Анализ учебно-методических комплексов, реализующие раздел «Алгоритмизация» в основном курсе школьной информатики

В наши дни – время современного информационного общества, крайне важно и актуально формирование алгоритмической культуры учащихся.

Алгоритмическая культура является частью информационной культуры. Ее главная задача – формировать и развивать у учащихся специфические представления и навыки, касающиеся изучения сути алгоритма, его способов записи [1].

Учащиеся должны изучить, какими способами можно записывать решение задач при помощи алгоритмического языка, должны уяснить, что представляет собой язык программирования в качестве метода записи и выполнения алгоритма.

Важнейшая задача информатики – развивать у учащихся алгоритмическое мышление. Фактически, данный стиль мышления входит в определение интеллектуального уровня человека, его творческого потенциала. Тот, кто умеет строить планы, полностью описывать свои действия, приобретает не просто навыки – он также формирует мыслительные навыки, полезные в самых разных научных сферах [4].

На сегодняшний день изучение раздела «Алгоритмизация и программирование» связано с рядом трудностей: большое количество учебного материала, но при этом мало легкодоступного; школьникам тяжело усваивать и строить алгоритм для достижения обозначенной цели с помощью главных алгоритмических конструкций при работе в среде конкретного исполнителя или в среде конкретного языка программирования [2]. Как раз по этой причине и появляются самые разные вопросы, напрямую затрагивающие преподавание рассматриваемого раздела – далеко не каждый понимает, в чем заключается его содержание, какие методы и средства применяются.

У разных разработчиков учебно-методических комплексов (УМК) по курсу «Информатика» самые разные мнения о том, каким образом должна быть построена содержательная линия «Алгоритмизация».

В ходе нашей работы были проанализированы алгоритмические разделы в УМК по курсу информатика Л.Л. Босовой, Н.Д. Угриновича, И.Г. Семакина.

Рассматриваемая нами тема хорошо представлена в учебном пособии Л.Л. Босовой. УМК состоит из учебников по информатике, рабочих тетрадей, набора цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), методического пособия «Уроки информатики в 5-9 классах» [2].

УМК Л.Л. Босовой по информатике для учащихся в 5-9 классах – это выделенные специальные разделы: для шестиклассников – раздел «Алгоритмика», для восьмиклассников - «Основы алгоритмизации», для девятиклассников - «Алгоритмизация и программирование». Объяснение простое – образовательный потенциал этих разделов заключается в формировании алгоритмических способностей, мыслительных качеств, методов функционирования, в которых нуждаются учащиеся, желающие достичь успеха, как в программировании, так и в иных сферах.

На изучение темы «Алгоритмика» в 6 классе автором в учебном плане отведено 10 часов. Л.Л. Босовой была дана характеристика деятельности учащегося после изучения данного раздела.

Тема была подразделена на аналитику и практику. Обучающиеся должны уметь приводить примеры формальных и неформальных исполнителей, предлагать способы управления такими исполнителями; выделять случаи, которые можно описать при помощи алгоритмов линейного типа, ветвления и циклов. Еще обучающиеся должны уметь составлять алгоритмы, пользуясь тремя главными алгоритмическими конструкциями. 

Примечательный и интересный нюанс в УМК Л.Л. Босовой – отсутствует жесткая привязка к конкретному исполнителю. Автором дается следующий совет: чтобы приводить примеры формальных исполнителей и полностью раскрывать линии алгоритмизации в учебном курсе, стоит пользоваться следующими учебными исполнителями: Черепахой, Кузнечиком, Водолеем, Чертёжником и др., входящими в структуру КуМир (Комплект учебных МИРов). КуМир – это, фактически, свободно распространяемая кроссплатформенная русскоязычная система программирования. Ее основное предназначение – обучение основам программирования.

Еще раз к тематике алгоритмов Л.Л. Босова возвращается в разделе «Основы алгоритмизации» в 8-м классе. Это становится логическим переходом к теме «Начала программирования», которую нельзя изучать, не зная, что представляют собой алгоритм, исполнитель и базовые алгоритмические конструкции. Алгоритмическую линию в 8-м классе изучают за 10 часов [3].  

Поддерживая концепцию постоянного изучения основ алгоритмизации, Л.Л. Босова еще раз делает отсылку к данной тематике – теперь уже в 9-м классе, в разделе «Алгоритмизация и программирование». На ее изучение выделяются 8 учебных часов. Появляются такие непростые термины, как массив и вспомогательный алгоритм.

Другой УМК по рассматриваемой нами теме для 7-9 классов автора Н.Д. Угринович изучают раздел, посвященный алгоритмам, с первого полугодия 9-го класса.

Данный раздел выделяется как отдельная тема в главе «Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования». Эту тему изучают в течение 14 часов [6].  

Тему «Алгоритмы» начинают изучать с рассмотрения вопросов связанных с алгоритмом и его формальным представлением. Но само понятие появляется лишь после того, как объявляются и поясняются его главные свойства. Довольно детально расписано, кто является исполнителем алгоритма. Учебного исполнителя здесь не упоминают. Тематика других уроков – изучение того, что представляет собой объектно-ориентированное программирование.

Еще один комплекс, о котором обязательно нужно сказать – это УМК по информатике для 7-9 классов, автор И.Г. Семакин. Алгоритмической линии посвящена лишь одна глава в учебнике для 9-го класса: «Управление и алгоритмы». На усвоение этой темы выделяют 12 часов [5].       

Пристальное внимание в этой программе уделяется следующим вопросам: как формируется алгоритмическая культура учеников, как развивается алгоритмическое и логическое мышление. С самого начала подчеркивается следующий момент: чтобы решить одну и ту же задачу (достичь одной и той же цели), можно строить самые разные алгоритмы. Так как в 9-м классе тема «Алгоритмы» является частью раздела «Управление и алгоритмы», здесь заметен немного другой подход к восприятию алгоритмизации. Подход - кибернетический. Алгоритмом здесь называют информационный элемент системы управления. Благодаря этому подходу становится возможным введение в содержание основного курса новой содержательной линии – линии управления.

Учебник И.Г. Семакина дает описание гипотетического учебного исполнителя по имени ГРИС – Графического Исполнителя, работающего в обстановке (другими словами, без применения величин). На его примере осуществляется внедрение базовых терминов – алгоритмизации и учебного алгоритмического языка. Состав авторской коллекции цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) обладает исполнителем Стрелочка, целиком соответствующим языку исполнителя ГРИС.                           

Таким образом, изучив УМК по теме «Алгоритмизация» на основном курсе информатики, можно сделать вывод о том, что концепция, которую реализовала в своем комплексе Л.Л. Босова, дает возможность хорошо усвоить основную образовательную программу по информатике. Поскольку изучать, что представляют собой алгоритм, исполнитель, программы, начинают еще с 6-го класса и продолжают до конца обучения, сохраняется непрерывность, систематичность, логичность и углубленность освоения этой линии.