Алгоритмы и блок-схемы: как привить понимание алгоритмического мышления. Работа №77504

Алгоритмы и блок-схемы: как привить понимание алгоритмического мышления

Сапрыкина Дарья Романовна, учитель математики и информатики

ГБУ ОО ЗО СОШ № 1 «София» г. Днепрорудный

Аннотация. Статья посвящена важности развития алгоритмического мышления у школьников через изучение алгоритмов и блок-схем. Рассматриваются основные подходы к обучению, практические методы и задания, которые помогают ученикам лучше понять структуру алгоритмов и их применение. Приведены примеры из школьной программы, а также предложены способы интеграции алгоритмического мышления в другие предметные области. Особое внимание уделено роли учителя в создании условий для успешного усвоения этой ключевой компетенции.

Ключевые слова: алгоритмы, блок-схемы, алгоритмическое мышление, информатика, программирование, обучение, развитие, задачи, визуализация.

Алгоритмическое мышление — одна из ключевых компетенций, которая формирует у школьников способность структурировать задачи, находить оптимальные пути решения и анализировать последовательность действий. Для её развития уроки информатики предоставляют широкие возможности через изучение алгоритмов и создание блок-схем. Эти инструменты не только формируют базу для дальнейшего изучения программирования, но и помогают развивать аналитическое и логическое мышление, полезное во всех областях знаний.

Обучение алгоритмам начинается с понимания их структуры. Учителю важно объяснить, что алгоритм — это последовательность действий, ведущая к решению задачи. Чтобы сделать понятие более наглядным, полезно использовать повседневные примеры. Например, алгоритм приготовления бутерброда или алгоритм пересечения дороги на светофоре. Такие задачи позволяют ученикам осознать, что алгоритмы окружают нас в реальной жизни, и их понимание может быть интуитивным.

Блок-схемы как инструмент визуализации алгоритмов играют особую роль. Они помогают ученикам лучше структурировать процесс выполнения задачи, представив его в виде графических элементов, таких как прямоугольники, ромбы и стрелки. Начинать обучение блок-схемам лучше всего с простых задач. Например, создание блок-схемы для решения задачи «найти максимальное из двух чисел» позволяет показать основные элементы: начало, ввод данных, ветвление и завершение. Постепенно усложняя задачи, можно перейти к более сложным структурам, таким как циклы или вложенные условия.

Практические задания — важная часть обучения алгоритмам. Например, учитель может предложить ученикам разработать алгоритм вычисления суммы всех чисел от 1 до N. На начальных этапах такая задача может быть решена с использованием последовательного сложения, а позже — с применением цикла. Это позволяет не только освоить новые конструкции, но и сравнить их эффективность. Ещё один пример — создание блок-схемы для вычисления среднего арифметического чисел, введённых пользователем. Такие задачи помогают учащимся освоить принципы работы с данными и закрепить их понимание алгоритмов.

Интеграция алгоритмического мышления в другие предметные области открывает дополнительные возможности. Например, на уроках математики можно предложить ученикам разработать алгоритм для нахождения наибольшего общего делителя (НОД) двух чисел. На уроках биологии — алгоритм для определения класса животного по его характеристикам (позвоночное или беспозвоночное, среда обитания, способ передвижения). Это не только укрепляет межпредметные связи, но и показывает ученикам, как алгоритмы применяются в реальной жизни.

Важной частью обучения является использование современных технологий. На начальных этапах можно использовать программы, позволяющие строить блок-схемы, такие как Lucidchart, draw.io или специализированные образовательные среды, например, Scratch. Scratch особенно полезен для учеников младшего и среднего школьного возраста, поскольку он позволяет визуализировать алгоритмы в виде игровых сценариев, что делает процесс обучения увлекательным. Ученики могут, например, создать игру, в которой персонаж выполняет действия, соответствующие заданному алгоритму, и видеть результаты своей работы в реальном времени.

Развитию алгоритмического мышления также способствует использование игр и задач. Популярными являются задачи на выполнение роботами заданий по заданному алгоритму. Например, ученик составляет команды для робота, который должен пройти лабиринт, собрав по пути предметы. Это развивает способность предвидеть последствия действий и планировать их наперёд.

Важную роль в обучении алгоритмам играет рефлексия. После выполнения задания полезно предложить ученикам обсудить, какие сложности возникли, какие шаги алгоритма были наиболее трудными, а также как можно улучшить решение. Например, если ученик столкнулся с затруднениями при написании блок-схемы для нахождения простых чисел, учитель может провести совместный разбор и предложить альтернативные подходы.

Успех обучения зависит и от атмосферы на уроке. Учителю важно создать условия, в которых ученики не боятся ошибаться и пробовать новое. Это особенно важно при изучении сложных тем, таких как вложенные циклы или рекурсия. Поощрение за старания, использование наглядных примеров и демонстрация практической пользы алгоритмов делают процесс обучения доступным и интересным.

Таким образом, алгоритмы и блок-схемы — мощные инструменты для формирования алгоритмического мышления. Использование жизненных примеров, практических заданий, современных технологий и межпредметных связей позволяет сделать процесс обучения более увлекательным и продуктивным. Учителю важно не только объяснять теоретические аспекты, но и вдохновлять учеников на самостоятельное изучение, показывая, что алгоритмы — это универсальный язык, который помогает решать задачи в любых сферах жизни.

Список литературы

Бегалина

М.

Ш., Муслимова А.

З.,

Калакова

Г.

К. Методические приемы использования технологии критического мышления на уроках информатики // Мировая наука.

2019. №12 (33). URL:

https://cyberleninka.ru/article/n/metodicheskie-priemy-ispolzovaniya-tehnologii-kriticheskogo-myshleniya-na-urokah-informatiki

Гречкина М.

А. Активизация познавательной деятельности учащихся посредством использования современных икт-технологий на уроках информатики //

Universum

: психология и образование.

2021. №10 (88). URL:

https://cyberleninka.ru/article/n/aktivizatsiya-poznavatelnoy-deyatelnosti-uchaschihsya-posredstvom-ispolzovaniya-sovremennyh-ikt-tehnologiy-na-urokah-informatiki

Григорьева Н.

В. Проект как метод развития мышления и познавательного интереса учащихся на уроках информатики // Социально-экономический и гуманитарный журнал Красноярского ГАУ. 2015.

№2. URL:

https://cyberleninka.ru/article/n/proekt-kak-metod-razvitiya-myshleniya-i-poznavatelnogo-interesa-uchaschihsya-na-urokah-informatiki

Красильникова В.

А. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании: учебное пособие / В.А.

Красильникова. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2019. – 292 с.