Разработка алгоритмических исполнителей в среде "ЛогоМиры" и "Delphi" - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка алгоритмических исполнителей в среде "ЛогоМиры" и "Delphi"

Понятие алгоритмических исполнителей, их классификация и проектирование. Описание среды ЛогоМиры и КуМир. Проект в ПервоЛого "Смена Дня и Ночи". Моделирование алгоритмического исполнителя в интегрированной среде "Delphy". Исполнитель "Черный ящик".


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Глава1.Теоретические основы темы «Алгоритмические исполнители»
§1.1 Понятие алгоритмического исполнителя
§1.2 Классификация алгоритмических исполнителей
1.2.1 Исполнители, работающие с величинами
1.2.2 Исполнители, работающие в среде
Глава2. Моделирование алгоритмических исполнителей в среде ЛогоМиры и Delphi
2.1.1 Проект в ПервоЛого «Смена Дня и Ночи»
§2.2 Моделирование алгоритмического исполнителя в интегрированной среде «Delphy»
Конец прошлого века был ознаменован бурным развитием информационных технологий. Трудно представить другую сферу человеческой деятельности, которая бы развивалась столь стремительно и порождала бы такое разнообразие к изучению материала, как информатизация и компьютеризация общества. Это вызвано тем, что компьютер стал средством повышения производительности труда во всех сферах человеческой деятельности, к тому же резко возрос объем необходимых знаний, и с помощью традиционных способов и методик уже невозможно подготовить требуемое количество высококвалифицированных специалистов.
Компьютеры стали неотъемлемой частью нашей жизни. Информатика стала обязательным предметом для изучения в школе в старших классах. Но в последнее время, информатика вводится в младших и средних классах общеобразовательных школ. Школьная информатика в настоящее время переживает переломный момент. Идеи алгоритмизации, программирования, информационной технологии решения задач, которыми она питалась в течении почти десяти лет, на сегодня уже почти полностью исчерпаны. Они, несомненно, составляют значительную чисть идеологического ядра информатики. Но ясно и то, что далеко не вся она сводится к этим идеям.[11]
Многие авторы школьных учебников, разработчики учебных программ предлагают использовать для обучения алгоритмизации и программированию различные виды исполнителей. Причем каждый исполнитель предназначается для выполнения определенного круга задач. В учебной и методической литературе не было выявлено классификации имеющихся исполнителей. Хотя учителю информатики необходимо четко представлять и знать назначение и роль различных вводов исполнителей а процессе обучения учащихся алгоритмизации и программированию.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования методики преподавания алгоритмизации в школьном курсе информатики с использованием алгоритмических исполнителей.
С. Пейпет пишет, что одной из главных задач в обучении алгоритмизации является обучение формальному мышлению, формализации и различению формального и неформального мышления. Выполнение задания по готовому алгоритму - низшая ступень творчества, но лишь научившись сами думать и действовать формально, люди могут мыслить на языке машины как на своем собственном и свободно формулировать как задание, так и пути их решения - формализовать их. В тоже время, представление в виде алгоритма - эффективная форма отчуждения умений и навыков, но не знаний. Поэтому, прежде всего необходимо показать как, что и зачем работает.[10]
Объектом исследования являются исполнители алгоритмов.
В качестве предмета исследования выступает разработка классификации основных алгоритмических исполнителей, а также возможность создание алгоритмических исполнителей в среде ЛогоМиры и в среде «Delphi».
Цель исследований состоит в классификации известных исполнителей, создание проекта демонстрации возможностей среды ПервоЛого, исполнителя «Черный ящик» в среде ЛогоМиры, а также алгоритмического исполнителя в интегрированной среде «Delphi».
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать и систематизировать научную литературу по теме «Алгоритмические исполнители», а также школьных учебников по информатике.
2. Создание классификации известных исполнителей.
3. Изучить возможности приложения ПервоЛого и создать проект «Смена дня и ночи» как демонстрацию возможностей этой среды.
4. Изучить среду ЛогоМиры и создать алгоритмический исполнитель «Черный ящик».
5. Изучить среду «Delphi» и разработать алгоритмический исполнитель «Умный мячик».
Для достижения цели и решения поставленных задач были привлечены следующие методы :
1. Изучение и анализ литературы по теме исследования и смежным темам.
2. Систематизация полученной информации и ее применение для создания классификации, создания алгоритмических исполнителей.
3. Проектирование алгоритмических исполнителей.
Практическая значимость исследования определяется тем, что материалы могут быть использованы учителями на уроках информатики, а так же учениками при самостоятельном обучении.
Глава 1. Теоретические основы темы «Алгоритмические исполнители»
1. Понятие алгоритмического исполнителя
Под алгоритмом понимают точное и понятное предписание (указание) исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи. Указание на выполнение каждого отдельного действия будем называть командой. К понятию алгоритма примыкает понятие исполнителя алгоритма, то есть, кто (что) будет осуществлять выполнение алгоритма.
Исполнитель алгоритма - это человек и автомат, и животное в клетке, и станок с программным управлением, и робот-манипулятор, умеющий выполнять некоторый вполне определенный набор действий.
Исполнителя характеризуют: среда, система команд исполнителя и отказы. Каждый исполнитель работает или «обитает» в определенных условиях, среде; и может выполнять определенный набор действий (система команд исполнителя - СКИ). Схематически это можно изобразить следующим образом:


Упрощенно исполнитель выступает как некоторое устройство управления соединенное с набором инструментов. Устройство управления понимает алгоритм и организует их выполнение, командуя соответствующими инструментами. В качестве основного свойства алгоритма подчеркивается формальный характер работы исполнителя при его выполнении. Выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает и тем не менее получать нужный результат. В таком случае говорят, что исполнитель действует формально, не отвлекается от содержания поставленной задачи и только выполняет в строгой последовательности все действия. Отсюда делается вывод о том, что исполнителем алгоритма может быть автомат (машина, робот). На этой идее основан принцип программного управления работой компьютера, поскольку программа -- это и есть алгоритм, представленный на языке, «понятном» компьютеру -- на языке программирования.
При построении СКИ решается 2 проблемы: проблема элементарности команд и проблема полноты команд. Система команд является полной, если она содержит весь минимально необходимый набор команд, позволяющий построить любой алгоритм в том классе задач, на который ориентирован исполнитель.
Понятие исполнителя входит в словесное определение алгоритма и поэтому является первичным, неопределяемым. Оно формируется на практике. Исполнитель всегда чем-то или кем-то управляется. Различают субъект управления(кто управляет), объект управления (исполнитель) и цель управления. Обратная связь служит для коррекции действий субъекта. Информатика вносит в эту схему новое представление: субъектом управления может быть не человек, а компьютер, которому заранее человек сообщил алгоритм управления.
В задачах вычислительного характера в качестве метода работы исполнителя предлагается заполнение таблицы значений. В программировании такие таблицы принято называть трассировочными таблицами. При исполнении алгоритма компьютером значения величин хранятся в его памяти. При исполнении алгоритма человеком, таблица значений выполняет роль дополнительной памяти для исполнителя.
Ручная трассировка является весьма полезным методическим приемом при обучении алгоритмизации и программированию. Она позволяет человеку ощутить себя формальным исполнителем, проследить процесс выполнения алгоритма, обнаружить ошибки в алгоритме.
Хотя алгоритмические исполнители используются повсеместно в школьной практике, однако до сих пор нет стройной классификации по этой теме.
В своих методических статьях и выступлениях А. П. Ершов выдвигал следующую идею применительно к школьной информатике: различать исполнителей алгоритмов, работающих с величинами и работающих «в обстановке; а соответствующие алгоритмы для этих исполнителей предлагал называть алгоритмами работы с величинами и алгоритмами работы «в обстановке». В алгоритмах второго типа отсутствуют такие элементы, как величины (переменные, константы), команда присваивания, однако используются все типы алгоритмических структур.[5]
2.1 Исполнители, работающие с величинами
Величина - это отдельный информационный объект, который имеет имя, значение и тип.
Исполнителем алгоритмов работы с величинами может быть человек или специальное техническое устройство, например компьютер. Такой исполнитель должен обладать памятью для хранения величин. Величины могут быть постоянными и переменными.
Постоянная величина (константа) не изменяет своего значения в ходе выполнения алгоритма. Константа может обозначаться собственным значением (числа 10, 3.5) или символическим именем (число Я).
Переменная величина может изменять значение в ходе выполнения алгоритма. Переменная всегда обозначается символическим именем ( Х,А, R5 и так далее).
Тип величины определяет множество значений, которые может принимать величина, и множество действий, которые можно выполнять с этой величиной. Основные типы величин: целый, вещественный, символьный, логический.
Выражение - запись, определяющая последовательность действий над величинами. Выражение может содержать константы, переменные, знаки операций, функции. Например: А+В; 2* X - У.
Команда присваивания - команда исполнителя, в результате которой переменная получает новое значение. Формат команды: <имя переменной>: =<выражение>.
К этому типу относятся такие исполнители как: «умный мячик», калькулятор, «черный ящик» [4].
Назначение исполнителя «умный мячик» заключается в том, чтобы собирать слова из букв, расположенных вдоль линейки, средой этого исполнителя является линейка длиной 14 см, вдоль которой прыгает «умный мячик». Над каждым делением линейки может находиться буква или знак «*», который обозначает невидимую букву .
Исходные данные - расставленные над линейкой буквы; результат - искомое слово.
· Чтение (копирование) буквы в текущей позиции;
· Сравнение буквы в текущей позиции с заданной.
§ «Не понимаю» - на команду, не входящую с СКИ или записанную с ошибкой; на обращение к неописанному вспомогательному алгоритму;
§ «Не могу» - при входе исполнителя за деление 0 или 14; при попытке взять букву в позиции, где буквы нет.[4].
Движение вправо на указанное число единиц.
Движение влево на указанное число единиц.
Взять копию буквы, над которой находится мячик.
Проверка буквы и выбор действий; если буква, над которой находится мячик, совпадает с буквой, указанной в команде, то выполняется действие1, а при несовпадении - действие 2.
Выполнение действий, указанных в скобках, до тех пор, пока буква, на которую указывает мячик, не совпадет с буквой, указанной в команде.
Описание вспомогательного алгоритма. Обращение к нему - указать в основной программе имя.
Представить некоторую систему в виде черного ящика, значит указать ее «входы» и «выходы», а также зависимость между ними. Такое описание позволяет целенаправленно использовать данную систему. Например, любые инструкции для пользователей сложной бытовой техники являются описаниями черного ящика. В них объясняется, что нужно сделать на входе (включить, нажать, повернуть) чтобы достичь определенного результата на выходе. Однако, что происходит «внутри» - не объясняется. Схематически структуру «черного ящика» можно представить следующим образом:
Для описания функционирования системы на формальном языке входы и выходы должны характеризоваться какими-то величинами. Чаще всего это числовые величины, но могут быть и символьные. Величины, характеризующие входы и выходы системы, называются параметрами.
Если входные и выходные параметры являются числовыми величинами, то на языке математики связь между ними может быть задана в виде функции (формулы). Например, входные параметры: xl, jc2; выходной - у. Связь между ними: y=F(xl,x2). [4]
Ниже приводятся примеры «черных ящиков».
2.2 Исполнители, работающие в среде
Средой исполнителя является обстановка, в которой функционирует исполнитель.
В Роботландии предлагается изучать следующие программы, являющиеся исполнителями в среде: Меню, Курсор, Перевозчик, Мудрый Крот, Монах, Конюх. Помимо этих исполнителей существуют также и другие: «Машинист», «Кенгуренок», «Чертежник», «Паркетчик». К исполнителям, работающим в среде относятся графические исполнители, которые представляют собой особый класс исполнителей, работающих в среде, но с графикой.
Среда: лист (страница экрана) для рисования. На лист нанесена прямо-
угольная сетка. ГРИС располагается в узлах сетки и может иметь одно из четырех направлений: вверх, вниз, налево, направо.
Назначение исполнителя, получение рисунков, составленных из вертикальных и горизонтальных отрезков.
Данные: исполнитель работает «в обстановке». Исходными данными являются положение исполнителя на поле и его направление. Результатом -полученный рисунок.
Действия исполнителя: перемещение вдоль линии сетки с рисованием или без; поворот; проверка условия выхода на край поля [4].
Формат описания основной программы:
Формат описания вспомогательного алгоритма:
Перемещение ГРИС на один шаг вперед с рисованием линии.
Поворот на 90 градусов против часовой стрелки.
Перемещение на один шаг вперед без рисования линии.
Цикл. Варианты условий: «впереди край» или «впереди не край». Тело цикла повторяет выполнение пока условие истинно.
Ветвление. Серия_1 выполняется, если условие, записанное после слова «если» истинно. В противном случае выполняется серия_2.
У исполнителя «Машинист» в Роботландии имеются определенные условия (среда): главный путь; два тупика -- верхний и нижний; три прицепных вагона в верхнем тупике -- крытый вагон, цистерна, платформа; стрелка для переезда то в верхний тупик, то в нижний. Система команд исполнителя «Машинист» ВПЕРЕД, НАЗАД, СТРЕЛКА, ПРИЦЕПИ, ОТЦЕПИ. Интерфейс программы яркий, четкий. Для машиниста существуют следующие виды заданий:
1. взять из сцепки указанный или указанные вагоны и отвезти в нижний тупик;
2. переформировать вагоны в обратном порядке в нижнем тупике;
3. сформировать новый состав из прежнего, но вагоны для выбора указаны избирательно. [8]
Среда исполнителя: На экране присутствуют три основных элемента среды учебного исполнителя: строка меню, поле программы и поле рисунка, на котором находится Кенгуренок. На поле рисунка неявно (то есть, её не видно) нанесена прямоугольная сетка. Длину стороны одной квадратной ячейки этой сетки назовем шагом. Размер всего поля -- 15 шагов по горизонтали и 19 шагов по вертикали.
Режим работы -- это определенное стояние учебного исполнителя, в котором могут выполняться определенные действия. Для исполнителя «Кенгуренок» вся система режима работы отражена в схеме на рис1.
Кенгуренок может работать в режиме прямого управления: «команда -- исполнение» (в схеме это названо ручным управлением), и в режиме программного управления: «устанавливается тогда, когда текстовый курсор находится на поле программы. Если его вывести за границу поля программы, то установится режим прямого программирование автоматическое исполнение программы».
Режим программного управления следует трактовать как имитацию ситуации, когда объектом управляет компьютер. Роль человека -- составление алгоритма, ввод программы и инициализация ее исполнения компьютером.
В свою очередь, в режиме программного управления имеются следующие режимы (подрежимы) работы:
-- установка исходного состояния, стирается рисунок с поля Кенгуренка, устанавливается исходное положение и направление Кенгуренка (этот режим работает и при «ручном» управлении);
-- программирование: набор программы на программном поле;
-- исполнение: работа Ру по заданной программе.
И, наконец, исполнение может проходить в трех режимах:
-- в автоматическом режиме (на экране сразу появляется результат выполнения программы);
-- в автоматическом пошаговом режиме (Кенгуренок демонстрирует выполнение каждой команды);
-- в отладочном режиме (исполнение каждой команды запускается отдельно и подробно комментируется мультипликационными средствами).
Режим работы с файлами. В этом режиме можно сохранить программу в файле, прочитать программу из файла в поле программы, сохранить рисунок в файле, распечатать на принтере рисунок и программу.
Режим справки. Позволяет получить справку о работе системы и о способах редактирования программы.
Система команд исполнителя (СКИ). Команды делятся на команды установки (изменения) режимов и команды управления Кенгуренком (команды программы). Все команды могут быть выбраны из меню. Меню команд первого типа имеет желтый цвет; меню команд второго типа -- белый цвет. Будем называть их кратко: «желтое меню» и «белое меню».


Рис.2.Схема режимов работы исполнителя
Каждую команду можно вызвать нажатием определенной функциональной клавиши. «Желтое меню» является многоуровневым. Команды первого уровня «желтого меню» и соответствующие им функциональные клавиши, следующие:
[F1] -- ПУСК -- запуск на исполнение готовой программы в пошаговом автоматическом режиме;
[F2] -- ОТЛАДКА -- выполнение программы в отладочном режиме с остановкой после каждой команды;
[FЗ] -- УСТАНОВКА -- очистка поля и установка положения Ру с помощью клавиш перемещения курсора;
[F4] -- РАЗНОЕ -- содержит подменю с дополнительными командами работы с файлами;
[F5] -- РЕЗУЛЬТАТ -- мгновенное получение результата работы, программы (автоматический режим исполнения).
В свою очередь команда РАЗНОЕ имеет два уровня подменю, состоящих из команд файлового типа. В режим справки можно попасть, нажав одновременно клавиши [Ctrl]+[H]. [3]
В режиме ручного управления (курсор за программным полем) используются всего три простые команды «белого меню»:
1) шаг -- перемещение Ру на один шаг вперед с рисованием линии;
2) поворот -- поворот Ру на 90° против часовой стрелки;
3) прыжок -- перемещение Ру на один шаг вперед без рисования линии.
При переходе в режим программирования «белое меню» меняется. К нему, кроме перечисленных, добавляются следующие команды:
4) пoка <условие> повторять <тело цикла> конец цикла - цикл с предусловием;
5) если <условие> то <серия 1> иначе <серия 2> конец ветвления - полное ветвление;
6) если <условие> то <серия > конец ветвления -- неполное ветвление
7) сделай <имя процедуры> -- обращение к процедуре.
Паркетчик представляет из себя «бездумного исполнителя», назначение которого -- выкладывать на клетчатом поле узоры из разноцветных плиток (красных и зеленых). Поле имеет прямоугольную форму; каждая клетка идентифицируется двумя индексными номерами -- по горизонтали и по вертикали, например: (1,1), (3,5).
Паркетчик может перемещаться с помощью команд «шаг вверх», «шаг вниз», «шаг влево», «шаг вправо» к соседним клеткам, а также к любой клетке поля по команде «перейти на (m,n)». В текущую клетку Паркетчик может положить плитку указанного цвета по команде «положить (цвет)»или убрать плитку по команде «снять плитку». Условиями в командах ветвления и цикла может быть проверка цвета лежащей плитки или проверка наличия препятствия (стены) в любом направлении от текущей клетки.
Паркетчик предназначен для методичного обучения структурному способу построения алгоритмов. Форма языка Паркетчик применяется также и для описания вычислительных алгоритмов, подобно тому, как используется алгоритмический язык А. Г. Кушниренко. По сути дела, между алгоритмическим языком и языком Паркетчика нет принципиальной разницы тот и другой представляет собой структурный русскоязычной псевдокод. Видимо, считая описание алгоритма на языке Паркет достаточно структурированным и наглядным, авторы отказались от использования блок-схем [4].
А.Г. Гейн также применял исполнитель с названием «Чертежник», который относится к категории исполнителей, работающих по принципу «черепашьей графики». Команды перемещения (сделать шаг, прыгнуть) и вращения (повернуть налево) не имеет параметров. По одной команде исполнитель перемещается на строго определенное расстояние -- один шаг, или поворачивается против часовой стрелки на 90°. Поэтому создаваемые рисунки могут состоять только из горизонтальных и вертикальных отрезков. Можно сказать, что Чертежник А. Г. Гейна в чистом виде является исполнителем, работающим «в обстановке».
Исполнитель Чертежник- это своеобразный графопостроитель, действующий в системе декартовых координат, связанных с экраном. Назначение Чертежника -- изображение чертежей, графиков, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков. Чертежник близок по идее к Черепашке, однако работа Черепашки не связана с системой координат (хотя единица длины для нее существует).
Для моделирования методов решения задач обработки табличной информации А.Г. Гейном введен исполнитель Робот-манипулятор.
Программирование исполнителя Робот возможно как без использования величин, так и с величинами. В первом случае исполнитель ориентируется только в обстановке на поле, проверяя наличие стены в некотором направлении или выясняя, закрашена ли очередная клетка. Например, для того чтобы закрасить все клетки вдоль стены, расположенной горизонтально ниже Робота, он должен выполнить следующую программу:
Здесь использован цикл с предусловием -- основной тип циклической команды (нц -- начало цикла, кц -- конец цикла). Рассмотрим еще один пример: Робот движется вдоль горизонтальной стены и закрашивает только пустые (не закрашенные) клетки.
Прямоугольная таблица имитируется стеллажом, состоящим ячеек, в которые могут быть помещены различные радиодетали (микросхемы, транзисторы и прочее). Робот умеет перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях вдоль ячеек, перемещать в них детали или извлекать детали из ячеек. Здесь можно говорить о появлении величин, рассматривая имя детали в ячейке как величину (производится сравнение ее имени с именем искомой детали). Характерная структура алгоритмов управления Роботом -- вложенные циклы с ветвлениями [3].
Помимо классов исполнителей, работающих с величинами и в среде, существуют также две категории исполнителей, которые не входят в данные классы. Это среда программирования ЛогоМиры и КуМир.
Программная среда Лого (ЛогоМиры) была разработана и реализована под руководством американского психолога С. Пейперта в 1989 г. в Масса-чусетском технологическом институте. Она была создана не просто как формализованный язык программирования, а как среда, в которой дети могли бы научиться естественному общению с компьютером. ЛогоМиры - универсальная учебная компьютерная среда на базе языка Лого. Эта среда интегрирует графику, мультипликацию, звуки, программирование и позволяет осуществлять проектный подход к занятиям по всем направлениям учебного плана, а также обеспечивает возможность осуществлять межпредметные связи с другими дисциплинами на уроках информатики.
Лого реализует новые подходы к обучению, направленные не на заучивание правил, а на формирование процесса мышления. В ситуации традиционного обучения наблюдать за мыслительной деятельностью ребенка просто невозможно. Среда Лого является тем окном, которое позволяет заглянуть в мыслительные процессы ребенка. У учителя появляется возможность проанализировать накопленные в памяти компьютера данные о том, как ребенок думает, как он понимает задачу, расчленяет ее.[12]
В Лого первоначально заложены принципы конструктивного обучения. Согласно этим принципам в процессе создания реального продукта (для реализации конкретной задачи) значительно повышается эффективность обучения. Это возможно только потому, что Лого - полноценный язык программирования, допускающий возможность создания настоящих, графически оформленных, работоспособных программ. Так же, как и школьный алгоритмический язык, Лого является интерпретатором, обеспечивающим диалоговый характер общения с пользователем, превращающим компьютер в мощный калькулятор в режиме непосредственных вычислений. Структурное построение программы роднит Лого и Паскаль.
В ранних версиях языка мы имели черно-белый экран, одну треугольную черепашку и англоязычный вариант записи команд для нее. Позднее в России была популярна версия Лого для компьютеров ЮМ система Logo Writer. В дальнейшем среда ЛогоМиры была модифицирована и адаптирована для детей более раннего возраста. Программа ПервоЛого доступна для детей 5-6 лет [1]. В школьной информатике ПервоЛого рекомендуется изучать в пропедевтическом курсе. Среда «ПервоЛого» обладает ярким интерфейсом и, простым и доступным для детей способом программирования.
В 60-70гг. XX столетия А. П. Ершовым был разработан АЛЬФА-язык программирования (развитая версия структурного языка Алгол-60 с русскоязычной нотацией) и создан транслятор с этого языка (АЛЬФА-транслятор). Учебный алгоритмический язык содержит в себе многие черты АЛЬФА-языка. Алгоритмический язык А. П. Ершова можно назвать русскоязычным псевдокодом, предназначенным для обучения методике структурного программирования Для учебных целей на базе алгоритмического языка был создан язык программирования РАПИРА. Однако он не получил распространения. В 1987 г. в МГУ была осуществлена разработка учебной среды программирования на основе алгоритмического языка, получившая название «Е-практикум» (Е-87). Впоследствии она получила развитие и распространение через известный пакет учебного программного обеспечения КуМир (Комплект Учебных Миров) [5]. Обучаемый сам может конструировать исполнителей средствами УАЯ. Синтаксически все просто. Вводятся слова исп и кон, а между ними размещается описание данных, относящихся среде исполнителя, и затем - вспомогательные алгоритмы, или методы. Данные исполнителя являются общими для этих методов [3].
Согласно всему выше сказанному, классификацию исполнителей можно представить в виде следующей схемы:
Глава2. Моделирование алгоритмических исполнителей в среде ЛогоМиры и Delphi
Исторически первым педагогическим программным средством, предназначенным для обучения детей алгоритмизации, был язык программирования ЛОГО, разработанный в конце 1960-х гг. американским педагогом-психологом С. Пейпертом. В состав ЛОГО ходит исполнитель Черепашка, назначение которого -- изображение на экране чертежей, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков. Программы управления Черепашкой составляются из команд: вперед(а), назад(а), направо(в), налево(в), поднять хвост, опустить хвост. Имеется в виду, что Черепашка рисует хвост и если хвост опущен, то при перемещении проводится линия, когда хвост поднят, то линия не рисуется. Кроме того, в языке имеются все основные структурные команды. В целом ЛОГО предназначен для обучения структурной методике программирования. От ЛОГО происходит понятие черепашьей графики, используемой также и в некоторых профессиональных системах компьютерной графики. Важную роль в новых направлениях обучения играет отношение к ошибкам и их устранение. Отладка программы (поиск и исправление в ней ошибок) обычно является трудоемким процессом. Язык Лого значительно упрощает его. Решение разбивается на множество мелких шагов, каждый из которых может быть проверен отдельно. Если допущена ошибка, то черепашка просто не выполнит задания или выполнит его не так, как следовало. Так как ученики могут самостоятельно найти ошибку, исправить и снова попробовать, то они перестают бояться ошибок. Школьники чувствуют себя исследователями, не боящимися творить. Они обретают уверенность в своих силах и могут выразить свое знание предмета в форме, отличной от вербальной.
Графические возможности Лого позволяют использовать его для освоения машинной графике, тем более что все современные языки программирования включают в себя элементы Лого - графики.
Лого объединяет в себе черты многих языков программирования, Изучение Лого как начального языка значительно облегчает дальнейшее обучение профессиональных языков программирования.[12]
Объектно-ориентированный подход (ООП) является одним из наиболее эффективных и удобных средств, используемых сегодня. Окружающий нас мир состоит из целостных объектов, которые обладают определенными свойствами и поведением. В технологии объектного ориентирования объекты сохраняют свою целостность, все свойства объекта и его поведение описываются внутри самого объекта. Объектами ЛогоМиров будут рисунок, текст, бегунок, кнопки и т.д. В системах объектного - ориентирования обычно используется графический интерфейс. Появляется возможность создавать объекты, задавать им свойства и поведение с помощью мыши.
Главное методическое достоинство исполнителя Черепашки - ясность для ученика решаемых задач, наглядность процесса работы в ходе выполнения программы. Как известно, дидактический принцип наглядности является одним из важнейших в процессе любого обучения.[1]
Управлять черепашками можно непосредственно (интерактивно), для этого в специальной области экрана - в «Поле команд» нужно написать соответствующие команды, которые будут немедленно выполнены. Лого включает в себя более 200 команд. Среди них есть и графические команды: команды перемещения черепашки, изменения цвета, изменение формы (черепашка может, например, «надеть на себя» форму самолета или стать цветком) и так далее. Знакомство с мультипликацией позволяет «оживить» формы черепашки, и тогда экран заполняется летающими птицами, скачущими лошадьми, мчащимися автомобилями. Есть команды, позволяющие создавать музыку, выполнять арифметические действия и прочее. Кроме непосредственного управления в ЛогоМирах доступен и режим программирования. В особом листе на экране компьютера можно записать программы, которые, как и большинство языков программирования, «расширяют исходный словарь языка». Имена записанных программ можно использовать в интерактивном режиме, при записи новых программ, а также при применении кнопок. Объекты «кнопки» обеспечивают функции гипертекстовой структуры, при нажатии на них выполняют функции гипертекстовой структуры, при нажатии на ни
Разработка алгоритмических исполнителей в среде "ЛогоМиры" и "Delphi" дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Шпоночные соединения
Огнестрельного Оружия Курсовая
Курсовая работа по теме Особенности взаимодействия местного самоуправления с предпринимателями
Курсовая Работа Купить Не Плагиат
Реферат На Тему Функции Права
Сочинение На Тему Веселое Происшествие 10 Предложений
Реферат: Етіологія топічна діагностика та лікування інфекцій сечової системи
Доклад по теме Лечения сахарного диабета
Реферат: Типовые структуры автоматизированных систем бухгалтерского учёта
Реферат по теме Мускульная сила человека как альтернативный источник энергии
Контрольная работа: Кнтрольная работа по Гистологии
Реферат: Анализ хозяйственной деятельности предприятия 13
Сочинение На Тему Добро
Темы Курсовых Работ Для Студентов По Оптике
Физика 10 Лабораторная Работа 1
Реферат: Lord Of THe Flies Defects Of Society
Сочинение: Тема счастья в романе Гончарова «Обломов»
Контрольная Работа По Игровым Технологиям
Реферат по теме Свидетели Иеговы в России от преследований к признанию
Дипломная работа: Сметное планирование на примере ГУ ОВО при РОВД
Институт освобождения от юридической ответственности - Государство и право курсовая работа
Правительство Российской Федерации: правовой статус, функции, организация деятельности - Государство и право реферат
Жаргонизмы в разных сферах деятельности человека - Иностранные языки и языкознание курсовая работа