Глава 2. Розвиток логічного мислення при вивчення розділу «Основи алгоритмізації»

     2.1 Формування понять 

В основі системи  знань учнів лежить сформованість  системи понять досліджуваної предметної області.  
Володіння понятійним апаратом у більшій мірі визначає розуміння навчального матеріалу, його використання для вирішення прикладних завдань. Кожне нове вводиться поняття повинне бути чітко визначено, розкрито суть досліджуваного поняття, крім того, повинні бути визначені зв'язку даного поняття з іншими поняттями, як вже введеними, так ще невідомими учням.  
При формуванні понять інформатики необхідно враховувати, що вони мають дуже абстрактний характер (наприклад, поняття «інформаційна модель», «інформація»).  
«Педагогічна психологія на основі вивчення процесу формування у школярів багатьох понять дає наступні рекомендації: чим абстрактніше поняття, тим більше конкретних об'єктів повинно бути піддано аналізу з метою виявлення істотних його рис, тим ширше має« працювати »дане поняття при описі й поясненні конкретних об'єктів. Лише на основі аналізу конкретних об'єктів і в процесі використання поняття постає у своєму повному обсязі, виділяються всі його суттєві сторони. В іншому випадку засвоєння поняття має словесний, книжковий характер, його словесне позначення не викликає в учнів ніякої асоціації. [4]  
Логічні схеми понять є саме таким поданням інформації людині, коли смисловий зміст поняття доповнюється не тільки перерахуванням ознак даного поняття, а й наочним поданням його взаємозв'язку з іншими поняттями.  
Включеність поняття в сукупність взаємозв'язків допомагає появи додаткових асоціацій, закріплення поняття в схемах мислення учнів, переносу знань про поняття з однієї області на знання з іншої областей.  
Практика застосування логічних схем понять на уроках інформатики підтверджує положення про те, що чим більше розумових зусиль ми докладаємо до того, щоб організувати інформацію, надати їй цілісну, осмислену структуру, тим легше вона потім запам'ятовується.  
Дуже цікава робота учнів, коли вони «підшукують місце» нового поняття в існуючій структурі. У процесі такої діяльності учні повинні аналізувати структури своїх власних знань, що допомагає їм включати нові знання в структури вже наявних знань і уявлень. Самостійне складання учнями інформаційно-логічних схем по незаповненим (порожнім) схемами-павутинка сприяє підвищенню пізнавального інтересу учнів, досягненню успіхів у навчанні. Уміння систематизувати знання і представляти їх у різних видах має також самостійну цінність для розвитку мислення учнів.  
Дана форма організації роботи на уроках інформатики є гарним пропедевтичної прийомом вивчення теми «Основи алгоритмізації».

     2.2 Розвиток алгоритмічного  мислення в процесі  вивчення теми  «Цикли» 

Розвитку логічного мислення сприяє формування навичок побудови алгоритмів. Тому в курс інформатики включений розділ «Основи алгоритмізації». Основна мета розділу - формування у школярів основ алгоритмічного мислення.  
Під здатністю алгоритмічно мислити розуміється вміння вирішувати завдання різного походження, що вимагають складання плану дій для досягнення бажаного результату.  
Алгоритмічне мислення, поряд з алгебраїчним і геометричним є необхідною частиною наукового погляду на світ.  
Кожна людина постійно виконує алгоритми. Зазвичай не потрібно думати про те, які дії і в якому порядку при цьому відбуваються. Якщо ж алгоритм потрібно пояснити людині, раніше з ним незнайомому (або, скажімо, ЕОМ), то алгоритм необхідно представити у вигляді чіткої послідовності найпростіших дій.  
Будь-який формальний виконавець (в тому числі і ЕОМ) розрахований на виконання обмеженого набору дій (операцій). При роботі з ним учні зіштовхуються з необхідністю побудови алгоритмів з використанням фіксованого набору операцій (системи команд).  
Під алгоритмічної культурою школярів розуміється сукупність специфічних уявлень, умінь і навичок, пов'язаних з поняттям алгоритму і засобами його записи.  
Таким чином, поняття алгоритму є першим етапом формування в учнів уявлень про автоматичній обробці інформації на ЕОМ.  
Алгоритми використовуються при вирішенні не тільки обчислювальних завдань, але і для вирішення більшості практичних завдань.  
При побудові алгоритмів учні вчаться аналізувати, порівнювати, описувати плани дій, робити висновки; у них виробляються навички викладати свої думки у строгій логічній послідовності.  
Підбираючи завдання при вивченні основних алгоритмічних конструкцій необхідно враховувати наступні аспекти:  
· Які розумові операції будуть «працювати» при її вирішенні;  
· Чи буде сама постановка завдання сприяти активізації мислення учнів;  
· Які критерії розвитку мислення можна застосувати в ході вирішення цього завдання.  
Щоб при розборі завдання направити обговорення в потрібне русло, рекомендується використовувати спонукають питання. Ці питання носять відкритий характер, тобто не передбачають будь-якого єдиного «правильного» відповіді. Учні ведуть активний і вільний інтелектуальний пошук, згідно зі своїми особистими розумовими здібностями.  
Наприклад, можна використовувати наступний блок спонукають питань з подальшою фіксацією розумових операцій, якими будуть користуватися учні під час вирішення завдання «Дан одновимірний масив А, розмірність якого дорівнює 10. Визначити кількість елементів у масиві, значення яких кратно 5. "

Структурною елементарною одиницею алгоритму є проста команда, що позначає один елементарний крок переробки або відображення інформації. Проста команда мовою схем зображується у вигляді функціонального блоку, який має один вхід і один вихід (Додаток 2). З простих команд і перевірки умов утворюються складові команди, що мають більш складну структуру і теж один вхід і один вихід. Відповідно до принципу мінімальної достатності методичних засобів, допускаються лише три базові конструкції - проходження, розгалуження (у повній і скороченій формах), повторення (з постусловіем і передумовою). За допомогою з'єднання тільки цих елементарних конструкцій (послідовно або вкладенням) можна «зібрати» алгоритм будь-якого ступеня складності.  
При розробці алгоритмів необхідно використовувати тільки базові конструкції і стандартним чином їх зображувати, що дозволить полегшити розуміння структури алгоритму, відволіктися від несуттєвих деталей і сконцентрувати увагу учнів на знаходженні способу вирішення завдання.  
Використання блок-схеми дозволяє висвітлити сутність виконуваного процесу, дати визначення командам розгалуження і повторення, яке буде зрозуміле учнями, запомнено та застосоване у тому навчальної діяльності.  
У ряді підручників перший досліджуваної конструкцією після команди прямування є цикл, оскільки це дає можливість скоротити запис алгоритму. Як правило, це конструкція «повторити n разів». Такий підхід призводить до труднощів в освоєнні циклів як структури організації дій, якісно відрізняється від лінійної.  
По-перше, інші різновиди циклу з передумовою і з постусловіем (цикл «поки що», цикл з параметром, цикл «до») сприймаються як ізольовані один від одного і головна ознака - повторюваність дій - не виступає в якості системоутворюючого.  
По-друге, поза увагою залишаються опорні вміння, які необхідні при розробці циклів: правильне виділення умови продовження або закінчення циклу, правильне виділення тіла циклу. Перевірка умови в циклі «повторити n разів» практично не видно, і циклічний алгоритм часто продовжує сприйматися учнями як лінійний, тільки по-іншому оформлений, що породжує невірний стереотип в учнів у сприйнятті циклів взагалі.  
Вивчення команди повторення слід починати з введення циклу з постусловіем, оскільки в цьому випадку учню дається можливість спочатку продумати команди, що входять до циклу, і тільки після цього сформулювати умову (питання) повторення цих команд. Якщо ж відразу вводити цикл з передумовою, то учням доведеться виконувати обидва ці дії одночасно, що знизить ефективність проведення занять. У той же час цикл з постусловіем розглядається в якості підготовки сприйняття учнями циклу з передумовою, забезпечує перенесення знань на інший вид команди повторення, дає можливість працювати за аналогією. Слід звернути увагу учнів на те, що дані види циклу відрізняються за місцем перевірки умови, за умовою повернення до повторення виконання тіла циклу. Якщо в команді повторення з постусловіем тіло циклу виконується хоча б один раз, то в команді повторення з передумовою воно може жодного разу не виконуватись.  
Серед визначень поняття «команда повторення» в навчальній літературі зустрічається таке: цикл - це команди алгоритму, які дозволяють кілька разів повторити одну й ту ж групу команд. У даній формулюванні не сказано, чому є можливість повторення і скільки разів можна повторювати, чому повторюється обов'язково група команд. Спираючись на структурну схему команди повторення (Додаток 2), можна запропонувати таке визначення.  
Повторення - це складова команда алгоритму, в якій в залежності від дотримання умови може повторюватися виконання дії. [5]  
 

     Висновок 

Логічне мислення не є вродженою, значить, протягом усіх років навчання в школі необхідно всебічно розвивати мислення учнів (і вміння користуватися розумовими операціями), вчити їх логічно мислити.  
Логіка необхідна там, де є потреба систематизувати і класифікувати різні поняття, дати їм чітке визначення.  
Для вирішення цієї проблеми необхідна спеціальна робота щодо формування та вдосконалення розумової діяльності учнів.  
Необхідно:  
· Розвивати вміння проведення аналізу дієвості для побудови інформаційно-логічної моделі;  
· Навчити використовувати основні алгоритмічні конструкції для побудови алгоритмів (з метою розвитку алгоритмічного мислення);  
· Виробляти вміння встановлювати логічну (причинно-наслідковий) зв'язок між окремими поняттями;  
· Удосконалювати інтелектуальні і мовні вміння учнів.  
У старших класах для учнів посилюється важливість самого процесу навчання, його мету, завдання, змісту і методи. Цей аспект впливає на ставлення учня не тільки до навчання, але і до самого себе, до свого мислення, до своїх переживань.  
Вивчення алгоритмічної мови - одна з найважливіших завдань курсу інформатики. Алгоритмічна мова виконує дві основні функції. По-перше, його застосування дозволяє стандартизувати, надати єдину форму всьому розглядаються в курсі алгоритмами, що важливо для формування алгоритмічної культури школярів. По-друге, вивчення алгоритмічного мови є пропедевтикою вивчення мови програмування. Методична цінність алгоритмічного мови пояснюється ще й тим, що в умовах, коли багато школярі не будуть розташовувати ЕОМ, алгоритмічний мова є найбільш підходящим мовою, орієнтованим для виконання їх людиною.  
Організація матеріалу у вигляді схем сприяє його кращому засвоєнню, відтворенню тому, що значно полегшує подальший пошук.  
Педагогічна практика показує, що таке подання навчального матеріалу сприяє осмисленому структурування учнями сприймають інформації і на цій основі - більш глибокому розумінню логічних закономірностей і зв'язків між основними поняттями теми, що вивчається. Структурування інформації повинно використовуватися як при поясненні навчального матеріалу (короткі конспекти лекцій), так і для більш ефективної організації практичної роботи на комп'ютері (тексти лабораторних робіт), для активізації самостійної роботи учнів.

      Список використаних джерел

1. Заг А.В.  Як визначити рівень мислення школярів.  
2. Зоріна Л. Дидактичні основи формування систем знань старшокласників. М., 1978.  
3. Іванова Л.А. Активізація пізнавальної діяльності учнів при вивченні фізики. М.: Просвещение, 1983.  
4. Левченко І. В., канд. пед. наук. Московський міський педагогічний університет / / Інформатика та освіта № 5'2003 с.44-49  
5. Леденьов В.С., Нікандров Н.Д., Лазутова М.М. Навчальні стандарти шкіл Росії. М.: Прометей, 1998.  
6. Лискова В.Ю., Ракітіна Є.А. Застосування логічних схем понять в курсі інформатики.  
7. Павлова М.М. Логічні завдання. Інформатика та освіта № 1, 1999.  
8. Платонов К.К., Голубєв Г.Г. Психологія. М.: Просвещение, 1973.  
9. Понамарева Є.А. Основні закономірності розвитку мислення. Інформатика та освіта № 8, 1999.  
10. Поспєлов М.М., Поспєлов І.М. Формування розумових операцій у школярів. М.: Просвещение, 1989.  
11. Самовольнікова Л.Є. Програмно-методичні матеріали: Інформатика. 1-11 клас.  
12. Столяренко Л.Д. Основи психології. 3-є видання. М., 1999.  
13. Суворова Н.І. Від ігор і завдань до моделювання. Інформатика та освіта № 6, 1998.  
 

     Додаток 1

Етапи розумового дії