Гайворонська Вікторія
Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини
Науковий керівник: д.п.н., професор Комар О. А.
Необхідність переходу до загальної комп’ютерної грамотності учнів продиктована розвитком електронно-обчислювальної техніки, її швидким удосконаленням та впровадженням у різні сфери людської діяльності.
Нині в галузях не лише теоретичної, а й практичної діяльності до працівників висуваються виключно високі вимоги з точки зору точності їх мислення й раціональної організації праці. Ці вимоги передбачають уміння проводити складні міркування, здійснювати логічний аналіз даних різноманітних задач.
Сучасна техніка вимагає від працівника володіння ефективними прийомами міркувань і дій, застосування яких дозволить у будь-якій ситуації досягти поставленої мети. Застосування алгоритмічних прийомів мислення – необхідна умова професіоналізму. Звичка користуватися алгоритмічними прийомами в практичній діяльності стає вимогою часу, повз якої школа пройти не може. Державна національна програма «Освіта» (Україна ХХІ століття) одним із основних напрямків реформування освіти називає, зокрема, «запровадження в навчально–виховний процес сучасних педагогічних технологій та науково-методичних досягнень», а одним із основних шляхів реформування її змісту – «… широке застосування нових педагогічних, інформаційних технологій» [1].
Поняттям алгоритму широко користуються в найрізноманітніших галузях науки, техніки, виробництва. У багатьох випадках результат діяльності людини безпосередньо залежить від того, наскільки чітко відчуває вона алгоритмічну суть своїх дій: що робить у даний момент, у якій послідовності, який передбачує результат тощо. Все це визначає особливий стиль культури мислення й поведінки людини. Тому формування алгоритмічного мислення учнів – важливе й актуальне завдання школи на сучасному етапі.
Що ж таке алгоритм? Відзначимо ще раз, що алгоритм – одне з основних понять науки, яке не визначається через інші більш прості поняття. Поняття алгоритму можна пояснити на основі прикладів. У шкільному курсі «Основи інформатики й обчислювальної техніки» алгоритм розглядається як зрозуміла й точна вказівка виконавцю здійснити послідовність дій, спрямованих на досягнення зазначеної мети чи на розв’язання поставленої задачі. Слід зауважити, що для нас алгоритм не є чимось новим, незвичайним, тому що зустрічається в нашому повсякденному житті майже на кожному кроці. Наприклад, мати дає синові таку інструкцію: «Коли прийдеш зі школи, відразу пообідай і не забудь вимити посуд. Після цього підмети підлогу, купи в магазині молока і хліба. Зробивши покупки, погуляй годину і починай виконувати домашнє завдання». Ця інструкція складається з послідовності окремих вказівок, які визначають поведінку сина, отже це – алгоритм.
Уже в 1 класі , щоб полегшити школярам перехід від переліку предметів до абстрактних дій над числами, використовується масштабна лінійка. Та щоб виконати арифметичні дії за допомогою лінійки, треба ввести алгоритм, тобто чітко вказати послідовність окремих операцій. потрібних для виконання поставленого завдання. У даному випадку лінійка відіграє роль калькулятора, а завдання класовода – навчити нею користуватися, програмуючи дії.
Рецепти приготування їжі, ліків, інструкції по приведенню до дії електро- чи радіоприборів, переклад з однієї мови на іншу, процес виготовлення автомобіля, керування польотом космічного корабля та багато інших послідовностей дій, виконання яких дає можливість досягти намічених цілей, є прикладами алгоритмів. Отже, алгоритми і алгоритмічні процеси невіддільні від нас і є складовою частиною нашого життя.
Подібно до «точки», «прямої лінії», «числа» в математиці зміст алгоритму розкривається описанням його основних властивостей:
- Дію, задану алгоритмом, можна розкласти на ряд простіших дій, можливість виконання яких людиною або машиною не викликає сумніву.
- Алгоритм можна застосовувати для розв’язання всіх однотипних задач при будь-яких варіантах вихідних даних, а не тільки при якомусь окремому варіанті. Ця властивість алгоритму називається масовістю.
- Результат виконання алгоритму задовольняє умові задачі. Цю важливу властивість називають правильністю або коректністю алгоритму.
- Алгоритм повинен бути зрозумілим виконавцю, тобто, щоб виконавець мав змогу зрозуміти та виконати всі ті дії, які передбачають команди алгоритму.
- Алгоритм задає однозначно визначену послідовність дій, в його змісті не повинно бути команди, значення якої сприймається неоднозначно. Запис алгоритму повинен бути настільки чітким, повним, щоб у виконавця не з’явилася потреба в прийнятті будь-яких самостійних рішень.
- Результативність, суть якої полягає в тому, щоб в усіх випадках можна було вказати, що слід розуміти під результатом виконання алгоритму.
- Ефективність, основним способом кількісної оцінки якої є орієнтовний підрахунок числа арифметичних операцій.
- Дискретність – переривистий характер будь-якого процесу.
Важливим питанням є питання стосовно способів запису алгоритмів. Щоб довести алгоритми до використання, в залежності від їх призначення, вони повинні бути формалізовані за деякими правилами, за допомогою конкретних образотворчих засобів.
Існує декілька способів, які різняться простотою, наочністю, компактністю, ступенем формалізації та іншими показниками. Найчастіше застосовуються наступні форми запису:
- словесна;
- програми для МК;
- формульно-словесна;
- мова операторних схем;
- блок-схема;
- таблична;
- мова програмування.
Найбільш розповсюджена форма запису алгоритмів – словесна. Зміст послідовних етапів обчислень записується у вільній формі звичайною мовою, але з ретельно відібраним набором слів, не допускаючи повторів, зайвих слів.
Спосіб формульно-словесного запису заснований на завданні команд про виконання окремих дій у певній послідовності з використанням математичних формул і словесних пояснень. Такий спосіб запису застосовується, як правило, для написання обчислювальних алгоритмів.
Розрізняють два основних типи таких описів. Перший – опис операції з однозначним результатом. Називається оператором присвоєння. Другий тип опису відповідає операціям, результат виконання яких залежить від певних умов. Називається такий опис умовним (умовний оператор або оператор умовних переходів).
Зручним способом передачі алгоритмів є табличний запис, який широко застосовується вчителями-мовниками на уроках української та російської мов, а також на уроках з інших навчальних дисциплін.
Блок-схеми є графічним зображенням алгоритму, доповненим елементами словесного запису, в якому кожний етап процесу переробки даних представлений у вигляді геометричних фігур (блоків), які мають певну конфігурацію в залежності від характеру операцій. Блок-схема є виключно наочним і простим способом написання алгоритмів.
Таким чином, можна сказати, що алгоритм – це правило, сформульоване на деякій мові, яке визначає процес переробки вихідних даних у шуканий результат.
Підводячи підсумки, зазначимо, що алгоритми є:
- формою викладу наукових результатів;
- керівництвом до дії при вирішенні вже вивчених проблем і як наслідок;
- засобом, який дозволяє економити розумову працю;
- необхідним етапом при автоматизації, розв’язанні задач;
- засобом, який використовується при дослідженні і вирішенні нових проблем (особливо математичних);
- одним із засобів обгрунтування математики;
- одним із засобів опису складних процесів.
Список використаних джерел:
- Державна національна програма “Освіта” (Україна XXI століття), затверджена Президентом України та Кабінетом міністерств України 3.11.93 р. – Електронний ресурс. – Режим доступу : https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/896-93-%D0%BF