Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих методик обучения младших школьников алгоритмизации
1.1. Средства управления учебным процессом обучения младших школьников алгоритмизации. Сравнительный анализ
1.2. Учебные задачи в методиках обучения младших школьников алгоритмизации. Сравнительный анализ
1.3. Программная поддержка в методиках обучения младших школьников алгоритмизации. Сравнительный анализ
Глава 2. Построение методики обучения младших школьников алгоритмизации на основе систем учебных задач
2.1. Методические основы обучения младших школьников алгоритмизации
2.2. Разработка систем учебных задач для обучения младших школьников алгоритмизации
2.3. Разработка технических заданий на создание программной поддержки обучения младших школьников алгоритмизации на основе систем учебных задач
Глава 3. Обоснование правильности разработки методики, предназначенной для обучения младших школьников алгоритмизации на основе систем учебных задач
Заключение 204
Литература 207
Приложение 217
- Средства управления учебным процессом обучения младших школьников алгоритмизации. Сравнительный анализ
- Методические основы обучения младших школьников алгоритмизации
- Обоснование правильности разработки методики, предназначенной для обучения младших школьников алгоритмизации на основе систем учебных задач
Введение к работе
Актуальность исследования. Исторический возраст школьного курса информатики миновал двадцатилетний рубеж. Изначально «базовый» уровень курса был обозначен выпускными классами школы. И это имело, в первую очередь, экономические, но не дидактические объяснения. «Безмашинный» вариант курса можно было реализовать только в старших классах, поскольку курс для младших школьников однозначно должен поддерживаться компьютерными приложениями.
Вместе с тем, практически с первых лет обучения школьников информатике, благодаря инициативе и энтузиазму, в первую очередь, педагогов практиков, апробировался и развивался пропедевтический курс, то есть разрабатывался курс для начальной школы и младших классов среднего звена. Пакет «Роботландия» фактически стал базовым для младших школьников, в первоначальной версии для Ямахи и УКНЦ, а затем для IBM-совместимых компьютеров, появившихся в школах с 1990 г.
За прошедшие годы разработаны, апробированы и внедрены в практику несколько курсов раннего обучения информатике. Широко известны разработки отдельных авторов и авторских коллективов под руководством С.А.Бешенкова, Л.Л.Босовой, А.В.Горячева, А.А.Дуванова, Н.В.Макаровой, Н.В.Матвеевой, А.В.Могилева, Ю.А.Первина, А.Л.Семёнова, С.Н.Тур.
Методике раннего обучения информатике посвящены исследования В.С.Абловой, Л.Л.Босовой, Н.Н.Булгаковой, А.В.Горячева, С.В.Ильченко, И.В.Левченко, Т.В.Николаевой, Н.Б.Тихоновой. Большой вклад в разработку программ обучения сделан Ю.А.Аверкиным, Г.А.Андриановой, Н.К.Конопа-товой, Л.П.Панкратовой, С.Ф.Сопруновым, А.В.Хуторским, Е.Н.Челак, Е.И.Яковлевой.
Методика обучения пропедевтическому курсу информатики вошла составной частью в вузовские учебники курса «Теория и методика обучения информатике» авторов М.П.Лапчика, И.Г.Семакина, Е.К.Хеннера; Н.В.Со-
фроновой. Системное рассмотрение вопроса проведено в монографии Ю.А.Первина, посвященной методике раннего обучения информатике.
Необходимо отметить новые методические формы для пропедевтического школьного курса информатики, С 2006 г. появилась постоянная рубрика «Началка» в методической газете «Информатика». Создан (в 2005 г.) и активно работает Большой Московский семинар по методике раннего обучения информатике, который, благодаря своему сайту в Интернете, доступен практически любому учителю.
Значительно расширил возможности в сфере образования Интернет. Не только учителя, но и младшие школьники имеют возможность участвовать в дистанционном обучении и творческой деятельности. Роботлапдский сетевой университет, ежегодный дистанционной конкурс ТРИЗформашка, центр дистанционного обучения «Эйдос» - это только отдельные примеры реализованных идей и начинаний энтузиастов раннего обучения информатике.
Однако отсутствие единого, цельного, непрерывного школьного курса информатики в федеральном БУПе говорит о проблеме, которая ждет своего разрешения. Понимание того, что информатика служит целенаправленному развитию операционного стиля мышления человека, являющемуся фундаментом освоения любой технологии, должно возобладать над идеями быстрого и легковесного «научения компьютеру».
Современный операционный стиль мышления включает в себя (с некоторой долей условности) несколько составляющих: планирование, моделирование, поиск, общение, инструментирование. Развитие одной из частей -планирования определяется, в первую очередь, алгоритмическими разделами курса. При этом влияние планирования на остальные составляющие, безусловно, велико.
Необходимо отметить, что алгоритмические разделы, разработанные разными авторами, имеют существенные различия. Государственный стандарт начального общего образования по информатике не принят.
Содержание курсов имеет отличие во введении отдельных понятий,
трактовках, подходах. Но даже для общепонятных и общепризнанных элементов, например, управляющих структур, не существует достаточных разработок, обеспечивающих качественное обучение, позволяющее не только изучать ту или иную тему, но и применять полученные знания при обучении другим предметам и на практике. Недостаточно упражнений, заданного материала.
Назрела необходимость в системной, методической и научно обоснованной разработке содержания обучения алгоритмизации в курсе раннего обучения информатике.
Таким образом, актуальность избранной темы исследования определяется недостаточной теоретической и методической разработанностью процесса обучения алгоритмизации младших школьников в пропедевтическом школьном курсе информатики.
Все выше изложенное составляет проблему исследования: каковы методические основы разработки систем типизированных учебных задач для качественного и контролируемого формирования базовых алгоритмических понятий и представлений у младших школьников в начальном курсе информатики?
Цель исследования - разработать и обосновать системы типовых учебных задач для качественного и контролируемого формирования базовых алгоритмических понятий и представлений у младших школьников в пропедевтическом школьном курсе информатики.
Объект исследования: процесс обучения младших школьников в пропедевтическом школьном курсе информатики.
Предмет исследования: методика обучения алгоритмизации младших школьников на основе систем типовых учебных задач в пропедевтическом школьном курсе информатики.
Гипотеза исследования. В существующих программах обучения содержание обучения младших школьников алгоритмическим разделам в рамках пропедевтического школьного курса информатики имеет различия. Мы
предположили, что необходима конкретизация содержания обучения алго-ритмике и разработка соответствующей задачной поддержки в виде систем типовых учебных задач. Качественное и контролируемое формирование базовых алгоритмических понятий и представлений у младших школьников в начальном курсе информатики будет достигнуто, если
осуществлять обучение элементам алгоритмизации в обоснованной последовательности (следование, вспомогательный алгоритм, цикл, ветвление, рекурсия);
включать в содержание обучения системы типовых учебных задач, разработанные для каждого из перечисленных элементов, обеспечивающие учет актуального уровня развития учащихся и их подготовки, а также возможность развития ума, воображения, творческих процессов;
осуществлять поэтапный процесс формирования алгоритмических умений младших школьников на основе систем типовых задач, используя различные формы наглядного представления последовательности действий: без использования компьютера (предметную, театрализованную, изобразительную, текстовую, словесную) и с использованием программных исполнителей;
осуществлять пошаговую работу с алгоритмом на компьютере, используя командный режим программного исполнителя или пошаговое исполнение в программном режиме.
Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:
Разработать методические основы обучения младших школьников алгоритмическим разделам пропедевтического школьного курса информатики.
Разработать системы учебных типовых задач для обучения основным алгоритмическим структурам и умениям (следование, вспомогательный алгоритм, цикл, ветвление, рекурсия) в пропедевтическом школьном курсе информатики, содержащие три уровня сложности с постепенным усложнением по количеству необходимых действий.
3. Разработать технические задания на проектирование программной поддержки обучения с учетом методических основ, которые стали базой разработанных систем задач.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: работы в области формирования содержания образования (В.В.Краевский, ИЛ.Лернер, П.И.Пидкасистый, А.И.Пискунов, А. В.Хуторе кой), теории и методике обучения (Ю.М.Бабанский, В.И.Загвязинский, И.Я.Лернер, М.И.Мах-мутов, И.С.Якиманская), психического развития младших школьников и подростков (Л.В.Выготский, П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, А.З.Зак, Н.С.Лей-тес, Ж.Пиаже), психологических основ педагогики (Бадмаев Б.Ц., Дж.Бруиер, В.П.Зинченко, Э.В.Ильенков, В.А.Крутецкий, Я.А.Пономарев, В.С.Ротен-берг), результаты исследований по информатизации образования и методике преподавания информатики (С.А.Бешенков, А.П.Ершов, А.А.Кузнецов, А.Г.Кушниренко, М.П.Лапчик, Г.В.Лебедев, А.В.Могилев, С.М.Окулов, С.Пейперт, Ю.А.Первин, И.Г.Семакин, А.Я.Фридман, Е.К.Хеннер), работы по основным положениям теории учебных задач (В.В.Гузеев, Л.Л.Гурова, В.И.Крупич, Д.Пойа, Д.Толлингерова, А.В,Усова, Л.М.Фридман), работы в области построения и анализа алгоритмов, программирования и технологии разработки программ (Ф.Брукс, Н.Вирт, Р.Грэхем, Э.Дейкстра, А.П.Ершов, Д.Кнут, Т.Кормен, О.Паташник, Ч.Лейзерсон, Р.Ривест, А.Л.Семёнов, В.А.Успенский).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
сравнительный анализ психолого-педагогической, научной, учебно-методической литературы по проблематике исследования;
метод моделирования для разработки систем учебных задач и технических заданий для создания программной поддержки процесса обучения;
анализ, систематизация и обобщение для выработки методики обучения основам алгоритмизации;
метод экспертного моделирования оценки педагогической эффектив-
пости обучения на основе систем задач.
Исследование проводилось на базе педагогического факультета Тверского государственного университета, физико-математического факультета Ярославского государственного педагогического факультета, МОУ Тверская гимназия № 6, МОУ гимназия № 10 г. Твери с 2002 года по 2006 год и включало три этапа.
I этап. 2002-2004 гг. Проведен анализ психолого-педагогической, науч
ной и учебно-методической литературы, сформулирована гипотеза, цель и
задачи исследования. Разрабатывались системы задач для освоения линейной
последовательности действий (задачи на перевозы и переливания), для обу
чения методу последовательного уточнения (задачи на сортировку железно
дорожного состава) и апробировались первоначальные варианты методики
их использования.
II этап. 2004-2005 гг. Проведена корректировка систем учебных задач с
позиции единого методологического подхода к их содержанию и структуре.
Разработана и теоретически обоснована методика обучения алгоритмическим
разделам пропедевтического курса информатики. Разработаны технические
задания на создание программной поддержки для каждой из систем задач.
Продолжалась апробация методики.
Ш этап. 2005-2006 гг. Проверена гипотеза о качественном и контролируемом процессе формирования базовых алгоритмических понятий и представлений на основе систем учебных задач в начальном курсе информатики путем экспертной оценки. В качестве экспертов выступили студенты третьего курса педагогического факультета Тверского государственного университета, четвертого и пятого курсов физико-математического факультета Ярославского государственного педагогического университета имени К.Д.Ушин-ского. Проведена экспертная оценка систем учебных задач и технических заданий на разработку программного обеспечения. По результатам экспертизы была проведена корректировка систем задач, методических рекомендаций и технических заданий. Сформулированы выводы, завершено оформление дис-
сертации.
Достоверность результатов исследования обеспечена методологической обоснованностью исходных позиций, многоаспектным и концептуальным единством рассмотрения проблемы, опорой на результаты современных психолого-педагогических исследований; использованием разнообразных методов исследования, адекватных цели, предмету и поставленным задачам; апробацией систем задач в группах экспертов, объективно сформированных для этой цели.
Научная новизна исследования заключается в следующем;
обоснована последовательность освоения алгоритмических структур и конструкций (следование, вспомогательный алгоритм, повторение, ветвление, рекурсия);
предложена классификация оценки сложности алгоритмических учебных задач: тематическая, содержательная, деятельностная;
разработаны системы типовых учебных задач для обучения младших школьников алгоритмике в начальном курсе информатики, расположенные на трех уровнях сложности, с постепенным усложнением по количеству необходимых действий;
разработаны технические задания на создание программной поддержки систем учебных задач.
Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
расширено и обосновано представление о системах учебных задач и их использовании как элемента методики обучения алгоритмизации в курсе раннего обучения информатике;
результаты исследования предоставляют теоретические основы для дальнейшей экспериментальной работы в области обучения алгоритмизации в пропедевтическом школьном курсе информатики.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
- разработано и впервые апробировано методическое обеспечение про
цесса обучения младших школьников алгоритмическим разделам пропедев-
тического школьного курса информатики на основе систем учебных задач;
результаты исследования могут быть использованы в обучении младших школьников алгоритмическим разделам пропедевтического школьного курса информатики;
сформулированные технические задания позволяют разработать программное обеспечение в виде программных исполнителей, реализующих предложенные системы учебных задач.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Методическими основами обучения младших школьников алгорит
мическим разделам в пропедевтическом школьном курсе информатики явля
ются частнометодические принципы:
a. формирование базовых конструкций из представления последо
вательных действий;
b. пошаговая работа с алгоритмом на компьютере;
c. методическое структурирование базовых конструкций,
а также оценка сложности учебных алгоритмических задач на основе тематического, содержательного, деятельностного подходов.
Системы учебных типовых задач, разработанные в соответствии со сформулированными методическими основами, на трех уровнях сложности, с постепенным усложнением по количеству необходимых алгоритмических элементов, способствуют качественному и контролируемому процессу обучения алгоритмизации младших школьников в раннем курсе информатики.
Для успешного формирования алгоритмических умений младших школьников необходимо использование программных исполнителей, соответствующих разработанным системам учебных задач, первой ступенью разработки которых являются выработанные технические задания.
Средства управления учебным процессом обучения младших школьников алгоритмизации. Сравнительный анализ
Для формирования оптимальной методики обучения алгоритмическим разделам в пропедевтическом курсе информатики вычленим из Стандарта основного общего образования по информатике и ИКТ алгоритмические разделы. Примем за исходную точку утверждение о том, что в раннем курсе обучения информатике проводится пропедевтика содержания базового курса. Проведем сравнительный анализ средств управления процессом обучения алгоритмическим разделам, а именно рассмотрим: содержание, методы, средства и формы обучения. Рассмотрим курсы раннего обучения информатике, которые опубликованы, известны и апробируются широкой учительской общественностью. В результате такого рассмотрения, анализа и сопоставления сделаем выводы и рекомендации построения методики обучения алгоритмизации в курсе раннего обучения информатике.
Рассмотрим компоненты алгоритмического раздела базового курса, сформулированные в Стандарте основного общего образования [120, с. 31].
Обязательный минимум содержания основных образовательных программ.
Информационные процессы.
Обработка информации.
Алгоритм, свойства алгоритмов. Способы записи алгоритмов; блок схемы. Алгоритмические конструкции. Логические значения, операции, выражения. Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм.
Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, списки, деревья.
Требования к уровню подготовки выпускников.
В результате изучения информатики и информационно коммуникационных технологий ученик должен знать/понимать:основные свойства алгоритма, типы алгоритмических конструкций: следование, ветвление, цикл; понятие вспомогательного алгоритма; уметь:выполнять и строить простые алгоритмы.
Представление этой совокупности понятий в виде структурной схемы сделано в [76, с. 592]. Полезным представляется подобное параллельное представление основных понятий программирования и соотношение алгоритмизации и программирования.
Сформированы и разрабатываются методики обучения алгоритми ке в начальной школе в рамках нескольких широко известных авторских коллективов:
1. «Информатика в играх и задачах», авторский коллектив под рук. А.В.Горячева, 1 - 4 классы,
2. ПМК «Мир информатики», авторский коллектив под рук. А.В.Могилёва, 1 - 4 классы,
3. ПМК «Роботландия», авторы Ю.А.Первин, А.А.Дуванов, Я.Н.Зайдель-ман, М.А.Гольцман, 2 года в начальной школе,
4. Курс «Информатика для начальной школы», А.Л.Семёнов, Т.А.Руд-ченко, 2-4 классы,
5. УМК «Информатика», авторы С.Н.Тур, Т.П.Бокучава, с 2005 года УМ К по информатике, 2-4 классы.
К пропедевтическим можно отнести курсы информатики, предусматривающие начало изучения курса (или алгоритмических разделов) в 5 классе:
6. УМК по курсу Информатика и ИКТ, автор Л.Л.Босова, 5, 6 классы.
7. УМК «Информатика. 5-6 класс. Начальный курс», авторы Ы.В.Макарова, Г.С.Николайчук., Ю.Ф.Титова, И.В.Симонова.
Рассмотрим подходы авторского коллектива под руководством Н.В.Мат веевой, разрабатывающие УМК для начальной школы, а именно учебник информатики для 4 класса этого коллектива, содержащий начальные элементы алгоритмизации. Пропедевтический курс информатики этих авторов предваряет курс, разработанный Л.Л.Босовой.
Включим в наше рассмотрение курс «Азы программирования» (автор А.А.Дуванов), Особое его положение связано с тем, что он рассчитан на 5 лет школьного обучения и еще не завершен. Вместе с тем, первые книги и курсы не только изданы, но и активно используются в практике школ. Кроме того, решением Регионального экспертного совета Комитета по образованию Санкт-Петербурга от 27 апреля 2006 г. комплекту книг "Азы информатики" (5-7 класс) присвоен гриф "Допущено".
Включим в наш сравнительный анализ два курса, которые целиком посвящены освоению основ алгоритмизации, поэтому их скорее можно считать факультативными. Но рассчитаны они на работу с детьми близкого возраста, начиная с 5 класса. Поэтому рассмотрение методов их работы, безусловно, будет полезным для нашего рассмотрения.
8. А.А.Дуванов, А.В.Рудь, В.П.Семенко «Азы программирования», факультативный курс, 5-9 классы,
9. Курс «Алгоритмика 5 - 7», авторы А.К.Звонкий., С.К.Ландо, А.Л.Семёнов, А.Х.Шень.
Рассмотрим каждую методическую систему обучения алгоритмическим разделам информатики в виде совокупности компонент:
1. Авторы, название курса.
2. Общие характеристики (классы, нагрузка на ученика в неделю, часть курса (%) и абсолютное значение времени обучения алгоритмике, как показатель важности раздела для авторов).
3. Содержательные элементы алгоритмических разделов (порядок изучения тем, результат обучения, контроль).
4. Методы обучения и методические приемы. 5. Средства обучения (учебники, тетради, задачники, методические пособия, электронная поддержка).
6. Организационные формы обучения (урок, домашняя работа, внеурочные и внеклассные формы, организация учебной деятельности учащихся на уроке, самостоятельная работа учащихся в обучении).
Методические основы обучения младших школьников алгоритмизации
В результате проведенного анализа методик обучения алгоритмизации были выявлены следующие вопросы, требующие методического разрешения:
изучаемые темы и их последовательность,
способ записи алгоритма. Изучаемые темы и их последовательность
В [99, с. 53] выделено пять так называемых структур-аттракторов содержания обучения информатике (структуры, «пронизывающие» все содержание курса и имеющие свой уровень сложности на каждом витке обучения):
1. Величины, структуры данных»
2. Управление вычислительным процессом (управляющие конструкции, рекурсия).
3. Структуризация проблем (процедуры, функции - инструмент реализации принципа «разделяй и властвуй», механизмов абстрагирования, декомпозиции и формализации).
4. Отношение порядка (упорядоченности) на множестве объектов определенной структуры,
5. Перебор вариантов в пространстве состояния задачи.
Из перечисленных аттракторов (базовых структур) курса к алгоритмике, в первую очередь, относятся второй и третий- Именно они задают базовые алгоритмические конструкции; следование, повторение, ветвление, рекур сию, вспомогательный алгоритм.
Следование и повторение входят в число изучаемых во всех курсах раннего обучения информатике. Ветвление, рекурсия и вспомогательный алгоритм включены в некоторые из них.
Существует различная последовательность освоения основных алгоритмических конструкций в рассматриваемых авторских курсах. Безусловно, начальная точка в любом из них - это понятие линейного алгоритма на основе установленной последовательности действий. Дальнейший порядок обучения варьируется.
Авторы Л.ЛБосова; С.Н.Тур, Т.ПБокучава; авторские коллективы под рук- АВ.Горячева, Н.В.Матвеевой, А.В.Могилёва предлагают освоение ветвления, затем цикла. В этих курсах не предусмотрено целенаправленное рассмотрение метода проектирования сверху вниз и пропедевтика вспомогательного алгоритма.
Авторский коллектив под ред. профессора Н.В.Макаровой предлагает сначала освоить понятие подпрограммы, затем на его основе вводится циклический алгоритм. Ветвление в пропедевтическом курсе не рассматривается.
Авторы курсов А.К.Звонкин, А.Г.Кулаков, С.КЛандо, А.Л.Семёнов, А.Х.Шень; Ю.А.Первин, АА.Дуванов, Я.Н.Зайдельман, М.А.Гольцман сначала вводят понятие вспомогательного алгоритма, затем цикла и только после этого - ветвления. Необходимо отметить, что такой же последовательности придерживаются авторы некоторых базовых курсов: А.Г.Кушниренко, Г.В.Лебедев, Я.Н.Зайдельмаи (Информатика 7-9); А-Г.Кушниренко, АР-Леонов, М.Г.Эпиктетов, В.В.Борисеико, М.А.Кузьменко, Б.А.Назаров, С.Б.Хан-жин (Информационная культура); И.Г.Семакин, ЛА.Залогова, С.В.Русаков, Л.В.Шестакова (Информатика 8-9).
Логика обучения основам алгоритмизации, впрочем, как и обучения вообще, должна строиться на дидактическом принципе доступности обучения, который иногда образно называют принципом «от простого к сложному». Однако, убедительного анализа того, какой материал для обучения алгоритмизации является более сложным, а какой более простым (для усвоения учащимися) не проводилось Но этот вопрос особенно важен для самого начала освоения курса, для раннего обучения. Допустив методические ошибки в самом начале, можно заложить труднопоправимые последствия при использовании неверно понятых конструкций. Выскажем несколько соображений, которые можно положить в основу построения методики обучения алгоритмике на первом, раннем этапе в качестве общих принципов обучения алгоритмизации,
В теории программирования со времен Э.Дейкстры [40] и А.П.Ершова [51] широко употребляется термин «управляющие структуры», который включает в себя серию (последовательность, следование) операторов, повторения (циклы), ветвления (условные операторы) и безусловные передачи управления. Впрочем, с тех пор, как Э.Дейкстра доказал избыточность безусловных переходов [40], в категорию управляющих структур принято включать только серию, цикл и ветвление. Особую роль среди концептуальных положений информатики играет понятие вспомогательного алгоритма (в программировании - подпрограммы), которое представляет собой механизм декомпозиции, структуризации алгоритма. Это дает основание включить в число базовых (или основных) алгоритмических конструкций и такой механизм, как рекурсия, который существенно расширяет понятие вспомогательного алгоритма.
Общепринятый позиция базовых курсов информатики соответствует подходу [126], в котором говорится о том, что главной целью раздела алгоритмизации является овладение учащимися структурной методикой построения алгоритмов или структурной методикой алгоритмизации. Для достижения указанной цели предлагается следующая схема (из схемы, предложенной в [125, с. 184], убран элемент «Свойства алгоритма» в соответствии с изложенными соображениями ):
Обоснование правильности разработки методики, предназначенной для обучения младших школьников алгоритмизации на основе систем учебных задач
Методические рекомендации о порядке изучения тем сформулированы в первом параграфе второй главы. Перечисленные алгоритмические темы пропедевтического курса и различные возможности построения учебного плана школ показывают, что следует составить несколько вариантов обучения, например, базовый и расширенный» Расширение достигается за счет второго «витка» изучения тех же тем на более высоком уровне, а также изучения рекурсии. Концентрическое построение соответствует большим временным возможностям. Таким образом, учитель может выбрать из предлагаемых вариантов обучения тот, который ему больше подходит в зависимости от учебного времени, возможностей учеников.
Возможен промежуточный вариант, если к базовому добавить изучение рекурсии.
Поэтому ориентировочная основа для составления учебного плана будет следующей:
Базовый вариант 1 .Следование; 2.Вспомогательный алгоритм; З.Цикл N раз; 4.Ветвление.
Возможен расширенный вариант I: 1 .Следование; 2.Вспомогательный алгоритм; З.Цикл N раз; 4.Ветвление; 5,Рекурсия. или расширенный вариант 2: 1.Следование; 2.Вспомогательный алгоритм; З.Цикл N раз; 4.Ветвление. 5.Следование; б.Вспомогательный алгоритм; 7.Условный цикл; 8.Условный цикл, ветвление. 9.Рекурсия. В выводах первой главы сказано о необходимости задач, выверенных по тематической, содержательной и деятельности ой сложности. Однако, разрабатывая комплекс задач для алгоритмических разделов, безусловно, следует учитывать не только сложность задач. Например, необходим учет соответствия условий задач возрасту обучаемых. Иначе говоря, необходимо разработка систем учебных задач. Построение процесса обучения на основе целесообразно подобранных задач поможет оптимизировать процесс обучения, поскольку «познавательная задача, субъективно принятая учеником, не будучи сама по себе объектом познания, выступает в обучении как опосредствующее звено между школьником (субъектом) и объектом познания. ... Столкнувшись с неизвестной ситуацией в задаче, ученик чувствует потребность ее решить» [116, с, 134].
В работе [37, с. 17] описывается так называемый заданный подход к обучению, в котором планируемые результаты обучения представляются системами учебных задач,
К системам задач автор относит совокупность задач к блоку уроков по изучаемой теме, удовлетворяющую ряду требований:
Полнота. Наличие задач на все понятия и способы деятельности.
Наличие ключевых задач. Наличие задач, имеющих принципиальное значение для усвоения содержания.
Связность. Представление совокупности задач в виде связного графа, в узлах которого ключевые задачи, выше - подготовительные, ниже - следствия, обобщения.
Возрастание трудности в каждом уровне. Предлагается три уровня; минимальный, общий и продвинутый уровни планируемых результатов обучения. В каждом из уровней трудность задач непрерывно нарастает.
Целевая ориентация. Для каждой задачи определено ее место и назначение в блоке уроков.
Целевая достаточность. В системе достаточно задач для тренажа в классе и дома, для индивидуальных и групповых заданий разной направлен ности, для самостоятельной деятельности учащихся, для текущего и итогового контроля.
Психологическая комфортность. Наличие различных заданий с учетом разных темпераментов, типов мышления, видов памяти; устных и письменных упражнений, словесных, графических, предметно-иллюстративных представлений заданий и решений, задачи-шутки и т.д.
В работе [126, с. 214] говорится о том, что последовательность задач должна удовлетворять следующим характеристикам.
От простого к сложному. Постепенное усложнение задач.
Новизна. Добавление элементов знания с каждой новой задачей.
Наследование. Необходимость использования знаний, полученных при решении предыдущих задач.
Очевидно, требования, изложенные в [37], полнее предъявленных характеристик в [126], поскольку понятия новизны и наследования включаются в понятия полноты и связности. Кроме того, ориентация на планируемые уровни обучения конкретизирует систему задач, ее границы и ее уровни,
В разрабатываемых системах задач для начального обучения алгоритмизации [169, 170, 168, 163, 160] выделялись характеристики, близкие к сформулированным в [37]. Однако отметим три отличия, которые были сделаны при разработке предъявляемых систем задач,
