Смекни!
smekni.com

Викладання теми "Історія інформатики" в школі (стр. 3 из 14)

У Росії слід зазначити роботи таких істориків науки, як І.О. Апокин [5-6, с. 400], В.Б. Бірюков [9, с. 7-45.], М.Г. Гаазе-Рапопорт [10, с. 46-85]. Значний внесок у дослідження з історії інформатики й кібернетики належить Г.Н. Поварову (див., наприклад, [11,12, с. 96, с 137-152.]). Російські переклади робіт Норберта Вінера видані за редакцією Г.Н. Поварова.

У Україні, в Києві, професор Б.Н. Маліновський опублікував в 1993- 1998 роках кілька книг по історії радянського комп’ютеробудування [13, с. 128]. У жовтні 1998 року в Києві відбувся Міжнародний симпозіум "Комп'ютери в Європі. Минуле, сьогодення, майбутнє" [16, с. 480].

Отже, розглядаючи питання вивчення історії інформатики, треба відмітити його актуальність. Оцінити перспективу й навіть логічну структуру науки інформатики без знання історії її виникнення й становлення не можна. Швидкі темпи розвитку інформаційно-комунікаційних технологій зумовлюють необхідність постійного оновлення змісту освіти з даної тематики. З позицій принципу історизму методологічний, гносеологічний і дидактичний потенціал методики навчання інформатики розкрито не повністю. Тому увагу спеціалістів з дидактики і методики навчання інформатики привертають до себе нереалізовані можливості зазначеного перспективного підходу. Цей історичний інтерес представників методичної науки детермінується соціальними потребами, які відображають специфіку сучасного етапу науково-технічного прогресу, а саме електронно-комунікативної та технологічної революції у контексті гуманізації й гуманітаризації суспільства. Адже адекватно зрозуміти та оцінити специфіку сучасних проблем методики, структуру і функціонування сучасного методичного пізнання можна лише розглядаючи його як певний етап і результат історичного розвитку з урахуванням наступності, генетичних зв'язків, відношень і залежностей від попередніх станів в еволюції методичних ідей, думок і концепцій.

1.2 Принцип історизму в навчанні інформатики та психолого-

педагогічні передумови його реалізації

Методологічною основою розуміння сутності і закономірностей складних об'єктів, дидактичної теорії і практики, які розвиваються, є принцип історизму, що є одним із компонентів діалектичного методу, який розглядає минуле, сучасність і майбутнє цих об'єктів, явищ і процесів у діалектичній єдності, виходячи не тільки з їх динаміки і мінливості в часі, але саме з їх розвитку, тобто незворотної, спрямованої і закономірної зміни явищ і процесів реальної шкільної практики, яка визначає напрямки і характер їх історичної трансформації. На жаль, в педагогічній літературі реалізації цього принципу приділяється недостатня увага. Успішність реалізації принципу історизму залежить від розуміння його ролі у вивченні навчального предмету, усвідомлення його образотворчих і розвиваючих можливостей [17, с. 25].

Принцип історизму висуває важливі методологічні вимоги до процесу наукового пізнання, які сприяють найбільш повному і всебічному відображенню знань об'єктивних сторін і закономірностей розвитку дидактики і побудови ефективних наукових теорій. Це вимагає розглядати явища, події і процеси в історії з точки зору:

- їх внутрішньої структури як органічного цілого, як системи (системно-цілісний підхід);

- процесу (сукупностей історичних зв'язків і залежностей їх внутрішніх станів, які слідують один за одним у часі);

- виявлення і фіксування якісних змін, переходів і перетворень у їх структурі в цілому, а також виявлення джерела цих змін, переходів і перетворень;

- розкриття закономірностей їх генезису і розвитку, законів переходу від одного історичного стану до іншого, які характеризуються відповідними структурами; розкриття закономірностей наступності цих якісно різних станів, які відповідають якісно різним етапам розвитку (генетичний підхід).

Сутність принципу історизму полягає в розумінні об'єктивної дійсності як цілого, що розвивається, як складної динамічної системи об'єктів, явищ і процесів педагогічної дійсності, які виникають за певних умов під впливом певних чинників і причин, що зазнають змін, у ході яких реалізуються різні тенденції їх росту та розвитку і відкриваються різні перспективи їх майбутніх станів. Відповідно до принципу історизму, сучасність також розвивається, і в цій зміні й розвитку дидактики борються різні методологічні і методичні тенденції і виникають можливості їх реалізації, тобто сучасний стан дидактичної теорії і практики формує майбутнє середньої освіти. Застосування принципу історизму фактично означає, що необхідно постійно враховувати тенденції розвитку, наявність зародків майбутнього в сучасному стані методики, розуміти обмеженість і неповноту підходу до аналізу педагогічних явищ тільки з точки зору їх сформованого стану.

Історія завжди була невід'ємною частиною мистецтва, математики і науки. Адже історія розширює перспективи фахівця, вона дозволяє досліджувати внутрішній світ і спонукальні причини творчості видатних людей минулого. Історія дає можливість учитися на уроках минулого й у такий спосіб удосконалювати свою діяльність.

З розвитком інформаційно-комунікаційних технологій також інтенсивно розвивається методика навчання інформатики, багато положень у ній сформувалися зовсім недавно і не мають ще ані глибокого теоретичного обґрунтування, ані експериментальної перевірки. Прагнучи до цілісності і повноти методики навчання інформатики, слід комплексно представляти навчальний матеріал, пам’ятати про історичні аспекти кожної теми, вносити елементи історизму до кожного розділу методики. На наш погляд, у сформованій практиці викладання інформатики недостатньо використовується добре відомий у дидактиці принцип історизму, до того ж ми не завжди можемо погодитися з його трактуваннями. Наприклад, в аналізі підручників з інформатики читаємо приблизно наступне: "Оскільки в книгах висвітлюються питання розвитку обчислювальної техніки, можна вважати, що принцип історизму дотримується". Але проста констатація факту, що в якомусь році з'явився якийсь тип процесору, мало чим відрізняється від констатації факту, що "Волга впадає в Каспійське море". Подібний підхід не змушує учнів думати, аналізувати подію (прийняте рішення) з погляду того або іншого періоду історії. А принцип історизму повинний сприяти розвиткові критичного мислення учнів. Продемонструємо це на конкретному прикладі.

У досить цінній у методичному плані книзі О.С. Шипилевського "Этюды по информатике", що вийшла в м. Чебоксари в 1991 р., докладно розбираються різні розв’язки олімпіадних задач з програмування: дається їхній кваліфікований аналіз, обґрунтовується різниця в балах, що нараховуються за кожен варіант розв’язання. Одна з розібраних задач така:

Знайти всі позитивні чотиризначні числа abed, для яких виконуються наступні умови: а) а, b, c, d - різні цифри; в) ab~cd=a+b+c+d (тут ab і cd – двоцифрові числа).

Відразу напрошується наступне розв’язання (наведемо його на Бейсіку):

5DEFІNT A-D, Р

10FOR A=l ТЕ 9

20FOR B=0 ТЕ 9

30FOR C=0 ТЕ 9

4 0FOR D=0 TO 9

50Р=(У)*(З)*(A-D)*(З)*(B-D)*(C-D)

60ІF P=0 THEN 90

70ІF 10*A+B-10*C-Do+B+C+D THEN 90

80PRІNT А/ У; З; D

90NEXT D, З, У, А

Розбираючи наведене розв’язання, автор піддає його жорстокій критиці, відзначаючи, що для визначення шуканих чисел (усього їх буде 56) треба було перебрати 9000 варіантів, на що пішло приблизно 5 хвилин часу при роботі на шкільній ЕОМ "Агат".

Інші варіанти розв’язання можна знайти при аналізі і перетворенні умов поставленої задачі. Наведемо другий варіант.

Розкриваючи другу умову і приводячи подібні члени, одержуємо:


(10а + b) - (10с + d) = а + b + c + d - 9а – 11с = 2d.

Видно, що b зникло, тому цикл по цій змінній можна усунути. Зрозуміло, що зовсім обійтися без b не можна, тому що за умовою ми повинні шукати чотиризначні числа. Тому, перед тим як друкувати результат, потрібно "згадати" про b і виводити знайдене число тільки при тих b, що відмінні від а, c, d. Розв’язання може мати такий вигляд:

5DEFІNT A-D, P

10FOR A=l TO 9

20FOR C=0 TO 9

30FOR D=0 TO 9

40Р=(А-С)*(A-D)*(C-D)

50ІF Р=0 THEN 110

60ІF 9*A-11*C<>2*D THEN 110

70FOR B=0 TO 9

80ІF B=A OR B=C OR B=D THEN 100

90PRІNT А; У; С; D

100NEXT

110 NEXT D, З, А

Неважко визначити, що в цьому випадку проглядається 980 варіантів, програма на "Агаті" працює близько 30 секунд.

Продовжуючи подальший аналіз умов і їхнє перетворення, Юнов С. В. поступово (розглядається 6 випадків) приходить до оптимального (з точки зору економії машинного часу - у той час це було особливо актуально!) варіанту програми. Приведемо його нижче:

5DEFІNT A-D

10FOR A=2 ТО 9

20С=А-2

30D=ll-A

40FOR B=0 TO 9

50ІF B=A OR B=C OR B=D THEN 7 0

60PRІNT A; B; C; D

70NEXT В; А

У цьому варіанті перебирається всього 80 чисел, і тому останній алгоритм продуктивніший, ніж первісний (за твердженням автора згаданої книги) більш ніж в 100 разів.

Відзначаючи безумовну методичну цінність розглянутого підходу, подивимося на ефективність розглянутих алгоритмів з різних точок зору з появи і до сьогоднішнього дня.

1)Час роботи програми. На ПЭВМ "Агат" зменшився з 5 хвилин "перший варіант) до 4 секунд (шостий варіант). Звичайно, це дуже важливо, однак насамперед для малопродуктивної техніки, що і поставлялася в школи з кінця 80-х рр. минулого століття. У 1995 р. ми повторили виконання описаних вище програм на комп'ютерах ІBM PC 286 (у той час у деякі школи поставлялась саме така техніка) і одержали наступні результати: час роботи складної програми складав 4 секунди, а всіх інших - менш 1 секунди. Зрозуміло, що на сучасних комп'ютерах розходження зовсім не буде помітно.

2)Час розробки програми. Перший варіант пишеться практично миттєво будь-яким програмістом, а для одержання останнього варіанта потрібен певний час, що залежить, насамперед , від математичної підготовки програміста.