Развитие алгоритмического мышление как условие успешного освоение курса «Алгоритмы» и «Начало программирования»
Свою статью я хочу начать с интересных строк из статьи академика Ершова (Академик Андрей Петрович Ершов (1931–1988) – один из зачинателей теоретического и системного программирования в СССР, создатель Сибирской школы информатики и неформальный лидер всего отечественного программистского сообщества. Его существенный вклад в становление информатики как новой отрасли науки и нового феномена общественной жизни широко признан в нашей стране и за рубежом) которая была написана в 1981 название статьи: «Программирование – вторая грамотность»: «Если развитие и распространение книгопечатания привело к всеобщей грамотности, то развитие и распространение ЭВМ приведет ко всеобщему умению программировать»
И у меня появился (возник) вопрос, спустя почти 30 лет после написания этой статьи, за которые действительно произошел огромный скачек в развитии и распространении ЭВМ присутствует ли в нашем современном обществе так называемое всеобщее умение программировать?
Из своего опыта работы я могу сказать, что детей, умеющих программировать, то есть составлять программу для конкретного исполнителя не так много, если не сказать совсем мало!
А ведь это поколение, которое мы называем поколением Z, а сейчас уже выделяют поколение Альфа, выросшее в мире цифровых технологий, в мире программ, в мире большого объема информации (big data) в мире гаджетов, в мире, где можно запрограммировать практически любое устройство, и всё же испытывают сложности при изучении раздела «Алгоритмы и программирование»
Поколение Z, они же зумеры, — молодые люди, родившиеся с 1995 по 2010 год. Это первое поколение, полностью сформировавшееся под влиянием гаджетов и соцсетей, так что их главная особенность и основное преимущество — технологичность.
Поколение Альфа сегодня принято идеализировать: это они рождаются с гаджетом в руках и начинают «говорить» на цифровом языке едва ли не с пеленок;
Да современное поколение достаточно свободно общается с компьютером, поэтому при выполнении практических заданий по использованию прикладных программ (текстовые, графические редакторы) учащиеся чаще всего не испытывают особых трудностей.
И вдруг, при изучении темы «Алгоритмизация и программирование» ученик сталкивается с проблемой: надо решать задачи, как и на уроке математики. Учащиеся понимают, что они не получается составить программу так, чтобы она привела к нужным результатам, и вообще компьютер делает не то, что нужно.
И часто на уроках, по темам алгоритмы и исполнители (не важно это 4 класс или 8 класс) ребята не испытывают желание работать за компьютерами.
И действительно писать коды согласитесь не совсем интересно и возможно даже скучно, а если тебе еще и не понятно, как это делать, то интерес соответственно пропадает.
С каким противоречием мы сталкиваемся: с одной стороны, мы живем в мире технологий, в мире программируемых устройств, и в этом мире выросло новое поколение, но разделы алгоритмика и программирование всё также относится к трудно понимаемому разделу.
В чем же причина?
Программа, написанная для какого-либо исполнителя — это есть алгоритм, то есть последовательность шагов, выполнив которые мы получим результат, значит проблема заключается в том, что учащийся не понимает, как составить алгоритм для решения той или иной задачи, как разбить решение задачи на отдельные шаги. За умение составлять план действий, умение прогнозировать результаты отвечает алгоритмическое мышление. Именно развитое алгоритмическое мышление, способствует успешному усвоению раздела программирование. И конечно же большую роль играем мотивация учащихся к изучению информатики.
Если просматривать новый образовательный стандарт по информатике и ИКТ, то одной из целей обучения информатике является как раз развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе.
В моем представлении успешность овладения навыками программирования зависит от уровня развития алгоритмического мышления и от замотивированной учащихся.
В этой статье я хочу рассказать какими способами я повышаю уровень алгоритмического мышления на своих уроках и как стараюсь мотивировать учащихся к изучению раздела информатики.
Что понимается под алгоритмическим мышлением?
Существует много определений понятия алгоритмического мышления.
Данный стиль представляет собой специфический способ мышления, предполагающий умение создать алгоритм, для чего необходимо наличие мыслительных схем, которые способствуют видению проблемы в целом, ее решению крупными блоками с последующей детализацией
Алгоритмическое мышление – это совокупность мыслительных действий и приемов, нацеленных на решение задач, в результате которых создается алгоритм, являющийся специфическим продуктом человеческой деятельности.
Содержание и объём понятия "алгоритмическое мышление" рассматривались многими учеными и академиками: А.П.Ершовым, А.Г. Кушниренко, Г.В.Лебедевым, Ю.А.Первиным и др. оно определяется как «умение планировать структуру действии̮, необходимых для достижения цели, при помощи фиксированного набора средств»; «умение строить информационные модели для описания объектов и систем»; «умение организовывать поиск информации, необходимой для решения поставленною̮ задачи»
Логично предположить, что разделы, связанные с алгоритмами и их свойствами, а также с исполнителями развивают алгоритмическое мышление наилучшим образом, но моя цель подготовить учащихся к изучению этих разделов. То есть
И тогда я начала изучать литературу и искать из чего же складывается алгоритмическое мышление.
Основными компонентами алгоритмического мышления являются:
- структурный анализ задачи; умение строить информационные модели для описания объектов и систем, отображающей существующую систему отношений элементов как между собой умение организовывать поиск информации, необходимой для решения поставленной̮ задачи
- разбиение большой задачи на малые: учение при решении сложной задачи разделить ее на более простые
- планирование возможных ситуаций и реакций на них:
- понимание и использование формальных способов записи решения (составление алгоритма)
Выделив компоненты алгоритмического мышления, я осмелилась предположить, что развитие данных умений приведет к развитию алгоритмического мышления в целом, но еще раз повторю, что я стараюсь развивать эти умения не только при изучении темы «Алгоритмы и исполнители» а при изучении тем на протяжении всего периода обучения.
Задачи:
Я, как учитель, произвожу постоянный поиск новых приемов, методов, форм обучения, способных обеспечить решение поставленных передо мной задач, а задача развивать умения.
Хочу разобрать каждый компонент алгоритмического мышления и описать какими метадами я развиваю умения, входящие в компонент.
1 компонент алгоритмического мышления: структурный анализ задачи
Умение строить информационные модели для описания объектов и систем, отображающей существующую систему отношений элементов как между собой, поиск нужной информации необходимой для решения поставленной задачи, умений работать с большими объемами разнообразной информации.
Для развития этого умения на уроках использую представление информации в виде схем, отражающих взаимоотношения объектов, схемы описания объектов.
Пример 1. Тема «Компьютер – как система» (6 класс).
Пример 2: Тема «Решение задач с использованием графов».
2 компонент алгоритмического мышления разбиение большой задачи на малые
Пример 1: Тема «Системы счисления». 8 класс.
Задача: вычислите: (2589 +101002) / 2314
Вопрос: может ли мы выполнить операции с числами из разных систем счисления?
Как решить данную задачу?
1. Перевести числа в одну систему (десятичную)
2. произвести вычисления
3 компонент алгоритмического мышления планирование возможных ситуаций и реакций на них
Пример 1: 8 класс. Тема «Перевод десятичного числа в число системы счисления с основанием q».
Задание: перевести десятичное число 259 в двоичную с.с.с
При решении данной задачи учащиеся должны контролировать остатки, так как остатки это есть знаки, с помощью которых мы будем записывать число 259 в двоичной системе (в случае остатка, который не входит в нужную систему счисления, необходимо исправить ошибку)
Пример 2: 5 класс: задачи на переправы (планирование возможных ситуаций).
Пример 3: 5 класс при изучении темы «Метод координат» играем в игру «Морской бой» (стратегичсекая но
4 компонент алгоритмического мышления понимание и использование формальных способов записи решения (составление алгоритма)
На своих уроках я предлагаю учащимся записать последовательность выполняемых действий при помощи блок-схемы, это наглядно и учащимися легко запоминается.
Пример: «Предложи свои̮ способ решения» При возникновении новой проблемной ситуации по ходу решения задачи я предлагаю учащимся подумать и записать на листе бумаги тот способ (метод) решения, который он считает правильным и корректным и который поможет выйти из этой ситуации.
Задача: 7 класс: рассчитать количество комбинаций (переписывать, строить дерево вариантов)
Пример: 8 класс: Перевод чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием q (на уроке строим блок-схему региня).
Конечно, при изучении вообще любой темы, особенно если тема не всем дается легко большое значение имеет мотивация. Если речь идет о темах, связанных с алгоритмами и программированием, деятельность учителя должна быть направлена на повышение мотивации, престижности ИТ-специальностей и формирование интереса к изучению ИКТ.
Я использую следующие приемы для мотивации учащихся:
- Предлагаем учащимся попробовать себя в роли программистов-разработчиков. Для достижения этих целей удачной является акция «Час кода».
- Принимаем участие в олимпиадах различного уровня,
- Сотрудничаем с социальными партнерами (Двое наших учеников обучаются в Яндекс-лицее)
- Большую роль играет конечно внеурочная деятельность: младшие школьники осваивают программирование на языке, в результате разработки программ имеем готовый продукт.
Я стараюсь создать на уроках ситуацию успеха: при выполнении практических работ разрешаю работать парами.
Использую такие приемы как: Эпиграфы
- к уроку по теме ветвления: На безрыбье и рак – рыба.
- к уроку по теме вспомогательные алгоритмы: Хороша веревка длинная – программа короткая.
- к уроку по теме цикл n раз:…упрямы вы, и все одно и то же твердить вам надобно сто раз!
- к уроку по теме цикл «пока»: Коси, коса, пока роса;
Не даю алгоритм в чистом виде (блок схема разветвляющегося алгоритма, составить аналогичную)
Деятельность учителя не обходится без импровизации: однажды на уроке в 8 классе, мы разбирали составления алгоритма и программы нахождения корней квадратного уравнения я сказала детям представьте, что вы напишите программу одни раз и сможете проверять правильность решения любого квадратного уравнения.
Конечно определить уровень алгоритмического мышления не просто и этим должны заниматься психологи, для меня критерием достижения поставленной цели я является увеличение учащихся успешно освоивших раздел программирование, и способных выполнить задания, связанные с составлением и анализом программ при сдаче ОГЭ.
Увеличения числа учащихся верно решивших задачу на составление алгоритма в школьном этапе олимпиады школьников.
Двое моих бывших учеников обучаются в Яндекс-школе.
Как сказал римский писать Сенека: «Не для школы, а для жизни мы учимся». Развитие алгоритмического мышления важная задача современной школы. Я уверенна, что развивать алгоритмическое мышление возможно не только на уроках информатики, так как Алгоритмический способ мышления не связан только с вычислительной техникой, он помогает решать задачи в любой сфере деятельности людей. В процессе жизнедеятельности человек, так или иначе, применяет алгоритмический подход.
Если осуществлять развития алгоритмического мышления непрерывно, в течении всего периода обучения и на любом предмете, возможно мы придем ко всеобщему умению программировать».
Алгоритмическое мышление
статья
Статья посвящена понятию алгоритмическое мышление. Что это такое? Для чего нужно его развивать? Как это делать? Ответам на эти вопросы и посвящена данная статья.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| algoritmicheskoe_myshlenie.doc | 32 КБ |
Предварительный просмотр:
Мозги не гибнут от износа, а ржавеют от неупотребления.
Статья посвящена понятию алгоритмическое мышление. Что это такое? Для чего нужно его развивать? Как это делать? Ответам на эти вопросы и посвящена данная статья.
Любое живое существо, а тем более человек, с рождения сталкивается с непрерывно изменяющимся миром. Чтобы существовать в этом мире долго и успешно, нужно понимать, что произойдёт в следующую минуту. А поняв это, предпринять действия, которые приведут к нужной цели. Ребёнок учится достигать цели постепенно. Для этого он овладевает различными навыками. Сначала сидеть, ходить, говорить, читать и так далее.
Приобретаемые навыки подразумевают закладывание различных схем для действий в различных ситуациях. Сами схемы и их выбор в зависимости от обстановки является алгоритмом поведения. Чем сложнее навыки, тем более сложные алгоритмы они в себе содержат.
Зная даже некоторые общие принципы, гораздо легче овладевать конкретными навыками. Общими принципами для всех навыков являются базовые алгоритмы, из которых строятся схемы, а также методы построения алгоритмов и их свойства. Например, известный факт, что, освоив один иностранный язык, другой осваивать уже намного проще. Теперь можно ответить на многие вопросы, связанные с алгоритмическим мышлением. Иногда психологи называют его алгоритмический стиль мышления.
Тест на алгоритмическое мышление Тест на алгоритмическое мышление Что такое алгоритмическое мышление?
Алгоритмическое мышление можно понимать, как систему мыслительных приёмов направленных на решение задач. Тут скрыты две стороны понимания. Первая, определить чужой алгоритм. Вторая, построить свой. Если при решении задачи необходимо взаимодействовать с чем-либо, придётся понимать, как оно устроено. Только потом можно встраивать свой алгоритм. Трудно представить задачу, решая которую, не нужно ни с чем взаимодействовать.
Даже если вы просто пытаетесь пройти в дверь, нужно знать «алгоритм
двери». Сколько людей ломилось в открытую дверь, а она открывалась в
другую сторону. Просто они не задали вопрос: «А почему она не
Для чего нужно его развивать алгоритмическое мышление?
После того, как стало ясно, что такое алгоритмическое мышление, легко ответить и на этот вопрос. Чем легче мы умеем понимать чужие алгоритмы и строить свои, тем лучше. Другими словами, полезно знать и понимать, как и что устроено.
Такой тип мышления очень сильно помогает освоению многих знаний и навыков, в том числе и школьных предметов. Способность мыслить точно, формально, если это нужно, становится одним из важных признаков общей культуры человека в современном высокотехнологизированном мире. Вот некоторые умения, которые требуется во многих сферах:
Разбиение общей задачи на подзадачи.
Умение планировать этапы и время своей деятельности.
Оценивать эффективность деятельности.
Перерабатывать и усваивать информацию.
Понимать последовательные, параллельные, недетерминированные действия. Конечно, ещё Гёте заметил, что сущее не делится на разум без остатка. Но разум очень помогает в жизни. Когда говорят, что человек умеет думать, обычно, подразумевают развитое алгоритмическое мышление. Как развить алгоритмическое мышление?
Как и всё, что требует развития, алгоритмическое мышление нужно тренировать. Можно тренировать бессистемно, например, играя в стратегические игры. Но так развитие получается однобокое. Хуже всего будет развито понимание свойств и ограничений.
Пониманием и построением алгоритмов занимается информатика. Информатика также изучает их свойства. Логично предположить, что изучение дисциплин, связанных с информатикой и программированием, разовьёт алгоритмическое мышление наилучшим образом.
Из такой широкой области как информатика, стоит выделить программирование. Изучать свойства алгоритмов и учиться с ними работать лучше всего на примере программирования. Ещё и сам компьютер интересная и полезная вещь, что тоже добавляет мотивации при обучении программированию. Академик А. П. Ершов ещё в 1986 году говорил, компьютерная грамотность – вторая грамотность.
Современное общество требует от нового поколения умения планировать свои действия, находить необходимую информацию для решения задачи, моделировать будущий процесс. Поэтому курс, развивающий
алгоритмическое мышление, формирующий соответствующий стиль мышления, является важным и актуальным.
По этой причине информатика и её основная часть – программирование, должны быть одними из базовых предметов для изучения.
Для достижения этой цели через обучение программированию и создан курс «Развитие алгоритмического мышления».
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Развитие алгоритмической культуры мышления в процессе формирования математических компетенций.
Конспект организованной образовательной деятельности в средней группе по ФЭМП.
Статья на тему: «Создание условий для развития алгоритмического мышления у старших дошкольников с нарушениями зрения «
В данной статье из опыта работы представлены различные средства педагогической практики, направленные на развитие алгоритмического мышленя у детей дошкольного возраста".
Игры на развитие алгоритмического мышления
Современное общество требует от нового поколения умения планировать свои действия, находить необходимую информацию для решения задач, моделировать будущий процесс, и это здорово и безусловно важ.
Значение алгоритмического мышления в дошкольном возрасте
Эффективным средством развития предпосылок к учебной деятельности у детей в процессе обучения в ДОУ являются алгоритмы и формирование у дошкольников алгоритмических умений.
ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ
Алгоритмическое мышление представляет собой специфический стиль мышления, предполагающий наличие мыслительных схем, которые способствуют видению проблемы в целом, решению задач крупными блоками с посл.
Мастер – класс для сотрудников образовательной организации «Развитие пространственных представлений и алгоритмического мышления у детей 5 лет с использованием мини-роботов «Умная пчела»
Актуальность: формирование у ребенка пространственных представлений – одно из важнейших условий его успешного развития. В настоящее время создано множество игр, направленных на обогащение чувств.
Где и как развить алгоритмическое мышление?
Привет ребят, я по образованию не технарь, но сейчас учу веб разработку. Как дошел до js и немножко изучил синтаксис заметил, что во многих задачках мне не хватает определенного уровня абстрактного мышления и алгоритмического подхода. Можете посоветовать годный ресурс/книгу/туториал где дают дельные советы по развитию алгоритмического мышления с уклоном в программирование? Речи не идет о сортировке пузырьком или алгоритмах поиска, а скорее о костяке.
Касаемо популярного совета: решай задачки, то могу ответить, что как раз это и спровоцировало написать данный вопрос.
- Вопрос задан более трёх лет назад
- 8741 просмотр
Простой 3 комментария
- Вконтакте
amorpho_jack,
Я намекнул, что для определения чего именно вам нехватает, вам требуется взгляд другого человека
Ваши собственные измышления, в ситуации, когда вы не можете определиться с чего начать, вам только навредят
1. Берете задачу
2. разбиваете на последовательные операции
3. пишите код
4. PROFIT
Гуглите типовые решения задач, которые решаете. Учитесь делать запросы на английском языке. На stackoverflow есть решения как подавляющего большинства таких задач.
Книжку по веб разработке хорошую почитаете.
Еще про алгоритмы и структуры данных хорошо почитать и написать по учебной реализации каждого алгоритма/структуры.
- Вконтакте
Советую курс по алгоритмам от МФТИ (прямо с пар запись, но хорошая):
https://www.youtube.com/playlist?list=PLRDzFCPr95f.
Крайне интересная подача и хороший уровень, на языке Python, но пусть это не пугает, я вот PHP-программист и мне все понятно