Обучение алгоритмам можно производить по-разному. Можно, например, давать учащимся алгоритмы в готовом виде, чтобы они могли их просто заучивать, а затем закреплять во время упражнений. Но можно и так организовать учебный процесс, чтобы алгоритмы «открывались» самими учащимися. Этот способ, наиболее ценный в дидактическом отношении, требует, однако, больших затрат времени. Сначала учебные алгоритмы разрабатывались главным разом на материале грамматики русского языка, затем в «орбиту» алгоритмического подхода стали включаться другие учебные предметы.
Составив алгоритмы анализа (распознавания), скажем, синтаксических явлений, ученые начали обучать им учащихся так же, как алгоритмам деления или умножения в арифметике. При этом применение алгоритма к решению синтаксической задачи с такой же необходимостью должно было приводить к определению правильной пунктуации, с какой применение алгоритма деления двух чисел приводит к получению правильного частного. Обучающий эксперимент начинался с так называемого «логического урока», во время которого на простых примерах школьников подводили к пониманию отношений, лежащих в основе распознавания тех или иных синтаксических явлений. Затем усвоение этих отношений закреплялось в ходе алгоритмизованного разбора конкретного синтаксического явления.[16,19].
В целях оперативного контроля за усвоением алгоритма ученые предложили ввести особым образом составленные тетради для самостоятельных работ. Для этих тетрадей были разработаны специальные типы заданий-упражнений. Их специфика состоит в том, что, выполняя такие задания, ученик должен расчленить процесс решения на отдельные операции, а затем с необходимостью все их производить, ясно и четко осознавая каждую из них. Ученик не может уклониться от выполнения необходимой работы, поскольку он должен фиксировать в тетради результаты каждой операции (все они строго пронумерованы и расположены в определенном порядке).
Благодаря ведению таких тетрадей учитель имеет возможность значительную часть работы по контролю осуществлять прямо на уроке, в то время, когда учащиеся выполняют задание. Результаты эксперимента оказались достаточно убедительны.[14,64].
Не оспаривая эффективность такого способа обучения, его оппоненты выдвигают все же ряд возражений. Высказывается опасение, что обучение алгоритмам может привести к стандартизации мышления, к подавлению творческих сил детей. Но, отвечают сторонники алгоритмизации, надо воспитывать не только творческое мышление. Огромное место в обучении занимает выработка различных автоматизированных действий -- навыков. Эти навыки -- необходимый компонент творческого процесса, без них он просто невозможен. Далее, обучение алгоритмам не сводится к заучиванию их. Оно предполагает и самостоятельное открытие, построение и формирование алгоритмов, а это есть творческий процесс. Таким образом, алгоритмизация может быть прекрасным средством обучения творческому мышлению. Наконец, алгоритмизация охватывает далеко не весь учебный процесс, а лишь те его компоненты, где она представляется целесообразной.
Неверно представлять дело и так, будто алгоритмизация, автоматизируя некоторые стороны учебной деятельности, в какой-то мере умаляет роль учителя. Учитель, по убеждению сторонников этого способа обучения, был и останется главной фигурой в обучении. На нем по-прежнему будут лежать функции организации коллектива и воспитания учеников. Влияние его личности не сможет заменить никакое алгоритмизованное пособие или обучающая машина. Неосновательно и мнение, что алгоритмы представляют собой некоторый сверхпрограммный материал, осложняющий учебный процесс. Дополнительная нагрузка и трудности для учащихся создаются не тогда, когда в их умственную деятельность вносится определенный порядок и система, а когда эти порядок и система отсутствуют.
1.3. Алгоритм и его основные виды.
Алгоритм -- одно из важнейших поня-тии информатики. Алгоритм --точное, однозначно понимаемое предписание о выполнении в указанной последовательности операций (действии), приводящих к решению любой из задач, принадлежащих к некоторому классу (или типу). Предписываемые операции (дей-ствия) должны быть доступны адресату. Они могут быть как элементарными (простейшими), так и сложными, основанны-ми на элементарных. К алгоритмам предъ-являются требования:
· одно-значности предписываемых действий и операций;
· результативности, предполагающей, что при выполнении конечного числа операций будет полу-чен искомый результат;
· массовости, означающей, что алгоритм применим к решению целого класса задач. [6,39]
В процессе решения задачи по алгорит-му должны присутствовать: само предпи-сание, состоящее из указаний (команд) о выполнении действий или операций над определёнными объектами и обычно фик-сированное (в виде схем, слов, зна-ков) на тех или иных материальных носи-телях; система-исполнитель (человек или машина), к которой эти указа-ния адресованы и которая их выполняет; объекты, на которые направлены действия или операции которые под их воздействием преобразуются.
Примером алгоритма может служить известный способ сложения двух чисел «столбиком». Этот алгоритм можно представить в виде системы указаний: выделить в слагаемых разряды единиц и сложить единицы, если полученная сумма меньше 10, записать её в разряде единиц под нижним числом, если сумма больше или равна 10, запи-сать в разряде единиц только кол-во еди-ниц; выделить в слагаемых разряд десят-ков и записать полученный при сложении единиц десяток над разрядом десятков 1-го (верхнего) слагаемого; сложить де-сятки и т. д. Аналогичные указания дают-ся для сложения единиц других разрядов чи-сла. Системой-исполнителем данного ал-горитма может быть как ЭВМ, так и че-ловек.
В теорию и практику обучения понятие алгоритма вошло в кон. 50-х гг. в связи с развитием программированного обучения и применением обучающих машин.
Участие человека в учебном процессе нак-ладывает ряд ограничений на использова-ние алгоритмов. При создании алгоритма для ЭВМ составителю алгоритма точно известен набор доступных ей операций. Возможности человека определяются его предыдущим приобретённым опытом, творческими данными и др. индивидуаль-ными факторами, которые полностью учесть практически невозможно. Поэтому при разработке алгоритмов для челове-ка требования конструктивности и ре-зультативности алгоритмов выполняются с известным приближением. Алгоритмы, предназначенные для использования их человеком, иногда называют предпи-саниями алгоритмическо-го типа, а чаще -- просто предписани-ями. Возможность решения задач с по-мощью таких предписаний носит вероят-ностный характер и зависит от целого ря-да индивидуальных особенностей испол-нителя (его интеллектуального уровня, внимания, эмоционального состояния и др.)
Алгоритм - такое предписание, которое определяет содержание и последовательность операций, превращающих исходные данные в ис-комый результат [9,16].
Согласно теории В.П.Беспалько, основными свойствами алго-ритма являются:
1 .Определенность (простота и однозначность операций).
2.Массовость (приложимость к целому классу задач).
3.Результативность (обязательное подведение к ответу).
4.Дискретность (членение на элементарные шаги)"[7,15].
Не следует алгоритм обучения путать с машинными алгоритмами - в них логические операции должны быть предельно элементарными;
- шаги алгоритма обучения строятся с учетом фактического уровня развития учащихся и их предшествующей подготовки;
- в алгоритмах обучения последовательность операций иногда определяется не логико-грамматическими или логико-математически-ми, а чисто дидактическими принципами;
- алгоритм обучения допускает большую свободу в характере ис-пользования его учащимися (его предписания могут применяться по-разному).
В этом состоит отличие алгоритмов обучения от машинных алгоритмов
Таким образом, алгоритмом обучения называют такое логическое построение, которое вскрывает содержание и структуру мыслительной деятельности ученика при решении задач данного типа и служит практическим руководством для выработки навыков или формирования понятий.
В процессе обучения существуют такие разновидности алго-ритмов:
- алгоритмы поиска, которые обеспечивают правильное вычлене-ние признаков и безошибочное, быстрое выявление в тексте тех мест, где надо применять один из разрешающих алгорит-мов;
- разрешающие алгоритмы, служащие разграничению сходных напи-саний, категорий и форм.
Разрешающие алгоритмы строятся по принципу задач с одним или несколькими альтернативными вопросами. Алгоритмы разрешения разнородны по объему: от 3-4 шагов до 30-40 и более.
Алгоритм с широким охватом правил можно наз-вать обобщающими. Они обобщают серию однородных правил. Основное преимущество обобщающих алгоритмов состоит в том, что они помога-ют с самого начала изучения материала формировать правильные и полные обобщения, учат школьников тому, как наиболее экономно и правильно находить ответ при решении учебно-познавательных задач. Эффективность использования обобщающих алгоритмов в значительной степени определяется их простотой и доступностью, уровнем сходс-тва всех способов описания моделей в общей цепочке: правило - ал-горитм - схема устного рассуждения образцы устного рассуждения, графическая фиксация умственных действий. Все эти действия оказывают эффективное воздействие лишь в комплексе, поэтому "опора только на образцы обоснования правил или только на схемы алгоритмических предписаний заметно снижает эффективность обучения рациональным приемам применения знаний.[12,27].
В существующей практике обучения орфографии наиболее часто применяются модели ДИХОТОМИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА - в форме дерева признаков с альтернативными ответами: "да" - "нет". Используя дихо-томические алгоритмы, ученик мысленно продвигается сверху вниз, постепенно осуществляя операции выбора из двух возможных вариан-тов: "да" или "нет", и таким образом приходит к правильному выво-ду. Реже используются модели политомических алгоритмов, которые выполняют функции как распознающих, так и разрешающих предписа-ний. Эти модели очень полезны при формировании умений и навыков.
При обучении политомическая модель предписания облегчает работу учащихся на этапе применения знаний, однако не устраняет многих затруднений, с которыми они сталкиваются в процессе работы с дихотомическими алгоритмами.
Опыт применения описанных Е.Т.Шатовой моделей предписаний показал, что политомический алгоритм более нагляднее и компакт-нее, лучше просматривается и запоминается.[10,10].
Но по-нашему мнению, в начальных классах предпочтительней другие виды алгоритмов, так как младшие школьники не в состоянии охватить общую картину, обозначенную в политомическом алгоритме. Им легче проследить логику работы по правилу с помощью дихотоми-ческого предписания.
Там, где возможно, предписания дихотомического и политомического типов заменяют моделями типа алгоритм-формула. Алго-ритм-формула представляет собой определенную систему знаков (букв, цифр, кратких графических обозначений), отражающих струк-туру и содержание как орфографических правил, так и приемов и об-разцов их применения. Именно такая модель оказалась более эффек-тивной.
Покажем на конкретном примере один из вариантов методики построения и ввода алгоритма - формулы применительно к теме "Бук-вы Е и И в падежных окончаниях существительных". Вначале учащимся предлагается "чистая" таблица, которая заполняется под руководс-твом учителя в процессе эвристической беседы и в итоге приобрета-ет следующий вид:
Страницы: 1, 2, 3, 4
