Інформатика як наука і як навчальний предмет в школі. Комп’ютерна грамотність та інформаційна культура. Педагогічні функції шкільного курсу інформатики (ШКІ)


НазваІнформатика як наука і як навчальний предмет в школі. Комп’ютерна грамотність та інформаційна культура. Педагогічні функції шкільного курсу інформатики (ШКІ)
Сторінка8/11
Дата12.03.2013
Розмір1.6 Mb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Інформатика > Документи
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

110.Навчання учнів побудови алгоритмів методом послідовного уточнення

Важливо показати учням, що вказівку про виконання алгоритму отримання розвязку деякої задачі, який за алгоритмом однозначно ставиться у відповідність вхідним даним, можна розглядати як окрему вказівку, за якому змінним, які представляють шукані результати,буде надано цілком певних значень, що залежать від вхідних даних, і правила цієї залежності цілком визначаються алгоритмом.Якщо вказівка не може бути виконана виконавцем через свою складність, то її можна розбити на декілька простіших вказівок і так доти, доки буде одержано набір операцій, кожну з яких зможе сприйняти та виконати обраний виконавець, або ж стане ясно, що цей виконавець не зможе виконати потрібні вказівки і його слід замінити іншим або навчити цього.Метод покрокової деталізації слід розглянути на конкретних прикладах.Такі принципи називають принципами структурного програмування.
24. Методика навчання алгоритмізації.

Алгоритм – це чітко визначена для конкр.виконавця послідовність дій, які спрямовані на досягн.поставленої мети або розв’яз.задачі певного типу (описове означення, оскільки поняття алг.відноситься до первісних, неозначуваних). Сам термін “алгоритм” утворився в результаті перекладу на європейські мови імені арабського математика Аль-Хорезмі, який описав правила (алгоритми) виконання основних арифметичних операцій в десятковій системі числення.

Пр.алг.: приготування кулінар-ної страви згідно з рецептом, пошук слова у словнику, розв-ня квадр. рівн.

Власт. алг.:

1.Скінченність. Виконання кожного алг. повинно завершуватись за скінчене число кроків.

2.Результативність. Виконання алг.завжди повинно приводити до певного результату.

3.Формальність. Виконавець відповідно до алгоритму повинен одержати результат, не вникаючи в його суть.

4.Визначеність. Будь-який алг.повинен бути описаний так, щоб при його розшифруванні у виконавця не виникало двозначних вказівок. Тобто різні виконавці згідно з алг. повинні діяти однаково та прийти до одного й того ж результату.

5.Масовість. За допомогою складеного алг. повинен розв’язуватись цілий клас задач.

6.Зрозумілість. В алг.повинні бути лише операції, які знайомі виконавцеві. При цьому виконавцем алгоритму може бути: людина, комп’ютер, робот тощо.

Способи опису алг.:

1.Словесно-формульний (опис здійснюється в словесній формі з використанням математичних чи інших формул);

2.Графічний (за допомогою блок-схем );

3.З використанням спеціальних алгоритмічних мов (таких як навчальна алгоритмічна мова);

4.У вигляді програм, написаних певною мовою програмування.

Навчальна алгоритмічна мова

Мета вивч.: показати ідею ручного перекладання алг., записаних н.а.м., на одну з мов програмування.

Близька до природної мови; містить правила опису лише чотирьох вказівок: надання значення, розгалуження, повторення і вказівку про вико-ня алг.; дає можливість перевірити правильність написання алг.людиною; має свої службові слова і описи вказівок.

При конструюванні викор.такі базові алгор-ні структури:

1.Слідування. Команда с.подається у вигляді послідовності двох (або більше) простих команд, що виконуються одна за одною. Якщо алгоритм можна подати у вигляді послідовності команд, то його називають лінійним алгоритмом.

Пр.: Скласти алг.обч-ня значення виразу y=(Ax+B)(Cx+D).

2. Розгалуження (вибір). Команда розг. – це вказівка виконати одну з двох команд: команду 1 або 2 залежно від іст. чи хибності деякого твердж.Р. На цьому виконання команди розгалуження закінчується.



– +

Пр. Скласти алг. розв’яз.квадр. рівн.

3.Повторення(цикл). Розрізняють два типи циклів – поки і до.

Поки До



+

Порівняняльна характеристика

Поки

До

Перевірка умови

до

після

К-ть повторень команд в циклі

Може не повтор. жодного разу

Повтор. хоч один раз

Умова виходу з циклу

Якщо умова є хибною

Якщо умова є істинною

Пр.Скла.алг.обч.суми цілих чисел від 1 до 100.


Метод побудови алг.“зверху вниз”:

На кожному етапі розв’яз.в разі необхідності задачу поділяють на простіші задачі – підзадачі, кожну підзадачу можна поділ.на ще прост. і так доти, поки не будуть одержані такі підзадачі, які легко програмуються. При цьому на кожному кроці побудови алг. розв’яз.задачі якщо треба, уточнюється (покрокова деталізація). Поділ кожної вказівки на простіші здійснюється за допомогою тільки трьох базових алг-их структур: слідування, розгалуження, повторення.

Важливою особливістю цих структур є те, що кожна з них має єдиний вхід і єдиний вихід. При конструюванні алгоритмів вихід кожної базової структури приєднується до входу іншої. При цьому весь алгоритм матиме вигляд лінійної послідовності базових алг-их структур. Така послідовність може складатися з єдиної базової алг-ої структури. В одні базові алгоритмічні структури можуть вкладатися інші. Таким чином, у процесі побудови алгоритмів їх можна розвивати як “у ширину” так і в “глибину”.

Кожний алг. можна подати у вигляді комбінації 3 базових алг-их структур, що є їх основною власт. Викор-ня цього принц. лежить в основі структурного підходу до побудови алгоритмів.

Технологія структурного програмування:

У процесі низхідного поділу задачі на підзадачі зберігається строга дисципліна програмування, оскільки поділ на підзадачі здійснюється з використанням лише розглянутих типів структур, чим і забезпечується добре структурована програма, яку можна читати зверху донизу без перерви.

25. Методика навчання процедурного програмування.

Програма, написана процедурною мовою, описує спосіб (алгоритм) розв’язування задачі, тобто точно вказує дії щодо реалізації алгоритму шляхом переліку необхідних процедур.

Кожна мова програмування має свій алфавіт, фіксований словник, синтаксис і семантику. Для описування алгоритму такою мовою використовується певний набір символів – алфавіт мови. Алфавіт складається зазвичай з літер латинської абетки, цифр, спеціальних символів (дужки, роздільники), знаків логічних операцій (not, and, or та ін.), знаків операцій порівняння (=, <, > та ін.). З цих символів складаються і так звані ключові слова мови. Кожне з ключових слів має певне призначення. Ключові слова зв’язуються одне з одним за певними синтаксичними правилами мови. Кожне речення визначає певну послідовність дій, які повинен виконати комп’ютер. Словник мови програмування складається з кінцевого фіксованого набору ключових слів, наприклад, integer, while, var тощо. Сукупність правил побудови описів програм деякою мовою програмування називають синтаксисом мови програмування. Правила семантики пояснюють, яке смислове значення має опис кожної з вказівок програми і які дії повинен виконати комп’ютер під час виконання кожної з таких вказівок. У будь-якій мові програмування можна виділити чотири типи елементів, що використовуються при побудові описів програм: символи, слова, виразі і вказівки (оператори). Символи мови – це основні неподільні знаки, за допомогою яких описують програми і дані. Слова мови – структури, утворені із символів і які є мінімальними одиницями, що мають деякий смисл. Слова – це імена (позначення, ідентифікатори) змінних величин, числа, службові слова, які використовуються в описах вказівок. Правила запису ідентифікаторів: 1) Усі ідентифікатори складаються з літер латинської абетки, цифр, починаються з літери або знака підкреслення "_"; 2) Великі і малі літери на розрізняються; 3) Ідентифікатори можуть мати різну довжину, але використовуються тільки перші 63 символи. Вираз – це текст, який задає правило обчислення одного значення того чи іншого типу. Якщо одержуване значення числове, о вираз називають арифметичним. Якщо одержуване значення логічне, то вираз називають логічним, чи булівським. Якщо одержуване значення – текст, то вираз називають літерним. Вказівка – це вказівка про виконання певної дії. У мовах програмування застосовуються вказівки трьох типів: 1) вказівки про безумовне виконання деякої дії чи набору дій: надання значень, уведення, виведення, виконання алгоритму; 2) Вказівки розгалуження; 3) Вказівки повторення.

Структура опису програми мовою Паскаль.

1. Заголовок програми: Службове слово program та ім’я програми

program <ім’я програми>

2. Розділ описів: описуються всі ідентифікатори об’єктів, що використовуються в даній програмі. Описати ідентифікатор – значить указати його ім’я і тип

uses <опис модулів>;

label <мітки>;

const <оголошення констант>;

type <визначення типів даних>;

var <оголошення змінних>;

<опис процедур і функцій>

3. Розділ операторів (тіло програми): зазначається послідовність дій, які необхідно виконати над описаними об’єктами. Починається службовим словом begin, закінчується – end.

begin

оператор 1;

оператор 2;

.............

оператор n;

end.
Опис процедур та функцій процедурною мовою програмування. Формальнi та фактичнi параметри. Стандартні процедури та функції, локальні та глобальні змiннi.

Підпрограма – це самостійна частина програми, що реалізує певний алгоритм. Підпрограми зручно використовувати, коли в програмі доводиться виконувати ті самі дії, але з різними даними. Розрізняють два типи підпрограм: процедури і функції. Головна відмінність між ними полягає у тому, що функція повертає значення і може бути використана у виразі, а процедура може бути викликана на виконання.

Формальні параметри – це параметри, описані в заголовку процедури. Значення величини, що вказується у виклику процедури, називається фактичним параметром процедури, або параметром виклику процедури. Кількість і тип фактичних параметрів мають суворо відповідати кількості й типам формальних параметрів. Зміст використовуваних фактичних параметрів залежить від того, у якому порядку вони перераховані при виклику процедури. Фактичний параметр є значенням, що замінює собою формальний параметр при виконанні процедури; з цим значенням параметра виконується викликана процедура. Локальні змінні (від лат. – місце) – це змінні, описані в розділі описів підпрограми. Локальні змінні можуть використовуватися й мінятися тільки операторами даної підпрограми. Локальні об’єкти створюються при вході в процедуру і знищуються при виході з неї.

1. Локальні змінні недоступні поза процедурою чи функцією.

2. Зміни, що відбуваються із змінними у процедурі, не впливають на значення змінних з тими ж іменами, але які описані поза даною процедурою

Глобальні змінні – це змінні, описані в розділі описів головної програми.

1. Глобальні змінні доступні поза процедурою чи функцією.

2. Будь-яка зміна глобальної змінної у процедурі змінює її значення поза процедурою.

Процедури:

1. Стандартні (є частиною ТУРБО-системи і можуть бути викликані без оголошення): процедури для роботи з рядками; процедури для роботи з файлами; процедури розміщення динамічних параметрів; процедури введння-виведення; процедури завершення

2. Які визначаються користувачем (оголошуються у розділі описів)

Для використання процедур у програмі широко розповсюдженою мовою програмування Паскаль їх необхідно описати в розділі описів головної програми. Опис міститься в програмі після розділу опису змінних і складається і з заголовка і тіла процедури. Заголовок процедури складається із службового слова procedure, ідентифікатора процедури і списку формальних параметрів, взятого в круглі дужки. Елементи списку параметрів відокремлюються один від одного комами:

procedure <ім’я процедури> (<параметри>);

Тіло процедури за структурою аналогічне програмі, тобто містить описи об’єктів: міток, констант, типів, змінних, а також розділ операторів. Розглянемо як приклад процедуру обчислення дискримінанта квадратного рівняння:

procedure Discr (A, B, C, D: real);

begin

D:=B*B-4*A*C;

end;

У цій процедурі використано змінні A, B, C, D типу real, що виступають як формальні параметри

Функція – це різновид підпрограми. Функція повертає значення і може бути використана у виразі. Правила відповідності між фактичними і формальними параметрами у разі алгоритмів-функцій залишаються такими самими, як і для алгоритмів-процедур. Відмінність функцій від процедур полягає у тому, що результати обчислень, виконаних процедурою, присвоюються певним аргументам процедури, в той час як результат обчислення функції присвоюється самій функції.

Для використання функції в програмі мовою Паскаль її необхідно описати в розділі головної програми. Опис функції починається з заголовка function і закінчується типом даних значення, що повертається:

function <ім’я функції> (<параметри>): <тип даних>;

Складений оператор, що розташовується в описі функцій після заголовка і, можливо, після опису локальних міток і змінних, повинен обов’язково містити у собі оператор присвоювання, у якому ліворуч від := розміщене ім’я функції.

Розглянемо як приклад функцію обчислення площі трикутника за формулою Герона:

function Geron (a,b,c: real): real;

var p: real;

begin

p:=(a+b+c)/2;

Geron:=Sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))

end;
Рекурсивнi алгоритми. Реалізація рекурсивних алгоритмів процедурною мовою програмування

Рекурсія – спосіб звернення процедури або функції до самої себе, але із зміненими вхідними даними. Рекурсію зручно використовувати в задачах, що зводяться до розв’язання підзадач одного типу, але різної розмірності. Наприклад, обчислення факторіала числа n можна подати через звертання до обчислення факторіала числа n-1:

n!=n(n-1)!

Рекурсивний алгоритм – це алгоритм при виконанні якого зустрічається вказівка про виконання його самого. Рекурсія може бути прямою (безпосередньою) – якщо в алгоритмі є вказівки про виконання цього ж алгоритму, або опосередкованою – в алгоритмі немає прямих вказівок про виконання цього ж алгоритму, але є вказівки про виконання інших алгоритмів, в яких є вказівки про виконання даного алгоритму. В такий спосіб в алгоритмі можуть бути опосередковані посилання через інші алгоритми на цей самий алгоритм.

Будь-яка рекурсія містить три елементи: 1) початкове значення проміжного результату (на нульовому кроці) перед початком прямого ходу; 2) спосіб одержання проміжного результату на і-му кроці прямого ходу через проміжний результат, одержаний на (і-1)-му кроці; 3) умова завершення процесу.

Приклад: задача Фібоначчі

fib(1)=1; fib(2)=1;..., fib(n)=fib(n-1)=fib(n-2).

Одержали рекурентне співвідношення, де черговий член послідовності виражається через два попередні, за винятком перших двох членів.

function fib (n: integer): integer;

begin

if (n=1) or (n=2)

then fib:=1

else fib(n)=fib(n-1)=fib(n-2)

end;
Модульне програмування та його реалізація в системах процедурного програмування.

Модуль – це автономно компілююча програмна одиниця, що включає в себе різні компоненти розділу описів (типи, константи, змінні, процедури і функції)

Структура

Unit <ім’я>;

Interface <інтерфейсна частина>;

Implementation <виконуюча частина>;

Begin <ініціююча частина>;

End.

Огляд стандартних модулів

В ТР є 8 стандартних модулів: system, dos, crt, printer, graph, overlay, turbo3, graph3.

system. До нього входять всі стандартні процедури і функції Паскаля, а також вбудовані процедури і функції, що не ввійшли в інші стандартні модулі.

printer. Вивід тексту на принтер

crt. Входять процедури і функції, що забезпечують управління текстовим режимом роботи екрана. Можна переміщувати курсор в будь-яку позицію екрана, змінювати колір символів і фону.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Схожі:

Інформатика як наука і як навчальний предмет в школі. Комп’ютерна...
Комп’ютерна грамотність та інформаційна культура. Педагогічні функції шкільного курсу інформатики (ШКІ). Особливості ШКІ. Цілі навчання...
Програма курсу Професійна педагогіка наука і навчальний предмет
Профпедагогіка як галузь педагогічної науки, її методологія. Предмет профпедагогіки та предмет навчального курсу. Основні категорії...
Програма курсу Професійна педагогіка наука і навчальний предмет
Профпедагогіка як галузь педагогічної науки, її методологія. Предмет профпедагогіки та предмет навчального курсу. Основні категорії...
Тема Що вивчає предмет інформатики. Правила поведінки в кабінеті інформатики
Мета: ознайомити учнів з предметом інформатика і можливостями комп’ютера; ознайомити із правилами поведінки та технікою безпеки в...
Методичні рекомендації щодо вивчення інформатики в 10 класах надруковано...
Навчальний предмет «Інформатика» у 2011/12 навчальному році згідно Типових навчальних планів вивчатиметься учнями 9-11 класів
ІНФОРМАТИКИ
...
Інформаційна (комп’ютерна) система
Поняття інформаційної (комп’ютерної) системи. Апаратна та інформаційна складові інформаційної системи. Функціональна схема та принципи...
КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН з предмета «Інформатика і комп’ютерна...
Засоби створення електронного документа. Автоматизація введення інформації в комп'ютер
Програми курсу інформатики в школі. Зміст навчання інформатики. Планування...
Проаналізуємо програму з інформатики для загальноосвітньої школи, яка була затверджена МОіН України в 2001 р
ПЕРЕЛІК ОРІЄНТОВНИХ ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО СЕМЕСТРОВОГО ЕКЗАМЕНУ З ПСИХОЛОГІЇ
Загальне поняття про психологію, її предмет та завдання психологія як наука і навчальний предмет, її значення
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка