Методика ознайомлення учнів початкових класів із середовищами виконання алгоритмів

Тема «Середовище виконавців алгоритмів» вивчається в 3 класі в межах змістової лінії «Алгоритми і виконавці». При вивченні теми, важливо, щоб учні зрозуміли основні характеристики виконавця алгоритму: середовище, в якому повинен виконуватися алгоритм; елементарні дії, виконання яких потребує алгоритм; система команд алгоритму; відмови, які можуть відбуватися під час виконання алгоритму.

Середовище виконання алгоритму для виконавця-людини залежить від призначення та мети даного алгоритму. Можна говорити про установу, як середовище, де необхідно виконувати відповідні функціональні та посадові обов'язки; місце відпочинку, де треба дотримуватись правил поведінки на дорозі, на воді, у місцях загального користування; школу, де учні повинні дотримуватись правил поведінки на уроці, перерві, виконувати домашні завдання з різних предметів тощо.

Для виконавця-комп'ютера середовищем виконання алгоритму є відповідне програмне забезпечення. Якщо користувач набирає текст, тобто виконує певну послідовність вказівок щодо підготовки тексту, то виконавцем цього алгоритму є текстовий редактор. Якщо користувач складає програму, то виконавцем алгоритмів набирання тексту програми, налагодження її, запуску на виконання буде середовище програмування, що відповідає обраній мові програмування.

Для кожної команди повинні також бути задані умови застосування, тобто чітко визначено, в яких станах середовища може бути виконана команда, і описані результати виконання команди. Наприклад, пральна машинка-автомат буде працювати лише за наявності водопостачання. За його відсутності режим прання не увімкнеться.

Слід зазначити, що при виконанні команд можуть виникати відмови їх виконання виконавцем. Ці відмови виникають під час виклику команди в неприпустимому для даної команди стані середовища. Ситуації, при яких виникає відмова, різні для різних команд виконавця. Наприклад, при обчисленні значення дробу можливе ділення на нуль.

Але існують команди, при виконанні яких відмови ніколи не виникають. Наприклад, обчислення комп'ютером або калькулятором виразу «2+2» завжди є коректним.

Під формальним виконанням алгоритму розуміється таке його виконання, коли сам виконавець не знає ні постановки задачі, ні змісту одержаних результатів, але, чітко виконуючи усі дії, записані в алгоритмі, досягає необхідного результату.

При вивченні змістової лінії «Алгоритми і виконавці» учні знайомляться з деякими комп’ютерними виконавцями алгоритмів різної структури, системою їх команд, а також виконують алгоритми у визначеному середовищі.

У програмному комплексі "Сходинки до інформатики" реалізовані чотири комп’ютерні виконавці алгоритмів – "Садівник", "Навантажувач", "Кенгуру", "Восьминіжка". Виконання алгоритмів здійснюється як покроково, так і за попередньо записаною програмою.

Виконавець "Садівник" призначений для моделювання процесу посадки дерев. Його система команд забезпечує виконання як лінійних алгоритмів, так і алгоритмів з повторенням. "Навантажувач" призначений для встановлення на корабель вантажу перед виходом з порту. "Кенгуру" виконує алгоритми для графічних побудов. "Восьминіжка" може рухатися полем в клітинку між кораловими перешкодами та зафарбовувати клітинки в різні кольори.

Продемонструвати середовище кожного виконавця і коротко розповісти про нього.

Наприклад, комп’ютерний виконавець Навантажувач має завантажити корабель контейнерами. Кількість контейнерів може бути різною. Розміщувати їх можна на кормі (задня частина корабля) і на носі (передня частина корабля). Це слід робити так, щоб вагон вантажів на кормі й на носі корабля було однаковою. Завдання учнів – правильно завантажити корабель, даючи команду Навантажувачу. Зробивши це, потрібно відшвартувати корабель, і він вийде з порту у відкрите море.

У програмі Скретч (нова мова програмування, яка дозволяє легко створювати власні проекти: анімаційні та інтерактивні історії, ігри, моделі та розміщувати їх в мережі Інтернет) працює виконавець Рудий кіт, який може рухатися, говорити та думати, змінювати зовнішній вигляд та взаємодіяти з іншими виконавцями. Скретч багатомовне середовище. Команди виконавцям можна задавати і українською, і російською, і англійською мовами.

Дата добавления: 2015-05-08