Толкачев Федор Викторович. Система упражнений по императивному программированию в фундаментальной подготовке будущих учителей информатики

Краткое описание

Толкачев Федор Викторович. Система упражнений по императивному программированию в фундаментальной подготовке будущих учителей информатики : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 : СПб., 2000 232 c. РГБ ОД, 61:01-13/776-0

ТОЛКАЧЕВ ФЕДОР ВИКТОРОВИЧ
4
СИСТЕМА УПРАЖНЕНИЙ ПО ИМПЕРАТИВНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ИНФОРМАТИКИ
' і
Специальность: 13.00.02 - теория и методика обучения информатике
Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор М.В .Швецкий
Санкт-Петербург

- з -
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
(*
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИСТЕМЫ УПРАЖНЕНИЙ 19
§1.1. Понятийный аппарат исследования, относящийся
к понятию "информатика" 19
1.1.1. Понятия "информатика", "информационная
модель" и "вычислительный эксперимент" 19
1.1.2. Понятие "императивное программирование" и классификация языков императивного
^ программирования 26
§1.2. Императивное программирование в фундаментальной
подготовке будущих учителей информатики 42
§1.3. Понятийный аппарат исследования, относящийся
к понятию "система упражнений" 45
1.3.1. Понятия "задача по информатике” и
"упражнение по информатике" 45
1.3.2. Понятие "спецификация программ" и
"упражнение по программированию" 50
§1.4. Понятие "система упражнений по итеративному
'А
программированию" 60
§1.5. Классификация упражнений по императивному
программированию 63
§1.6. Проектирование системы упражнений 72
Выводы по главе 1 75

- 4 -
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАЖНЕНИЙ ПО
ИМПЕРАТИВНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ 77
§2.1. Цели системы, упрошений 77
§2.2. Содержание системы упражнений 78
2.2.1. Использование факторного анализа при
отборе содержания систем упражнений 78
2.2.2. Концептуальные линии содержания обучения
языкам императивного программирования 86
2.2.3. Собственно содержание системы упражнений .... 98
2.2.4. Конкретизация целей системы упражнений 118
§2.3. Методы обучения итеративному программированию .. 120
2.3.1. Метод "обучение через задачи" 121
2.3.2. Метод демонстрационных примеров 122
2.3.3. Программирование как метод обучения 132
§2.4. Организационные формы обучения итеративному
. программированию 135
§2.5. Средства обучения, используемые при выполнении
упражнений по итеративному программированию .... 142 Выводы по главе 2 154
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАЖНЕНИЙ ПО ИМПЕРАТИВНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ ПЕДАГОГИ¬ЧЕСКОГО ВУЗА 157
§3.1. Морфизмы методических систеж 157
§3.2. Цели системы упражнений по программированию е курсе "Программирование" и ожидаемые результаты обучения 162

- 5 -
§3.3. Содержание системы упрошений по
программированию 165
§3.4. Методы, формы и средства обучения упражнениям
fe по программированию 173
§3.5. Технология построения содержания
системы упражнений по заданному разделу 174
§3.6. Организация и проведение педагогического
эксперимента - 179
3.6.1. Основные этапы педагогического эксперимента . 179
3.6.2. Использование математических методов для обработки результатов педагогического эксперимента 183
Выводы по главе 3 193
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 195
БИБЛИОГРАФИЯ 198
ПРИЛОЖЕНИЯ 210

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью работы было дать теоретическое обоснование построения методической системы и на его основе построить методическую сис¬тему обучения программированию на языках императивной парадигмы будущих учителей информатики.
В первой главе был рассмотрен ряд теоретических вопросов.
1. приведен понятийный аппарат исследования, относящийся к предметной области информатика; .
2. уточняется классификация языков императивного программиро¬вания, предложенная Л.В.Тузовой;
3. указано место императивного программирования в фундамен¬тальной подготовке будущих учителей информатики;
4. приведено определение понятий "задача по информатике", "учебная спецификация”,
5. сформулированы требования к спецификациям учебных программ и требования к преподавателю, являющемуся автором спецификаций учебных программ; .. ■ •
6. определено понятие "система упражнений по императивному программированию"; '
7. построена классификация упражнений по императивному прог¬раммированию как средстве обучения;
8. указаны этапы проектирования системы упражнений и описана структура системы упражнений (по Далингеру).
Во второй главе построена теоретическая модель системы упраж¬нений. Представлены все ее компоненты.
1. рассмотрены внешние цели системы упражнений для обучения императивному программированию и внутренние цели (ожидаемые ре¬зультаты обучения), сформулированные "в терминах содержания обу¬

чения";
2. приведен ряд факторов, учет которых необходим, по нашей ги¬потезе, при отборе содержания системы упражнений для обучения им¬перативному программированию;
3. рассмотрено содержание концептуальных линий в обучении импе¬ративному программированию: алгоритмы, структуры данных, техноло¬гии программирования, человеко-машинного интерфейс;
4. преведено содержание обучения императивному программирова¬нию на языках Pascal, Modula2, С и общая структура содержания обучения императивному программированию;
5. рассмотрены различные методы, формы, и средства обучения императивному программированию,
В третьей главе произведена интерпретация системы упражнений по императивному программированию в курсе информатики педагоги¬ческого вуза.
1. рассмотрены различные определения понятия "учебный пред¬мет" и принципы преобразования целей, содержания, методов, орга¬низационных форм и средств обучения, относящихся к методической системе обучения, в соответствующие цели, содержание, методы, ор¬ганизационные формы и средства обучения, относящиеся к учебному предмету.
2. представлены внутренние цели обучения, с учетом содержания данного учебного предмета, приведены обязательные результаты обу¬чения;
3. рассмотрены некоторые вопросы применения математичес¬кого аппарата теории графов для рассмотрения вопроса о оптимиза¬ции системы упражнений для обучения языкам императивного програм¬мирования по содержанию и времени, а также примерный план лабора¬

- 197 -
торных работ;
4. рассмотрен вопрос о выборе методов, форм и средств перечис¬ленных в гл. 2;
5. приведена технология построения содержания системы упражне¬ний по конкретному разделу.
6. рассмотрены вопросы организации и проведения педагогическо¬го эксперимента.
Перспективы данного исследования нам видятся в применении предложенной методологии для построения системы упражнений по им¬перативному программированию в курсе фундаментальной подготовки будущих учителей информатики. А так же в возможности применения данной методологии построения и реализации (внедрения) системы упражнений не только при обучении императивному программированию, но и при обучении другим парадигмам программирования.