Развитие алгоритмического мышления учеников 9 класса на уроках информатики с использованием блок-схем

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Ярославской области

Рыбинский педагогический колледж

Допустить к защите

зам. директора

по учебно-методической работе

_______________/Е.Е. Сасарина/

«___»___________ 2010 г.

Выпускная квалификационная работа

По теории и методике обучения информатике

специальность 050202 «Информатика»

Развитие алгоритмического мышления учеников 9 класса

на уроках информатики с использованием блок-схем

Студентки 5 курса И группы

Розановой Ирины Владимировны

Научный руководитель:

Преподаватель информатики Мухина Наталья Валентиновна

Рыбинск

2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение...........................................................................................................3

ГЛАВА I. Теоретические основы развития алгоритмического мышления учеников девятого класса на уроках информатики.............................................6

1. Сущность понятия, компоненты и свойства алгоритмического мышления..........................................................................................6

2. Развитие алгоритмического мышления учеников девятого класса на уроках информатики...................................................................10

ГЛАВА II. Содержание опытно-практической работы по развитию алгоритмического мышления учеников 9 класса на уроках информатики с использованием блок-схем.......................................................................................25

2.1 Организация опытно-практической работы...........................................25

2.2. Проведение опытно-практической работы............................................32

2.3. Анализ опытно-практической работы....................................................48

Заключение....................................................................................................50

Библиографический список..........................................................................52

Приложение...................................................................................................54

ВВЕДЕНИЕ

Введенный когда-то единый государственный экзамен уже успел стать традиционным и неоспоримым экзаменом во всех Российских школах. Уже многие ВУЗы осуществляют набор именно по результатам ЕГЭ. Теперь еще качественнее проверяется подготовка выпускников по тем предметам, которые потребуются им в дальнейшем обучении. ЕГЭ проводится по многим предметам и в их число входит информатика.

Целью ЕГЭ по информатике является объективная оценка уровня компетенции выпускников по данному предмету.

В экзамене обязательно присутствуют задачи из каждого раздела курса информатики. За основу мы взяли данные Федерального института педагогических измерений за 2007 год, где сказано, что на раздел «Алгоритмизация и программирование» отведено 28% всей работы, а на раздел «Технология программирования» - 6%. Задания раздела «Технология программирования» находятся в части С и оцениваются достаточно высоко, именно на часть С большее внимание обращают при зачислении в ВУЗ. Сравнив эти показатели с данными других разделов, мы сделали вывод о том, что ни один из оставшихся разделов не дает более высоких результатов. Из этого следует, что без решения задач на алгоритмизацию и программирование ученик никак не получит достаточное количество баллов.

Федеральный институт педагогических измерений приводит статистику выполнения учениками заданий части С по разделу «Технологии программирования» за 2007 год, которые говорят о том, что задание уровня С1 полностью решили лишь 20% участвующих, а задание С4 полностью решили всего 3%. [18]. Сам по себе этот показатель наводит на мысль о недостаточной школьной подготовке, ведь во многих школах, например сельских, нет предпрофильного и профильного класса. Плохой уровень усвоения разделов, связанных с алгоритмизацией и программированием указывает на слабое развитие алгоритмического стиля мышления многих учеников. Поэтому мы считаем, что при изучении основ алгоритмизации и программирования необходимо особое внимание уделять его развитию.

Алгоритмизация и программирование в базовом курсе информатики изучаются в девятом (≈19 ч.) и десятом (≈10 ч.) классе, причем основной объем материала приходится на девятый класс, поэтому мы предлагаем развивать алгоритмический стиль мышления именно в этот период.

Актуальность нашей темы состоит в недостаточном уровне развития алгоритмического стиля мышления школьников, что приводит к низким результатам на ЕГЭ по информатике.

Проблема исследования: Как развить алгоритмический стиль мышления учеников девятого класса на уроках информатики с помощью блок-схем?

Объектом исследования является процесс развития алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса.

Предмет исследования – приемы развития алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса на уроках информатики.

Цель работы: изучить и апробировать приемы развития алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса на уроках информатики с использованием блок-схем.

Для достижения данной цели мы решили следующие задачи:

1. Изучить сущность понятия и способы развития алгоритмического стиля мышления у учеников девятого класса на уроках информатики.

2. Рассмотреть принцип составления алгоритмов в виде блок-схем.

3. Разработать и апробировать серию конспектов по теме «Управление и алгоритмы» для учеников девятого класса с использованием блок-схем.

В ходе исследования понятия алгоритмического стиля мышления мы опирались на работы Копаева А.В. и Рафаевой А.В., Газейкиной А.И. Теоретической основой изучения способов развития алгоритмического мышления служат работы Миленького А.В., Бакай Е.П., Ершова Е.П. При изучении блок-схем и основ программирования мы использовали работы Угриновича Н.Д. и Фаронова В.В.

Методы исследования: анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, изучение педагогической документации (учебные программы), статистических материалов, диагностические проверочные работы для выявления уровня развития алгоритмического стиля мышления учащихся девятого класса, разработка и апробация серии конспектов уроков информатики для девятого класса.

ГЛАВА I. Теоретические основы развития алгоритмического мышления учеников девятого класса на уроках информатики

1. Сущность понятия, компоненты и свойства алгоритмического мышления

Раздел «Управление и алгоритмы» является далеко не единственным в курсе информатики, но достаточно весомым. Он помогает детям не только научиться программировать, но и понять программный принцип работы компьютера, что позволит им проще осваивать новые программные продукты.

Но освоить алгоритмизацию и программирование невозможно без развитого алгоритмического стиля мышления и на это учитель информатики должен обращать особое внимание. На протяжении всей жизни человека психологи большое внимание уделяют мышлению.

В словаре психологических терминов мышление определяется как «высший психически-познавательный процесс обобщенного и опосредованного познания окружающей действительности, характеризующийся установлением связей и отношений между предметами и явлениями». [25].

Петровский А.В. определяет мышление как «социально-обусловленный, неразрывно связанный с речью процесс поисков и открытия существенно нового, процесс опосредованного и обобщенного отражения действительности в ходе ее анализа и синтеза». [10, с.196].

Он считает, что мышление возникает «на основе практической деятельности из чувственного познания и далеко выходит за его пределы». [10, c. 196].

Газейкина А.И. в своей статье указывает, что по операционной структуре выделяется три стиля мышления: алгоритмическое, дискурсивное и эвристическое. В нашей работе мы остановимся на алгоритмическом стиле. [19].

«Алгоритмический стиль мышления представляет собой специфический стиль мышления, предполагающий умение создать алгоритм, для чего необходимо наличие мыслительных схем, которые способствуют видению проблемы в целом, ее решению крупными блоками с последующей детализацией и осознанным закреплением процесса получения конечного результата в языковых формах». [19].

Копаев А.В. дает в своих статьях следующее определение: «Алгоритмический стиль мышления - это система мыслительных действий и приемов, которые направленные на решение как теоретических, так и практических задач, результатом которых есть алгоритмы как специфические продукты человеческой деятельности. Данный стиль характеризуется точностью, определенностью, формальностью и, как правило, связывается с теоретической деятельностью». [16].

Между тем алгоритмический стиль мышления позволяет решать задачи, возникающие в любой сфере деятельности человека, а не только в теоретической, например, в программировании или математике, как традиционно считается. Автор приводит факт, о котором многие забывают, но он, несомненно, является неоспоримым: этот стиль мышления «не связан лишь с вычислительной техникой, так как само понятие алгоритма возникло задолго до появления первого компьютера. Решая большинство задач, человек, в той или иной мере, применяет алгоритмический подход, хотя отдельные этапы этого процесса могут носить ассоциативный характер». [16].

В дальнейшем тексте работы под алгоритмическим мышлением будем понимать именно алгоритмический стиль мышления.

Ершов А.П. писал, что «алгоритмическое мышление, наряду с алгебраическим и геометрическим, является необходимой частью научного взгляда на мир. В то же время оно включает и некоторые общие мыслительные навыки, полезные и в более широком контексте», например, в рамках так называемого бытового сознания. К таким относится, например, разбиение задачи на подзадачи. [15].

Алгоритмический стиль мышления – это система мыслительных способов действий, приемов, методов и соответствующих им мыслительных стратегий, которые направлены на решение как теоретических, так и практических задач, и результатом которых являются алгоритмы как специфические продукты человеческой деятельности. Такое определение дает в своих трудах О.Д. Казакова. [15].

Алгоритмическое мышление ориентировано на заранее установленные правила, общепринятую последовательность действий, необходимых для решения типовых задач.

Газейкина А.И. в своей статье пишет о том, что алгоритмический стиль мышления «состоит из следующих компонентов:

1. Умение анализировать требуемый результат и выбирать на этой основе исходные данные для решения проблемы;

2. Умение выделения операций, необходимых для решения задачи;

3. Способность выбора исполнителя, для осуществления этих операций;

4. Навык упорядочения операций и построения модели процесса решения;

5. Способность реализации процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить;

6. Возможность коррекции исходных данных или системы операций в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым». [19].

К специфическим свойствам алгоритмического стиля ученые относят:

1. Дискретность (пошаговость исполнения алгоритма, конкретизация действий, структурирование процесса выполнения операций);

2. Абстрактность (возможность абстрагирования от конкретных исходных данных и переход к решению задачи в общем виде);

3. Осознанная закрепленность в языковых формах (умение представить алгоритм при помощи некоторого формализованного языка). [19].

Алгоритмическое мышление тесно связано с логическим и поэтому иногда ученые не замечают разницу. Но согласно А.В. Рафаевой и Л.Г. Петерсону алгоритмическое мышление включает в себя ряд особенностей, свойственных логическому мышлению, однако требует и некоторых дополнительных качеств. Основными из них считаются умение находить последовательность действий, необходимых для решения поставленной задачи и выделение в общей задаче ряда более простых подзадач. Их решение приведет к решению исходной задачи. Наличие логического мышления не всегда предполагает наличие мышления алгоритмического. [4].

Петровский А.В. утверждает, что мышление школьников имеет достаточно большие, но не используемые резервы и возможности. Он считает, что «одна из основных задач психологии и педагогики – до конца вскрыть эти резервы и на их основе сделать обучение более эффективным и творческим. [10, с.221].

Из всего вышесказанного следует, что алгоритмический стиль мышления - понятие, которое психологами изучено еще не в полной мере. Как известно, обучение в школе сводится в основном к развитию логического мышления, но алгоритмическое мышление тоже необходимо развивать для повышения успешности ученика, подготовки его к самостоятельной жизни и стремления к всестороннему развитию личности каждого ученика.

1.2. Развитие алгоритмического мышления учеников девятого класса на уроках информатики

Возраст девятиклассников по периодизациям многих психологов относится к старшему подростковому периоду. Современный педагог должен обращать на это внимание и на практике выбирать особые методы работы с учениками, не забывая о дифференцированном подходе.

Это наиболее сложный переходный возраст от детства к взрослости, когда возникает центральное психиче­ское, личностное новообразование человека — «чувство взросло­сти». Специфическая социальная активность подростка заключа­ется в большой восприимчивости, сензитивности к усвоению норм, ценностей и способов поведения, которые существуют в мире взрослых и в их отношениях. Фельдштейн Д.И. относит возраст старших подростков (14-15 лет) к «утверждающе-действенной» фазе, когда домини­рует «готовность проявить себя, применить свои силы». [6, с.103].

Главная ценность подростка – система отношений со сверстника­ми, взрослыми, подражание осознаваемому или бессознательно следуемому «идеалу», устремленность в будущее (недооценка на­стоящего). Отстаивая свою самостоятельность, подросток форми­рует и развивает на основе рефлексии свое самосознание, образ «Я», соотношение реального и идеального «Я». На основе интел­лектуализации психических процессов происходит их качествен­ное изменение по линии все большей произвольности, опосредованности.

Подросток как субъект учебной деятельности специфичен местом в жизни на отрезке непрерывного, мно­гоступенчатого образования. Он для себя решает, прогнозиру­ет форму продолжения этого образования, в зависимости от это­го ориентируясь на ценности либо учения, либо трудовой дея­тельности, общественной занятости, межличностного взаимо­действия. [6, с.104].

Как уже было отмечено нами, неудовлетворительные результаты ЕГЭ по информатике получены в связи с недостаточным умением выпускников программировать. Миленький А. В. в своих статьях упоминает, что именно развитие алгоритмического мышления является первоочередной задачей обучения программированию. [22].

Неудовлетворительные результаты ЕГЭ по информатике показывают, что значительную трудность для школьников в курсе информатики представляет овладение алгоритмическим мышлением. Большинство психологов в качестве сензитивного периода данного стиля мышления выделяют период с 11-13 лет, о чем пишет в статье О.Е. Морелева. [23]. Но многие педагоги считают, что «алгоритмическое мышление в течение жизни развивается под воздействием внешних факторов, и в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровня его развития», о чем пишет А.В. Копаев. [16].

В методическом пособии к пропедевтическому курсу Босова Л.Л. обращает внимание на то, что «алгоритмическое мышление, рассматриваемое как представление последовательности действий, наряду с образным и логическим мышлением определяет интеллектуальную мощь человека, его творческий потенциал». И подтверждает это тем, что навыки планирования, привычка к точному и полному описанию своих действий «помогают школьникам разрабатывать алгоритмы решения задач самого разного происхождения». [5, с. 30].

Алгоритмическое мышление используют и развивают на многих предметах, таких как математика, технология, и даже литература и русский язык. Но наибольшее внимание его развитию уделяют на уроках информатики. Следовательно, учитель информатики должен приложить все усилия, чтобы способствовать его развитию.

Копаев А.В. в своей статье «Влияние современных информационных технологий на изучение основ алгоритмизации в средней школе» пишет, что «конечная цель развития алгоритмического мышления заключается в том, чтобы научить учеников выделять конкретное содержание в уже существующих алгоритмах», а так же выявлять содержание реальной задачи для построения алгоритма ее решения. [16].

Интересный способ описывает Миленький А.В. В своих статьях он акцентирует внимание на разработанном в Киевском институте связи инструментальном средстве – система АЛГОРИТМ. Данная система представляет собой интегрированную интерактивную среду, включающую алгоритмический и арифметический интерпретаторы, которая позволяет решать разнообразные задачи полностью на уровне алгоритмов. Она обеспечивает ввод, редактирование и отображение алгоритма на экране дисплея в стандартной форме, непосредственное выполнение его и вывод полученных результатов в символьном или графическом виде. Система позволяет работать с переменными и массивами, создавать линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы, структурировать их в виде процедур, вводить дополнительные пользовательские функции. [17].

От учащихся требуется составить алгоритм решения задачи и проверить его с помощью системы, затем на основе отлаженного алгоритма легко составить программу и убедиться в ее правильности, сопоставляя полученные результаты. Опыт обучения, описанный Миленьким А.В., свидетельствует о том, что общее время на получение работоспособной программы значительно сокращается, причем эффективность применения системы АЛГОРИТМ увеличивается по мере усложнения задач.

Данная система позволяет в своей среде выполнить все необходимые операции, связанные с построением алгоритма:

• Ввести в компьютер детальную блок-схему алгоритма;

• Отобразить перечень операций, реализуемых блоками алгоритма;

• Редактировать и видоизменять алгоритм;

• Установить любую комбинацию точек останова и задать вывод значений контрольных переменных, что позволяет отладить алгоритм в пошаговом режиме;

• Вывести полученные результаты в виде числовых значений и в виде графиков;

• Сохранить созданный алгоритм в файле и загрузить его из файла.

Предусматривается два режима создания алгоритма: упрощенный и полнофункциональный. В первом режиме используется заранее составленный преподавателем набор операторов, вводимый из файла. Создание алгоритма в этом режиме сводится к построению блок-схемы и «вставке» в каждый блок одного из заданных операторов. Во втором режиме операторы для каждого блока составляются и вводятся пользователем самостоятельно. Благодаря интерпретаторам и встроенным модулям составленный алгоритм может быть запущен на выполнение. [17].

Возможности системы позволяют:

• Строить линейные, разветвленные и циклические алгоритмы, причем предусмотрено 3 вида цикла и допускаются их вложения.

• Объединять блоки алгоритма в процедуры разного уровня, использовать не только стандартные математические, но и определять собственные функции, в том числе вложенные друг в друга.

• Предусмотрена работа с матрицами. [17].

Недостаток данного способа состоит в том, что система Алгоритм предназначена для работы в операционной системе Windows. Но с 01.09.2010 года большинство школ РФ вынуждены перейти на бесплатную операционная система Linux. Следовательно, все учителя не смогут использовать эту систему для развития алгоритмического мышления.

Психологи выделяют методические приемы, применение которых способствует развитию алгоритмического стиля мышления при изучении «Алгоритмизации и программирования»:

• Оптимизация готового алгоритма;

• Поиск и исправление синтаксических и семантических ошибок в алгоритме;

• Усвоение алгоритмов решения основных типовых задач;

• Создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение самим учеником или выбранным исполнителем. [19].

Из этого можно выявить, что именно изучение «Управление и алгоритмы» способствует в большей степени развитию алгоритмического стиля мышления у учащихся девятого класса.

Мы считаем, что, опираясь на методические приемы в сочетании с блок-схемами, мы сможем повысить уровень алгоритмического мышления у учеников девятого класса. Важно отметить, что работа со средством, описанным А.В. Миленьким, тоже основывалась на построении блок-схем.

Блок-схема – «форма записи алгоритма, при которой для обозначения различных шагов алгоритма используются геометрические фигуры»: овал – начало и конец, параллелограмм – ввод/вывод, ромб – принятие решения, прямоугольник – выполнение действия. Стрелки, связывающие эти фигуры, задают порядок выполнения соответствующих шагов. [14, с. 149].

Как утверждает Е.П. Бакай «при обучении алгоритмизации необходимо использовать унифицированную и формализованную процедуру перехода от словесно-формульного описания метода решения задачи к схеме алгоритма этой задачи, причем такой схеме, которая может быть формально перекодирована в программу на алгоритмическом языке». [3]. Именно таким методом решения задачи и является запись алгоритма в виде блок-схем. Это наглядная и наиболее понятная форма записи алгоритма для учеников девятого класса.

Поскольку мы исследуем алгоритмическое мышление детей при изучении темы «Управление и алгоритмы» необходимо знать ее основные понятия, так как сам материал оказывает огромное влияние на развитие данного стиля мышления.

Педагоги дают разные определения понятия алгоритм:

Босова Л.Л. определяет алгоритм, как «предназначенное для конкретного исполнителя точное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи». [5, с.213].

Семакин И.Г. понимает под алгоритмом «понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату». [11, с. 198].

Угринович Н.Д. подразумевает под алгоритмом «строго детерминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд». [14, с. 146].

Все они похожи, но мы будем придерживаться определения И.Г. Семакина, так как оно более понятно ученикам девятого класса и максимально отражает свойства алгоритма.

Алгоритмы играют большую роль в нашей жизни, хоть не каждый об этом задумывается. Достаточно почитать нормативные акты, инструкции, регламенты и правила в государственных органах и частных компаниях, письма Министерства финансов, описывающие правила, алгоритмы и методики ведения бухучета и многое другое, и мы понимаем, что без умения работать с алгоритмами в социальной сфере человеку тяжело, так как алгоритмическое мышление недостаточно развито.

В определении встречается понятие «Исполнитель» – тот, для кого предназначен данный алгоритм. Примеры: алгоритм-рецепт – исполнитель-повар, алгоритм-инструкция – исполнитель-человек, алгоритм-программа – исполнитель-компьютер. У каждого исполнителя имеется своя система команд, которые он может исполнить. Такой перечень называют системой команд исполнителя (СКИ).

Последовательность команд является алгоритмом, если она обладает следующими свойствами:

1. Дискретность – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение шагов. Преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Точность – каждая команда алгоритма должна быть четкой, недвусмысленной.

3. Понятность – алгоритм должен состоять только из тех команд, которые входят в СКИ.

4. Конечность (результативность) – исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов и привести к какому-либо результату.

5. Полнота – только имея полный набор данных можно решить поставленную задачу.

6. Массовость – возможность применения алгоритма для решения однотипных задач.

Рассмотрим стандартные виды алгоритмов:

1. Линейный алгоритм, иначе называют «Следование»;

2. Разветвляющийся алгоритм;

3. Циклический алгоритм.

Линейный алгоритм – это алгоритм, команды в котором выполняются последовательно одна за другой. [14, с.150]. [Приложение 1].

В разветвляющемся алгоритме та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия. [Приложение 2]. Условие – это высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным. Условие может быть простым или сложным. Пример простого высказывания: 53; пример сложного высказывания: 2*8=4*х.

Разветвляющийся алгоритм может использоваться в сокращенной форме, когда при ложном значении условия никаких действий выполнять не нужно. [Приложение 3].

Циклический алгоритм используется при необходимости повторения действий.

Существует несколько видов циклического алгоритма:

1. Цикл со счетчиком (циклический алгоритм с известным числом повторений). [Приложение 4].

В начале выполнения этого цикла необходимо задать начальное и конечное значения счетчика. При каждом проходе цикла счетчик увеличивается на величину шага, например в языке программирования Pascal на единицу.

Если счетчик доходит до заданной границы или переходит ее, то цикл завершается и выполняются следующие за ним действия.

1. Циклические алгоритмы с условием.

   1. Циклический алгоритм с предусловием – тело цикла выполняется пока условие удовлетворено. Основное отличие данного цикла в том, что он может не выполниться ни разу, если условие не будет удовлетворено. [Приложение 5].

   2. Циклический алгоритм с постусловием – тело цикла выполняется до тех пор, пока не будет удовлетворено условие. Данный цикл обязательно выполнится хотя бы один раз, независимо от истинности условия. [Приложение 6].

В ходе выполнения алгоритма мы, как правило, работаем с переменной, например, присваиваем ей какое-либо значение, изменяем его в ходе выполнений заданных действий и т.д. В физическом смысле переменная – это ячейка памяти, в которую мы помещаем какое-либо значение.

Для решения задачи часто одного вида алгоритма недостаточно, поэтому составляют их комбинации, причем конструкции могут быть вложенными друг в друга.

Использование основных видов алгоритмов способствует повышению уровня алгоритмического мышления, поэтому мы считаем, что на начальных этапах изучения алгоритмизации и программирования эффективно составлять блок-схемы с учениками, а так же создавать условия для их самостоятельной работы. Составление блок-схем активизирует и развивает такие компоненты алгоритмического мышления, как умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык упорядочения операций и построения модели процесса решения.

Составив алгоритм в виде блок-схемы, ученик уже способен применить следующий компонент исследуемого стиля мышления – способность реализации процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить. Таким образом, каждый из компонентов, над которым происходит усиленная работа, влечет за собой развитие и применение следующего компонента алгоритмического мышления.

Из этого следует, что в результате применения пятого компонента перед учеником встает проблема: как найти ошибку в написании алгоритма, если полученные результаты не соответствуют тем, которые следовало получить?

Поэтому учитель должен обратить внимание на работу над последним компонентом алгоритмического мышления, а именно: возможность коррекции исходных данных или системы операций в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым. В своей статье Чистяков А.В. акцентирует внимание на то, что «как обязательный элемент обучения алгоритмизации должна входить отладка алгоритма каждого вида. Она позволяет учащимся «прочувствовать» суть каждого вида алгоритмов, предлагает им правила самоконтроля – правила нахождения ответов к задачам алгоритмизации, позволяет понять и закрепить принципы отладки программ». [16].

Очевидно, что развитие каждого компонента алгоритмического мышления ведет к развитию самого алгоритмического мышления в целом.

Рассмотрим применение методических приемов для развития алгоритмического мышления учащихся девятого класса, используя блок-схемы. В качестве примера возьмем следующую задачу, доступную для ученика девятого класса при изучении раздела «Управление и алгоритмы».

Задача 1: Запросить у пользователя два целых числа и вывести их сумму на экран.

Для решения данной задачи рационально использовать линейный алгоритм. Укажем последовательность действий для решения задачи, используя естественный язык:

1. Ввод двух чисел – а,b.

2. Суммирование чисел a,b.

3. Вывод результата – s на экран.

Приведем алгоритм решения этой задачи в виде блок-схемы:

Рисунок 1. Алгоритм решения задачи на сумму двух чисел.

Используя составленную блок-схему ученику проще составить программу на любом языке программирования, в том числе и на языке Pascal.

При решении этой задачи нужно использовать третий методический прием, а именно: усвоение алгоритмов решения основных типовых задач, Сама задача подразумевает использование первой части четвертого методического приема, а именно: создание нового алгоритма, его запись. Использование этих приемов мы сможем воздействовать на второй и четвертый компонент алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи, навык упорядочения операций и построения модели процесса решения.

Когда алгоритм создан, есть необходимость проверки его работы, для этого будем использовать таблицу трассировки. Туда включены аргументы, результаты и промежуточные переменные:

№ шага	a	b	s
1.	2	3
2.			5

Для ее выполнения нужно пошагово выполнить действия алгоритма. В этом выражается свойство дискретности алгоритмического мышления. При создании таблицы трассировки мы используем вторую часть четвертого компонента: проверка и исполнение алгоритма самим учащимся или выбранным исполнителем. Этот прием воздействует на пятый компонент алгоритмического мышления: способность реализации процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить.

В свою очередь работа этого компонента влечет за собой развитие следующего – возможность коррекции исходных данных или системы операции в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым. Но для этого необходимо применить второй прием: поиск и исправление синтаксических и семантических ошибок в алгоритме. При обучении учеников девятого класса мы не можем воздействовать на третий компонент, так как исполнителем является либо сам ученик, либо компьютер. Развитие третьего компонента должно идти в пропедевтическом курсе предмета информатики.

При решении более сложных задач уместно применение первого приема: оптимизация готового алгоритма, чтобы ученики могли составлять более рациональные алгоритмы.

Рассмотрим принцип составления алгоритмов с использованием других видов алгоритмических конструкций.

Задача 2: Запросить у пользователя целое число – a. Если оно положительно, то вывести «ДА», иначе «НЕТ».

Решение данной задачи сводится к следующим действиям:

1. Ввод числа а.

2. Проверка: является ли число а положительным? Для этого используется граница – 0.

3. Вывод соответствующего результата.

Cоставим алгоритм в виде блок-схемы, используя разветвляющийся алгоритм, результат представлен на рис.2.

Рисунок 3. Алгоритм решения задачи с помощью разветвляющегося алгоритма.

Таблица трассировки алгоритма:

№ шага	a	условие	вывод
1.	-3
2.		-30 Нет
3.			нет

Задача 3: Запросить у пользователя три целых числа, вычислить их произведение и вывести на экран.

Составим алгоритм решения данной задачи на неформальном языке:

1. Запросить число.

2. Умножить его на произведение, накопленное на данный момент.

3. Запросить число. Умножить второе число на произведение, накопленное на данный момент (а).

4. Запросить число. Умножить третье число на произведение, накопленное на данный момент (а*a).

5. Вывести результат произведения.

В виде блок-схемы решение задачи представлено на рисунке 3.

Рисунок 3. Решение задачи с помощью циклического алгоритма с известным числом повторений.

Таблица трассировки к задаче 4 в приложении 21.

Задача 4: Запрашивать у пользователя целые числа и вычислять их сумму, пока не будет введен нуль. Вывести на экран результат.

Данную задачу можно решить любым циклом с условием. Составим алгоритм решения с использованием цикла с постусловием:

1. ввод числа;

2. Добавить его к сумме предыдущих чисел;

3. Проверка: является ли число нулем? Если да, то выполнять действие 4, иначе вернуться к действию 1.

4. Вывод результата произведения.

В виде блок-схемы решение задачи представлено на рисунке 4.

Рисунок 4. Алгоритм, составленный с помощью циклического алгоритма с постусловием.

В этом алгоритме тело цикла обязательно выполнится хотя бы один раз, так как проверка условия осуществляется в конце оператора.

Решим данную задачу, используя цикл с предусловием. Тогда неформальный алгоритм будет выглядеть иначе:

1. Запросить первое число;

2. Проверка: Не является ли число нулем? Если нет, то выполнять действия 3,4, если число является нулем, тот выполнять действие 5.

3. Умножить число на имеющееся произведение.

4. Запросить следующее число.

5. Вывести результат на экран.

Решение задачи представлено на рисунке 5.

ДА НЕТ

Рисунок 5. Алгоритм, составленный с помощью циклического алгоритма с предусловием.

Из вышесказанного следует выделить, что алгоритмическое мышление используется на разных уроках, но развивают его лишь немногие из них. В разделе информатики «Управление и алгоритмы» можно развить алгоритмическое мышление наиболее эффективно, чем на других предметах, поэтому необходимо выбрать доступный способ для его развития. Используя методические приемы и блок-схемы как наиболее доступный для восприятия способ записи алгоритма, возможна активизация и развитие компонентов алгоритмического мышления.

ГЛАВА II. Содержание опытно-практической работы по развитию алгоритмического мышления учеников 9 класса на уроках информатики с помощью блок-схем

2.1. Организация опытно-практической работы

Базой исследования для проведения нашей опытно-практической работы является государственное муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №10.

В кабинете информатики №16, где проходили наши уроки, находится интерактивная доска и мультимедийный проектор, которые активно использовались нами на уроках для активизации познавательной деятельности учащихся и реализации других задач урока.

Базовый курс в девятом классе преподается по учебно-методическому комплекту И.Г. Семакина, в который входит учебник, задачник-практикум, методическое пособие и комплект цифровых образовательных ресурсов.

Учебник состоит из двух разделов. В первом содержится обязательный материал, а во втором дополнительный материал к темам первой части, что обеспечивает двухуровневое изучение некоторых разделов курса, в том числе и алгоритмизации. В конце каждого раздела присутствуют логические схемы основных понятий изученной темы для формирования системности материала. В методической структуре учебника большое значение придается выделению основных знаний и умений, которые должны приобрести учащиеся. Этому служат упомянутые выше логические схемы, разделы «Коротко о главном» в конце каждого параграфа, разделы «Чему вы должны научиться, изучив главу …» в конце каждой главы, глоссарий курса в конце книги. [11].

Исходя из содержания раздела «Управление и алгоритмы» в данном учебнике, мы сделали вывод о том, что автор предлагает начинать его изучение с графических исполнителей. Есть материал, который разобран на блок-схемах, но заданий на развитие конкретных компонентов алгоритмического мышления мало и, как правило, только на компонент создания готового алгоритма. В теме «Программное управление работой компьютера» задачи разбираются на алгоритмическом языке и затем переводятся на язык программирования Паскаль. В ходе этого раздела некоторые задачи разбираются и на языке блок-схем, но чаще на алгоритмическом и на Паскале.

Задачник - практикум включает в себя материалы по всем общепризнанным содержательным линиям предмета информатика и ИКТ. Он содержат обширный материал для организации практической работы на уроках и домашней работы учащихся по разделу «Управление и алгоритмы». В нем содержатся задания для теоретического выполнения и для практической работы на компьютере. Имеется большое число заданий на создание алгоритма, и учитель может сам выбрать форму записи, которую он будет использовать на своих уроках. [13, 20].

В методическом пособии раскрывается концептуальное содержание базового курса, показывается целостность курса, логичность его структуры. Рассматриваются проблемы методики преподавания базового курса, организации занятий, контроля знаний учащихся. Здесь можно найти поурочный учебный план, систему проверочных тестов, рекомендации по решению задач и дополнительный учебный материал. В качестве дополнения Семакин И.Г. создал свою коллекцию цифровых образовательных ресурсов, которые могут использовать учителя для повышения наглядности и эффективности обучения и формирования целостного представления об изучаемом материале. В их число входят и «Системы основных понятий по главе «Управление и алгоритмы».

Горбунова Т. М., методист ГОУ РК «ИПКРО» создала обзор УМК по информатике на 2009-2010 учебный год. В этой работе она отметила основные достоинства авторской концепции Семакина И.Г., а именно: полнота, доступность изложения материала, вариативность преподавания. [20]. Мы соглашаемся с ее мнением и считаем разумным добавить к достоинствам этого УМК систематичность изложения материала и полное соответствие образовательным стандартам основного общего образования по Информатике и ИКТ. В г. Рыбинске в большинстве школ базовый курс «Информатика и ИКТ» изучается именно по УМК И.Г. Семакина, что является неоспоримым доказательством этой позиции.

Из этого можно сделать вывод о том, что учебник содержит недостаточный материал решения задач с использованием блок-схем, учащиеся не смогут воспользоваться учебником для проработки задач по нашей теме, так как мы не предполагаем изучения графических исполнителей, это должно изучаться в пропедевтическом курсе информатики. Теоретические моменты в учебнике хорошо освящены. Но нам следует использовать другие источники для подбора задач для их проработки. Для этого мы можем воспользоваться задачником, но решения в виде блок-схемы составить самостоятельно.

В ходе нашего исследования мы провели опытное обучение на уроках информатики и ИКТ в 9Б классе. В состав группы входило 23 обучающихся. Все они разного уровня обученности. Здесь были дети, преуспевающие в нашем предмете, и были учащиеся, у которых очень слабая мотивация к учебной деятельности. Многие учащиеся проявляли интерес к изучаемой теме, активно участвовали в различных видах деятельности.

Были ученики, которые всегда стремились выполнить домашнее задание и убедиться в правильности решения, но были и те, кто систематически не выполнял домашнее задание, ссылаясь на его сложность.

В классе были межличностные конфликты, и при их решении требовалось обратить внимание на особенности подросткового возраста и индивидуальные особенности обучающихся, а главное на взрослость – как основное новообразование.

Согласно стандарту основного общего образования по Информатике и ИКТ учащиеся девятого класса в рамках темы «Управление и алгоритмы» должны изучить следующие темы:

1. Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Возможность автоматизации деятельности человека.

2. Исполнители алгоритмов (назначение, среда, режим работы, система команд). Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ).

3. Алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение. Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм.

4. Алгоритмы работы с величинами: типы данных, ввод и вывод данных.

5. Языки программирования, их классификация.

6. Правила представления данных.

7. Правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, ветвления, цикла. Правила записи программы.

8. Этапы разработки программы: алгоритмизация – кодирование - отладка – тестирование.

9. Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, списки, деревья, графы.

Часть тем мы будем преподавать учащимся с использованием блок-схемы, как формы записи алгоритма.

В рамках этой темы учащиеся должны выполнить следующие виды практических работ:

1. Разработка линейного алгоритма (программы) с использованием математических функций при записи арифметического выражения.

2. Разработка алгоритма (программы), содержащей оператор ветвления.

3. Разработка алгоритма (программы), содержащей оператор цикла.

4. Разработка алгоритма (программы), содержащего подпрограмму.

5. Разработка алгоритма (программы) по обработке одномерного массива.

6. Разработка алгоритма (программы), требующего для решения поставленной задачи использования логических операций.

В результате изучения темы «Управление и алгоритмы» учащиеся должны знать основные свойства алгоритмов, типы алгоритмических конструкций: следование, ветвление, цикл; понятие вспомогательного алгоритма, уметь выполнять базовые операции над объектами: цепочками символов, числами, списками, деревьями; проверять свойства этих объектов; выполнять и строить простые алгоритмы. А так же учащиеся должны использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. В стандарте указано, что ученики в этих целях должны составлять простейшие алгоритмы (в том числе и блок-схемы).

Таким образом, большинство компетенций, которыми должны владеть учащиеся по изучению данного раздела мы можем сформировать с использованием блок-схем.

В ходе нашего исследования была проведена диагностика среди учащихся 9Б класса, определяющая уровень алгоритмического мышления каждого ученика. Поскольку вопрос об алгоритмическом мышлении рассматривается не так давно и материалов об этом не много, нам пришлось самим составить комплекс задач, в который мы постарались включить задания на проверку различных компонентов алгоритмического мышления. [Приложения 7, 8].

Задачи в обоих вариантах имеют одинаковую направленность, выполнение каждого из них мы оценивали в баллах. Каждый балл приравнивался одному проценту, то есть максимальное число баллов, которое ученик мог получить за выполнение всех заданий равно 100. Первое задание направлено на проверку наличия первого компонента алгоритмического мышления, а именно: умение анализировать требуемый результат и выбирать на этой основе исходные данные для решения проблемы. В случае неверно составленной комбинации ученик может проверить себя, при этом опираясь на пятый и шестой компоненты: способность реализации процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить, и возможность коррекции исходных данных. При выполнении этого задания ученик мог максимально набрать 15 баллов. Второе задание анализирует уровень развития второго компонента алгоритмического мышления, а именно: умения выделения операций, необходимых для решения задачи. Это задание оценивалось нами в 20 баллов. Третье задание направлено на выбор исполнителя для решения задачи и способность выделения операций, необходимых для решения задачи, то есть участвуют третий и второй компонент алгоритмического мышления. (20 баллов). В четвертом задании упор идет на четвертый и шестой компоненты алгоритмического мышления, а именно: навык упорядочения операций и построения модели процесса решения, и возможность коррекции системы операций. (25 баллов). Пятое задание состоит из двух частей, первая из которых направлена на диагностику пятого компонента, а вторая на проверку шестого: способность реализации процесса решения и возможность коррекции системы операций в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым. Первая часть этого задания оценивалась нами в 5 баллов, а при выполнении второй части ученик мог максимально набрать 15 баллов.

Для того, чтобы отслеживать уровень развития алгоритмического мышления каждого ученика и всего класса в целом, мы выделили 3 уровня его развития: 1-49% - низкий, 50-74% - средний, 75-100% - высокий.

В связи с личными причинами 5 обучающихся отсутствовали на начальной диагностике алгоритмического мышления, в ней приняли участие 18 человек.

Проверив работы детей, мы распределили их по выделенным выше уровням и получили следующие результаты: двое диагностируемых учеников (11,1%) не выполнили ни одно из заданий. Это значит, что ни один компонент их алгоритмического мышления не развит, а значит и сам изучаемый нами стиль мышления тоже.

У шести диагностируемых учеников (33,3%) низкий уровень развития алгоритмического мышления, причем в разной степени. Восемь диагностируемых (44,5%) имеют средний уровень алгоритмического мышления. И лишь 2 человека (11,1%) имеют высокий уровень алгоритмического мышления, причем их показатель находится на нижней границе.

Проанализировав эти показатели, мы сделали вывод о том, что большинству обучающихся этого класса нужна помощь в развитии алгоритмического мышления. Обучение в средней школе главным образом направлено на развитие логического мышления. Многие учителя не уделяют достаточного внимания алгоритмическому мышлению. Мы считаем это главной причиной его низкого уровня у подавляющего большинства учащихся 9Б класса. Важным фактором в развитии личности является стремление к саморазвитию. Созданные учителем условия не сыграют своей роли без активного участия ученика, его сознательности. Отсутствие стремление к саморазвитию у многих учащихся обусловлено их возрастными и индивидуальными особенностями.

Таким образом, МОУ СОШ №10 является подходящей базой для проведения опытно-исследовательской работы на уроках информатики и ИКТ, так как собранные нами сведения об учениках 9Б класса говорят о том, что необходимо приложить все усилия для создания условий развития их алгоритмического мышления. Разная степень успеваемости учащихся позволит увидеть, как наша работа повлияет на уровень развития алгоритмического мышления каждого ученика.

2.2. Проведение опытно-практической работы

На основании полученных результатов для развития алгоритмического мышления нами разработана серия из десяти конспектов, куда были включены задания на развитие разных компонентов алгоритмического мышления с использованием методических приемов, упомянутых нами в главе I.

При составлении этих конспектов мы опирались на рабочую программу учителя информатики МОУ СОШ №10 Смирновой Валерии Владимировны, фрагмент которой представлен в приложении 20.

Обратимся к конспекту урока №1. [Приложение 8]. Именно в начале этого урока и была проведена начальная диагностика алгоритмического мышления учащихся. На выполнение заданий было отведено 15 минут. В течение этого времени учитель исполнял роль консультанта. Поскольку дети таких заданий не решали прежде, нам пришлось пояснять правила их выполнения.

В основной части урока шло знакомство с основными понятиями раздела «Управление и алгоритмы». Для достижения эффективности обучения мы широко использовали метод наглядности: шла работа с презентацией, подготовленной нами самостоятельно. Презентация содержала основные определения, которые дети записывали в тетрадь, схемы и графические изображения. Таким образом, мы постарались создать условия для воздействия на все информационные каналы. Прежде чем дать детям определение «Исполнителя», мы постарались выявить их знания по этому вопросу, так как они встречались с этим понятием в пропедевтическом курсе информатики.

Использовав метод работы с книгой, мы стремились привлечь к работе всех учеников и сменить на время вид деятельности, в этих же целях мы использовали принцип связи теории с накопленным жизненным опытом учащихся. После этого мы изучили основные свойства алгоритма, все тек же используя жизненные примеры для включения детей в работу и доступности изложения учебного материала.

Мы познакомили детей со схемой основных видов алгоритмов, и перешли непосредственно к изучению блок-схем. После того, как мы ознакомили детей с основными понятиями мы перешли к подробному изучению первого вида алгоритмов – линейному с использованием блок-схем. И первая классическая задача на закрепление линейного алгоритма – нахождение суммы двух чисел. Сначала составляется алгоритм на естественном языке, а затем он переводится на язык блок-схем, используя те знания, которые учащиеся получили на этом занятии. Поскольку это первый алгоритм, с которым учащиеся сталкиваются в базовом курсе, учитель составляет этот алгоритм на доске с подробными комментариями. При этом мы стараемся включить всех учащихся в этот процесс, так как уже здесь используются третий и четвертый методические приемы развития алгоритмического мышления: усвоение алгоритмов решения основных типовых задач и создание нового алгоритма, его запись. Последний прием используется для воздействия на второй и четвертый компоненты алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык их упорядочения и построения модели процесса решения. Когда алгоритм создан, учитель отвечает на возникшие у учеников вопросы.

Домашнее задание предполагает доработку готового алгоритма, выполняющего конкретную задачу. Для того, чтобы дети успешно справились с домашней работой мы вместе составляем алгоритм на естественном языке и поясняем, какие команды детям остается перевести на язык блок-схем.

На этом первый урок окончился. Мы считаем, что мы полностью выполнили поставленную перед собой образовательную цель, старались воздействовать на непроизвольную память детей при решении задач (когда от детей требовалось постоянно вспоминать назначение блоков в схеме), а так же применили два методических приема для развития алгоритмического мышления учеников. На уроке присутствовало 18 человек. Урок был насыщен новым материалом и его темп был достаточно быстрый, но мы постарались использовать смену видов деятельности и высокую наглядность для повышения эффективности обучения.

Перейдем ко второму конспекту наших уроков. [Приложение 9]. Он предполагает закрепление темы «Линейный алгоритм», поэтому насыщен различными задачами. Вначале урока обговаривается место урока в курсе и производится задел на последующее изучение новой темы. Прежде чем начать работу с новыми задачами, учитель проверяет, как дети справились с домашней работой, для того, чтобы проанализировать их успеваемость, качество проведения прошлого занятия и проработку материала детьми самостоятельно. Один ученик вставляет нужные команды в пустые блоки, остальные контролируют себя и его, корректируют и дополняют ответ. В виду того, что мы заметили пассивность некоторых учащихся, подробно прокомментировали выполненное задание и ответили на возникающие вопросы. При выполнении этого задания нами использовалась часть четвертого методического приема: создание нового алгоритма. Но из задачи видно, что дети лишь дорабатывают данный алгоритм, но все же производят его запись. Упор производился на второй компонент изучаемого нами стиля мышления, а именно: умение выделения операций, необходимых для решения задач.

После того, как у учеников появились небольшие умения составления линейного алгоритма, мы сочли нужным использование второй части четвертого методического приема для развития их алгоритмического мышления: проверка алгоритма и исполнение самим учеником, для чего использовали таблицу трассировки. С помощью этого приема мы стремились воздействовать на такой компонент изучаемого нами мышления, как способность реализации процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить. В ходе выполнения таблицы трассировки мы пытались активизировать специфическое свойство алгоритмического мышления - дискретность, то есть пошаговость исполнения алгоритма, конкретизацию действий.

При решении следующей задачи мы использовали четвертый прием для развития алгоритмического мышления, который воздействовал на второй и четвертый компонент: умение выделения операций для решения задачи и построения модели процесса решения. На уроке возникали проблемы из-за отказов некоторых учеников выходить к доске, в связи со слабым пониманием материала, но мы старались помочь индивидуально детям, выходившим к доске, и эти проблемы были устранены.

Следующее задание отличается от тех, что дети выполняли ранее. Здесь мы использовали второй прием развития алгоритмического мышления: поиск и исправление синтаксических и семантических ошибок в алгоритме. В задании не было синтаксических ошибок, так как мы посчитали нужным сначала закрепить у учащихся назначение различных блоков в схеме. Фактически ребята должны были расставить команды на свои места. У некоторых детей это задание вызвало затруднение из-за низкого уровня развития алгоритмического мышления, но некоторые дети, слабо справившиеся с входным рейтингом, заинтересовались этой темой и стремились ей овладеть, в результате чего добивались успехов. Прием, примененный на этом этапе, направлен на воздействие на четвертый компонент: навык упорядочения операций и построения модели процесса решения задачи.

После выполнения задания мы предоставили учащимся возможность проконтролировать себя: верный вариант был показан на доске. После того, как алгоритм был проверен и скорректирован детьми в соответствии с верным, им было предложено выполнить таблицу трассировки, что предполагает четвертый методический прием, способствующий развитию алгоритмического мышления. Все это направлено на формирование дискретности алгоритмического мышления.

Следующая задача содержит в себе второй и четвертый прием, причем в этом случае алгоритм уже содержит синтаксические ошибки для проверки усвоения прорабатываемого материала. Воздействие идет на второй, четвертый, пятый и шестой компоненты алгоритмического мышления. Учащимся дается время на подготовку, затем обговариваются ошибки, после чего учащиеся в парах составляют верный алгоритм. Затем индивидуально составляют таблицы трассировки, где вновь применяется четвертый прием и идет воздействие на пятый компонент. Анализ выполнения показал нам, что выполнение таблицы трассировки все же вызывает затруднения у многих ребят. Поэтому мы пришли к выводу о том, что этот прием необходимо использовать как можно больше для формирования способности реализации процесса решения задачи и соотнесения результатов с тем, что следовало получить.

В качестве домашнего задания учащимся предложено составить таблицу трассировки для алгоритма, представленного на доске. В оставшееся время урока ребята определяют назначение данного нами алгоритма и воспроизводят его в текстовом процессоре MS Word для повышения мотивации и смены видов деятельности.

Поскольку тип второго урока – повторительно-обобщающий, в ходе его максимально решались как образовательные, так и развивающие задачи. Шло постоянное воздействие на все компоненты алгоритмического мышления, кроме способности выбора исполнителя, поскольку таблицу трассировки выполняли учащиеся, то есть сами являлись исполнителями. На этом уроке у Андрея Г., Глеба Г., Артема Д., Ивана К. и Сергея Ш. обнаружились трудности при решении простых задач на составление линейного алгоритма. Поэтому во время коллективных решений мы больше внимания уделяли проработке уже составленных алгоритмов, чтобы ученики понимали принцип действия и, следовательно, принцип составления линейного алгоритма.

Обратимся к конспекту третьего урока. [Приложение 10]. Вначале урока мы проводим небольшой теоретический диктант, а затем знакомим учащихся с необходимыми теоретическими моментами по теме «Разветвляющийся алгоритм». После этого мы на конкретной задаче, причем подобран максимально простой и жизненный пример, так как алгоритм должен в зависимости от наличия или отсутствия дождя определить дальнейшие действия. При работой над этой задачей использована первая часть четвертого методического приема для развития алгоритмического мышления: создание нового алгоритма и его запись. Этот прием способствует развитию второго и четвертого компонентов интересующего нас мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык построения модели процесса ее решения.

Для усвоения материала мы взяли следующую задачу, в которой уже использовались переменные и математические операции.

Нами использован второй и четвертый методический прием развития алгоритмического мышления, а именно: усвоение алгоритмов решения основных типовых задач и создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение самим учеником. Использование этих приемов в имеющихся условиях способствует активизации и развитию первого, второго, четвертого и пятого компонентов алгоритмического мышления. При неверном решении ученик должен применить и шестой компонент, но для этого нам нужно было использовать второй методический прием. Но поскольку мы составляли блок-схему для решения задачи вместе с учениками, такой ситуации не произошло.

После того, как было решено несколько задач на составленные полной формы разветвляющегося алгоритма, мы познакомили детей с сокращенной формой изучаемого вида алгоритма. Для усвоения этого вида мы решили одну задачу в классе и более простую задачу дали в качестве домашнего задания. При решении задачи в классе мы использовали четвертый методический прием для развития алгоритмического мышления: создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение самим учеником. Этот прием способствует развитию второго и четвертого компонентов интересующего нас мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык построения модели процесса решения.

При работе учащихся над домашней работой использована часть четвертого методического приема: создание нового алгоритма и его запись. Воздействие идет на второй и четвертый компонент алгоритмического мышления.

Мы считаем, что создали необходимые условия на уроке для достижения его целей. Объяснение принципа действия разветвляющегося алгоритма на простых жизненных задачах помогло ребятам лучше понять новую тему и применить знания при решении задач. На уроке к доске мы вызвали Ивана К., так как у него были явные трудности при составлении алгоритма. несмотря на это он вышел к доске и благодаря нашим объяснениям смог составить разветвляющийся алгоритм для решения поставленной задачи. По эмоциональному состоянию ученика было видно, что к концу выполнения задания у него исчезла нерешимость и неуверенность в себе. Этот ученик заинтересовался темой и в течение оставшегося времени активно участвовал в обсуждении решений. Особенно активно работали на уроке Антон Р., Дмитрий П., Роман М. Несмотря на то, что у двух последних ребят не всегда получалось справиться с задачей, они стремились все понять.

Обратимся к конспекту четвертого урока, проведенного нами. [Приложение 11]. Это повторительно-обобщающий урок по теме «Разветвляющийся алгоритм». Поэтому в начале урока мы провели небольшую самостоятельную работу для проверки усвоения изученного материала по этой теме.

В первом задании ученики должны применить второй и четвертый компоненты алгоритмического мышления, а именно: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык построения модели процесса ее решения. При выполнении второго задания – первый компонент алгоритмического мышления: умение анализировать требуемый результат и выбирать на этой основе исходные данные для решения проблемы. При выполнении последнего задания ученики должны проявить пятый компонент своего алгоритмического мышления: способность реализации процесса решения задачи и соотнесение результатов с тем, что следовало получить. Результаты выполнения этих работ показали, что следует больше внимания уделять выполнению таблицы трассировки и составлению алгоритмов.

Мы предлагаем ученикам очередную задачу, заранее зная, что ее решение приведет к новой теме, то есть мы эмпирическим путем приводим детей к тому, что в некоторых задачах нужно использовать вложенные разветвляющиеся алгоритмы. При решении задачи использован четвертый методический прием для развития алгоритмического мышления: создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение алгоритма самим учащимся. Воздействие направлено на развитие второго, четвертого и пятого компонентов.

Решить следующую задачу мы предложили желающему ученику. Задача эта проще и взята из жизни. При ее решении мы использовали четвертый методический прием для развития алгоритмического мышления: создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение алгоритма самим учащимся. Воздействие направлено на развитие второго, четвертого и пятого компонентов.

Следующее задание, которое мы предложили учащимся содержит в себе первую часть четвертого компонента. Они должны были создать алгоритм, состоящий из трех вложенных разветвляющихся алгоритмов. Для этого к доске мы вызвали одного ученика. Остальные учащиеся помогали ему и алгоритм был составлен без особых трудностей. Задание подразумевало использование части четвертого методического приема: создание и запись алгоритма. Прием способствовал активизации и развитию второго и четвертого компонента алгоритмического мышления.

Следующую задачу мы решали у доски с подробным объяснением и старались максимально наводить учеников на решение. Мы использовали третий методический прием: усвоение алгоритмов решения основных типовых задач. Здесь нами был использован и четвертый методический прием, так как мы создавали новый алгоритм и записывали его на языке блок-схем. Все приемы, которые мы использовали при выполнении этого задания, были направлены на развитие второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления.

При выполнении домашнего задания воздействие пойдет на развитие второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления благодаря использованию четвертого методического приема.

В ходе урока мы стремились достижения развивающей цели нашего урока, для этого мы старались использовать различные приемы развития алгоритмического мышления, в основном на этом уроке мы использовали прием навыка построения и записи алгоритма. Все так же активно участвовали в ходе урока Антон Р., Дмитрий П. и Роман М. Ребята помогали остальным в решении задач. Антон Р. подробно комментировали решенные у доски задачи, учащиеся понимали его и корректировали при обнаружении неточностей или ошибок.

Очень скромно на уроке вели себя девочки. Они старались остаться незамеченными, но при решении задач все же не отказывались выходить к доске и смогли понять составленный алгоритм.

Рассмотрим конспект пятого урока. [Приложение 12]. Это урок изучения нового материала, на нем мы знакомим учащихся с третьим видом алгоритмов – циклическим, изучаем классификацию циклов и останавливаемся на циклическом алгоритме с предусловием. После того, как мы познакомили детей с теоретическими аспектами этого вопроса, переходим к закреплению его на практических примерах. В качестве первой задачи мы взяли ситуацию из жизни – необходимо покрасить замкнутый забор. Мы составляем этот алгоритм на доске, при этом используя часть четвертого методического приема, а именно создание нового алгоритма, его запись. Этот прием воздействует на второй и четвертый компоненты алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи и навык упорядочения операций, построения модели процесса ее решения.

Следующие три задачи – нахождение суммы всех чисел, пока не будет введен 0, вывод всех квадратов чисел из указанного диапазона, нахождение среднего арифметического – это классические задачи на циклический алгоритм, поэтому здесь действует третий методический прием. В совокупности с этим приемом использован и четвертый, он направлен на активизацию и развитие второго, четвертого и пятого компонентов алгоритмического мышления.

При выполнении учащимися домашнего задания упор пойдет на второй и четвертый компоненты алгоритмического мышления, так как задача предполагает наличие четвертого методического приема.

На этом уроке мы в большинстве задач максимально использовали четвертый методический прием, так как создание алгоритма и умение его оформить – это самый значимый компонент алгоритмического мышления, который способствует развитию дискретности алгоритмического мышления. Почти все учащиеся чувствовали себя на уроке комфортно, никто не боялся выходить к доске, несмотря на то, что у большинства учеников все же возникали трудности. Проявлял высокую активность Александр К. его решение задачи у доски позволило нам сделать вывод о том, что у него в средней степени развит второй, четвертый и пятый компонент алгоритмического мышления. Он справляется с задачей выделения операций и способен упорядочить их в систему для получения алгоритма. Реализация процесса решения задачи не вызывает у него особых трудностей.

Обратимся к шестому конспекту нашей серии. [Приложение 13]. На нем мы создаем условия для повторения и закрепления темы «цикл с предусловием».

Теперь при проверке домашней работы ученики делятся своими вариантами решения задачи, многие принимают активное участие в обсуждении. После этого мы решаем новые задачи для закрепления материала. Первая из них связана с обработкой чисел из интервала. Это говорит о том, что мы решаем как можно больше вариаций типовых задач, т. е. используем третий методический прием для развития алгоритмического мышления. Мы вызываем нескольких учащихся для того, чтобы как можно больше учеников приняло участие в работе. Мы делали это как в образовательных, так и воспитательных целях, то есть для того, чтобы дети коллективно пришли к решению задачи. Использован и четвертый методический прием, который способствует развитию второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления.

Следующая задача является очередной вариацией классических задач с интервалами на циклический алгоритм, то есть нами был использован третий методический прием. Учащиеся вставляют необходимые действия, а, значит, нами использована часть четвертого приема, которая воздействует на второй компонент алгоритмического мышления.

Задача, которую мы предложили учащимся после, показывает связь теории с жизненными ситуациями, что само по себе является хорошим мотивом. Решение этой задачи предполагает использование четвертого методического приема, действие которого направлено на развитие второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления.

Для смены видов деятельности и максимального достижения развивающих целей урока мы использовали вторую часть методического приема, а именно предложили ученикам выполнить таблицу трассировки к имеющемуся алгоритму. Этот прием направлен на активизацию и развитие пятого компонента алгоритмического мышления.

После решения этих задач мы предложили ученикам выполнить самостоятельную работу, которая предполагала решения одного задания. Ученики должны были составить циклический алгоритм, решающий поставленную задачу. Это требует проявления второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления, над которыми мы активно работали в течение двух уроков. Результаты самостоятельной работы показали, что не все учащиеся овладели требуемыми навыками, что говорит о необходимости работы над этими компонентами и учете индивидуальных особенностей некоторых учащихся.

На уроке были использованы разные методические приемы, направленные на развитие алгоритмического мышления. Этот урок отличен тем, что мы делали упор на третий методический прием, который требует наличия усвоения алгоритмов решения основных типовых задач.

Рассмотрим конспект седьмого урока [Приложение 14]: это комбинированный урок, на котором мы используем этап объяснения нового материала. Мы перешли к принципиально новому циклическому алгоритму: цикл с известным числом повторений. Мы решили разделить циклы с условием для того, чтобы у детей четко сформировать представление о них как о разных циклических алгоритмах.

После изучения теоретических моментов мы переходим к применению изученного на практике. Первые задачи, к которым мы приступаем – это классические задачи на нахождение суммы десяти чисел и максимального из десяти чисел. Нами используется третий методический прием для развития алгоритмического мышления. Мы составляем алгоритм и рассматриваем принцип его действия, используя таблицу трассировки. Это значит, что нами использован четвертый методический прием, который воздействует на второй, четвертый и пятый компонент изучаемого нами стиля мышления.

Если сравнивать предыдущие задачи с следующей, то мы видим разницу: здесь уже не десять чисел, это значит, что мы начинаем активизировать очередное специфическое свойство алгоритмического мышления - абстрактность, то есть возможность абстрагирования от конкретных исходных данных и переход к решению задачи в общем виде. Фактически эта задача предполагает поиск количества отрицательных и положительных чисел среди вводимых, то есть является классической задачей, как и последующая, а это говорит о том, что нами был использован третий методический прием. При этом мы использовали и четвертый, способствующий активизации и развитию второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления.

В качестве домашней работы учащимся предложено составить циклический алгоритм с известным числом повторений для решения классической задачи на нахождение суммы положительных чисел. Он включает в себя вложенный разветвляющийся алгоритм, поэтому суть решения задачи мы обговариваем на уроке.

Мы считаем, что на этом уроке сделали значительный шаг вперед, а именно – показали учащимся возможность и удобство составления алгоритма в абстрактной форме, то есть делать его более рациональным и массовым. Конечно, не у всех детей этот компонент активизировался и задача учителя – использовать как можно больше использовать в дальнейшем подобных задач.

Обратимся к восьмому конспекту урока. [Приложение 15].

На нем мы повторяем тему «Циклический алгоритм с известным числом повторений» и в конце урока проводим проверочную работу. В течение урока мы готовим к ней учащихся, решая подобные задачи у доски.

Сначала мы проверяем выполнение домашней работы. Ученик на доске представляет свой вариант ее решения. Во время его подготовки остальные дети повторяют теоретические моменты пройденной темы, после чего мы проводим небольшой опрос. Когда теоретические моменты повторены, ученик, представлявший задачу у доски, объясняет свое решение для всего класса. Поскольку его решение очень запутанное и сложное для восприятия, мы предлагаем детям более простое решение, не отклоняя решения того ученика, поскольку алгоритм выполнял поставленную задачу. На этом этапе урока был впервые применен первый методический прием, а именно: оптимизация готового алгоритма. Учащиеся увидели, что из сложного алгоритма можно сделать более рациональный.

Задание, которое мы подготовили учащимся, подразумевает использование второй части четвертого методического приема, а именно: проверка и исполнение алгоритма самим учащимся. Его использование способствует воздействию на пятый компонент алгоритмического мышления.

Следующее задание предполагает использование третьего методического приема, так как задача является классическим примером задач на циклические алгоритмы.

После работы над этими заданиями учащиеся выполняют проверочную работу.

Первое задание отслеживает развитость пятого компонента алгоритмического мышления: способность реализации процесса решения задачи и соотнесение результатов с тем, что следовало получить.

В остальных заданиях необходимо составить алгоритм, это значит, что мы отслеживаем:

1. Результат применения третьего методического приема, так как все эти задачи являются типовыми.

2. Развитость второго компонента алгоритмического мышления: умение выделения операций, необходимых для решения задачи.

3. Развитость четвертого компонента: навык упорядочения операций и построения модели процесса решения задачи.

Помимо этого ученик может проверить себя в оставшееся время. Это можно сделать с помощью таблицы трассировки, то есть применить пятый компонент изучаемого нами стиля мышления. При обнаружении ошибки учащийся должен применить шестой компонент, который позволяет корректировать исходные данные или систему операций в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым.

Таким образом, данная проверочная работа контролирует нашу совместную работу. Большинство учащихся успешно справились с первым заданием, это значит, что уровень их алгоритмического мышления увеличился. У многих учащихся активизировался второй компонент, так как они уже способны определить набор действий, которые нужно выполнить для решения задачи. Основной нашей задачей теперь является развитие у учащихся четвертого компонента алгоритмического мышления, так как операции нужно систематизировать и выстроить верную модель решения. Это значит, что необходимо активнее использовать первую часть четвертого методического приема для развития алгоритмического мышления.

Рассмотрим конспект девятого урока нашей серии. [Приложение 16]. Это урок изучения нового материала, тема которого «циклический алгоритм с постусловием».

Сначала мы изучаем теоретические моменты, но делаем это на примере задачи по собранию грибов. Когда дети владеют теоретическим материалом по данной теме, мы приступаем к решению задачи, поставленной в начале урока. При этом мы используем часть четвертого методического приема для развития алгоритмического мышления, который воздействует на второй и четвертый компоненты.

На этой задаче мы разобрали подробно принцип действия изучаемого вида алгоритма и затем приступили к решению более сложной задачи. При работе над ней был использован четвертый методический прием, способствующий развитию второго, четвертого и пятого компонентов алгоритмического мышления учащихся.

После этого мы организовали групповую работу учащихся. Дети распределены по группам и у каждой группы задание на составление алгоритма решения поставленной задачи. Каждые две группы решали одинаковую задачу для последующей проверки. При организации это работы мы использовали часть четвертого методического приема, способствующего развитию второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления. После мы предложили учащимся выполнить другое задание: заполнить пустые блоки в алгоритме в соответствии с поставленной задачей. Учащиеся обсуждали задание в группах, один представитель третьей группы представил решение, остальные учащиеся контролировали и корректировали его. На этом этапе используется часть четвертого методического приема, который направлен на развитие второго компонента алгоритмического мышления.

Рефлексия, проведенная в конце урока показала, что у учеников вызывает трудности составление таблицы трассировки и создание нового алгоритма. В целом 3 человека (16%) считают, что ничего не поняли на этом уроке, 9 человек (47%) считают, что поняли половину материала, 7 человек (37%) указали, что поняли все или почти все из пройденного на этом уроке материала.

Эти показатели говорят о том, что мы должны уделять больше внимания ученикам, у которых возникают трудности. Но все же успех многих детей при изучении данной темы говорят о действенности применяемых нами методов.

Рассмотрим конспект последнего урока нашей серии. [Приложение 17]. Это урок изучения нового материала по теме «Вспомогательные алгоритмы (подпрограммы)». Основную часть этого урока мы посвятили теоретическому материалу, но для закрепления решили две задачи.

При нахождении максимального из четырех чисел мы использовали третий и четвертый методические приемы, способствующие развитию второго, четвертого и пятого компонентов алгоритмического мышления. При нахождении периметра треугольника по координатам его вершин, мы использовали часть четвертого методического приема, которая способствует развитию второго и четвертого компонентов алгоритмического мышления.

При разъяснении домашнего задания мы словесно навели детей на то, что бы они сами смогли написать алгоритм перестановки значений. Выполнение этой задачи способствует активизации и развитию второго и четвертого компонента алгоритмического мышления. Задание подразумевает использование третьего и части четвертого методического приема.

Почти все учащиеся были заинтересованы новой темой, об этом говорит их оживленность и активность при обсуждении решения задач. Но все же у многих учеников составление алгоритмов вызывало трудности, например, у Глеба Г., Дениса Ш., Сергея Ш.

На этом серия наших конспектов окончена. Результаты говорят о том, что десяти уроков мало для развития алгоритмического мышления и учитель должен начинать развивать его намного раньше и учащиеся должны больше прикладывать старания для этого. Всё же многие дети стали успешны в работе над алгоритмами и увереннее в себе.

2.3 Анализ опытно-практической работы

По проведении серии уроков мы провели итоговую диагностику, которая состояла из тех же заданий, что и начальная, с целью выявления изменений уровня развития алгоритмического мышления учащихся. Работы почти всех обучающихся показали, что их уровень алгоритмического мышления увеличился по нашей шкале. [Приложение 9]. Те учащиеся, у которых при начальной диагностике алгоритмического мышления не обнаружилось, значительно увеличили свои показатели. У 20% обучающихся мы обнаружили низкий уровень развития алгоритмического мышления, у 35% учащихся среди присутствующих на итоговой диагностике средний уровень алгоритмического мышления. У 45% присутствующих обучающихся высокий уровень развития алгоритмического мышления.

К сожалению, многих учеников на занятии не было по личным причинам, поэтому задания выполняли не все обучающиеся. В связи с этим для анализа результатов мы рассматриваем только тех учащихся, которые присутствовали на обеих диагностиках. Отдельно от всех учеников на другом уроке согласились пройти диагностику еще два ученика, которые принимали участие в начальной. Для них были созданы те же условия, что и для остальных ребят. Таким образом, мы получили группу из 15 человек, чьи результаты стали основным показателем нашей работы.

По результатам начальной диагностики мы сделали вывод о том, что в среднем класс набрал 46%, то есть по нашей шкале уровень алгоритмического мышления 9Б класса низок. По результатам итоговой диагностики этот показатель вырос до 65%, что позволяет нам сделать вывод о том, что в среднем класс перешел на средний уровень. Проанализировав приложение 9, мы сделали вывод о том, что учащиеся, активно принимающие работу на уроке, стремящиеся к самосовершенствованию и саморазвитию значительно повысили уровень алгоритмического мышления, к таким ученикам можно отнести Дмитрия П., Ивана К., Екатерину Г. и Анну К. Результаты этих ребят говорят о том, что создание специальных условий со стороны учителя и активная работа над собой намного повышают уровень их развития. Если правильно организовать работу и продолжать воздействовать на различные компоненты алгоритмического мышления, используя специальные методические приемы, эти учащиеся дадут хороший результат при изучении программирования на языках высокого уровня.

В целом, результаты почти всех учащихся, присутствовавших на обеих диагностиках, показали, что уровень алгоритмического мышления учеников 9Б класса возрос в разной степени.

Отметим, что у Юлии Б. изменений в показателях диагностики не наблюдается. Мы считаем, что причина в том, что мы работали на повышение уровня алгоритмического мышления учеников, которые показали низкие результаты. Выходом из этого положения является увеличение дифференциации обучения, что требует доработки. Из приложения 9 видно, что Александр К. присутствовал лишь на итоговой диагностике, причем его результат довольно низкий. Несмотря на это ученик справлялся с заданиями, которые решались в ходе уроков, выполнял домашние задания и выходил к доске на уроках. При проведении итоговой диагностики возникли проблемы с его дисциплиной, что связано с возрастными и индивидуальными особенностями ученика. Он не приложил старания при выполнении заданий, так как подобных задач на уроках не разбиралось. Это говорит о том, что ученик не смог провести параллель между заданиями диагностики и задачами на работу с линейным алгоритмом.

Таким образом, разработанная и апробированная нами серия уроков, на каждом из которых мы использовали блок-схемы и методические приемы, способствующие развитию алгоритмического мышления, помогла повысить уровень алгоритмического мышления учащихся 9Б класса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы мы удостоверились в том, что алгоритмическое мышление играет значительную роль в жизни выпускников школ, желающих сдать единый государственный экзамен по информатике, так как большинство задач требует умений работать с алгоритмом и именно эти задачи дают наибольший балл, который так нужен выпускнику. Но алгоритмическое мышление необходимо не только выпускникам школ, желающим сдать ЕГЭ, но и остальным людям, чтобы они могли активно участвовать в любой сфере человеческой деятельности, так как мы часто в своей жизни сталкиваемся с алгоритмами: инструкциями, рецептами и т. д.

Развивать алгоритмическое мышление учеников необходимо, ведь не зря именно на уроках информатики они сталкиваются с задачей составления алгоритма. Изучение алгоритмизации начинается еще в начальной школе и встречается вновь в пропедевтическом курсе информатики. Мы считаем, что учителя с первых уроков должны использовать приемы развития алгоритмического мышления для того, чтобы дети были успешнее в этом разделе, ведь ни для кого не секрет, что он самый сложный во всем курсе Информатики и ИКТ.

Но в некоторых школах нет пропедевтического курса информатики, а это значит, что ученики сталкиваются с алгоритмизацией только в девятом классе, что затрудняет ее изучение. Поэтому мы посвятили свою работу развитию интересующего нас стиля мышления именно учеников девятого класса.

Мы согласны с мнениями многих ученых и педагогов в том, что блок-схема является самым наглядным и простым способом записи алгоритмов. Но в связи с предстоящим переходом большинства школ нашей страны на бесплатную операционную систему, большинство существующих компьютерных систем и сред для построения блок-схем не подходят. Поэтому учитель не может использовать их в своей работе.

В серии конспектов мы отразили возможность использования методических приемов, выделенных психологами, способствующих развитию алгоритмического стиля мышления. Каждый прием воздействует на разные компоненты алгоритмического мышления, активизируя их и повышая уровень. Анализ результатов начальной и итоговой диагностики показал, что в среднем уровень алгоритмического мышления 9Б класса перешел из низкого в средний. Причем, если рассматривать отдельных людей, то некоторые даже перешли с низкого уровня на высокий.

Анализируя результаты работы, следует так же отметить, что мы должны использовать дифференцированный подход к обучению школьников, так как наша работа была направлена на развитие алгоритмического мышления учеников с низким и средним уровнем. Стоит организовывать работу так, чтобы учащиеся, изначально имеющие высокий уровень, повышали его в ходе урока. Несмотря на это, результаты, отображенные нами в приложении 22, позволяют сделать вывод о том, что методические приемы, применяемые нами на каждом уроке для развития алгоритмического мышления являются действенными. Они грамотно применены нами при составлении конспектов. Использование блок-схем помогло нам более понятно объяснить учащимся принципы действия различных видов алгоритмических конструкций.

На этом основании мы делаем вывод о том, что учитель информатики должен помнить о развитии алгоритмического мышления учащихся и использовать для этого подходящие приемы.

Библиографический список

1. Андреева, Е. Алгоритмизация и программирование. [Текст] / Е. Андреева. - «Информатика», 2004, №9.

2. Аргов, Д.И., Власова, Н.М. Основы информатики: 9 класс. [Текст] / Д.И. Аргов, Н.М. Власова. - Рыбинск, 2002. – 56 с.

3. Бакай, Е.П., Лазутин, О.В. Применение программы тренажера при изучении блок-схем на уроках информатики в профильных классах. [Текст] / Е.П. Бакай, О.В. Лазутин. - «Информатика», 2007, №3.

4. Бершадский, М.Е., Петерсон, Л.Г., Рафаева, А.В. КОНСУЛЬТАЦИИ: индивидуальное развитие учащихся в обучении [Текст] / М.Е. Бершадский, Л.Г. Петерсон, А.В. Рафаева. - Педагогические технологии, 2008, №2.

5. Босова, Л.Л. Уроки информатики в 5-7 классах : методическое пособие / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – 2-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 464 с.

6. Зимняя, И.А. Педагогическая психология. [Текст] / И.А. Зимняя, М.: Логос, 2004. – 384 с.

7. Казакова, О.Д. Формирование алгоритмического стиля мышления на уроках информатики [Текст] / О.Д. Казакова. - «Информатика», 2005, №11.

8. Копаев, А.В. Влияние современных информационных технологий [Текст] / А.В. Копаев. - Компьютер в школе и семье, 2000, №2.

9. Миленький, А.В. Опыт использования системы «Алгоритм» при изучении курса «Информатики» / А.В. Миленький. Компьютер в школе и семье, 2003, №5.

10. Петровский, А.В. Введение в психологию [Текст] / А.В. Петровский, М.: Издательский центр «Академия», 1998. – 496 с.

11. Семакин, И. Г. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса / И.Г. Семакин, Л. А. Залогова, С.В. Русаков, Л. В. Шестакова. М.: БИНОМ, Лаборатория Знаний, 2009. – 341 с.

12. Семакин, И. Г., Шеина, Т. Ю. Преподавание базового курса информатики в средней школе / М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2007.

13. Семакин, И.Г. Задачник-практикум по информатике: Учебное пособие для средней школы/ И.Г. Семакин, Е. Хеннер. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2007.

14. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов [Текст]/Н.Д. Угринович, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. – 512 с.

15. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс: учебное пособие. [Текст] / В.В. Фаронов, М.: КНОРУС, 2007. – 576 с.

16. Чистяков А.В., Ткаченко В.А. Особенности формирования алгоритмического мышления при обучении информатике в средних классах [Текст] / А.В. Чистяков, В.А. Ткаченко. - Компьютер в семье и школе, 2002, №4.

17. Шелепаева, А.Х. Общие принципы и подходы к обучению информатике: выдержки из учебного пособия «Поурочные разработки по информатике 8-9 класс [Текст] / А.Х. Шелепаева, – М.: Вако, 2005 г., 34 с.

18. Якушин, П.А., Крылов, С.С. ЕГЭ 2009. Информатика. Сборник экзаменационных заданий. [Текст] / П.А. Якушин, С.С. Крылов. – М.: Эксмо, 2009. – 160 с. – (ЕГЭ. Федеральный банк экзаменационных материалов).

19.  Газейкина, А.И.Стили мышления и обучение программированию студентов педагогического ВУЗа. [Электронный ресурс] / А.И. Газейкина. 13.12.09.

http://meatreach.livejournal.com/120342.html

1. Горбунова, Т.М. Обзор УМК по информатике на 2009-2010 учебный год [Электронный ресурс] / Т.М. Горбунова. 02.02.2010.

http://fsu-karelia.ucoz.ru/_fr/0/9759016.ppt

1. Костьян, О. В. Разветвленные алгоритмы [Электронный ресурс] / О.В. Костьян. 02.02.2010.

http://pedsoved.su/load/15-1-0-2097/kostjyan.zip

1. Миленький А.В. Инструментальная поддержка развития алгоритмического мышления [Электронный ресурс] / А.В. Миленький. 17.11.2009

http://www.ito.su/2000/I/2/257.html

1. Морелева, О.Е. Развитие алгоритмического мышления учащихся 11–13 лет [Электронный ресурс] / О.Е. Морелева. 05.11.2009.

http://www.rusedu.info/Article100.html

1. Смирнов, М.В. Проверочная работа по теме "Линейные алгоритмы" [Электронный ресурс] / М.В. Смирнов. 21.01.2010.

http://wiki.iteach.ru/images/e/e2/Visitka_smirnovbhrrc.doc

1. Словарь педагогических терминов. 14.10.2009.

http://voc.metromir.ru/psyhologikvoc/09284.html

1. Тимошина, О.В. Циклические конструкции в алгоритмах [Электронный ресурс] / О.В. Тимошина. 21.01.2010.

http://www.mgn.ru/%7Egmc/inform_a.html

Приложение 1

Линейный алгоритм в виде блок-схемы

КОМАНДА 1

КОМАНДА 2

………………

КОМАНДА N

Приложение 2

Структура разветвляющегося алгоритма

В полной форме

СЕРИЯ КОМАНД 1

СЕРИЯ КОМАНД 2

ДА НЕТ

Приложение 3

Структура разветвляющегося алгоритма

в сокращенной форме

СЕРИЯ КОМАНД

ДА НЕТ

Приложение 4

Структура Цикла со счетчиком

Приложение 5

Структура Цикла с предусловием

ТЕЛО ЦИКЛА

ДА НЕТ

Приложение 6

Структура Цикла с постусловием

ТЕЛО ЦИКЛА

ДА НЕТ

Приложение 7

Задания диагностики уровня развития алгоритмического мышления

Вариант №1

Задание 1

У исполнителя Утроитель имеются следующие команды:

1. Вычти 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа получения числа 8: 2 1 2 1 1.

Определите, какое число было исходным.

Ответ:__________________________

Задание 2

У исполнителя Квадратор имеются следующие команды:

1. Возведи в квадрат.

2. Прибавь 1.

Запишите последовательность команд для получения из числа 1 число 10, содержащей не более четырех команд, указывая лишь номера команд.

Ответ:__________________________

Задание 3

Исполнитель Калькулятор. Команды: 1. Прибавь 3; 2. Умножить на 2.

Исполнитель Квадратор. Команды: 1. Возведи в квадрат; 2. Прибавь 1.

Исполнитель Утроитель. Команды: 1. Вычти 2; 2. Умножить на 3.

Укажите, кого из исполнителей нужно взять, чтобы за минимальное число шагов перейти от числа 1 к числу 32 и укажите саму комбинацию.

Исполнитель:________________ Комбинация: ______________.

Задание 4

У исполнителя Калькулятор 2 команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Ученик разложил команды так, чтобы комбинация их переводило число 0 в число 28. Пока ученик обедал ветер, ворвавшийся в форточку, перемешал некоторые команды, и получилась комбинация, переводящая число 0 в число 44: 1 1 2 1 2 1.

Помоги ученику вернуть все на свои места, не добавляя и не удаляя ни одну из команд.

Ответ:_________________________

Задание 5

У исполнителя Калькулятор имеется две команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа: 2 2 1 1.

Начальное число 1.

Задания:

А. Чему равно число после выполнения программы?

Ответ:______

Б. Откорректируйте программу для получения числа 19, путем вставки в нужное место лишь одну команду.

Ответ:_______________

Приложение 8

Задания диагностики уровня развития алгоритмического мышления

Вариант №2

Задание 1

У исполнителя Утроитель имеются следующие команды:

1. Вычти 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа получения числа 15: 1 2 1 1 2.

Определите, какое число было исходным.

Ответ:_______________________.

Задание 2

У исполнителя Квадратор имеются следующие команды:

1. Возведи в квадрат.

2. Прибавь 1.

Запишите последовательность команд для получения из числа 1 число 26, содержащей не более пяти команд, указывая лишь номера команд.

Ответ:_________________________.

Задание 3

Исполнитель Калькулятор. Команды:

1. Прибавь 3;

2. Умножить на 2.

Исполнитель Квадратор. Команды: 1. Возведи в квадрат; 2. Прибавь 1.

Исполнитель Утроитель. Команды: 1. Вычти 2; 2. Умножить на 3.

Укажите, кого из исполнителей нужно взять, чтобы за минимальное число шагов перейти от числа 1 к числу 27 и укажите саму комбинацию.

Исполнитель: __________________. Комбинация: _____________.

Задание 4

У исполнителя Калькулятор 2 команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Ученик разложил команды так, чтобы комбинация их переводило число 0 в число 28. Пока ученик обедал ветер, ворвавшийся в форточку, перемешал некоторые команды, и получилась комбинация, переводящая число 0 в число 66: 1 2 1 1 2 2.

Помоги ученику вернуть все на свои места, не добавляя и не удаляя ни одну из команд.

Ответ:________________________.

Задание 5

У исполнителя Калькулятор имеется две команды:

1. Прибавь 2.

2. Умножь на 3.

Имеется программа: 1 2 2 1.

Начальное число 1.

Задания:

А. Чему равно число после выполнения программы?

Ответ:______

Б. Откорректируйте программу для получения числа 35, путем вставки в нужное место лишь одну команду.

Ответ:______­­­­­______

Приложение 9

Сводная таблица результатов начальной и итоговой диагностики уровня развития алгоритмического мышления

учащихся 9Б класса

№	Имя, Ф.	Начальная диагностика	Уровень	Итоговая диагностика	Уровень
1.	Юлия Б.	-		75%
2.	Александра Б.	40%		-
3.	Юлия Б.	75%		75%
4.	Екатерина Г.	55%		75%
5.	Андрей Г.	35%		50%
6.	Глеб Г.	0%		35%
7.	Артем Д.	25%		60%
8.	Андрей Ж.	-		40%
9.	Александр К.	-		20%
10.	Марк К.	60%		75%
11.	Илья К.	55%		60%
12.	Иван К.	0%		75%
13.	Анна К.	55%		85%
14.	Иван К.	60%		75%
15.	Роман М.	55%		62%
16.	Юлия М.	55%		-
17.	Дмитрий П.	40%		90%
18.	Антон Р.	55%		65%
19.	Илона С.	-		60%
20.	Илья С.	-		75%
21.	Екатерина Х.	75%		-
22.	Денис Ш.	40%		55%
23.	Сергей Ш.	25%		40%

- высокий уровень алгоритмического мышления.

- средний уровень алгоритмического мышления.

- низкий уровень алгоритмического мышления.

- алгоритмическое мышление не развито.

Приложение 20

Поурочное планирование темы «Управление и алгоритмы. Программное управление работой компьютера»

9 класс

№ темы	Управление и алгоритмы. Программное управление работой компьютера	Количество часов
1.	Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Возможность автоматизации деятельности человека. Исполнители алгоритмов (назначение, среда, режим работы, система команд). Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ). Алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение.	1
2.	ПР «Разработка линейного алгоритма (программы) с использованием математических функций при записи арифметического выражения.»	1
3-4.	Алгоритмические конструкции: ветвление. ПР «Разработка разветвляющегося алгоритма для решения поставленной задачи»	2
5-6.	Цикл с предусловием. ПР «Разработка циклического алгоритма с предусловием для решения поставленной задачи»	2
7-8.	Цикл с известным числом повторений. ПР «Разработка циклического алгоритма с известным числом повторений для решения поставленной задачи»	2
9.	Цикл с постусловием. ПР «Разработка циклического алгоритма с постусловием для решения задач.	1
10.	Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм. ПР «Разработка алгоритма, содержащей подпрограмму.»	1
11.	Языки программирования, их классификация. Правила представления данных.	1
12-13.	Правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, ветвления, цикла. Правила записи программы. Типы данных.	2
14.	ПР «Разработка алгоритма (программы) с использованием основных операторов.	1
15.	Этапы разработки программы: алгоритмизация – кодирование – отладка – тестирование. Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, списки, деревья, графы.	1
16-17.	Тип данных – массив. ПР «Разработка алгоритма (программы) по обработке одномерного массива.»	2
18.	ПР «Разработка алгоритма (программы), требующего для решения поставленной задачи использования логических операций.»	1
19-20.	Практикум «Создание алгоритма (программы), решающего поставленную задачу» (Разработка алгоритма, решающего поставленную задачу с использованием математических функций для записи арифметических выражения, операторов ветвления и цикла.)	2
21-22.	Практикум «Создание алгоритма (программы), решающего поставленную задачу» (Разработка алгоритма для решения поставленной задачи с использованием вспомогательных алгоритмов, в том числе по обработке одномерного массива)	2

Приложение 21

Таблица трассировки к задаче 3

№ шага	a	P	I
1.		1
2.			1. 1 да
3.	3
4.		3
5.			2 да
6.	2
7.		6
8.			3 да
9.	4
10.		24
11.			4 нет

Приложение 22

76