Методические рекомендации

По изучению систем программирования

В данной теме, как и в темах, связанных с информационными технологиями, следует придерживаться основного методического принципа изучения — принципа исполнителя. Выше уже говорилось о том, что теперь в качестве исполнителя рассматривается компьютер, оснащенный определенной системой программирования (СП). Всякий исполнитель предназначен для выполнения определенного вида работы. Что это за работа? Она состоит из трех составляющих: создание программы, отладка программы, исполнение программы.

Согласно общей методической схеме описания исполнителей в каждой конкретной системе программирования можно выделить следующие компоненты: среда, режимы работы, система команд, данные.

Под средой системы программирования, будем понимать обстановку на экране (системную оболочку), в которой работает пользователь СП. Здесь учитель должен описать и показать ученикам оболочку именно той СП, с которой намерен работать в данной теме.

Определенная стандартизация оболочек систем программирования произошла с появлением турбо-систем фирмы Borland. Для таких сред характерно наличие на экране двух компонент: окна редактора, на котором формируется текст программы, и меню команд переключения режимов работы системы.

Характерными режимами работы СП являются:

— режим редактирования текста программы;

— режим компиляции;

— режим исполнения;

— режим работы с файлами;

— режим помощи;

— режим отладки программы.

Резким редактирования обычно устанавливается автоматически при инициализации работы системы. При этом работает встроенный в систему текстовый редактор. В принципе, текст программы можно подготовить и с помощью другого редактора, формирующего текстовые файлы. Но обычно программисты предпочитают пользоваться собственным редактором системы.

Режим компиляции существует у систем, обслуживающих компилируемые языки (Паскаль, СИ, Фортран и др.). Результатом компиляции является исполняемая программа, т.е. программа на языке машинных команд. В некоторых случаях получение исполняемой программы происходит в два этапа: собственно компиляции и редактирования связей. Хотя учитель должен понимать смысл этих процедур, но в базовом курсе, при объяснении ученикам, эти вопросы можно подробно не комментировать.

Режим исполнения. В компилирующих системах в этом режиме исполняется полученная после трансляции программа в машинных командах. Интерпретатор непосредственно сам исполняет программу на ЯПВУ. Так, например, работает Бейсик-система. Обычно в том и в другом случае исполнение программы начинается по команде RUN.

Режим работы с файлами. В файлах на внешних носителях система хранит тексты программ на исходном языке; программы, полученные в результате трансляции; исходные данные и конечные результаты. В файловом режиме выполняются традиционные операции: сохранить информацию в файле, прочитать информацию из файла в оперативную память, именовать файл и др. К этому же режиму относится команда вывода содержимого окна редактора на печать, поскольку печать трактуется как вывод информации в файл, связанный с принтером.

Режим помощи позволяет программисту получить подсказку на экране, помогающую ему как в работе с системой, так и с языком программирования.

Режим отладки. Этот режим чаще всего реализован в развитых СП на профессиональных компьютерах. В режиме отладки можно производить трассировку, пошаговое исполнение программы; можно следить за изменением определенных величин; назначать остановку исполнения программы в определенном месте или при определенном условии. Режим отладки предоставляет программисту удобные средства для поиска алгоритмических ошибок в программе.

Следуя уже знакомой методической схеме, рассказывая про режимы работы СП, учитель должен рассказать о системе команд, используемой в каждом из режимов.

Для СП данными являются файлы с текстами программ, с исходной и конечной информацией, связанной с решаемой задачей.

Требования к знаниям и умениям

Учащихся по линии алгоритмизации и

Программирования

Учащиеся должны знать:

• что такое алгоритм; какова роль алгоритма в системах управления;

• в чем состоят основные свойства алгоритма;

• способы записи алгоритмов: блок-схемы, учебный алгоритмический язык;

• основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл; структуры алгоритмов;

• назначение вспомогательных алгоритмов; технологии построения сложных алгоритмов: метод последовательной детализации и сборочный (библиотечный) метод;

• основные свойства величин в алгоритмах обработки информации: что такое имя, тип, значение величины; смысл присваивания;

• назначение языков программирования;

• *в чем различие между языками программирования высокого уровня и машинно-ориентированными языками;

• правила представления данных на одном из языков программирования высокого уровня (например, на Паскале);

• правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, цикла, ветвления;

• правила записи программы;

• *что такое трансляция;

• назначение систем программирования;

• содержание этапов разработки программы: алгоритмизация — кодирование — отладка — тестирование.

Учащиеся должны уметь:

• пользоваться языком блок-схем, понимать описания алгоритмов на учебном алгоритмическом языке;

• выполнять трассировку алгоритма для известного исполнителя;

• составлять несложные линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы управления одним из учебных исполнителей;

• выделять подзадачи; определять и использовать вспомогательные алгоритмы;

• составлять несложные программы решения вычислительных задач с целыми числами;

• программировать простой диалог;

• работать в среде одной из систем программирования (например, Турбо Паскаль);

• осуществлять отладку и тестирование программы.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения к главе 11

1. Как менялось со временем место и значение темы алгоритмизации в курсе информатики?

2. Какие основные понятия, дидактические средства и методические подходы, введенные в учебнике А.П.Ершова и др., сохранились в последующих учебниках?

3. Можно ли говорить, что структурный подход был и остается методической основой при изучении алгоритмизации и программирования? Обоснуйте ответ.

4. В чем методический смысл деления исполнителей алгоритмов на исполнителей, работающих «в обстановке», и исполнителей, работающих «с величинами»?

5. Дайте характеристику использования учебных исполнителей алгоритмов в различных учебниках информатики.

6. Не во всех учебниках информатики дается строгое определение алгоритма и обсуждаются его свойства. Как вы думаете, почему? Являются ли эти вопросы необходимыми в базовом курсе?

7. Нужно ли играть с детьми на уроке в «в алгоритмические игры» (типа игры Ваше)? Какие еще алгоритмические игры вы можете предложить?

8. Какие типы задач нужно рассматривать с учениками для наиболее полного осознания ими понятия алгоритма?

9. Что включается в понятие «архитектура учебного исполнителя»?

10. Какие основные положения составляют методику структурного подхода к алгоритмизации и программированию? Каким требованиям должен удовлетворять учебный исполнитель для пригодности его использования в обучении этой методике?

11. По каким методическим принципам должна строиться последовательность рассматриваемых на уроках задач при изучении алгоритмизации?

12. Почему не следует отказываться от использования на уроках информатики блок-схем и как их надо изображать? ;

13. На какого исполнителя ориентированы алгоритмы работы с величинами?

14. В какой методической последовательности следует раскрывать по-: нятие величины и ее свойств?

15. Какие методические проблемы возникают при изучении понятий «переменная», «присваивание»? Как их решать?

16. Почему для успешного освоения программирования ученику необходимо иметь представление об архитектуре ЭВМ?

17. В каком объеме, по вашему мнению, должно изучаться программирование в базовом курсе информатики?

18. Какие языки программирования наиболее подходят для вводного курса и почему?

19. Как наиболее эффективно связать освоение методов построения алгоритмов с освоением языка программирования?

20. Как объяснить ученикам, в чем заключается разница между языками программирования и системами программирования?

21. Какой методический подход следует применять при ознакомлении учеников с системой программирования?

Лабораторный практикум

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: