Содержание
Пояснительная записка
1.1. Квалификационные характеристики проекта
1.2. Классификация ЭОР. Понятие электронного учебного пособия
1.3. Теоретические основы темы «Основные
алгоритмические структуры»
II.Проектная часть
Заключение
Список использованной литературы
I. Пояснительная записка
1.1 Квалификационные характеристики проекта
Сегодня ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что электронные учебные пособия позволяют обогатить курс обучения, дополняя его разнообразными возможностями компьютерных технологий, и делают его, таким образом, более интересным и привлекательным для учащихся.
Кроме того электронные учебные пособия позволяют, экономить деньги на издание или приобретение большого количества книг по данной теме.
Исключительно высокая степень наглядности представленного материала, взаимосвязь различных компонентов курсов, комплексность и интерактивность делают программы незаменимыми помощниками, как для ученика, так и для преподавателя.
Благодаря комплексу разнообразных мультимедийных возможностей процесс обучения становится более эффективным и интересным особенно при изучении теоретического материала не требующего использования ПК.
По нашему мнению изучение темы «Основные алгоритмические структуры» в интерактивном режиме позволит вызвать больший интерес к этой теме нежели когда её изучают на меловой доске. Основное содержание данной темы изучается в 9 классе.
Объектом нашего исследования стало содержание и структура электронного учебного пособия для учащихся 9 классов «Основные алгоритмические структуры»
Цель работы - создать электронное учебное пособие для учащихся 9 классов «Основные алгоритмические структуры»
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Уточнить понятие электронного учебного пособия.
Рассмотреть теоретические основы темы «Основные алгоритмические структуры».
Разработать структуру электронного учебного пособия на языке программирования Visual Basic, наполнить его содержанием.
Частично апробировать ЭУП.
Методы проектирования:
Теоретический метод (анализ литературы)
Моделирование (разработка структуры)
Конструирование
1.2. Классификация ЭОР. Понятие электронного учебного пособия.
Общепринятой классификации образовательных ресурсов не существует, что создает определенные проблемы при их каталогизации.
В ОГОУ СПО «ИГПК №1» принята нижеследующая классификация.
Электронное пособие – электронное издание, содержащее систематизированные сведения научного, методического или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, являющийся вспомогательным ресурсом в освоении учебного материала (научно-популярное пособие, методическое пособие, учебное пособие, нормативно – правовое пособие, массово – политическое пособие). Электронное пособие создается с применением гипертекстовой технологии, мультимедийных компонентов, объединен единой программной средой.
Электронный учебник – основное самостоятельное электронное учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины, раздела, отдельной дидактической единицы, соответствующее государственному образовательному стандарту, рабочей программе дисциплины, авторской программе дающее возможность в диалоговом режиме, самостоятельно или совместно с преподавателем, освоить изучаемый материал с помощью компьютера. Электронный учебник создается с применением гипертекстовой технологии, мультимедийных компонентов, объединен единой программной средой.
Электронное учебное пособие.
Электронное учебное пособие - программно-методический обучающий комплекс, соответствующий типовой учебной программе и обеспечивающий возможность учащемуся самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел. Данный продукт создается со встроенной структурой, словарями, возможностью поиска и т.п.
Электронное учебное пособие может быть предназначено для самостоятельного изучения учебного материала по определенной дисциплине или для поддержки лекционного курса с целью его углубленного изучения.
К главным специфическим возможностям (особенностям) электронного издания особенностям можно причислить:
1. возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного пособия;
2. развитый поисковый механизм, в частности, при использования гипертекстового формата издания;
3. возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний;
4. возможность адаптации изучаемого материала учебника к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого;
К дополнительным особенностям электронного учебного пособия по сравнению с печатным следует отнести:
1. возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов;
2. возможность включения в пособие аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с ЭУП;
3. возможность включения в состав учебника фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений;
4. включение в состав пособия интерактивных фрагментов для обеспечения оперативного диалога с обучаемым;
5. полномасштабное мультимедийное оформление пособия.
Таким образом, кроме разного носителя, электронное учебное пособие имеет ряд принципиальных отличий от учебника, изготовленного типографским способом:
возможность мультимедиа;
обеспечение виртуальной реальности;
высокая степень интерактивности;
Внедрение в структуру электронного пособия элементов мультимедиа позволяет осуществить одновременную передачу различных видов информации. Обычно это означает сочетание текста, звука, графики, анимации и видео. Средства наглядной демонстрации позволяют улучшить восприятие нового материала, включить в процесс запоминания не только слуховые, но и зрительные центры.
Многие процессы и объекты в электронном учебнике могут быть представлены в динамике их развития, а также в виде 2-х или 3-х мерных моделей, что вызывает у пользователя иллюзию реальности изображаемых объектов.
Интерактивность позволяет установить обратную связь от пользователя информации (ученика) к ее источнику (преподавателю). Для интерактивного взаимодействия характерна немедленная ответная и визуально подтвержденная реакция на действие, сообщение.
Таким образом, электронные пособия имеют большую практическую ценность. С их помощью можно не только сообщать фактическую информацию, снабженную иллюстративным материалом, но и наглядно демонстрировать те или иные процессы, которые невозможно показать при использовании стандартных методов обучения. Кроме того, обучаемый может воспользоваться электронным пособием самостоятельно, без помощи преподавателя или руководителя, находя ответы на интересующие его вопросы. Также важное значений электронных пособий состоит в том, что преподаватель может быстро дополнять и изменять текстовый или иллюстративный материал при возникновении такой необходимости, что очень важно для столь динамично изменяющейся дисциплины, как "Информационно-аналитическая деятельность".
1.3. Теоретические основы темы «Основные алгоритмические структуры».
Содержание электронного учебного пособия наполнено материалами из учебника Н.Д. Угриновича «Информатика. 9 класс. Базовый уровень»
Рассмотрим основные понятия и положения темы.
Алгоритм.
Слово "Алгоритм" происходит от algorithmi — латинского написания имени аль-Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика из Хорезма (город в современном Узбекистане) Мухаммеда бен Мусу, жившего в 783-850 гг. В своей книге "Об индийском счете" он сформулировал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними столбиком, знакомые теперь каждому школьнику.
В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных.
Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма, пусть даже самого простого, — процесс творческий. Он доступен исключительно живым существам, и долгое время считалось, что только человеку. Другое дело — реализация уже имеющегося алгоритма. Ее можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в существо дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем.
Примером формального исполнителя может служить стиральная машина-автомат, которая неукоснительно исполняет предписанные ей действия, даже если вы забыли положить в нее порошок.
Человек тоже может выступать в роли формального исполнителя, но в первую очередь формальными исполнителями являются различные автоматические устройства, и компьютер в том числе. Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совершать исполнитель, называются его допустимыми действиями. Совокупность допустимых действий образует систему команд исполнителя. Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя.
Объекты, над которыми исполнитель может совершать действия, образуют так называемую среду исполнителя. Для алгоритмов, встречающихся в математике, средой того или иного исполнителя могут быть числа разной природы - натуральные, действительные и т.п., буквы, буквенные выражения, уравнения, тождества и т.п.
Данное выше определение алгоритма нельзя считать строгим — не вполне ясно, что такое "точное предписание" или "последовательность действий, обеспечивающая получение требуемого результата". Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций.
Свойства:
Дискретность (прерывность, раздельность) — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.
Определенность — каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.
Результативность (конечность) — алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.
Массовость — алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.
Способы описания алгоритма
Словесный
Описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.
Пример. Алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел (алгоритм Евклида):
Задать два числа
Если они равны, взять любое из них в качестве ответа, в противоположном случае продолжить выполнение алгоритма
Определить большее из чисел
Заменить большее из чисел разностью большего и меньшего из чисел
Повторить алгоритм с шага 2
Конец алгоритма
На языке математических формул
На языке блок-схем
Алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий
На языке программирования
Линейная алгоритмическая структура
Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом.
Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны быть воплощены последовательно одна за другой. Такие последовательности команд будем называть сериями, а алгоритмы состоящие из таких серий, линейными. На блок-схеме хорошо видна структура линейного алгоритма, по которой исполнителю (человеку) удобно отслеживать процесс его выполнения.
Алгоритмическая структура «ветвление»
В алгоритмической структуре «ветвление» в зависимости от истинности или ложности условия выполняется одна или другая серия команд.
В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие. В зависимости от выполнения или невыполнения условия реализуется одна или другая последовательность команд (серий).
В условии два числа, две строки, две переменные, два арифметических или строковых выражения сравниваются между собой с использованием операций сравнения (>, <, =, >=, <=). Например: 5 > 3, “А” = “В” и т. д. В зависимости от результата сравнения условие принимает значение True (истина) или False (ложь).
Алгоритмическая структура «ветвление» может быть наглядно представлена с помощью блок-схемы. В языке программирования Visual Basic ветвление кодируется с использованием оператора условного перехода If … Then … Else … End if (Если … То … Иначе … Конец Если).
В операторе условного перехода после первого ключевого слова If должно быть размещено условие. Второе ключевое слово Then размещается на той же строке. Во второй строке размещается последовательность команд (Серия 1), которая должна выполняться, если условие принимает значение True. На третьей строке размещается ключевое слово Else. На четвертой строке размещается последовательность команд (Серия 2), которая должна выполняться, если условие принимает значение False. На пятой строке размещается конец инструкции ветвления End if.
Алгоритмическая структура «выбор»
В алгоритмической структуре «выбор» выполняется одна из нескольких последовательностей команд при истинности соответствующего условия.
Алгоритмическая структура «выбор» применяется для реализации ветвлений со многими вариантами серий команд. В структуру выбора входят несколько условий, которые последовательно проверяются. При истинности одного из условий (Условие 1, Условие 2 и т. д.) выполняется соответствующая последовательность команд (Серия 1, Серия 2 и т.д.). Если ни одно из условий не будет истинно, то будет выполнена последовательность команд «Серия».
Алгоритмическая структура «выбор» может быть наглядно представлена с помощью блок-схемы.
В языке программирования Visual Basic инструкция выбора начинается с ключевых слов Select Case, после которых записывается переменная или выражение. После ключевых слов Case записываются условия, в которых заданная переменная или выражение сравнивается с определенными значениями. При истинности одного из условий выполняется соответствующая серия команд. Если ни одно из условий не истинно, то выполняется серия команд после ключевого слова Else. Заканчивается инструкция ключевыми словами End Select.
Алгоритмическая структура «цикл»
В алгоритмической структуре «цикл» серия команд (тело цикла) выполняется многократно.
В алгоритмическую структуру «цикл» входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.
Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов:
- цикл со счетчиком, в котором тело цикла выполняется определенное количество раз;
- цикл по условию, в котором тело цикла выполняется, пока истинно условие.
Цикл со счетчиком. Алгоритмическая структура «цикл со счетчиком» используется, если известно заранее, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Цикл со счетчиком может быть зафиксирован графически, с помощью блок-схемы, а также записан на языке программирования Visual Basic с использованием оператора цикла For …Next.
Синтаксис оператора For …Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next - концом цикла, между ними располагаются операторы, являющиеся телом цикла.
В начале выполнения цикла значение переменной Счетчик устанавливается равным НачЗнач. При каждом «проходе» цикла переменная Счетчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы.
Цикл с условием. Алгоритмическая структура цикл с условием используется, если заранее неизвестно, какое количество раз необходимо повторить тело цикла. В этом случае количество повторений тела цикла зависит от истинности условия. Цикл с условием можно отобразить с помощью блок-схемы и записать на языке программирования Visual Basic с помощью инструкции Do While … Loop.
После ключевого слова While записывается условие продолжения цикла. Цикл выполняется до тех пор, пока выполняется условие, т. е. пока условие имеет значение «истина». Как только условие примет значение «ложь», выполнение цикла закончится. Если условие продолжения цикла стоит перед телом цикла, то такой цикл называется циклом с предусловием.
II.Проектная часть.
Электронное учебное пособие «Основные алгоритмические структуры»
написано на языке программирования Visual Basic в программе Microsoft Visual Basic 6.0. Основное содержание взято из учебника Н.Д. Угриновича «Информатика и ИКТ. Базовый курс. Учебник для 9 класса». Глава 2. Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования.
ЭУП предназначено для преподавателей информатики и учащихся 9 классов. Оно состоит из шести разделов – «Алгоритм», «Линейная алгоритмическая структура», «Алгоритмическая структура «ветвление», «Алгоритмическая структура «выбор», «Алгоритмическая структура «цикл», а также раздела «Тестирование».
Раздел «Алгоритм» содержит в себе общее описание истории алгоритма, свойств, способов описания и исполнителей алгоритма.
В других четырех разделах посвященных различным видам алгоритмов, приводится определение алгоритмической структуры, общее описание, блок-схема, конструктора для построения блок-схем, а также самостоятельной работа для учеников в виде проекта, в качестве примера использования алгоритмической структуры на практике.
В разделе «Тестирование» приводятся задания для закрепления пройденного материала.
При запуске программы необходима авторизация пользователя.
После авторизации пользователь переходит на главную страницу. На главной странице расположены кнопки переходов к окнам разделов соответственно: «Алгоритм», «Линейная алгоритмическая структура», «Алгоритмическая структура «ветвление», «Алгоритмическая структура «выбор», «Алгоритмическая структура «цикл», «Тестирование» и кнопка выхода из программы.
В окне каждого раздела есть кнопка перехода на главную страницу - «На главную». В окнах разделов алгоритмических структур кнопка «Блок-схема» открывает окно с графическим изображением блок-схемы алгоритма. Кнопка «Практика» открывает окно с двумя кнопками перехода к практическим занятиям для самостоятельной работы учеников, и кнопкой «Закрыть» для выгрузки окна «Практика».
Вообще интерфейс этой программы очень прост и понятен, и любой пользователь ПК может без затруднений разобраться в ней.
Заключение.
В ходе выполнения данной работы мы уточнили что электронное учебное пособие – это программно-методический обучающий комплекс, соответствующий типовой учебной программе и обеспечивающий возможность учащемуся самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел. Данный продукт создается со встроенной структурой, словарями, возможностью поиска и т.п.
Электронное учебное пособие может быть предназначено для самостоятельного изучения учебного материала по определенной дисциплине или для поддержки лекционного курса с целью его углубленного изучения.
Мы проанализировали литературу, в частности учебник Н. Угриновича «Информатика. Базовый курс. 9 класс», а также дополнительную литературу, рассмотрели теоретические основы темы «Основные алгоритмические структуры».
В среде программирования Visual Basic мы разработали структуру электронного учебного пособия и на основании изученного материала наполнили содержанием.
Таким образом мы реализовали следующие задачи: уточнили понятие электронного учебного пособия; рассмотрели теоретические основы темы «Основные алгоритмические структуры»; разработали структуру электронного учебного пособия на языке программирования Visual Basic, наполнили его содержанием; частично апробировали ЭУП. В результате чего добились поставленной цели – создали электронное учебное пособие для учащихся 9 классов «Основные алгоритмические структуры».
Список использованной литературы
«Информатика. Базовый уровень. 9 класс.» Н.Д. Угринович, М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005 г.
«Информатика и ИКТ» И.Г. Семакин, М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006 г.
Введение в информатику. Лекция №7. Базовые алгоритмические структуры. В.М. Казиев; Интернет университет Intuit.ru;
http://www.intuit.ru/department/informatics/intinfo/7/2.html
Алгоритмы и структуры данных. Новая версия для Оберона. Н.Вирт; М.:ДМК. 2010 г
Теория алгоритмов. Г. Поднебесова, Д. Матрос; М.:Бином. Лаборатория знаний. 2008 г.
Алгоритмизация и языки программирования. http://do888.narod.ru/5.htm
Электронный учебник Visual Basic 6.0. Батищев П.С.; http://psbatishev.narod.ru/vb/v000.htm
Visual Basic учебник.; http://vbbook.ru/book/
«Основы алгоритмизации и программирования. Учебное пособие». И. Попов, О. Голицына; М.: Инфра-М · 2006 г.
«Visual Basic 6.0 Описание языка. Основные элементы управления». Учебное пособие. Ю.Н. Кондрашов, В.М.Лебедев, Н.А. Мещерякова; М.: изд. Академии бюджета и казначейства, 2003 г.
|