Рефераты. Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры

Основные педагогические идеи применения Лого, а также первые версии Лого-систем были разработаны профессором Сеймур Пейпертом (Seymour Papert) в Массачусетском Технологическом Институте в 60-х годах. В 1967 году группой профессора Пейперта совместно с группой Уоллеса Фойрцайга работавшей в фирме Bolt, Beranek, and Newman, была создана первая версия Лого.

Широкое распространение Лого связано с развитием персональных компьютеров в конце 70-х годов. Ряд компаний, таких, как, например, Terrapin Software, начал коммерческое распространение различных версий Лого. Одним из лидеров в этой области является основанная в 1980 году фирма Logo Computer Systems Inc. (LCSI), совет директоров которой возглавляет профессор Пейперт.

В 1985 году компания Logo Computer Systems Inc. начала распространять новую версию Лого - программу LogoWriter. Эта программа была признана одной из самых удачных, достаточно сказать, что в 1990 году система LogoWriter была названа читателями журнала Classroom Computer Learning лучшей образовательной программой десятилетия. Программа LogoWriter была переведена на десятки языков мира и была реализована на разных компьютерных платформах. В 1987 году Институтом новых технологий образования (ИНТО) была создана русская версия этой программы для компьютеров IBM, которая успешно распространяется.

Принципиально новые идеи были реализованы в середине 80-х годов в системе LEGO TC Logo (совместной разработке фирмы LEGO и LCSI), которая являлась расширением системы LogoWriter, однако в ней можно было управлять не только черепашками на экране, но и реальными роботами, собранными из деталей LEGO и подключенными к компьютеру.

Активная работа в области Лого продолжается и в настоящее время, а программа является русской версией программы MicroWorlds, разработанной в LSCI, 1993 г. и ПервоЛого (совместная разработка LCSI и ИНТ, 1996 г.). Среда Control Lab (разработанная компанией LEGO Dacta, русская версия программы называется ЛЕГО-Лаборатория и распространяется Институтом новых технологий образования) является естественным развитием идей, заложенных в системе LEGO TC Logo. Возникают и новые перспективные области исследований: среди таких проектов, например, LEGO-роботы (Programmable Brick) - дальнейшее развитие систем LEGO TC Logo и Control Lab, позволяющее создавать автономные роботы, управляемые миниатюрным специальным компьютером.

Лого, конечно, отнюдь не сводится к созданию и распространению компьютерных программ. Существует мировое сообщество преподавателей и исследователей, заинтересованных в развитии и распространении педагогической философии Лого. Публикуется различная литература, посвященная как проблемам использования Лого в преподавании конкретных школьных дисциплин (таких как математика, язык и т.д.), так и общим вопросам использования Лого в школьном и внешкольном образовании. Уже более 10 лет в США существует специальная некоммерческая организация Logo Foundation, координирующая деятельность мирового Лого-сообщества.

Институтом новых технологий образования рассматривается поддержка и развитие Лого-сообщества в России в качестве одной из своих основных задач. Институт разрабатывает и распространяет программы, основанные на Лого, а также различные методические и учебные материалы, связанные с Лого, который является не только языком программирования, но и языком общения.

Распространенность Лого-сред в Екатеринбурге

C 1999 года в г. Екатеринбурге достаточно активно используются Лого Миры. Первые курсы для  учителей провели Сопрунов С.Ф. и Яковлева Е.И. Всю работу по внедрению и использованию Лого Миров, курирует Центр новых информационных технологий (ЦНИТ), созданный несколько лет назад при Управлении образования г. Екатеринбурга. Была создана городская экспериментальная площадка, в совет которой вошли наиболее квалифицированные в Лого преподаватели, целью, которой является апробация среды в учебном процессе общеобразовательных учреждений, исследование методики использования среды Лого Миры в обучении информатике для разных возрастных категорий учащихся и для разных форм учебной работы.[  ]

В городе действует Лого-клуб для преподавателей, который собирается в ЦНИТе раз в месяц, где преподаватели обмениваются идеями проектов, обсуждают свои проблемы, передают опыт.

В весенние каникулы с 2000 года проводится научно-практическая конференция, где преподаватели делятся своими наработками и методиками по определенным темам или целыми комплексами.

Школы города, такие как лингвистическая гимназия № 13, школа № 168, школа № 144, гимназия «Полифорум» и «Менталитет» №180 и другие, работают с Лого Мирами на уроках информатики, а также в кружках, факультативах, в группах дополнительного образования. В ЦНИТе ведутся занятия с детьми в рамках дополнительных образовательных услуг и используют среду в основном для создания тематических проектов, посвященной той или иной теме по изучению языка Лого Миры, чтоб заинтересовать детей.

Были проведены командные турниры (2000 - 2002 года) для школьников, в которых участвовало 32 команды из 25 школ в 2 возрастных группах: 5-7 класс и 7-9 классы. [Суриф Т.И., Волкова С.Б.]

Анализ сред Лого

Для чего вообще изучать программирование, а следовательно среду программирования? Очевидно, что процесс  проектирования программ - это процесс  решения проблем человеком, подобно  другим процессам решения проблем  в науке и технике. [Кузнецов И.Н.]

Программирование в компьютере подразумевает описание некоторой проблемы на определенном языке и последующее  многократное моделирование с целью проверки модели и решения проблемы. Эффективное описание проблемы для моделирования требует развитого объектного мышления.

Правильно организованное обучение с использованием среды программирования развивает алгоритмическое и логическое мышление в естественной для этого обстановке; дает опыт работы с разными моделями; знакомит с общими принципами и методами программирования, что позволяет учащимся адаптировать приобретенные навыки при освоении других программных сред. [КИН]

Не должно быть изучения программирования без изучения конкретной программной среды. Выбор языка программирования осуществлялся по следующим критериям: мощность, достаточность, простота и элегантность.

Мощность языка  должна  позволять при использовании его для решения проблемы сосредоточиться целиком на ней, а не на языковых конструкциях. В Лого описание проблемы формулируется  буквально в  терминах этой проблемы и не требует переключаться  на  языковую специфику. Отсутствие в Лого  жесткого контроля за ошибками программиста, вызывающее незаслуженные нарекания, на самом деле является не недоработкой среды, а сознательно запланированной ее особенностью, направленной на предоставление максимальной свободы для творчества при формулировании проблемы. [КИН]

Характеристика достаточности свидетельствует о нежесткой настроенности на вычислительные ресурсы компьютера. Фактически здесь система полностью скрыта от использующего ее и не отвлекает от проблематики задачи.

Простота языка выражается в неограниченных возможностях реализации мнемоники, а естественная для него процедурность позволяет на деле формировать соответствующие черты мышления учащихся.

Лежащая в основе языка рекурсивность дает реальную возможность учащемуся создавать программы. Развитые возможности структур данных  превосходят многие известные языки, и позволяет на первое место выводить вопрос о структуре данных при разработке алгоритмов.

Перечисленные характеристики хорошо укладываются в идею о разработке специального языка для решения конкретного класса задач, что позволяет говорить об объектном подходе к проектированию программ.

Выбор именно этого программного продукта обоснован следующими требованиями к  среде, развивающей абстрактное и любое другое мышление:

· наличие очевидных инструментов манипулирования понятиями;

· возможность усложнения инструментов по мере усложнения понятий;

· наличие средств, увеличивающих эмоциональное восприятие (мультимедиа вложения);

· возможность использования объектного (системного) подхода;

Сам по себе объектный подход  это -  идея, метод познания. На любом языке программирования можно показать такой подход, если учитель владеет им и предъявляет соответствующие требования к технологии разработки программ.

Объектно-ориентированное программирование возможно только в средах, имеющих для этого встроенные инструменты.

Классическая среда, разработанная для ОС DOS, - система Logo Writer – очень хорошо приспособлена  для реализации объектного подхода при минимальной сложности языка программирования, является универсальной учебной компьютерной средой на базе языка Лого для дошкольного и начального школьного образования. В систему входят: текстовый, графический и музыкальный редакторы, возможность записи звука с микрофона и образное программирование с помощью пиктограмм. Система сочетает эти богатые возможности с простым графическим интерфейсом, благодаря которому ее пользователями могут быть дети от 4 лет.

Другая версия программного продукта - Лого Миры является объектно-ориентированной  средой, предназначенной для использования в средней школе, является мультимедийной средой, универсальным инструментом на базе языка Лого - распространенного и эффективного педагогического средства, развивающего умение решать задачи, познавательные способности и творческое мышление детей. Эта программа, интегрирующая новейшие мультимедийные технологии, программирование и Интернет - возможности, предназначена для создания собственных проектов на любую тему.

Основные достоинства и недостатки среды Лого

Язык программирования Лого стал широко использоваться, и приобрел популярность в начальной, средней школе, в колледжах, университетах и для людей, занимающихся самообразованием. Это справедливо не только для зарубежной системы образования, но и для российской. Чтобы убедиться в этом, достаточно просмотреть журналы "Информатика и образование" за последние пару лет.

Что же вкладывается в понятие «мощный язык программирования»? Это качество не означает, что язык позволяет писать программы, выполняющие что-либо, не доступное другим языкам. В этом смысле все языки схожи. Если можно написать программу на Лого, то ее можно написать на Паскале или Бейсике.

Мощность языка программирования - это мера того, насколько язык помогает сконцентрироваться, в первую очередь, на конкретной проблеме, которую нужно решить, а не на преодолении ограничений, накладываемых самим языком. Например, для. С, Паскаля, Java и всех других языков, «выросших» первоначально из Фортрана, программист должен очень точно определять, что, как, и где хранится в памяти компьютера. Если нужно собрать 20 чисел вместе и рассматривать их как один объект, для этого «определяют массив», заявив заранее, что в нем будет храниться в точности 20 чисел. Очень плохо, если в последствии массив будет состоять из 21 числа. Также решается заранее, что массив будет содержать только целые числа, или числа с дробной частью, или же это будет символьный массив, и нельзя смешивать данные разных типов в одном массиве. Для Лого процесс размещения данных в памяти компьютера является полностью автоматическим. Если программа создала список из 20 чисел, память для его хранения отведется автоматически. Если позже добавить 21-е число, это также делается автоматически. [  ]

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.