14. Методика темы «Языки программирования»

Вопрос о месте и объеме темы программирования в базовом курсе остается дискуссионным. В различных версиях обязательного ми­нимума этот вопрос решался по-разному.

Программирование — это раздел информатики, задача которого разработка программного обеспечения ЭВМ.

Выделяют:

• процедурное программирование (Паскаль, Бейсик, Фортран, Си, Ассемблеры);

• логическое программирование (Пролог);

• функциональное программирование (Лисп);

• объектно-ориентированное программирование (Смолток, С++, делфи).

Чаще всего в учебных заведениях изучается процедурное программирование.

Наиболее часто изучаемыми в школе языка­ми программирования являются Паскаль и Бейсик.

Процесс изучения и практического освоения программирова­ния можно разделить на три части:

• изучение методов построения вычислительных алгоритмов;

• изучение языка программирования;

• изучение и практическое освоение определенной системы программирования.

Достаточно хорошо известна методика изучения языков про­граммирования с целью практического их освоения.

Языки программирования делятся на две группы:

• машинно-ориентированные:Автокоды,Ассемб-ы;

• языки программир-я высокого уровня (ЯПВУ).

Мотив-я :В настоящее время практически все программисты пользуются язы­ками высокого уровня. Даже такие системные программные продук­ты, как трансляторы, операционные системы и др., составляются на языках высокого уровня (обычно для этого используют язык Си).

Изучение языков программ-я высокого уровня в базо­вом курсе должно носить только ознакомит-й характер. Но использовать для этого какой-то учебный язык, учебную систему программ-я, совсем не обязательно. Реальные ЯПВУ мож­но изучать с разной степенью подробности. Освоение же работы в современных системах программ-я на таких языках не вызы­вает больших затруднений.

Наиболее целесообразно для начального знакомства с языка­ми программирования использовать язык Паскаль. Язык Паскаль был создан в 1971 г. Никлаусом Виртом как учебный язык. Основ­ной принцип, заложенный в нем, — это поддержка структурной методики программирования. Этот же принцип лежит в основе учебного алгоритмического языка (АЯ). По сути дела, расхожде­ние между АЯ и Паскалем состоит в следующем: АЯ — русско- i язычный, Паскаль — англоязычный; синтаксис Паскаля опреде­лен строго и однозначно в отличие от сравнительно свободного синтаксиса АЯ.

Конечно, учитель может выбрать и язык Бейсик из-за привыч­ки к нему или при отсутствии системы программирования на Паскале. Но в этом случае возникают серьезные методические проблемы: как аккуратно отразить концепцию типов данных и структурную методику программирования на Бейсике? В принци­пе, известно, как это делать, но для неопытного учителя это мо­жет оказаться проблемой.

Поскольку в базовом курсе ставится только лишь цель первона­чального знакомства с программированием, то строгого описания языка программирования не требуется. Основной используемый метод — демонстрация языка на примерах простых программ с крат­кими комментариями. Некоторые понятия достаточно воспринять ученикам на «интуитивном» уровне.

Наглядность такого языка, как Паскаль, облегчает это восприятие. Кроме того, пониманию помо­гает аналогия между Паскалем и русскоязычным алгоритмическим языком. Для выполнения учениками несложных самостоятельных заданий достаточно действовать методом «по образцу».

Учитель может задуматься над проблемой: как лучше связать изучение методов построения алгоритмов работы с величинами и языка программирования. Здесь возможны два варианта:

1) сначала рассматриваются всевозможные алгоритмы, для описания которых используются блок-схемы и АЯ, а затем — пра­вила языка программирования, способы перевода уже построен­ных алгоритмов в программу на этом языке(в 2ч уч-к Ершова)

2) алгоритмизация и язык программирования осваиваются па­раллельно(уч-ки Семакин; Гейн).

Опыт показывает, что теоретическое изучение алгоритмиза­ции и программирования, оторванное от практики, малоэффек­тивно. Желательно, чтобы ученики как можно раньше получили возможность проверять правильность своих алгоритмов, работая на компьютере. А для этого им нужно знакомиться с языком про­граммирования, осваивать приемы работы в системе программи­рования. Метод последовательного изучения алгоритмизации и языка программирования приемлем лишь в «безмашинном» вари­анте.

Обучение программированию должно проводиться на приме­рах типовых задач с постепенным усложнением структуры алго­ритмов. По признаку алгоритмической структуры их можно клас­сифицировать так:

• линейные алгоритмы: вычисления по формулам, всевозмож­ные пересылки значений переменных;

• ветвящиеся алгоритмы: поиск наибольшего или наименьше­го значений из нескольких данных; сортировка двух-трех значе­ний; диалог с ветвлениями;

• циклические алгоритмы: вычисление сумм и произведений числовых последовательностей, циклический ввод данных с пос­ледовательной обработкой.

Такая последовательность задач в Семакине.

Пример 1. Составить алгоритм, по которому на компьютере бу-дет происходить следующее: в переменную S вводится возраст Саши, в переменную М вводится возраст Маши. В качестве ре-зультата на экран выводится фраза «Саша старше Маши», или «Маша старше Саши», или «Саша и Маша ровесники». Написать программу на Паскале по этому алгоритму.

При переходе от алгоритмического языка к Паскалю следует обратить особое внимание на соблюдения правил синтаксиса языка: точки с запятой в конце операторов, параметров ввода и вывода в круглых скобках и пр.

Должны знать:

• назначение языков программирования;

• *в чем различие между языками программирования высокого уровня и машинно-ориентированными языками;

• правила представления данных на одном из языков програм­мирования высокого уровня (например, на Паскале);

• правила записи основных операторов: ввода, вывода, при­сваивания, цикла, ветвления;

• правила записи программы;

Должны уметь:

• составлять несложные программы решения вычислительных задач с целыми числами;

• программировать простой диалог;

Работать в среде одной из систем прогр-я (прю Паскаль)

• осуществлять отладку и тестирование программы