Метод программированного обучения в преподавании математики. Технология программированного обучения

Технология программированного обучения начала активно внедряться в образовательную практику с середины 60-х гг. XX столетия. Основная цель программированного обучения состоит в улучшении управления учебным процессом. У истоков программированного обучения стояли американские психологи и дидакты Н. Краудер, Б. Скиннер, С. Пресси. В отечественной науке технологию программированного обучения разрабатывали П. Я. Гальперин, Л. Н. Ланда, А. М. Матюшкин, Н. Ф. Талызина и др.

Технология программированного обучения - это технология самостоятельного индивидуального обучения по заранее разработанной обучающей программе с помощью специальных средств (программированного учебника, особых обучающих машин, ЭВМ и др.). Она обеспечивает каждому учащемуся возможность осуществления учения в соответствии с его индивидуальными особенностями (темп обучения, уровень обученное™ и др.).

Характерные черты технологии программированного обучения:

Разделение учебного материала на отдельные небольшие, легко усваиваемые части;

Включение системы предписаний по последовательному выполнению определенных действий, направленных на усвоение каждой части;

Проверка усвоения каждой части. При правильном выполнении контрольных заданий учащийся получает новую порцию материала и выполняет следующий шаг обучения; при неправильном ответе учащийся получает помощь и дополнительные разъяснения;

Фиксирование результатов выполнения контрольных заданий, которые становятся доступными как самим учащимся (внутренняя обратная связь), так и педагогу (внешняя обратная связь).

Основное средство реализации технологии программированного обучения - обучающая программа. Она предписывает последовательность действий по овладению определенной единицей знаний. Обучающие программы могут быть оформлены в виде программированного учебника или других видов печатных пособий (безмашинное программированное обучение) или в виде программы, подаваемой с помощью обучающей машины (машинное программированное обучение).

В основу обучающих программ кладутся три принципа программирования: линейное, разветвленное и смешанное.

При линейном принципе программирования обучаемый, работая над учебным материалом, последовательно переходит от одного шага программы к следующему. При этом все ученики последовательно выполняют предписанные шаги программы. Различия могут быть лишь в темпе проработки материала.

При использовании разветвленного принципа программирования работа учеников, давших верные или неверные ответы, дифференцируется. Если учащийся выбрал верный ответ, то получает подкрепление в виде подтверждения правильности ответа и указание о переходе к следующему шагу программы. Если же учащийся выбрал ошибочный ответ, ему разъясняется сущность допущенной ошибки, и он получает указание вернуться к какому-то из предыдущих шагов программы или же перейти к некоторой подпрограмме.

Принцип разветвленного программирования по сравнению с линейным позволяет больше индивидуализировать обучение учащихся. Ученик, дающий верные ответы, может быстрее продвигаться вперед, переходя без задержек от одной порции информации к другой. Ученики, делающие ошибки, продвигаются медленнее, но зато читают дополнительные пояснения и устраняют пробелы в знаниях.

Разработаны также смешанные технологии программированного обучения. В качестве таковых известны шеффилдская и блочная технологии.

Шеффилдская технология программированного обучения была разработана английскими психологами. Согласно этой технологии учебный материал делится на различные по объему части (порции, шаги). Основанием деления является дидактическая цель, которая должна быть достигнута в результате изучения данного фрагмента программированного текста с учетом возраста учащихся и характерных особенностей темы. В зависимости от дидактической цели определяется и способ ответа учащихся: путем его выбора или заполнения пробелов, имеющихся в тексте.

Основу блочной технологии программированного обучения составляет гибкая программа, всесторонне учитывающая разнообразие действий, определяющих процесс учения. Она обеспечивает учащимся выполнение разнообразных интеллектуальных операций и оперативное использование приобретаемых знаний при решении определенных задач.

Основным компонентом такой программы является так называемый проблемный блок, который требует от учащегося интенсивной интеллектуальной работы, например решения задачи с неполными данными, формулировки или проверки гипотезы, планирования эксперимента и т. п. Эта работа предполагает выполнение различных умственных действий (обобщения, доказательства, объяснения, проверки), обогащающих объем их знаний.

Независимо от характера технологической системы программированного обучения обучающая программа может быть представлена с помощью учебников или машин. Существуют учебники с линейной, разветвленной и смешанной структурами программирования материала.

Разными бывают и машины, предназначенные для представления запрограммированных текстов. Их тип зависит от реализуемой дидактической функции:

Информационные машины, предназначенные для передачи учащимся новой информации;

Машины-экзаменаторы, служащие для контроля и оценки знаний учащихся;

Машины-репетиторы, предназначенные для повторения с целью закрепления знаний;

Тренировочные машины, или тренажеры, используемые для формирования у учащихся необходимых практических умений, например печатания на машинке, алгоритмизации поиска повреждений в технических устройствах, обслуживания машин и т. п.

Принципиальной разницы между структурой программированных учебников и программ к обучающим машинам нет. Основная разница заключается лишь в технике подачи учебной информации и заданий, получения ответа от учащегося и выдачи ему сообщения о степени правильности его действий.

В связи с острой проблемой экономии времени в ходе учебного процесса перед современной школой ставится задача - найти средства и приемы обучения, позволяющие максимально экономить время на уроке. Одним из таких средств, на наш взгляд, может стать и становится программированное обучение.

Под программированным обучением в педагогической литературе понимается такое обучение, которое осуществляется на основе специально составленных программированных пособий, особых средств и приемов обучения, позволяющих давать и проверять материал частями (например, алгоритм), а также с помощью обучающих машин . Материал как в программированном пособии, так и в программе, предназначенной для обучающей машины, разбит на мелкие дозы («порции», «шаги»). Освоив одну такую дозу материала, ученик сразу же (в пособии в виде задания или в виде команды от обучающей машины) получает небольшое практическое задание или вопрос, направленные на немедленное закрепление того, что было только что прочитано, на выработку практических умений и навыков.

На современном этапе методика русского языка располагает значительными возможностями для того, чтобы обеспечить квалифицированное объяснение нового материала, используя при этом различные методы и приемы, наглядные пособия, дидактический материал. Однако регулирование процесса обучения (т.е. управления познавательной деятельностью) чрезвычайно затрудняется тем, что при обычных формах даже успешного опроса и при проверке письменных контрольных работ учитель узнает о результатах своей работы на уроке и работы учащихся слишком поздно, иногда только через несколько дней (после проведения письменных работ), а при устном опросе хотя и на данном уроке, об уровне и качестве знаний лишь немногих опрошенных учащихся.

Мы считаем, что программированное обучение открывает новые возможности управления процессом усвоения знаний, способствует развитию навыков логического мышления, активности учащихся; однако надо иметь в виду, что при чрезмерно частом пользовании программированными пособиями (например, при так называемом сплошном программировании, когда весь курс переводится на занятия по программам и уменьшается доля устной речи учителя и учащихся) даже эффективные обучения сравнительно быстро утомляют учащихся, надоедают им, в результате чего ослабляется внимание и активность. Кроме того, не следует сводить задачи программирования к совершенствованию только форм проверки и контроля, как это зачастую представлено в научной и методической литературе по проблеме программирования .

Программированное обучение предполагает коренное изменение форм и методов преподавания учебных дисциплин. Основной единицей усвоения становится не тема, рассчитанная на один, два, три урока, а самая минимальная порция материала, такая, что на усвоение ее требуются даже секунды. Очень эффективны при этом задания с выбором возможного ответа. Весь материал разбивается на множество элементарных «шагов», неразрывно связанных друг с другом. При этом решается ряд дидактических проблем: знания, умения и навыки закрепляются не после ознакомления с темой, а в процессе ее изучения; обеспечивается непрерывный самоконтроль (обратная связь); создаются условия установления индивидуального для каждого учащегося темпа работы.

Программированное обучение, ввиду его специфики особенностей, ведет к одностороннему «не аналитическому восприятию и уводит от синтетического, что является уже его слабой стороной, так как школа обязана развивать и аналитические и синтетические способности одновременно.
Неоправданное расширение сферы использования программирования приводит иногда к обратному результату: весьма сдержанному его применению на практике, хотя это и не означает полного отказа от использования приемов, отдельных элементов программирования в современной школе.
Ведется активная работа по созданию методических пособий по программированному обучению, в частности, по использованию ЭВМ на уроке русского языка преподавателями филологического факультета Белгородского Государственного университета. В издательстве «Просвещение» вышла книга «Дидактические материалы по орфографии с компьютерной поддержкой» , одним из авторов которой является Г.И. Пашкова (материалы этого пособия использовались нами при проведении уроков русского языка в школе № 4 г. Шебекино во время прохождения педагогической практики). Сейчас готовится к печати вторая часть этого издания (дидактические материалы по пунктуации), в подготовке которого принимает участие Т.Ф. Новикова. Преподаватели кафедры русского языка (Л.И. Ушакова, М.С. Гордеева, В.Н. Цоллер) разработали программы для контрольно-обучающего тренажера «Огонек» по морфологи синтаксису, лексикологии для студентов 2-4 курсов.

Идеи программированного обучения нашли свое применение и в школах Белгородской области. Учителя русского языка средних школ, 1. 4, 5 г. Шебекино активно используют на своих уроках элементы программированного обучения. В этих школах проводился эксперимент no использованию компьютеров при объяснении нового материала по русскому языку. Учителя школы №1 Р. А. Должикова, Л.Н. Мочалина докладывали о результатах эксперимента на городском и областном методических объединениях словесников. Так что у белгородских учителей есть все основания не согласиться с утверждением известного методиста М.Т. Баранова о том, что «приходится сожалеть о полной неразработанности методики использования видео-, аудио-, компьютерной техники» .

Предварительный опыт применения экспериментальных программ позволяет предположить, что на практике скорее оправдает себя сплошное программирование и компьютеризация учебного процесса, а применение элементов программирования в сочетании с традиционными формами работы. Эффективность использования программированных материалов повышается в случаях, когда применение их сочетается с пользованием обучающих и контролирующих технических устройств (машин-тренажеров, экзаменаторов, репетиторов).

Как мы знаем, современная методика русского языка выделяет следующие виды программированного обучения: машинное и безманшинное.

Использование машинных видов программированного обучен (компьютеров, тренажеров) на современном этапе обходятся школе очень дорого, и не каждое учебное заведение может позволить себе применен компьютеров в обучении русскому языку. Цель нашей работы - рассказать об использовании элементов безмашинного программирования; уроках русского языка в 5 классе. Двухлетний опыт использования элементов безмашинного программирования (перфокарты, алгоритмы, венные диктанты, сигнальные карточки и др.) позволяет нам сделать выводы об эффективности программированного обучения на уроках русского языка. Во-первых, нами экономится время на проверке домашнего; задания и опроса. Во-вторых, мы облегчаем учащимся понимание нов материала, так как они воспринимают его небольшими «дозами», a не полностью. В-третьих, мы моментально устанавливаем обратную связь с учащимися и можем сделать вывод о своей работе и о работе учащихся на уроке. В четвертых. мы формируем у учащихся познавательный интерес.

Ввиду небольшого педагогического опыта мы не можем пока продуманную и экспериментально подтвержденную систему уроков. Мы поставили себе перспективную цель - разработать такую систему обучении русскому языку в 5 классе. В этой работе мы хотим дать описание фрагментов урока по теме «Правописание приставок на з и с», что бы продемонстрировать использование элементов безмашинного программирования на различных этапах урока.
Изучая в 5 классе тему «Правописание приставок на з/с», при объяснении нового материала вниманию учащихся предлагается следующий алгоритм:

Это приставка на з/с?
I I
Да Нет
изменяется не изменяется
I
Перед подбирать
звонким глухим подпирать
I I
3 С
раздирать раскричался
Алгоритм - это способ действия для получения определенного результата. Без овладения им какие-то звенья в применении правила обычно ускользают от внимания ученика. Отсюда грамматические ошибки. Использование алгоритмов упорядочивает процесс обучения, это достигается благодаря четкому описанию «шагов» в применении правила.

После знакомства с алгоритмом учащимся предлагается ряд тренировочных упражнений, направленных на формирование умения объяснять правописание приставки с помощью алгоритма. Учитель дает учащимся образец рассуждения.

В конце урока учитель проводит буквенный диктант, который помогает осуществить первичный контроль и выявить уровень усвоения учащимися нового материала.

Методика проведения буквенного диктанта: учащиеся записывают в строчку девять цифр. Затем им диктуется десять слов на изученную орфограмму, порядок каждого из которых совпадает с соответствующей цифрой. Дети должны под каждой цифрой записать только конечный согласный приставки. Также здесь можно использовать диктант - «Молчанку» - с использованием сигнальных карточек.

На дом учащимся дается такое задание, которое позволяет им максимально закрепить навык правописания, полученный на уроке.

На следующем уроке проверку домашнего задания мы проводим используя перфокарту. Это позволяет нам сэкономить время, подвергнуть контролю каждого учащегося, максимально быстро оценить работу учеников. Детям предлагается словарный диктант из 16 слов. По окончании работы в качестве метода проверки и контроля используем взаимо проверку. Учитель сообщает классу правильные ответы, учащиеся сопоставляют ответы друг друга с контрольными и выявляют допущен ошибки.
Таким образом, мы постарались на примере изучения одной темы рассказать о возможностях программирования на уроках русского языка. Можно по-разному относиться к этому виду обучения, принимать его или опровергать полностью, но ясно одно - каждый творчески работающий учитель должен стремиться к разнообразию форм и методов своей работы, совершенствованию преподавания своего предмета.

ЛИТЕРАТУРА
1. Текучев А.В. Методика русского языка в средней школе, -М.: Просвещение, 1980.
2. Федоренко Л.П. Вопросы программированного обучения. //РЯШ. -1968.-№1.
3. Алгазина Н.Н., Ларских З.П., Пашкова Г.И. и др. Дидактиче материалы по орфографии с компьютерной поддержкой. -М.: Проев ние, 1996.
4. Баранов М.Т. Методика преподавания русского языка. -М.: Просвещение, 1990.

В обшей дидактике программированное обучение рассматривается как вид самостоятельной работы учащихся над специально подобранным материалом и как метод. Для программированного обучения характерно: «1) расчленение строго отобранного материала на отдельные небольшие группы; 2) включение системы предписаний по последовательному выполнению определенных действий, направленных на усвоение каждой части; 3) предъявление заданий по проверке усвоения каждой части; 4) соблюдение ответов, информирующих учащегося о степени правильности ста ответа».

Какова же сущность программированного обучения? Сущность такого обучения состоит в том, что массовым и групповым процессом обучения особыми способами и средствами придаются индивидуализированные черты, выносятся элементы непрерывного контроля за усвоением учебного материала. Этот вид обучения осуществляется по специально составленным программам, в которых не только содержится необходимый учебный материал, но и фиксируется программа деятельности учащихся по его усвоению. Предметный учебный материал располагается в строгой логической последовательности и делится на небольшие «порции» («шаги»). Содержание каждой «порции» - это минимальная доза информации, доступной и удобной для восприятия и самостоятельного изучения. Таким образом, программированное обучение индивидуализирует процесс приобретения знаний. Педагогу не нужно ориентироваться на среднего или же медленно усваивающего учебный материал ученика, т.к. программированное обучение обеспечивает работу в темпе, соответствующем каждому из них. Существенный момент при этом состоит в «обратной связи», или самоконтроле, что способствует сознательному усвоению материала, вселяет в детей уверенность в своих силах.

Таким образом, в программированном обучении можно выделить следующие характерные особенности:

1. Программированный метод позволяет при фронтальной работе вести обучение индивидуальным способом, т.е. каждый обучаемый работает по какой-либо определенной программе, не зависящей от заданий, полученных другими учениками.

2. Весь учебный материал или какой-либо его раздел разбивается на небольшие «порции», следующие одна за другой в строго согласованном порядке. Порция учебного материала обычно составляется таким образом, чтобы любой ученик мог освоить его самостоятельно.

3. При получении определенной «порции» информации обучаемый записывает соответствующие краткие ответы на контрольные вопросы, конструирует ответ из имеющихся элементов либо производит выбор правильного ответа из нескольких возможных, среди которых всегда содержится истинный, либо нажимает кнопку прибора, соответствующую нужному ответу.

4. В процессе обучения производится немедленное подкрепление правильности выполнения задания, т.е. в процессе обучения осуществляется обратная связь, обеспечивается проверка, а при необходимости и немедленное исправление ответа, прежде чем ученик перейдет к выполнению задания, связанного со следующей порцией информации.

Система работы по алгоритмам предполагает, прежде всего овладение алгоритмами поиска. Существуют алгоритмы курса, которые охватывают все изученные правила орфографии, (указывают на главные типы орфограмм и обязывают учащихся к всесторонней проверке текста. Каждый пункт этого алгоритма развертывается в самостоятельный алгоритм поиска, те, в свою очередь, иногда тоже распадаются на алгоритмы поиска. направленный, или выборочный, орфографический разбор с различными задачами. Алгоритмы позволяют разработать все до автоматизма.

5. Действующие программы по русскому языку для средних общеобразовательных учебных заведений: структура программ и принципы их построения .

Программа‒основной документ, опред.содержание, объем знаний умений и навыков учащихся по предмету, а так же цели, задачи обучения. Плюс указана последовательность расположения материалов.

1. Сост. Барановым, Ладыженской, Шанским: объяснит.записка, собственно программа, приложения (1,2)

Объяснит.записка‒содержит четко сформулированные цели и задачи обучения русскому языку.

Теоретиче.материал ‒ линейный и линейно‒ступенчатый принцип: сложные темы или разделы обучения рассчитаны на 2‒3 года (лексика, 5(значение слова), 6(происхождение и употр.слова); морфология (5‒7)‒сущ, прил, глаг‒5‒6; фонетика и графика по линейному принципу‒в один прием; синтаксис: 5, 8‒9. Некоторые разделы сосредот.по всем классам.

Развитие речи уч‒ся предполаг. систематич.работу над соверш‒ем всех видов реч.деят‒ти.

В приложениях‒(1)‒список ср‒в обучения рус.яз:диафильмы,диапозитивы, грамм.записи, кинофильмы, кинофрагменты; (2)‒список справочн.литературы для уч‒ся.

2. Программа под ред. Бабайцевой-: «обучений русскому языку» и «развитие связной речи».

Функциональный подход.-систематич.изложение теории для формирование практич.умений, навыков явл.более прочной базой, чем раздробл.сведения из разных разделов науки о языке. Прог‒ма нацел.на изучение основ науки о языке, развитие речи уч‒ся, формир.орфогр. и пунктуационных навыков, овлад.стилистич. нормами литерат.языка, знакомство с осн.сведениями о месте рус.яз. в мире и тд.

Все изложено по линейному принципу и распред по 3 книгам: теоретич.курс (5‒9), сборники упр.по классам, «русская речь»‒пособие по развитию речи. Сведения по культуре речи приводятся во всех классах.

3. Под.ред.леканта, разумовской. Цель‒обеспеч.язык.развитие уч‒ся, помочь им овладеть реч.деятельностью, сформир.умения и навыки грамотного пиасьма, рационального чтения, полноценного восприятия звучащей речи, научить их свободно говорить и писать на родном языке и пользоваться им в жизни как основным ср‒вом общения.

Усил.речевой напр‒ти курса проявл.в том, что теоретич.сведения рассм.как система ориентиров, на которые шк‒ки смогут опереться в процессе речевой деятельности. + Во всех действующих программа указан комплекс умений и навыков, к‒ми д.овлад.шко‒ки в процессе обучения рус.яз. В конце каждого года‒разделы повторения изуч.за год.

4. Пр‒ма углуб.курса рус.языка в 8‒11 классе. (пичугов, лидман‒орлова, пахнова). Она призвана обеспеч.более высокий уровень языковой подготовки школьников. Особ‒ти‒усиление функционального подхода к изучению синт.единиц, большое внимание к исп‒ю языковых единиц в речи, их роли в построении текста.

6. Федеральный и региональный компоненты образования по русскому языку в общеобразовательных учебных заведениях Российской Федерации. Образовательный стандарт по русскому языку.

Проблемы обучения русскому языку как родному связаны с вопросами формирования национального сознания учащихся. Необходимость их решения не может не повлиять на характер наших сегодняшних уроков.
Традиционная основа школьного курса – структурно-семантическое описание языка, необходимое для овладения языковыми нормами, дополняется за счет коммуникативного и культурологического аспектов.
В последнее время в образовательную практику вводится национально-региональный компонент в структуре государственного образовательного стандарта.
До настоящего времени вопрос о соотнесенности государственного образовательного стандарта и национально-регионального компонента не имеет однозначного решения как в теории, так и в практике обучения русскому языку.
В государственном стандарте представлено базовое содержание школьного курса русского языка для всех видов и типов учебных заведений, обязательное для основной общеобразовательной школы, а также определены требования к знаниям и умениям учащихся по этому предмету по окончании девятилетней школы.
Национально-региональный же компонент государственного образовательного стандарта по русскому языку включает в себя два аспекта: во-первых, национально-культурный аспект, который является обязательной частью курса русского языка и который должен обеспечить приобщение учащихся к общекультурным и национально значимым ценностям, осмысление школьниками национального своеобразия родного языка; во-вторых, региональный аспект, который обеспечивает осмысление учащимися языковых фактов, специфичных для того или иного региона России.
Национально-культурный аспект реализует федеральный и частично региональный компоненты государственного образовательного стандарта. Региональный компонент реализуется в региональном аспекте, который отражает региональные особенности конкретного субъекта РФ.
На региональный компонент выделяется 10-15% времени, что создает условия для творчества учителя, свободного выбора форм и методов обучения, дифференциации образовательного процесса.
В настоящее время разработаны или разрабатываются региональные стандарты в разных областях и республиках нашей страны. Сложились даже определенные технологии разработки.
Под региональным компонентом школьного лингвистического курса в современной лингводидактике следует понимать «систематическое и последовательное включение в общеобразовательный курс русского языка местного языкового материала, как в тематическом отношении, так и в отношении сугубо лингвистическом». Методисты предлагают рассматривать региональный компонент в преподавании русского языка как углубленную лингвокраеведческую работу и использовать местный языковой материал не только на уроках русского языка, но и для внеклассной работы. Ведь «живое слово земляков и о земляках на уроках русского языка воспитывает интерес к тому, что называется малой родиной, рассказывает о ее истории и сегодняшнем дне, что в конечном счете способствует общей гуманизации школьного образования».
Было предложено следующее содержание регионального компонента курса русского языка.
Во-первых, он включает словосочетания, предложения и тексты, тематически ориентированные на природу, материальную и духовную культуру края, и, во-вторых, языковой материал, составляющий лингвистическую специфику области: слова и фразеологизмы, семантика и этимология которых отражают миропонимание и мироощущение жителей определенной местности, историческую ономастику, топо- и микротопонимику региона, живую речь и фольклор, специальную лексику профессий, наиболее характерных для региона, городское просторечие, молодежный жаргон, языковые особенности произведений местных писателей, поэтов, журналистов, ученых и т.п.
Определяя место регионального компонента в лингвистическом образовании современных школьников, предлагаемая концепция не предполагает коренной перестройки традиционного содержания обучения русскому языку или введения новых самостоятельных разделов курса. Местный языковый материал последовательно и систематически включается как в базовое, так и в дополнительное образование по русскому языку, находит место в урочной и внеурочной деятельности учащихся.
Региональный компонент – это конкретизирующая часть традиционных разделов и ряда тем при изучении русского языка; общие языковые закономерности, нормы получают региональное осмысление. На уровне обязательного усвоения региональный компонент должен быть представлен лишь в самой существенной его части. Глубокое же и всестороннее изучение лингвистической специфики Курска проводится в рамках спецкурсов, спецсеминаров, разработка тематики которых уже начата. Возможные темы: «Говоры Курского края», «Топонимы Курска», «Топонимия Курской области», «Языковые особенности курского фольклора».
Работа с региональными языковыми факторами является только компонентом сложной, многоаспектной деятельности учителя русского языка в школе, она не должна и не может вытеснить с урока тематически разнообразные материалы, иллюстрирующие вечные общечеловеческие ценности вне их этно- и географической определенности. Разумное включение регионального компонента в базовую и дополнительную части лингвистического образования школьников представляется делом общественно значимым, а главное – актуальным.

На днях мне довелось провести практическое занятие по программированию для учеников десятого класса одного из харьковских лицеев. Шесть лет назад я читал курс программирования в политехе, но тогда на посвящение студентов в эту, не побоюсь сказать, науку у меня было целых два семестра времени на лекционные и лабораторные занятия. А здесь было всего от силы полтора часа, да и с таким юным контингентом я ещё не работал. «Ладно» , сказал я себе. И приступил к подготовке. Мне дали несколько задач, которые можно было бы порешать со школьниками. Первая из них занимала аж 70 строк индусского кода. Подготовил своё решение из 10 строк. Думал, «Сначала дам одно решение, потом покажу другое» . Ещё одну задачу переписал для того, чтобы сместить акценты с программистских особенностей в предметную область (задача была геометрическая). Третья задача была наиболее простой – один человек вводит с клавиатуры число, другой отгадывает. Неинтересно. Пусть лучше компьютер загадывает и даёт подсказки. Для каждой задачи придумал последовательность подачи материала. Когда пришло время, а школьники расселись за компьютеры, я их спросил: «Кто-нибудь из вас имеет опыт программирования? Какие-то языки программирования уже изучали?» . Получив отрицательный ответ, мысленно сказал себе «Печально» , отложил в сторону два листа с распечаткой кода из трёх и сделал заявление: «Ну, что ж… Тогда начнём программировать!» .

Для кодеров данная статья, наверняка, интереса не представляет. Мой рассказ будет о методике преподавания в условиях ограниченного времени для людей с неокрепшей детской психикой на примере всего одного урока. Всех желающих приглашаю под кат!

Вводное слово о программировании началось примерно так. «Компьютеры сейчас применяются практически в любой сфере человеческой жизни. Поэтому неважно, какой путь вы выберете, на кого станете учиться, уметь программировать достаточно важно. С помощью этой науки можно получить существенную выгоду» . Далее я привёл пример «задаче о коммивояжёре», сформулировав её следующим образом: «Представьте, что вы работаете в Новой Почте. Вам нужно доставить множество посылок в разные города. Хорошо бы выбрать путь, чтобы был бы как можно короче. Это сэкономит деньги – курьер работать будет меньше часов, бензина потратите меньше литров» . И небольшой переход: «Но, к сожалению, компьютер сам не умеет решать такие задачи. Он умеет выполнять лишь арифметические и логические операции» (ну, и другие, но не будем сейчас об этом). «Причём делает он это над числами в виде нулей и единиц» (не будем тратить время, рассказывая о двоичной системе счисления – надеюсь, в школьной программе она есть). «Команды компьютеру (машинные инструкции) тоже даются в виде чисел. Но обычно программисты пишут программы на языках, понятных человеку – например, C, Java, C++» . Услышав «си-плюс-плюс», дети оживились. «Чтобы преобразовать код программы в команды компьютеру есть несколько видов программ, например, компиляторы. Чтобы более удобно с ним работать будем использовать другую программу – среду разработки, которая также включает текстовый редактор и много других полезных инструментов. Найдите на рабочем столе ярлык программы Code::Blocks и запустите его» .

Потом я рассказал, как создать новый проект и подробно, строчка за строчкой, описал содержимое файла с программой. Нумерация строк очень помогла. А вот трактовки терминов получились довольно вольными.

«Итак, можно увидеть, что в коде программы встречаются английские слова. Это и include , и using , и main , и return . В первой строке мы включаем, т.е. используем, некую библиотеку. Обычно программисты используют код, написанный другими программистами. Он включается во всевозможные библиотеки. В данном случае мы используем библиотеку iostream . Здесь i – это input (ввод), o – output (вывод), stream – поток. Т.е. библиотека содержит код для ввода с клавиатуры и вывода на экран» (перегружать школьников информацией о перенаправлении потоков ввода-вывода не стоит). «Если библиотек много, между ними могут возникнуть конфликты, поэтому код обычно размещают в разных пространствах. using namespace std нужно для того, чтобы выбрать пространство имён (namespace) std – сокращение от standard (стандартный). int говорит, что идёт речь о целых числах, об их хранении и передаче» (т.е. я имел в виду объявление переменных и возвращаемое функцией значение; о явном приведении типов рассказывать не стал) «main – имя функции. Функция – это какой-то логически завершённый участок кода, который возвращает какое-то значение. cout … c – console (консоль – клавиатура и экран), out – вывод, endl – end of line, конец строки. В седьмой строке происходит вывод текста, заключённого в двойные кавычки, на экран. return 0 в данном случае говорит операционной системе об успешном завершении программы» .

После этого предложил нажать F9, чтобы скомпилировать программу («преобразовать текст программы в машинные инструкции» ). «Поздравляю! Вы написали свою первую программу!» , сказал я, когда увидел, что на мониторах появились консоли с текстом. Потом уточнил: «Ну, не совсем написали – за вас это уже сделали другие. Поэтому давайте внесём изменения в код. Измените в двойных кавычках текст Hello world! на какой-нибудь другой на английском языке и ещё раз нажмите F9. Вот теперь другое дело!» . Кто-то не закрыл окно запущенной программы, поэтому компиляция не прошла. Пришлось помогать. «Теперь замените текст на какой-нибудь другой, на русском языке. И удивитесь.» Те, кто написал «Привет», увидели следующее:

«Всё дело в том, что текст тоже преобразуется в нули и единицы. И как именно будет происходить это преобразование, зависит от кодировки. Кто-нибудь сталкивался с этим понятием?» В ответ – неуверенное мычание… «Давайте зададим кодировку для кириллицы. Установим (set) соответствующую локаль (locale). Для этого седьмую строку опустим вниз (поставим курсор в начале строки и нажмём Enter). И в пустой седьмой строке введём setlocale(LC_ALL, "rus"); А во второй строке введём #include » . Кто-то LC_ALL написал строчными буквами (пришлось объяснить, что строчные и заглавные буквы отличаются), кто-то списал с доски L.C.A.L.L. (да, доска в ужасном состоянии), кто-то написал «russ» и не получил должного результата. Но в большинстве случаев я увидел положительный исход. Немного опечалил текст, который написала одна девочка, «хочу кушать». В таком состоянии восприятие информации довольно сильно страдает.

Пришло время сформулировать школьникам условия задачи. «Теперь давайте напишем программу. Пусть компьютер загадает число от 0 до 99, а мы с его подсказками будем это число отгадывать» . Да, это третья задача.

«Для генерации случайного числа используется функция rand, сокращение от слова random – случайный. Чтобы её использовать, нужно подключить библиотеку cstdlib . Для генерации числа от 0 до 99 нужно взять остаток от деления результата, который возвращает функция, на 100. Операция получения остатка от деления записывается символом процента». Тут пришлось напомнить школьникам, что такое остаток от деления. Привёл пример «5%2», и им стало ясно, что я имел в виду. «Результат выполнения операции взятия остатка от деления (т.е. случайное число от 0 до 99) нужно куда-то записать. Это число целое. Странно было бы, если бы мы пытались угадать какое-нибудь вещественное число, например, 2.584 или 35.763. Для хранения результата будем использовать переменную. Переменная – это область памяти компьютера (нам пока неважно, где эта память находится), к которой можно обращаться по имени» . Да, с переменными различных типов можно выполнять определённый набор операций, но это сейчас не имеет значения. «Назовём переменную u (от слова unknown). Для объявления переменной целого типа используется слово int . Такая область памяти на этих компьютерах занимает 4 байта и может вместить число примерно от минус двух до плюс двух миллиардов. Этого достаточно?» Получив утвердительный ответ, написал на доске недостающий код. Получилось следующее (вместе с исправлением вывода – теперь на экране будет не текст, а значение переменной):

Запустив программу, школьники, все до одного, увидели число 41. Не 42, но тоже сойдёт. Причём результат не изменялся от запуска к запуску. «Итак, мы получили случайное число. Действительно, кто бы мог подумать, что компьютер выдаст 41? Число 41 удовлетворяет условиям, которые мы поставили. Оно находится в интервале от 0 до 99. Но как его сделать действительно случайным? Для этого нужно задать так называемое зерно генератора случайных чисел, например, текущим временем. Добавьте перед десятой строкой строку srand(time(0)); Если программа не компилируется – добавьте библиотеку ctime »

Теперь программа выдавала действительно случайные (ну, на самом деле не случайные, но это для этой задачи значения не имеет) числа. Исходник программы на данный момент был таким:

Осталось написать код, отвечающий за его угадывание.

«Не думаю, что вы сможете угадать число от 0 до 99 с первого раза» Школьники улыбнулись. «Если мы будем делать какие-то одни и те же действия несколько раз, то это можно оформить в виде цикла» Так как рассказать на словах, как реализовать цикл, сложно, сначала я записал соответствующие строки на доске.

«В тринадцатой строке мы объявили переменную i (от input), аналогичную переменной u. В ней мы будем хранить введённое число. Собственно ввод осуществляется в 16-й строке. Цикл объявляется ключевым словом do . Всё, что заключено в фигурные скобки, будет повторяться пока (while ) значение переменной i не равно u». Что касается этого участка кода, то типичные ошибки учеников были такие. Во-первых, они ставили вместо фигурных скобок круглые. Во-вторых, операцию сравнения «!=» писали раздельно. После компиляции программы дети настойчиво пытались отгадать число u. Меня поразило, что девочка, которая ранее написала «хочу кушать» делала это весьма успешно. Из ошибок времени исполнения я был рад увидеть следующую:

Это позволило мне объяснить, что в программе нет проверки корректности входных данных, и вводить буквы, когда от нас ожидают лишь цифры – не самая лучшая идея.

Мы подошли к финишной прямой. Осталось добавить подсказки. Я написал на доске два «if-а» и пояснил. «Если введённое число больше загаданного, выводим соответствующее сообщение (строка 17). Если введённое число меньше загаданного – делаем так же (строка 18).» Плюс ко всему я расширил вывод сообщения о завершении «игры».

Это был окончательный текст программы, которую набрал на первом уроке программирования 10-в класс. Программа далеко не идеальна. В частности, мне не нравятся сообщения «Ваше число больше!» и «Ваше число меньше!». Они реально запутывают. Если бы у меня был второй шанс провести подобный урок, сформулировал бы по-другому.

На этом уроке я также хотел показать ученикам алгоритм быстрого поиска загаданного числа (бинарный поиск), но оказалось, что они сами интуитивно пришли к этому решению, что не могло меня не порадовать.

Итоги подведём.

1. Урок прошёл успешно. Все ученики справились с заданием. Задача решена. Всего одна, но решена. Не без трудностей, конечно.

2. Я получил новый опыт преподавания. Последние два года читаю лекции и провожу лабораторные работы только студентам пятого курса, а работать с ними – совершенно иное дело. У них уже есть какая-то база, отношение к учёбе (да и к жизни в целом) другое, а мои предметы узко специализированные – материал, который я даю, в будущем пригодится от силы 2–3 нашим выпускникам из каждой группы. Здесь же есть надежда, что именно этот урок вызовет интерес к программированию у одного-двух учеников.

3. Школьная учебная программа совершенно иная, нежели та, по которой учился я. Да, я ходил не в простую школу. В седьмом классе мы изучали Logo, в восьмом – BASIC, а в девятом – Pascal. Но, тем не менее, даже тем моим одноклассникам, которые не блистали знаниями по другим предметам (а ведь и я тоже не блистал!), информатика нравилась. Я уверен, что давать программирование в школе нужно обязательно. Оно отлично развивает мозг и позволяет понять компьютеры (без которых мы уже не представляем свою жизнь) совершенно с другой стороны.

4. Язык C++ имеет высокий порог вхождения. Одного урока, чтобы раскрыть основы этого языка программирования, явно недостаточно. Да, я не знаю C++. Я обожаю C, а когда мне нужно ООП, я пишу на Java. Но изучать C++ в вузе скорее всего нужно (C по моему скромному мнению – обязательно). Опять же многое зависит от вуза и специальности.

Спасибо за внимание всем, кто прочёл до конца! Буду рад ответить на ваши вопросы.

P.S. Есть идея написать ещё одну статью об информатике в школе. Если поддержите в комментариях, статья, скорее всего (не буду обещать), увидит свет.

Таким образом, в программированном обучении можно выделить следующие характерные особенности:

Программированный метод позволяет при фронтальной работе вести обучение индивидуальным способом, т.е. каждый обучаемый работает по какой-либо определенной программе, не зависящей от заданий, полученных другими учениками.

Вы также можете найти интересующую информацию в научном поисковике Otvety.Online. Воспользуйтесь формой поиска:

Еще по теме Элементы программированного обучения на уроках русского языка. Роль алгоритмов и образцов рассуждения в закреплении нового материала и выработке навыков по орфографии и пунктуации.:

25. Орфография. Принципы русской орфографии. Условия развития орфографического навыка в начальной школе. Возможности нетрадиционных уроков в формировании орфографического навыка учащихся. Возрастные возможности младших школьников в освоении учебного материала. Динамический стереотип как физиологическая основа привычек и навыков.
ВОПРОС 28. Знаки препинания в сложносочиненном предложении (Правила русской орфографии и пунктуации. Полный академический справочник / Под ред. В.В. Лопатина. М: АСТ, 2009; Розенталь Д. Э. Справочникпо орфографии и пунктуации. Саратов, 1994).
ВОПРОС 29. Знаки препинания в бессоюзном сложном предложении (Правила русской орфографии и пунктуации. Полный академический справочник / Под ред. В.В. Лопатина. М: АСТ, 2009; Розенталь Д. Э. Справочник по орфографии и пунктуации. Саратов, 1994).

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью