянием и поведением. [9]
Класс – это множество объектов, имеющих общую структуру и общее
поведение. [9]
Также вводится понятие метода:
Метод – это процедура или функция, принадлежащая классу объектов.
[9]
В параграфе «Создание объектов в программе» вводятся такие понятия
как:
Поле – это переменная, принадлежащая объекту. [9]
Конструктор – это метод класса, который вызывается для создания
объекта этого класса. [9]
Изучается скрытие внутреннего устройства.
В параграфе «Иерархия классов» изучается иерархия логических
элементов, вводится понятие ООП:
Объектно-ориентированное программирование – это такой подход к
программированию, при котором программа представляет собой множество
взаимодействующих объектов, каждый из которых является экземпляром
определенного класса, а классы образуют иерархию наследования. [9]
Также здесь вводится понятие полиморфизма:
Полиморфизм (от греч. πολυ — много, и μορφη — форма) – это
возможность классов наследников по-разному реализовать метод, описанный
для класса-предка. [9]
Изучаются абстрактные методы и абстрактные классы.
61
В параграфе «Программы с графическим интерфейсом» вводятся такие
понятия как:
Сообщение – это блок данных определённой структуры, который
используется для обмена информацией между объектами. [9]
Событие – это переход какого-либо объекта из одного состояния в
другое. [9]
Изучаются свойства объектов, обработчики событий и использование
компонентов.
После каждого параграфа ученикам предлагается ответить на вопросы
и решить задачи по данной теме и использованием языка программирования
С++.
На базовом уровне не изучается понятие об этапах разработки
программ и приемах отладки программ. На профильном уровне нет
вычислимых функций и доказательства правильности.
Учебник подходит для изучения программирования, как на базовом,
так и на профильном уровнях.
1.11.
Возможность изучения языка С/С++ в школе
CИ является языком программирования, первоначально разработанный
для развивающихся операционных систем Unix. Это мощный язык низкого
уровня, но ему не хватает многих современных и полезных конструкций.
C++ — это новый язык, основанный на C, который в свою очередь дополняет
большинство современных языков программирования.
В принципе, С++ поддерживает все аспекты языка Си, давая новые
возможности
для
программирования,
программистов, которые
давая
возможность
облегчают
писать
процесс
полезные
и
сложные программы.
62
Исходя из содержания проанализированных программ, можно сделать
вывод,
что
в
современном
курсе
информатики
такие
языки
программирования как Си и С++ практически не представлены. Но после
опроса сокурсников был сделан вывод, что в некоторых школах все-таки
изучается язык программирования С++. Например в школе № 27 в 11 «Б»
классе за время прохождения студентом педагогической практики были
изучены такие темы как:
Структура программы на языке С++
Переменные
Операции
Условные операторы
Оператор выбора
Циклы
Массивы
Все
вышеперечисленные
темы
изучались
на
примере
языка
программирования С++.
Также в лицее № 13 в 10 «Б» классе с использованием языка С++
изучались темы:
Одномерные и двумерные массивы
Строки
Функции обработки строк
Динамические массивы
В двух классах язык С++ изучался не придерживаясь какому-либо
определенному УМК, выбор языка программирования делался лично
учителем и учениками данных классов.
63
Выводы по второй главе
На
базовом
уровне
не
все
рассмотренные
УМК
полностью
соответствуют стандарту. Учебник Угриновича ориентирован в большей
степени на профильный уровень и подразумевает начальные знания учеников
в структурном программировании.
Многие авторы уделяют мало внимания таким темам как: «типы
данных», «структура программы» и «этапы решения задачи на компьютере».
Учебные комплексы Семакина и Босовой очень похожи, оба УМК полностью
соответствуют стандарту на базовом уровне. Отличия заключаются только в
логике изложения материала, например, Семакин, четко не разделяет темы
алгоритмизации и программирования, они идут в учебнике параллельно,
сначала изучается алгоритмическая структура на примере блок-схем, а затем
эта же структура объясняется на примере языка программирования Pascal. У
Босовой же темы алгоритмизация и программирование идут отдельно,
сначала полностью изучается алгоритмизация, а за тем программирование.
Но для изучения программирования на профильном уровне оба учебника не
подходят.
Учебники Фиошина и Полякова больше всех остальных соответствуют
стандарту образования на профильном уровне. У Полякова не изучается
доказательства правильности, в свою очередь у Фиошина нет построения
алгоритмов вычислительной математики. В двух учебниках очень подробно
раскрыта
тема
«Объектно-ориентированное
программирование»,
для
изучения которой у Фиошина используется язык Object Pascal, а у Полякова
C++. Преимущество учебника Полякова заключается в возможности выбора
из нескольких языков программирования, в том числе С++ и Python.
Наиболее подходящим языком программирования для реализации
стандарта на базовом уровне является Pascal, так как это процедурный язык,
в котором присутствует строгая типизация, которая приучает учеников к
64
определенной культуре программирования. Так же в языке используются все
базовые алгоритмические структуры, а Object Pascal позволяет изучать
основы объектно-ориентированного программирования на профильном
уровне.
Есть мнение, что в школе возможно изучение языка С++. Этот язык
также подходит для реализации нового стандарта образования, так как он
сочетает в себе как процедурную так и объектно-ориентированную часть. На
базовом уровне конструкции языка С++ позволяют использовать все базовые
алгоритмические структуры и решать требуемые задачи, а на профильном
уровне
ученики
получают
возможность
работать
с
объектно-
ориентированной частью языка, что позволит им изучить основные темы и
понятия, предлагаемые новым стандартом образования.
65
Заключение
В ходе исследования были проанализированы государственные
образовательные стандарты 1998 и 2004 годов с целью выявления в них
места содержательной линии «Алгоритмизация и программирование».
Исходя из анализа, было выявлено, что в стандарте 1998 года данная
содержательная линия была ведущей линией, но в стандарте 2004 года
«Алгоритмизация и программирование» ушло на второй план.
Был
проведен
анализ
Федерального
государственного
образовательного стандарта 2011 года на предмет выявления целей обучения,
связанных с алгоритмизацией и программированием. Исходя из анализа,
было выявлено, что одним из важнейших понятий курса информатики и
информационных технологий основной школы является понятие алгоритма,
основной целью курса в стандарте основного общего образования является
формирование у школьника основ алгоритмического мышления.
Осуществлен анализ примерных программ основной и полной средней
школы
на
предмет
выявления
содержания
обучения,
связанных
с
программированием.
Были выбраны основные УМК по информатике (И. Г. Семакин, Л. Л.
Босова, М. Е. Фиошин, Л. З. Шауцукова, Н. Д. Угринович, К. Ю. Поляков) и
проанализированы на соответствие новому стандарту. В качестве критериев
сравнения были выбраны те основные определения и понятия, которые
предлагается изучить в новом стандарте образования, а также цель и
требования к уровню знаний и умений учеников.
На
базовом
уровне
не
все
рассмотренные
УМК
полностью
соответствуют стандарту. Многие авторы уделяют мало внимания таким
темам как: «типы данных», «структура программы» и «этапы решения задачи
на компьютере». Наиболее близки к требованиям стандарта УМК:
И. Г. Семакин «Информатика и ИКТ» 9 класс
66
Л. Л. Босова «Информатика и ИКТ» 9 класс
М. Е. Фиошин «Информатика и ИКТ» 10-11 класс
Л. З. Шауцукова «Информатика» 10-11 класс
К. Ю. Поляков «Информатика» 10-11 класс
Из рассмотренных подходов к преподаванию программирования,
наиболее выгодным для такого курса является преподавание структурного
программирования как теоретической дисциплины с использованием
инструментального средства - языка программирования высокого уровня.
Этот подход позволяет сформировать у обучаемых как раз тот необходимый
алгоритмический стиль мышления, являющийся основой при изучении не
только информатики, но и других технических дисциплин.
Для реализации данных требований программ на профильном уровне
больше всего подходят УМК:
М. Е. Фиошин «Информатика и ИКТ» 10-11 класс
Н. Д. Угринович «Информатика и ИКТ» 10 класс
К. Ю. Поляков «Информатика» 10-11 класс
67
Список литературы
1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок». [Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
http://festival.1september.ru/articles/559365/.05.06.2014
2. Федеральный
Государственный
[Электронный
Образовательный
Стандарт.
Режим
доступа:
ресурс].
http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=8421.05.06.2014
3. Федеральный
Государственный
Образовательный
Стандарт.
Профильный уровень. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=8421.14.06.2014
4. Свободная энциклопедия Wikipedia. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: http://ru.wikipedia.org/.05.06.2014
5. Информатика и информационно-коммуникационные технологии.
Базовый курс: Учебник для 9 класса / И. Г. Семакин, Л. А. Залогова,
С. В. Русаков, Л. В. Шестакова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,
2005. – 371 с.: ил. ISBN 5-94774-230-6
6. Информатика и ИКТ. Задачник-практикум. В 2т. Под ред. Семакина
И.Г., Хеннера Е.К. 3-е изд. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011.
— Т.1 - 309с., Т.2 - 294с.
7. Информатика и ИКТ. 11 класс. Базовый уровень. Угринович Н.Д.
М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008. — 188 с.
8. Шауцукова Л.З. Информатика 10 - 11. — М.: Просвещение, 2000 г
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
http://www.tomsk.ru/Books/informatica/theory/index.html.13.06.2014
9. Информатика. Углублённый уровень : учебник для 10 класса : в 2 ч.,
Ч. 1/ Поляков К. Ю., Еремин Е. А. – М.: БИНОМ. Лаборатория
68
знаний, 2014. – 344 с.: ил. ISBN 978-5-9963-1764-6
10.Информатика. Углублённый уровень : учебник для 10 класса : в 2 ч.,
Ч. 2/ Поляков К. Ю., Еремин Е. А. – М.: БИНОМ. Лаборатория
знаний, 2014. – 304 с.: ил. ISBN 978-5-9963-1765-3
11.kpolyakov.narod.ru
[Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
http://kpolyakov.narod.ru/school/probook/cpp.htm.13.06.2014
12.Теория и методика обучения информатике : учебник / Т33 [М. П.
Лапчик, И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, М. И. Рагулина и др.] ; под ред.
М. П. Лапчика. – М.: Издательский центр «Академия», 208. – 592 с.
ISBN 978-5-7695-4748-5
69
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв