Доклад для учителей информатики "Методика обучения языкам программирования"

Предмет информатики в школе

Информатика является очень молодой наукой – её появление и становление относится ко второй половине 20 века. Сам термин «информатика» в отечественной литературе используется сравнительно недавно и его толкование до сих пор нельзя считать устоявшимся и общепринятым. Это связано с терминологическими и понятийными трудностями введения понятия «информатика» и его производных понятий. Толковый словарь по информатике определяет её так: «Научная, техническая и технологическая дисциплина; занимается вопросами сбора, хранения, обработки, передачи данных, в том числе с помощью компьютерной техники».

Объектом информатики (объект – это часть объективной реальности, подлежащая изучению) является то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий), т. е. объектом информатики являются информационные процессы в природе и обществе и информационные

технологии.

Предметом информатики являются общие свойства и закономерности информационных процессов в природе и обществе. В более узком плане – это общие закономерности конкретных информационных технологий. Структура предметной области информатики включает в себя 4 раздела:

• теоретическая информатика,

• средства информатизации,

• информационные технологии,

• социальная информатика.

Школьный курс информатики и ИКТ можно сгруппировать в три основные общие цели:

образовательная, практическая и воспитательная.

 Эти общие цели обучения определяются с учетом места информатики в системе наук и жизни современного общества.

Образовательная цель обучения информатике дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представления

о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть значение информационных процессов в формировании научной картины

мира, роль информационных технологий и компьютеров в развитии современного общества. Необходимо вооружить учащихся базовыми умениями и навыками для прочного усвоения этих знаний и основ других наук. Реализация образовательной цели в соответствии с законами дидактики способствует общему умственному развитию учащихся, развитию их мышления и творческих способностей.

Практическая цель – предполагает вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, вооружение их знаниями, умениями и навыками, необходимыми для последующей трудовой деятельности. Учащихся следует не только знакомить с теоретическими основами информатики, но и обучать работе на компьютере и использованию средств современных информационных технологий; знакомить с профессиями, непосредственно связанными с ЭВМ.

Воспитательная цель реализуется мировоззренческим воздействием на ученика путем осознания им значения вычислительной техники и информационных технологий для развития цивилизации и общества. Важным является формирование представления об информации как одного из трех фундаментальных понятий науки: материи,

энергии и информации. Использование в обучении современных информационных технологий формирует культуру умственного труда. Изучение информатики требует от

учащихся определенных умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логики и воображения. В курсе информатики ученику следует учиться четко и педантично

реализовывать алгоритм своих действий, уметь абсолютно точно записывать его на бумаге и безошибочно вводить в компьютер. Это постепенно отучает учеников от неточности, нечеткости, неконкретности, расплывчатости, небрежности и т. п.

Ученые и методисты тогда считали, что введение курса информатики создаст возможности для изучения школьных предметов на качественно новом уровне за счет

повышения наглядности, возможности моделирования на ЭВМ сложных объектов и процессов, сделает усвоение учебного материала более доступным, расширит учебные

возможности школьников, активизирует их познавательную деятельность.

В качестве конкретной цели была поставлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности достаточно быстро стало одним из новых понятий дидактики. Постепенно выделили следующие компоненты, определяющие содержание компьютерной грамотности школьников:

• понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания, понятие о программе как форме представления алгоритма для ЭВМ;

• основы программирования на одном из языков;

• практические навыки обращения с ЭВМ;

• принцип действия и устройство ЭВМ;

• применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.

Методика обучения языкам программирования

Программирование как новый вид человеческой деятельности появился сравнительно недавно. Для ЭВМ первых поколений это было достаточно сложным и трудоёмким занятием, искусством которого овладевали за многие годы. Прогресс вычислительной техники и развитие программирования привели к тому, что им начало заниматься всё большее число людей, а профессия программиста стала престижной. Многие школьники мечтают стать программистами, поэтому материал данной темы имеет большое значение для профориентации.

В начале изучения темы следует остановиться на определении программирования. Программирование – это раздел информатики, изучающий вопросы разработки

программного обеспечения ЭВМ. В узком смысле под программированием понимают процесс создания программы на одном из языков программирования. Разработку

средств системного программного обеспечения и систем программирования называют системным программированием. Создание прикладных компьютерных программ

принято называть прикладным программированием. По такому же принципу проводят деление программистов на системных и прикладных.

Существует несколько парадигм (образчиков) программирования:

• процедурное;

• логическое;

• функциональное;

• объектно‐ориентированное.

Процедурное программирование является универсальным и наиболее распространённым видом программирования. Для него существует наибольшее количество языков программирования. К ним относятся: Ассемблер, Фортран, Бейсик, Паскаль.

Логическое программирование в основном представлено языком Пролог. Этот язык основан на логических построениях. Логическое программирование предполагает, что компьютер должен уметь работать по логическим построениям, которыми пользуется человек.

Функциональное программирование использует так называемый декларативный язык программирования, который построен на предварительном описании данных и

явных указаниях о том, что должно получиться в результате. В этом случае программа представляет собой совокупность определенных функций, которые являются также

блоками текста программы. Например, функцией принтера является печатание, функцией текстового редактора подготовка документа. Типичными представителями

функциональных языков являются ЛИСП и Лого.

Объектно - ориентированное программирование имеет в своей основе понятие объекта, как элемента программирования, соединяющего в себе данные и действия над ними. Такой подход позволяет упростить программирование и сделать его более естественным для человека. Типичными языками объектно‐ориентированного программирования являются Визуал Бейсик, Дельфи, Си ++.

Наиболее распространённой является процедурная парадигма программирования из‐за её универсальности.

Поэтому она чаще всего изучается в школе и в вузах.

Обучение программированию включает в себя три части:

1) изучение методов построения алгоритмов;

2) изучение языков программирования;

3) изучение и освоение какой‐либо системы программирования.

Первая и вторая части изучаются в базовом курсе информатики, а системы программирования обычно изучаются в профильном обучении.

Системы программирования в базовом курсе информатики изучаются только в ознакомительном плане, однако систематическое изучение их возможно в предпрофильном обучении.

Под системой программирования понимают комплекс инструментальных программных средств, предназначенных для создания и работы с программами на одном из языков программирования. Выбор системы программирования определяется поставленной задачей и предпочтениями пользователя. В состав системы программирования входят:

• трансляторы;

• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;

• микроассемблеры;

• отладчики машинных программ;

• библиотека блоков и подпрограмм.

В начале обучения надо лишь кратко охарактеризовать компоненты системы, отметив, что более подробно они будут рассмотрены по ходу темы.

Учащимся следует сообщить, что создание программы складывается из трёх этапов: написание программы, отладка программы, исполнение программы.

Система программирования позволяет это сделать более продуктивным способом за счёт использования специальных средств и готовых наработок частей и блоков программы.

В любой системе программирования можно выделить компоненты: среда, режимы работы, система команд, данные. С ними следует кратко ознакомить учащихся.

Под средой системы программирования понимают ту системную оболочку, точнее, обстановку на экране монитора, с которой работает пользователь. Обычно она представляет собой такие компоненты, как окна редактора с текстами программы и меню команд переключения режимов работы. В таком представлении среда системы программирования стала в последние годы, в определённой степени, стандартной.

Режимами работы обычно являются следующие:

• режим редактирования программы;

• режим компиляции текста программы;

• режим исполнения;

• режим работы с файлами;

• режим помощи;

• режим отладки программы.

Учителю при объяснении материала следует специально остановиться на том, что в каждом режиме работы используется определённая система команд. Для системы программирования данными являются файлы с текстами программ, содержащих исходную и конечную информацию для задачи.

В режиме редактирования обычно используется встроенный редактор, на котором и пишется текст программы.

В режиме компиляции происходит перевод программы на машинный язык.

В режиме исполнения происходит исполнение полученной после трансляции программы.

В режиме работы с файлами выполняются обычные операции: сохранить файл, прочитать информацию из файла в оперативную память.

В режиме помощи программист может получить подсказку на экране.

Режим отладки обычно реализуется в современных системах программирования. В этом режиме можно производить трассировку программы (отображение результатов выполнения каждой команды), пошаговое исполнение программы, отслеживать изменение определённых величин, поиск и исправление ошибок.

Закрепление теоретического материала этой темы рекомендуется проводить на практических занятиях по написанию коротких программ на языке Паскаль или Бейсик.

Доклад

Методика преподавания информатики, компьютерная грамотность учащихся

Методика обучения языкам программирования

Предмет информатики в школе

Информатика является очень молодой наукой – её появление и становление относится ко второй половине 20 века. Сам термин «информатика» в отечественной литературе используется сравнительно недавно и его толкование до сих пор нельзя считать устоявшимся и общепринятым. Это связано с терминологическими и понятийными трудностями введения понятия «информатика» и его производных понятий. Толковый словарь по информатике определяет её так: «Научная, техническая и технологическая дисциплина; занимается вопросами сбора, хранения, обработки, передачи данных, в том числе с помощью компьютерной техники».

Объектом информатики (объект – это часть объективной реальности, подлежащая изучению) является то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий), т.е. объектом информатики являются информационные процессы в природе и обществе и информационные

технологии.

Предметом информатики являются общие свойства и закономерности информационных процессов в природе и обществе. В более узком плане – это общие закономерности конкретных информационных технологий. Структура предметной области информатики включает в себя 4 раздела:

• теоретическая информатика,

• средства информатизации,

• информационные технологии,

• социальная информатика.

Школьный курс информатики и ИКТ можно сгруппировать в три основные общие цели:

образовательная, практическая и воспитательная.

Эти общие цели обучения определяются с учетом места информатики в системе наук и жизни современного общества.

Образовательная цель обучения информатике дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представления

о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть значение информационных процессов в формировании научной картины

мира, роль информационных технологий и компьютеров в развитии современного общества. Необходимо вооружить учащихся базовыми умениями и навыками для прочного усвоения этих знаний и основ других наук. Реализация образовательной цели в соответствии с законами дидактики способствует общему умственному развитию учащихся, развитию их мышления и творческих способностей.

Практическая цель – предполагает вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, вооружение их знаниями, умениями и навыками, необходимыми для последующей трудовой деятельности. Учащихся следует не только знакомить с теоретическими основами информатики, но и обучать работе на компьютере и использованию средств современных информационных технологий; знакомить с профессиями, непосредственно связанными с ЭВМ.

Воспитательная цель реализуется мировоззренческим воздействием на ученика путем осознания им значения вычислительной техники и информационных технологий для развития цивилизации и общества. Важным является формирование представления об информации как одного из трех фундаментальных понятий науки: материи,

энергии и информации. Использование в обучении современных информационных технологий формирует культуру умственного труда. Изучение информатики требует от

учащихся определенных умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логики и воображения. В курсе информатики ученику следует учиться четко и педантично

реализовывать алгоритм своих действий, уметь абсолютно точно записывать его на бумаге и безошибочно вводить в компьютер. Это постепенно отучает учеников от неточности, нечеткости, неконкретности, расплывчатости, небрежности и т.п.

Ученые и методисты тогда считали, что введение курса информатики создаст возможности для изучения школьных предметов на качественно новом уровне за счет

повышения наглядности, возможности моделирования на ЭВМ сложных объектов и процессов, сделает усвоение учебного материала более доступным, расширит учебные

возможности школьников, активизирует их познавательную деятельность.

В качестве конкретной цели была поставлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности достаточно быстро стало одним из новых понятий дидактики. Постепенно выделили следующие компоненты, определяющие содержание компьютерной грамотности школьников:

• понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания, понятие о программе как форме представления алгоритма для ЭВМ;

• основы программирования на одном из языков;

• практические навыки обращения с ЭВМ;

• принцип действия и устройство ЭВМ;

• применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.

Методика обучения языкам программирования

Программирование как новый вид человеческой деятельности появился сравнительно недавно. Для ЭВМ первых поколений это было достаточно сложным и трудоёмким занятием, искусством которого овладевали за многие годы. Прогресс вычислительной техники и развитие программирования привели к тому, что им начало заниматься всё большее число людей, а профессия программиста стала престижной. Многие школьники мечтают стать программистами, поэтому материал данной темы имеет большое значение для профориентации.

В начале изучения темы следует остановиться на определении программирования. Программирование – это раздел информатики, изучающий вопросы разработки

программного обеспечения ЭВМ. В узком смысле под программированием понимают процесс создания программы на одном из языков программирования. Разработку

средств системного программного обеспечения и систем программирования называют системным программированием. Создание прикладных компьютерных программ

принято называть прикладным программированием. По такому же принципу проводят деление программистов на системных и прикладных.

Существует несколько парадигм (образчиков) программирования:

• процедурное;

• логическое;

• функциональное;

• объектно‐ориентированное.

Процедурное программирование является универсальным и наиболее распространённым видом программирования. Для него существует наибольшее количество языков программирования. К ним относятся: Ассемблер,Фортран, Бейсик, Паскаль.

Логическое программирование в основном представлено языком Пролог. Этот язык основан на логических построениях. Логическое программирование предполагает, что компьютер должен уметь работать по логическим построениям, которыми пользуется человек.

Функциональное программирование использует так называемый декларативный язык программирования, который построен на предварительном описании данных и

явных указаниях о том, что должно получиться в результате. В этом случае программа представляет собой совокупность определенных функций, которые являются также

блоками текста программы. Например, функцией принтера является печатание, функцией текстового редактора подготовка документа. Типичными представителями

функциональных языков являются ЛИСП и Лого.

Объектно-ориентированное программирование имеет в своей основе понятие объекта, как элемента программирования, соединяющего в себе данные и действия над ними. Такой подход позволяет упростить программирование и сделать его более естественным для человека. Типичными языками объектно‐ориентированного программирования являются Визуал Бейсик, Дельфи, Си ++.

Наиболее распространённой является процедурная парадигма программирования из‐за её универсальности.

Поэтому она чаще всего изучается в школе и в вузах.

Обучение программированию включает в себя три части:

1) изучение методов построения алгоритмов;

2) изучение языков программирования;

3) изучение и освоение какой‐либо системы программирования.

Первая и вторая части изучаются в базовом курсе информатики, а системы программирования обычно изучаются в профильном обучении.

Системы программирования в базовом курсе информатики изучаются только в ознакомительном плане, однако систематическое изучение их возможно в предпрофильном обучении.

Под системой программирования понимают комплекс инструментальных программных средств, предназначенных для создания и работы с программами на одном из языков программирования. Выбор системы программирования определяется поставленной задачей и предпочтениями пользователя. В состав системы программирования входят:

• трансляторы;

• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;

• микроассемблеры;

• отладчики машинных программ;

• библиотека блоков и подпрограмм.

В начале обучения надо лишь кратко охарактеризовать компоненты системы, отметив, что более подробно они будут рассмотрены по ходу темы.

Учащимся следует сообщить, что создание программы складывается из трёх этапов: написание программы, отладка программы, исполнение программы.

Система программирования позволяет это сделать более продуктивным способом за счёт использования специальных средств и готовых наработок частей и блоков программы.

В любой системе программирования можно выделить компоненты: среда, режимы работы, система команд, данные. С ними следует кратко ознакомить учащихся.

Под средой системы программирования понимают ту системную оболочку, точнее, обстановку на экране монитора, с которой работает пользователь. Обычно она представляет собой такие компоненты, как окна редактора с текстами программы и меню команд переключения режимов работы. В таком представлении среда системы программирования стала в последние годы, в определённой степени, стандартной.

Режимами работы обычно являются следующие:

• режим редактирования программы;

• режим компиляции текста программы;

• режим исполнения;

• режим работы с файлами;

• режим помощи;

• режим отладки программы.

Учителю при объяснении материала следует специально остановиться на том, что в каждом режиме работы используется определённая система команд. Для системы программирования данными являются файлы с текстами программ, содержащих исходную и конечную информацию для задачи.

В режиме редактирования обычно используется встроенный редактор, на котором и пишется текст программы.

В режиме компиляции происходит перевод программы на машинный язык.

В режиме исполнения происходит исполнение полученной после трансляции программы.

В режиме работы с файлами выполняются обычные операции: сохранить файл, прочитать информацию из файла в оперативную память.

В режиме помощи программист может получить подсказку на экране.

Режим отладки обычно реализуется в современных системах программирования. В этом режиме можно производить трассировку программы (отображение результатов выполнения каждой команды), пошаговое исполнение программы, отслеживать изменение определённых величин, поиск и исправление ошибок.

Закрепление теоретического материала этой темы рекомендуется проводить на практических занятиях по написанию коротких программ на языке Паскаль или Бейсик.