16.Структура и содержание первой отечественной программы учебного предмета оивт Учебный алгоритмический язык а. П. Ершова

В основу разработки первой программы школьного курса «Ос новы информатики и вычислительной техники» (1985) были положены три базовых понятия: информация, алгоритм, ЭВМ [23 Эти понятия и составили концептуальную основу первой верен содержания школьного предмета информатики, именно этой системой понятий определялся обязательный для усвоения учащимися объем теоретической подготовки. Содержание обучения складывалось на основе фундаментальных компонентов алгоритмической культуры и далее компьютерной грамотности учащихся (см. подраздел 3.2) и определи лось через задачи нового школьного курса следующим образе [23, с. 5-6]:

• систематизация и завершение алгоритмической линии кур. алгебры восьмилетней школы;

• овладение основными умениями алгоритмизации;

• формирование представлений о возможности автоматизации выполнения алгоритма;

• усиление прикладной и политехнической направленности алгоритмической линии, заключающееся в конкретной реализации алгоритмов решения задач с помощью ЭВМ;

• ознакомление с основами современной вычислительной техники на примере рассмотрения общих принципов работы микрокомпьютера;

• формирование представления об этапах решения задачи на ЭВМ;

• ознакомление с основными сферами применения вычислительной техники, ее ролью в развитии общества.

Курс ОИВТ ставился в двух старших классах средней школы (по действующему в то время учебному плану — IX и X к." В IX кл. на изучение курса отводилось 34 часа (1 час в неделю)В X кл. в зависимости от возможности организации практической работы школьников на ЭВМ объем и содержание курса дифференцировались на два варианта — полный и краткий:

— полный курс (68 часов) — для школ, располагающих вычислительными машинами или имеющих возможность организовать систематические занятия школьников на ВЦ других организаций;

— краткий курс (34 часа) — для школ, не имеющих такой возможности.

Теоретическая часть курса для X кл. — единая для обоих вариантов, отличие только в объеме и содержании практической части. Для школ, имеющих доступ к ЭВМ, дополнительные 34 часа рекомендовалось использовать для решения на ЭВМ различных задач, отработки навыков применения компьютера и его программного обеспечения. При определении содержания курса остается важным вопрос о последовательности изучения его тем. Две эти задачи (определения содержания обучения и построение оптимальной последовательности изучения, соответствующей логике науки и уровню развития учащихся) тесно взаимосвязаны. Основное содержание школьного курса ОИВТ в соответствии с программой [23] складывалось из следующих тем:

IX класс (1 ч в неделю, всего 34 ч)

1. Введение — 2 ч.

2. Алгоритмы. Алгоритмический язык — 6 ч.

3. Алгоритмы работы с величинами — 10 ч.

4. Построение алгоритмов для решения задач — 16 ч.

X класс (1 ч в неделю, всего 34 ч)

5. Принципы устройства и работы ЭВМ — 12 ч.

6. Знакомство с программированием — 16 ч.

7. Роль ЭВМ в современном обществе. Перспективы развития вычислительной техники — 2 ч.

8. Экскурсии на вычислительный центр — 4 ч.

Подробный логико-дидактический анализ всех тем первой версии курса ОИВТ приведен в двух первых (соответственно, по первой и второй частям курса) специально составленных книгах для учителя [8, 9], в которых подробно разъяснялись новые для школьных учителей разделы учебного материала и методические особенности его преподавания. В результате изучения первой части курса учащийся должен был получить представления об информатике как науке о методах и средствах решения задач на ЭВМ, взаимосвязи информатики и вычислительной техники. Важнейшее понятие первой части курса — понятие алгоритма, важнейшее умение — представить решение задачи в виде алгоритма и записать его на алгоритмическом языке. В связи с этим учащийся должен был понимать сущность алгоритма, знать его свойства, правила записи основных конструкции алгоритмического языка, типы величин, уметь проследить безмашинный процесс исполнения алгоритмов, используя так называемую таблицу значений, как способ наглядного фиксирования шагов алгоритма. В результате изучения последней темы первой части курса (построение алгоритмов для решения задач) учащиеся знакомились с этапами решения задач на ЭВМ, что позволяло дать первое представление о компьютерном подходе к решении: практических задач. Содержание второй части курса развивает и обогащает понятия, введенные на первом году обучения информатике, закладывает научные основы для формирования всех основных компонентов компьютерной грамотности учащихся. Получают дальнейшее развитие приобретенные в первой части курса первоначальные сведения об устройстве ЭВМ, раскрывается принцип программного управления работой ЭВМ, организации автоматического исполнения программы. Вместе с тем центральное место во второй части курса занимал раздел программирования, при изучении которого завершалось формирование знаний учащихся ос основных алгоритмических структурах, умений применять эти знания для построения алгоритмов решения задач. С этой целью вводятся новые (по сравнению с первой частью курса) конструкции алгоритмического языка: команда выбора, цикл с параметром, алгоритм вычисления значений функций и операции работы с текстами. Кроме того, дается краткое изложение начальных сведений о языке программирования, что в условиях хотя бы эпизодического доступа учащихся к ЭВМ позволяло бы практически показывать процесс исполнения программы.

Завершающий раздел курса — знакомство учащихся с основными областями применения ЭВМ, формирование хотя бы начальных представлений о компьютерах, как о средстве повышения эффективности деятельности человека. При отсутствии в школе кабинета вычислительной техники главная роль при изучении это темы принадлежала экскурсии на предприятия или учреждения использующие ЭВМ. Основным средством описания алгоритмов, заложенным в с? мой программе курса ОИВТ [23] и последовательно используемом в обеих частях пробного учебного пособия для учащихся[21, 22] является специально разработанный под руководство А. П. Ершова учебный алгоритмический язык. Теперь, по прошествии уже достаточно большого времени можно уверенно сказать, что приобретенная этим языком с самого начала его ж пользования репутация наилучшего средства обучения основа алгоритмизации в «безмашинном варианте» полностью подтвердилась. Обладая определенной свободой записей (в нем нет на начальной стадии применения строгих и формальных правил нотации), учебный алгоритмический язык позволяет, тем не менее, познакомиться со всеми основными понятиями и методами алгоритмизации. Кроме того, он обладает целым рядом привлекательных свойств, которые и объясняют, почему при выборе дидактического средства для записи алгоритмов в курсе информатики именно этому языку было отдано предпочтение перед широко распространенными в то время официальными языками программирования (например, Бейсиком):

1. Русская (или национальная) лексика. Служебные слова языка пишутся на русском (или родном) языке и понятны школьнику. В то время как иностранные слова (равно как и аббревиатуры, составленные на основе иноязычных слов), принятые для обозначения конструкций в распространенных языках программирования, создают при изучении (особенно при первоначальном изучении) дополнительные трудности, не имеющие никакого отношения к сути предмета.

2. Структурность. Учебный алгоритмический язык (в отличие, скажем от того же Бейсика, использующего построчную алгоритмическую нотацию) построен на куда более современных идеях структурного программирования. Внутренняя структурная единица алгоритмического языка — составная команда — обеспечивает единство структуры алгоритма и его записи, что наилучшим образом соответствует операционному мышлению чело века.

3. Независимость от ЭВМ. В алгоритмическом языке нет деталей, связанных с устройством машины, что позволяет сосредоточить внимание на алгоритмической сути решаемых задач.

При введении курса ОИВТ в школу программа этого предмета, на основе которой писались пробные учебные пособия, сами эти пособия, как и выбранная для размещения в школьном учебном плане позиция для курса ОИВТ (два завершающих года обучения в школе) — все это подвергалось резкой, иногда просто уничижительной критике. Одна из главных мишеней для критики — это относительная избыточность алгоритмизации и программирования (действительно, на непосредственно связанные с программированием разделы 2, 3, 4 и 6 программы в явном виде выделялось 48 часов из 68). Объяснение здесь простое: при составлении программы принимался во внимание не столько научно-методический анализ соответствующих тому времени требований к общеобразовательной подготовке школьников в области информатики, сколько реальное состояние отечественной практики в этой области, реальные возможности оснащения школ материально-технической базой, реальное состояние готовности учительских кадров. Этим объяснялось многое: и то, что вопреки желанию самих разработ- чиков первой программы она умышленно ориентировалась на «безмашинный» вариант обучения, и то, что вместо широкой подготовки к жизни и деятельности в современном информационном обществе она едва ли не подавляющую часть учебного времени отводила на алгоритмизацию и программирование, через которые в первой программе преимущественно и рассматривалась общеобразовательная функция предмета информатики.