Эффективность алгоритмов на уроках информатики
Изучение проблемы применения алгоритмов для решения разных по уровню задач с использованием неодинакового аппаратного и программного обеспечения. Оценка эффективности применения алгоритмов, их поиска и сортировки при изучении основ программирования.
Рубрика | Педагогика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.11.2017 |
Размер файла | 14,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вятский государственный университет
Эффективность алгоритмов на уроках информатики
Лялин Андрей Васильевич
преподаватель кафедры фундаментальной информатики
и прикладной математики,
магистрант кафедры прикладной информатики
Аннотация
Авторы школьных учебников по информатике только упоминают об эффективности алгоритмов и довольно поздно, в параграфах о поиске и сортировке. Но эту важную тему можно рассмотреть намного раньше. В статье мы предлагаем один из способов сделать это.
Ключевые слова: информатика, решение задач, эффективность алгоритмов
Lialin Andrei Vasilievich Vyatka State University lecturer of fundamental informatics and applied mathematics department, master's degree student of applied informatics department
Abstract The authors of school informatics textbooks only mention the efficiency of algorithms and rather late, in paragraphs about searching and sorting. But this important topic can be learned much earlier. In the paper we suggest one way to do it.
Keywords: efficiency of algorithms, informatics, problem solving
Эффективность алгоритмов - ключевая тема информатики, о чём говорят многие ведущие специалисты в этой области. Процитируем некоторых из них.
Дональд Кнут [1]: «На практике нам нужны не просто алгоритмы, а хорошие алгоритмы в широком смысле этого слова… Часто решить одну и ту же проблему можно с помощью нескольких алгоритмов и нужно выбрать наилучший из них». программирование алгоритм задача
Томас Кормен, Чарльз Лейзерсон и Рональд Ривест [2]: «Поскольку один из критериев разработки алгоритмов - их эффективность, описание всех алгоритмов включает в себя тщательный анализ времени их работы. Алгоритмы, разработанные для решения одной и то же задачи, часто очень сильно различаются по эффективности. Эти различия могут быть намного значительнее, чем те, что вызваны применением неодинакового аппаратного и программного обеспечения».
Никлаус Вирт [3]: «Требуется гораздо больше таланта, проницательности и времени, чтобы спроектировать экономную, простую и эффективную систему, нежели сложную и громоздкую».
Джон Бентли [4]: «Лень - двигатель прогресса. Хорошие программисты всегда немножко ленивы. Они сидят и ждут озарения, вместо того, чтобы воплощать в жизнь первую пришедшую им в голову идею».
Действительно, если есть алгоритм для некоторой задачи по информатике, то на этом работа не заканчивается, а только начинается. Программист стремится улучшить своё решение или найти новое. Математик, например, тоже ищет более простое доказательство теоремы. Но оно уже не будет таким же достижением, как первое. Чаще всего, когда теорема доказана, он ставит точку.
Важность понятия сложности или эффективности алгоритмов подчёркивается не только ведущими специалистами в информатике, но и авторами Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования. Овладение этим понятием - одно из «требований к предметным результатам» по информатике.
Не смотря на это, в школьных учебниках оно только упоминается и довольно поздно, в параграфах о поиске и сортировке.
Однако познакомить школьников с темой эффективности алгоритмов можно намного раньше, ещё до изучения основ программирования.
Один из способов сделать это - использовать задачи на ручное выполнение алгоритма, с помощью ручки и бумаги.
Мы включаем в такие задачи два пункта. В первом пункте исходные данные небольшие и его легко решить простым перебором вариантов. Во втором пункте исходные данные значительно больше и переборное решение не срабатывает. Оно занимает слишком много времени. Школьники «вынуждены» придумывать новый алгоритм и на личном опыте, в сравнении, понимают, насколько важна эффективность алгоритмов.
Таким образом, учитель достигает максимального результата в обучении предмету, так как «ученики осознают и удерживают в памяти:
* 10% того, что читают,
* 26% того, что слышат,
* 30% того, что видят,
* 50% того, что видят и слышат,
* 70% того, что обсуждают с другими,
* 80% того, что основано на личном опыте» [5].
Приведём примеры подобных задач.
Пример 1. Кнопки. Отличник стоит перед лестницей, которая ведёт домой. Он умеет шагать на следующую ступеньку или через одну. Но местный хулиган раскидал везде большие канцелярские кнопки.
В строке записано, сколько их попало на каждую ступеньку. Отличник хочет подняться на последнюю, наступив на минимальное число кнопок. Чему оно равно?
a) 2, 1, 4, 2, 3, 1.
b) 1, 2, 3, 4, 1, 4, 2, 3, 1, 5, 4, 2.
Пример 2. Треугольники. Вы купили «Конструктор». Он состоит из палочек разной длины, которые лежат по возрастанию длин. В инструкции к нему сказано, что из любых трёх можно составить треугольник.
В строке записано, какой длины каждая палочка. Верна ли инструкция?
a) 10, 12, 17, 23, 35.
b) 9, 15, 16, 18, 19, 21, 22, 24, 30, 31, 33.
Библиографический список
1. Кнут Д. Искусство программирования. Том 1. Основные алгоритмы. - М.: «Вильямс», 2006.
2. Кормен, Т. Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. - М.: МЦНМО, 1999.
3. Вирт Н. Преподавание информатики: потерянная дорога // Международная конференция по преподаванию информатики ITiCSE г. Аархус (Дания),24 июня2002 г.[Электронный ресурс]. URL: http://www.inr.ac.ru/~info21/texts/2002-06-Aarhus/ru.htm (дата обращения: 30.11.2016).
4. Бентли Дж. Жемчужины программирования. - СПб.: Питер, 2002.
5. Джонсон Дж. К. Индивидуализация обучения // Новые ценности образования: Десять концепций и эссе / Ред. Н.Б. Крылова. - М.: Инноватор, 1996. С.97-103.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение алгоритмизации в школьном курсе информатике. Алгоритм решения вычислительной задачи как совокупность правил преобразования исходных данных в результатные. Разновидности алгоритмов: линейный, ветвящийся, циклический. Способы записи алгоритмов.
курсовая работа [257,5 K], добавлен 27.11.2010Обзор программы, разработанной Матвеевой Н.В. для 2-4 класса. Математические основы информатики. Циклические операторы в программе "Черепаха", особенности их применения. Использование исполнителя "Черепаха" в 4 классе при изучении циклических алгоритмов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.07.2015Характеристика традиционных форм педагогического контроля. Виды тестов на уроке информатики и ИКТ, эффективность их применения. Типология тестовых заданий для пропедевтического курса информатики. Организация тестового контроля на уроках в 3 классе.
курсовая работа [65,1 K], добавлен 16.04.2014Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования. Психологические особенности учащихся с гуманитарными складом мышления. Задачи для изучения тем линейных алгоритмов, алгоритмов с ветвлениями и с повторениями по курсу программирования.
курсовая работа [84,0 K], добавлен 14.01.2014Теоретические основы развития алгоритмического мышления младших школьников на уроках информатики. Основные этапы решения задач с помощью обучающих программ. Способы описания алгоритмов. Компьютерные обучающие программы в жизни младшего школьника.
курсовая работа [862,8 K], добавлен 28.05.2015Выбор технологии программирования для учебного процесса, возможности методического обеспечения структурного программирования, принципы структурной алгоритмизации. Базовый набор структур и построение алгоритмов на их основе, особенности языка Pascal ABC.
курсовая работа [46,7 K], добавлен 17.05.2010Развитие мышления учащихся. История возникновения игр. Основные психолого–педагогические особенности организации учебной деятельности учащихся 5–6 классов с помощью развивающих игр на уроках информатики. Описание игр, применяемых на уроках информатики.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 21.04.2011Возможности и методика использования информационно–коммуникационных технологий (ИКТ) на уроках информатики. Особенности методов решения логических задач. Методика обучения школьников решению логических задач на уроках информатики с использование ИКТ.
курсовая работа [39,2 K], добавлен 09.06.2010Из истории алгоритмов. Формирование умений и навыков. Понятие алгоритма. Этапы алгоритмического процесса. Свойства алгоритма. Классификация алгоритмов. Этапы изучения алгоритма в школе. Особенности изучения темы "Неравенства".
дипломная работа [164,4 K], добавлен 08.08.2007Анализ современного педагогического опыта по решению проблемы активизации познавательной деятельности школьников на уроках информатики. Разработка дидактического обеспечения активизации познавательной деятельности при изучении темы "Текстовый редактор".
дипломная работа [100,2 K], добавлен 16.06.2014Особенности формирования ключевых компетенций на уроках информатики. Методические рекомендации при изучении темы поиска и хранения информации в базовом курсе информатики. Рекомендации по организации практической работы. Примеры планов-конспектов уроков.
дипломная работа [105,7 K], добавлен 24.06.2011Принцип моделирования в обучении математике. Использование графов в формировании понятия функции, при построении алгоритмов рационального решения задач. Граф-схемы доказательства теории. Поиск решения геометрических задач с помощью метода графов.
дипломная работа [357,7 K], добавлен 19.07.2011Использование мультимедийных технологий в учебном процессе. Особенности применения и виды программных средств мультимедиа на уроках информатики. Разработка урока с использованием презентаций, направленных на развитие познавательной активности учеников.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 16.06.2015Состав, структура, функции и типы электронного портфолио. Основы алгоритмизации на уроке информатики в школе. Основные алгоритмические структуры, способы описания алгоритмов. Применение электронного портфолио в практической деятельности учителя.
дипломная работа [938,0 K], добавлен 09.07.2009Морфологический принцип как ведущий принцип русской орфографии. Виды алгоритмов, применяемых при обучении орфографии. Организация экспериментальной работы по изучению орфографии на основе алгоритмов. Правописание безударных личных окончаний глагола.
дипломная работа [62,6 K], добавлен 03.07.2015Дидактические основы исследовательского метода обучения, его принципы и особенности применения. Содержание темы "Информационное моделирование" в школьном курсе информатики. Разработка уроков с использованием поисковой и проблемной исследовательских задач.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.04.2012Психолого-педагогические аспекты организации обучения с использованием творческих задач, условия для его реализации. Использование творческих заданий на уроках информатики в школе при изучении графического и текстового редакторов и программировании.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 23.04.2011План-конспект урока на тему "Способы записи алгоритмов". Понятие алгоритма как одно из основных в программировании и информатике. Школьная лекция, беседа, работа с учебником и книгой как методы обучения. Документация на программно-педагогическое средство.
курсовая работа [169,8 K], добавлен 18.05.2011Анализ учебных пособий по информатике: Угринович Н.Д., Макаров Н.В., Семакин И.Г. Методика преподавания темы "Циклы" в базовом курсе информатики. Применение методики построения алгоритмов по теме "Циклы" на конспекте урока и лабораторной работе.
курсовая работа [621,6 K], добавлен 07.07.2012Фундаментальные основы информатики. Программное (математическое) обеспечение школьной информатики. Разработка программного, технического, учебно-методического и организационного обеспечения применения электронных вычислительных машин в учебном процессе.
презентация [86,9 K], добавлен 19.10.2014