Возможности развития интеллекта при обучении программированию
Возможности развития интеллекта при обучении программированию
АННОТАЦИЯ
В статье рассматривается вопрос о возможностях развития интеллекта при обучении программированию. Показана возрастная специфика формирования интеллектуальных умений от 5 до 11 класса в условиях физико-математического лицея.
Ключевые слова: информационные технологии, целеполагание, алгоритмизация, правила программирования, синтаксические правила.
В переводе с латинского intellectus означает понимание. Это отличительная особенность человека, его способность к познанию, адаптации к новым ситуациям, к обучению на основе имеющегося опыта, способность использования знаний на практике. Различные виды деятельности человека требуют от него развития определенных интеллектуальных возможностей. Для учащихся физико-математического лицея необходимы такие качества, как способность к целеполаганию, планированию, логическому мышлению, умение систематизировать информацию путем её анализа, определять её значимость и применимость, находить в ней связи, закономерности и отличия, ассоциировать её с подобной.
Развитию этих способностей в полной мере способствует школьный предмет информатики, в частности такой ее раздел, как программирование. До сих пор в среде учителей информатики не прекращаются споры о том, нужно ли изучать программирование в школе или достаточно ограничиться изучением информационных технологий.
Обучение программированию в лицее начинаем с 5 класса. При 1 часе в неделю, откуда берется на это время? Дело в том, что практически все дети уже в значительной степени владеют компьютерными технологиями: умеют работать в среде WINDOWS, работать с файлами и папками, в текстовом редакторе быстро набирают и редактируют текст, имеют некоторые навыки создания презентаций, быстро осваиваются в графическом редакторе. А это означает, что появляется возможность более глубоко познакомить учащихся с алгоритмизацией и программированием. Первые навыки программирования дети получают в среде программирования Scratch. Это визуальная объектно-ориентированная среда программирования, где создание программ производится с помощью паззлов. Отдельные паззлы-команды расположены в своеобразных «ящичках»: движение, внешность, звук, перо, контроль, сенсоры, числа, переменные. При открытии ящика, паззлы-команды из него «высыпаются» и появляется возможность «перетащить» их в поле, где создается программа.
Самая первая программа – рисование линии, показывается учителем на экране с помощью проектора. При этом на интуитивном уровне дети понимают, что для того, чтобы рисовать, необходимо взять перо определенного цвета и толщины, опустить его и задать направление и длину линии и только после этого запустить программу на исполнение. После этого детям предлагается нарисовать квадрат. Они, конечно, 4 раза повторяют операцию рисования линии и поворот на 900. Каково же бывает их удивление и своеобразный восторг, когда учитель показывает возможность команды повторения, то есть команду цикла, которая ускоряет написание программы. Для самостоятельного решения предлагается нарисовать треугольник, пятиугольник, круг, звезду. Для этого школьнику надо сделать пусть маленькое, но исследование: на какой угол необходимо повернуть направление движения для получения нужной фигуры и определить параметр цикла. В конце урока детям предлагается посмотреть демонстрационные программы, созданные в среде Scratch. При этом сообщается, что эта среда программирования, свободно распространяемая и что ее можно найти в сети Internet. Через неделю многие уже хвастаются, что дома создали свои программы, показывают их и этим самым завлекают в процесс программирования остальных. Самые популярные программы, создаваемые детьми, – это компьютерные игры. Как их называют сами дети, «ходилки» (цель – пройти участок пути с препятствиями), «танчики» (цель – перевести танк по танкодрому, на котором есть вражеские танки и летят снаряды), «рисовалки» (цель – создать кисть, рисующую красочные неповторимые узоры). А это означает, что у пятиклашек заработал процесс целеполагания, планирования деятельности и построение стратегии достижения цели. Большое значение при этом имеет некий соревновательный момент – чья концепция и чье решение лучше.
В 6 классе также при 1 часе в неделю находим время на изучение алгоритмизации и программирования. На этот раз используем язык программирования ПАСКАЛЬ. Поскольку для детей этого возраста более понятны визуальные объекты, то начинаем изучение ПАСКАЛЯ с его графического модуля. К этому времени ученики уже знакомы с понятием системы координат, что помогает им создавать сначала простые графические рисунки, постепенно переходя к более сложным программам с использованием циклов и анимации.
В 7 классе при двух часах в неделю алгоритмизации и программированию уделяется уже больше времени. Изучаются основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление полное и краткое, а также различные виды циклов. В качестве творческих проектных заданий детям предлагается написать следующие программы:1) Определить большее их 2, 3, 4 чисел. 2) Начертить блок-схему алгоритма в векторном графическом редакторе. 3) Определить, является ли год, заданный с клавиатуры, високосным. 4) Пройдет ли кирпич с заданными размерами в круглое отверстие известного радиуса. 5) Найти сумму чисел натурального ряда до заданного числа. 6) Найти факториал числа и др.
Надо заметить, что успешность в программировании примерно на 80% зависит от конкретных знаний и четкого исполнения правил программирования, а также следования синтаксическим правилам. То есть, работает такая составляющая интеллекта, как память. И лишь в 20% подключается интуиция и талант. Но без этих 20% невозможно написать программу, которая, например, будет руководить полетом ракеты.
В 8-9 классах происходит отработка основных возможных алгоритмов, таких как нахождение корней квадратного уравнения, запись числа в позиционной системе счисления, обработка и преобразование записи чисел. Достаточно большое количество задач решается с использованием массивов. Это задачи на поиск и подсчет элементов с заданными свойствами, нахождение экстремумов, замена одних элементов массива другими, сдвиг и поворот массива, суммирование элементов массива. Здесь учащимся приходится применять такое свойство своего интеллекта, как логическое мышление, способность к познанию и преодолению трудностей, пониманию и применению абстрактных понятий и использованию их на практике.
В 10-11 классах ученики изучают такие разделы программирования, как процедуры и функции, записи, работу с файлами, обработку строк, динамическое программирование. Здесь учащиеся наиболее сознательно подходят к процессу познания, так как многим из них предстоит сдавать экзамен по информатике в форме ЕГЭ. Подобная система подготовки позволяет успешно сдавать экзамен, за последние три года у наших учащихся средний балл ЕГЭ по информатике выше областного и составляет 82 %. Опыт успешного программирования также позволяет учащимся лицея занимать призовые места на олимпиадах и конкурсах, определяться с выбором профессии.
Метки: Информатика