Дидактический потенциал использования систем визуализации алгоритмов в процессе обучения программированию


https://doi.org/10.21686/1818-4243-2019-2-31-41

Полный текст:


Аннотация

В статье рассматривается дидактический потенциал по использованию визуализатора алгоритмов как программного обеспечения, наглядно демонстрирующего работу алгоритмов по обработке набора входных данных. Описаны трудности, возникающие в ходе изучения основ алгоритмизации и программирования. В качестве вспомогательного наглядного средства обучения алгоритмизации в статье предложено использовать визуализатор алгоритмов для более успешного усвоения механизма работы алгоритмов на лекционных занятиях. В статье приведены функциональные требования к визуализатору алгоритмов, описаны основные его элементы и методические рекомендации по использованию визуализаторов алгоритмов в учебном процессе. В целях повышения эффективности учебного процесса предлагается использование визуализатора алгоритмов при обучении алгоритмизации и программированию студентов направления «Информатика» как будущих специалистов в области информационных технологий.

Целью выполненного исследования является повышение эффективности процесса развития алгоритмического мышления у студентов, обучающихся по направлению «Информатика», за счёт поддержки и активного применения визуализатора алгоритмов в качестве дополнительного наглядного средства обучения при изучении курса «Основы программирования».

Материалы и методы исследования включают анализ научно-методической литературы по исследуемой тематике, анализ проблемы развития алгоритмического мышления у студентов, практическая реализация процесса обучения основам алгоритмизации и программирования с применением разработанного визуализатора алгоритмов, анализ результатов опроса студентов.

Результаты. Проведенные автором исследования позволили создать инструментальную среду – визуализатор алгоритмов, обеспечивающую поддержку формирования навыков решения прикладных задач, способствующую повышению эффективности процесса обучения основам алгоритмизации и программирования и развитию алгоритмического мышления. Реализованы визуализаторы, позволяющие в интерактивном режиме продемонстрировать работу алгоритмов по обработке статических структур данных (массивы), что способствует осмыслению и закреплению теоретического материала. Визуализаторы внедрены в учебный процесс в Бельцком государственном университете им. А.Руссо и используются при изучении курса «Основы программирования».

Заключение. В заключении сформулированы выводы о целесообразности визуального описания алгоритма, предложены способы применения визуализатора алгоритмов в рамках учебного процесса, выделены положительные факторы, влияющие на осмысление механизма выполнения алгоритма при организации обучения с использованием визуализаторов.

Об авторе

Д. В. Моглан
Бельцкий государственный университет им. А.Руссо
Молдова

Диана Васильевна Моглан – кандидат педагогических наук., доцент кафедры математики и информатики факультета точных наук, экономики и окружающей среды 

Бельцы



Список литературы

1. Cadrul național al calificărilor: Învățământul Superior. Chișinău: Bons Ofices, 2015. 493 с. [Электрон. ресурс] Режим доступа: https://mecc.gov.md/sites/default/files/cnc_22_31_32_33_34_38_42_44_55_85.pdf

2. Нефедова В.Ю., Прилепина А.В. О дидактических средствах изучения содержательной линии информатики «Алгоритмизация и программирование» [Электрон. ресурс] // Письма в Эмиссия. Оффлайн. 2018. №4 (апрель). Режим доступа: http://www.emissia.org/offline/2018/2607.htm

3. Дейнего Н.В., Кабак В.И., Моглан Д.В. Основы программирования: Базовый курс. Бэлць: Бельцкая университетская пресса, 2016. 234 с.

4. Дробушевич Л.Ф., Конах В.В. Использование визуальных технологий в процессе обучения программированию // Информатизация образования – 2010: педагогические аспекты создания информационно-образовательной среды: материалы межд. науч. конф. Минск, 2010. С. 166-170.

5. Кнут Д. Искусство программирования. Том 1. Основные алгоритмы. М.: Вильямс, 2002. 720 с.

6. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривес Р. Алгоритмы. Построение и анализ. М.: МЦНМО, 2001. 960 с.

7. Газейкина А.И. Стили мышления и обучение программированию студентов педагогического вуза [Электрон. ресурс] // Информационные технологии в образовании. 2006. Режим доступа: http://ito.edu.ru/2006/Moscow/I/1/I-1-6371.html

8. Еремин О.Ф. Методическое пособие по программированию на языке Паскаль. М.: Моздок, 2009. 49 с.

9. Смольянинов А.В. Возможности среды визуального программирования BLS для использования в учебном процессе // Компьютерные инструменты в образовании. 1999. № 1. С. 15–21.

10. Баженова И.В. Визуальное моделирование в обучении программированию // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. Педагогические науки. 2017. № 6. С. 15–20.

11. Калитина В.В. Методика ментального обучения программированию студентов информационных направлений подготовки // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева. 2015. №1 (31). С. 45–48.

12. Казаков М.А., Шалыто А.А. Использование автоматного программирования для реализации автоматов // Компьютерные инструменты в образовании. 2004. №2. С. 19–33.

13. Katai Z., Juhasz K., Adorjani A.K. On the role of senses in education // Computers & Education. 2008. Vol. 51 (4). С. 1707-1717. DOI: 10.1016/j.compedu.2008.05.002.

14. Avancena A.T., Nishihara A. Usability and pedagogical assessment of an algorithm learning tool: A case study for an introductory programming course for high school [Электрон. ресурс] // Issues in Informing Science and Information Technology. 2015. Vol. 12. P. 21-43. DOI: 10.28945/2184. Режим доступа: http://iisit.org/Vol12/IISITv12p021-043Avancena1817.pdf

15. Hundhausen C., Douglas S.A., Stasko J.T. A meta-study of algorithm visualization effectiveness [Электрон. ресурс] // Journal of Visual Languages and Computing. 2002. Vol. 13. С. 259-290. DOI: 10.1006/S1045-926X(02)00028-9. Режим доступа: https://www.cc.gatech.edu/~john.stasko/papers/jvlc02.pdf

16. Naps T. L., Roessling G., Almstrum V., Dann W., Fleischer R., Hundhausen C.D. Exploring the role of visualization and engagement in computer science education // SIGCSE Bulletin. 2003. Vol. 35(2). P. 131-152. DOI: 10.1145/960568.782998.

17. Bloom B.S. Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals: Handbook I: Cognitive domain. New York: Longman, 1994. 207 p.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Моглан Д.В. Дидактический потенциал использования систем визуализации алгоритмов в процессе обучения программированию. Открытое образование. 2019;23(2):31-41. https://doi.org/10.21686/1818-4243-2019-2-31-41

For citation: Moglan V.D. Didactic potential of using systems for visualization of algorithms in the process of teaching programming. Open Education. 2019;23(2):31-41. (In Russ.) https://doi.org/10.21686/1818-4243-2019-2-31-41

Просмотров: 85

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-4243 (Print)
ISSN 2079-5939 (Online)