Цигольник Марина
Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини
Науковий керівник: д. п. н., доцент Кучай О. В.
Алгоритмічна діяльність є специфічним видом людськоі діяльності, у процесі якої здійснюється інтелектуальний розвиток учнів, засвоюються узагальнені способи розумових дій та наукові поняття. До засобів алгоритмічної діяльності належать мисленневі операції, знакові, мовленневі, вербальні способи фіксації й передачі інформації, знання. В її основу покладено розроблення, відбір і використання алгоритмів розв’язання дидактичних завдань, що охоплює не лише формальне виконання приписів алгоритмічного типу, а й перенесення їх в інші навчальні умови.
Першою програмою шкільного курсу «Основи інформатики і обчислювальної техніки» формування алгоритмічної культури визначалося як одна з нормативних цілей навчання інформатиці.
Було розкрито зміст і виділені основні компоненти цього поняття (М. П. Лапчик):
1. Поняття алгоритму і його властивості. Поняття алгоритму є центральним поняттям алгоритмізації і, відповідно, основним компонентом алгоритмічної культури. У навчання алгоритмізації немає необхідності (та і можливості) використати строге математичне уточнення цього поняття, досить його тлумачення на інтуїтивно-наочному рівні. Істотного значення при викладі набувають такі змістовні властивості алгоритмів, як зрозумілість, масовість, детермінована і результативність.
2. Поняття мови опису алгоритмів. Завдання опису алгоритму завжди припускає наявність деякої мови, на якій має бути виконаний опис. З цієї причини саме поняття алгоритму знаходиться в нерозривному зв’язку з поняттям мови як засоби вираження (представлення) алгоритму. Вибір мови у кожному окремому випадку визначається сферою застосування алгоритму, тобто, по суті, властивостями об’єкту (людини, автомата, комп’ютера), що виступає в ролі виконавця. Дотримання вимоги строге наслідувати межі мовних можливостей в спілкуванні з тим або іншим виконавцем служить в деякому роді першоосновою алгоритмізації.
3. Рівень формалізації опису. Поняття рівня формалізації опису нерозривно пов’язане з поняттям мови. Якщо опис складений для автомата, то використовувана при цьому мова підкоряється строгим обмеженням, які зазвичай можуть бути зведені в систему формальних правил, що утворюють синтаксис мови. Сама мова в подібних випадках стає формалізованою.
4. Принцип дискретності (пошаговості) опису. Побудова алгоритму припускає виділення чіткої цілеспрямованої послідовності допустимих елементарних дій, що призводять до необхідного результату. Організована сукупність цих дій утворює певну дискретну структуру опису алгоритму, ясність, що повідомляє його, і чіткість. У різних мовах такі окремі етапи алгоритму представляються різними засобами. У словесних представленнях алгоритму (на природній мові) - це окремі пропозиції, вказівки, пункти, в мові схем - це окремі блоки, в об’єктній мові ЕОМ – це окремі команди, в алгоритмічній мові високого рівня - оператори.
5. Принцип блочності. Можливості мови, використовуваної для побудови алгоритмів, змушують обирати ту або іншу міру деталізації описів. Ця обставина не перешкоджає, проте, тому, щоб в процесі роботи по складанню необхідного алгоритму при описі його первинної схеми спожити мову, одиниці дії якого більші в порівнянні з можливостями виконавця, якому алгоритм адресується. По суті справи, в даному випадку йдеться про уміння розчленовувати складне завдання на простіші компоненти. Такий шлях доводиться обирати завжди, коли завдання виявляється досить складним, щоб алгоритм її рішення в потрібній мові можна було описати відразу. В цьому випадку завдання розбивається на інформаційно замкнуті частини (блоки), яким надається самостійне значення, і після складання первинної схеми, що зв’язує частини завдання, проводиться робота по деталізації окремих блоків. Кожен з цих блоків може бути деталізований за тільки що описаним принципом. При остаточній побудові алгоритму з блоків можливі два принципово різних підходу: а) детальне представлення блоку поміщається у відповідне місце алгоритму, а сам блок, вичерпавши свою роль загального прийому пошуку алгоритму, як би «розчиняється» в нім; б) зміст блоків не вбудовується в алгоритм, а в його відповідних місцях поміщаються посилання - звернення до розміщених окремо блоків; остаточним алгоритмом вважається сукупність головного алгоритму і усіх його окремих блоків (допоміжних алгоритмів).
6. Принцип галудження. Вимога алгоритмічної повноти мов, використовуваних для представлення алгоритмів, повинна забезпечувати наявність засобів, що дозволяють реалізовувати в алгоритмічних описах логічні ситуації, тобто ситуації, в яких потрібно ухвалення рішення залежно від заданих початкових умов. Організація таких алгоритмів вимагає умілого використання логічних (що розгалужують) засобів мови. Істотними компонентами алгоритмічної грамотності тут є усвідомлення того, що : а) опис повинен передбачати усі можливі варіанти початкових даних і для кожної їх комбінації бути результативним; б) для конкретних значень початкових даних виконання алгоритму завжди проходить тільки по одному з можливих шляхів, визначуваному конкретними умовами.
7. Принцип циклічності. Ефективність алгоритмічних описів у більшості випадків визначається можливістю неодноразового використання одних і тих же фрагментів описів при різних значеннях вхідних величин. Саме на цьому прийомі грунтована побудова описів, що не подовжуються при збільшенні об᾽єму дій, що передбачаються цими описами. Повернення до повторного проходження одного і того ж фрагмента опису може бути організоване із застосуванням логічних засобів мови, проте мова може містити і спеціальні засоби організації циклічних алгоритмів (наприклад, оператори циклу в мовах високого рівня). І в тому і іншому випадку істотним компонентом алгоритмічної культури тут є розуміння загальної схеми функціонування циклічного процесу і, що особливо важливо, уміння виділяти при побудові алгоритмів частину циклу, що повторюється (робочу).
8. Виконання (обгрунтування) алгоритму. Істотно важливим компонентом алгоритмічної грамотності є уміння сприймати і виконувати фрагменти опису алгоритму, що розробляються, абстрактно від планованих результатів, що постійно притягається в процесі алгоритмізації, - так, як вони описані, а не так, як може бути, в якийсь момент хотілося б самому авторові або виконавцеві. Говорячи іншими словами, вимагається розвинене уміння чітко зіставляти (і розділяти) те, що задумано автором, з тим, до чого призводить фактично написане.
9. Організація даних. Початковим матеріалом для алгоритму є інформація або початкові дані, які належить обробити. Укладач алгоритму зобов’язаний думати не лише про те, як і в якій послідовності здійснювати обробку, але і про те, де і як фіксувати проміжні і остаточні результати роботи алгоритму.
Алгоритмічна культура школяра як сукупність найбільш загальних «допрограммистських» уявлень, умінь і навичок забезпечує деякий початковий рівень грамотності школяра не лише для його успішної роботи в системі «учень-комп’ютер», але і в неформальних безмашинных системах «учень-учитель», «учень-учень» і тому подібне, тобто створює те операційне наповнення, яке, зокрема, обслуговує діяльність школяр у рамках учбовий дисципліна за межами «комп’ютерної» обстановки.