Статью написал участник нашего форума Александр Николаевич Порошин, преподаватель Санкт-Петербургского университета.
В статье предлагается использовать язык ДРАКОН в российской системе образования и приводится соответствующее обоснование.
К сожалению, это важное предложение делается неявно, как бы между прочим:
Цитата:
Широко известны как такие серьезные инструменты как UML, LabView, так и предназначенные для обучения школьников визуальные среды Logo и Scratch.
Однако применительно к российской школе особое место может занять отечественный графический (визуальный) язык Дракон
Что значит особое место? Непонятно. Автор (А.Н. Порошин) не объясняет, что такое "особое место". Без подробного объяснения предложение об использовании языка ДРАКОН в российской школе становится неясным, туманным и даже загадочным.
В лучшем случае оно превращается в благое пожелание, которое никак не влияет на практику.
В статье мысль о необходимости использовать ДРАКОН в системе образования в явном виде не встречается ни разу.
В статье много говорится о достоинствах языка ДРАКОН. Однако из этого не делается никаких выводов.
Статья завершается словами:
Цитата:
С большим трудом общество переходит сейчас от традиционной модели «учиться с трудом, напряженно» к современной «учиться в игре, легко».
Точно так же нам еще предстоит преодолеть и многие другие устаревшие психологические шаблоны, например такой, что «алгоритмы трудны для понимания».
Но вне всякого сомнения рассмотренный здесь перспективный графический подход, основанный на заложенном в человеке самой природой визуальном восприятии информации, будет успешно развиваться, постепенно изменяя не столько методы обучения, сколько сам стиль мышления человека будущего.
Какое отношение имеют эти слова к языку ДРАКОН? Никакого. Абсолютно никакого.
Я могу предположить, что А.Н. Порошин этими словами намекает на язык ДРАКОН. Но намек поучился столь тонкий, что заметить его почти невозможно.
В научной литературе принято излагать свои мысли не намеками, а в явной форме, без экивоков.
Можно предположить, что слова "рассмотренный здесь перспективный графический подход" относятся к языку ДРАКОН.
Многие читатели, думается, такого вывода не сделают. Почему? Просто потому, что в концовке статьи слово ДРАКОН не встречается ни разу.
Оценивая статью в целом, можно сказать, что статья хорошая, в ней много интересных аргументов и соображений.
Однако эти аргументы никак не привязаны к выводам статьи. И это делает статью, на мой взгляд, двусмысленной.
Главная претензия такова: непонятно, что же хотел сказать автор по поводу алгоритмической компетентности педагогов и причем здесь язык ДРАКОН.
В чем конкретно заключаются предложения А.Н. Порошина?
Если автор хотел внедрить ДРАКОН в систему образования, то этом надо было обязательно сказать в конце статьи, в виде четкого вывода.
Но такого вывода Порошин не делает. Позиция автора намечена, но четко не обозначена и не сформулирована.
В заключение я хотел бы поблагодарить Александра Николаевича Порошина за статью и за внимание к языку ДРАКОН и пожелать ему дальнейших творческих успехов
А.Н. ПОРОШИНСанкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург, Россия
РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ
ПЕДАГОГОВ НА ОСНОВЕ НОТАЦИИ ГРАФИЧЕСКОГО ЯЗЫКА
Рассмотрены проблемы обучения алгоритмизации на уроках информатики в школе. Приведены результаты анкетирования студентов-первокурсников, отражающие невысокий уровень их алгоритмической культуры. Предложен перспективный подход к обучению на основе графической нотации (язык Дракон), показаны его отличия и преимущества по отношению к традиционным блок-схемам.
На первый взгляд компетентность педагога по информатике, согласно Рекомендациям ЮНЕСКО [1] предполагает наличие знаний и навыков, необходимых для того, чтобы помогать учащимся (подходы «Применение ИКТ», «Освоение знаний», «Производство знаний»). Однако рассматривая их по В.П. Беспалько [2] с позиций реальных «целей образования, выраженных диагностично», можно заметить, что этот элемент педагогической системы формулируется в документе «столь расплывчато и неопределенно, что построить целенаправленный процесс образования на этой основе практически невозможно».
Просто потому, что цели «успешно сотрудничать, решать возникающие задачи, осваивать навыки учения и, в итоге, стать полноценными гражданами и работниками» выражены недостаточно конкретно, а критерии достижения целей фактически отсутствуют или могут быть сформулированы весьма произвольны.
С сожалением приходится отметить, что многие выпускники школ, приходящие сегодня в вузы, имеют слабую подготовку по информатике, что можно показать на примере экономического факультета СПбГУ.
Зачастую студенты-первокурсники не знают самого простого: не могут четко сформулировать понятие алгоритма, назвать основные их типы, плохо знают системы счисления и кодирования, не отличают данные от информации, не говоря уже о более сложных вещах.
Это подтверждается проведенным автором анонимным анкетированием студентов-бакалавриантов, обучающихся по направлению «Экономика» на первом курсе экономического факультета СПбГУ (5 групп, 61 человек).
Все они до поступления в университет обучались от одного до 10 лет (в среднем 5,6) в средних общеобразовательных школах (26%) и специализированных физико-математических (36%) и гуманитарных (38%) классах.
Понятие алгоритма смогли правильно сформулировать только 23% респондентов, а перечислить их виды (линейный, разветвляющийся, циклический) – менее 20%. Интерес к предмету, оцениваемый в баллах от 1 до 5 составил в среднем чуть более 2,6, а то, насколько интересно вел занятия учитель – еще меньше (2,57).
Приходится констатировать, что прочный фундамент информатики, на котором выстраивается в дальнейшем знание информационных технологий, изучаемых в вузе, отсутствует.
В процессе вузовского обучения удается кое-как восполнять эти пробелы, но отрывочно и мозаично. Таким образом, возникает проблема совершенствования обучения школьной информатике, которая, в свою очередь, поднимает вопрос как о целях и содержании обучения, так и о компетенции самих учителей.
Какие же конкретные цели применительно к обучению информатике в условиях российского образования можно или следует поставить?
Если обратиться к содержанию отечественных учебников по информатике как прежних лет (А.Г.Кушниренко и др.), так и нового времени (Л.Л. Босова), то можно заметить, что явный акцент в них сделан на изучении алгоритмов и алгоритмизации.
В публикациях А.Г.Кушниренко в качестве основной цели курса провозглашается «развитие алгоритмического мышления» [3], в учебнике Л.Л. Босовой [4] также делается акцент на том, что «усиливается фундаментальная составляющая курса, преимущественно, за счет изучения алгоритмизации».
Действительно, в традициях отечественной школы, начиная с А.П.Ершова, алгоритмизации и программированию всегда уделялось большое внимание, поскольку значительное количество задач и тогда, и сейчас решалось и решается именно на основе алгоритмического подхода.
И независимо от того, что с течением времени большие ЭВМ уступили место миниатюрным rомпьютерам, несмотря на появление мощных баз данных, пакетов программ и других программных средств, многократно облегчающих рутинный труд человека, с постановкой задач и их формализацией, с необходимостью «алгоритмически мыслить» ежедневно сталкиваются очень многие специалисты в совершенно разных прикладных областях, от бизнеса до медицины.
Возвращаясь к школьным программам по информатике, логично будет задаться вопросом и о том, какие выразительные средства представления алгоритмов предлагают авторы учебников и методисты учащимся и педагогам.
Заглянув в учебники, увидим, что основным средством представления является преимущественно текст (напр., русифицированный псевдокод), и лишь изредка на отдельных рисунках для пояснения используются схемы из 3–4 ромбиков и квадратиков.
Сколько-нибудь серьезная опора на визуализацию и графические изображения, обработка которых мозгом человека осуществляется, как известно, весьма эффективно, отсутствует даже несмотря на имеющие явно «графические корни» элементы терминологии (линейный алгоритм, ветвление и т.д.).
Почему же «старые добрые» блок-схемы, на которых учились в 60–80-х гг., отвергаются современными учебниками, почему методисты воспринимают их как «вчерашний день»?
Причиной этого часто называют перегруженность линиями и стрелками, отсутствие явных ограничений на правила перехода в блок-схемах, слабую структурность и т.п.
Например, у А.Г.Кушниренко в [3] читаем: «…блок-схемы провоцируют «беспорядочное» программирование, когда стрелку из любого места можно провести в любое другое, когда не применяются вспомогательные алгоритмы и все пишется одним куском».
И далее: «…если их можно использовать для иллюстрации каких-то понятий, для достижения целей курса… это надо делать, т. е. задействовать их как одно из средств. Но «сами по себе» они ничего не представляют, а записывать на так называемом «языке блок-схем» алгоритмы просто вредно».
Неудивительно, что и современные авторы учебников информатики, несмотря на наличие международного стандарта и отечественного ГОСТа на блок-схемы, явно ими пренебрегают в пользу якобы более понятного, а на самом деле просто более традиционного текста.
Однако реальное положение вещей таково, что, согласно результатам упомянутого анкетирования, блок-схемы используются на уроках почти в 70% школ либо самостоятельно, либо одновременно с псевдокодом или языком высокого уровня типа Паскаль или Бейсик.
Получается, что наглядное графическое представление активно используется в реальной учебной практике, но, с другой стороны, результаты все равно остаются неудовлетворительными.
Именно поэтому возникает естественное желание использовать не менее наглядные, но более понятные структурные графические схемы, устранив неупорядоченность традиционных блок-схем, вызывающую гневный протест методистов, что предлагал еще признанный классик в области информационных технологий Э. Дейкстра [5].
Такой подход кажется тем более перспективным, что визуальные методы алгоритмизации и программирования все более активно заявляют о себе.
Широко известны как такие серьезные инструменты как UML, LabView, так и предназначенные для обучения школьников визуальные среды Logo и Scratch.
Однако применительно к российской школе особое место может занять отечественный графический (визуальный) язык Дракон (Дружелюбный Русский Алгоритмический язык, Который Обеспечивает Наглядность) [6], созданный в соответствии с принципами Дейкстры в рамках космической программы «Буран» в период с 1986 по 1996 годы и уже получивший распространение как в нашей стране, так и за рубежом.
Этот язык можно определить как легкий в освоении визуальный язык блок-схем специального вида (далее Дракон-схем или Д-схем), предназначенный для описания человеческой деятельности.
Его нотация удобна для систематизации, структуризации, наглядного представления и формализации императивных знаний, при совместной работе над проектом представителей разных специальностей, для проектирования, программирования и моделирования.
Действительно, в наступающем обществе знаний необходимость формализовать собственные процедурные профессиональные знания специалистов приводит к тому, что знание алгоритмизации должно стать очень широким, практически массовым.
Умение построить алгоритм применительно к своей области деятельности должно стать частью профессиональной культуры специалистов многих отраслей.
И эргономичность Д-схем как инструмента описания алгоритмов ведет к уменьшению ошибок, увеличению производительности труда, облегчению взаимопонимания работников разных специальностей, и в конечном итоге – к повышению эффективности общества в целом.
Если же говорить о применения Дракона в сфере программирования, то следует отметить такую его
замечательную возможность, как автоматическое получение программного кода на языке программирования высокого уровня.
Особое значение Д-схемы имеют в сфере обучения, поскольку ориентированы на ясное, четкое, удобное и понятное представление логических и математических операций, что важно в первую очередь для учащихся.
Эти характеристики послужили основанием для включения языка в 1996 г. Государственным комитетом по высшему образованию РФ в программу изучения дисциплины «Информатика» для направлений 510000 (естественные науки и математика), 540000 (образование), 550000 (технические науки) и 560000 (сельскохозяйственные науки).
Рассмотрим в чем заключаются основные отличия Д-схем от традиционных блок-схем. Прежде всего отметим главную проблему при работе с блок-схемами: это неупорядоченность пространственная (произвольное позиционирование узлов в поле чертежа) и временнАя (непредсказуемость их появления).
Еще одной проблемой является «зашумленность» избыточными или второстепенными объектами (паразитными элементами), такими как стрелки, коннекторы, пересечения и т.п., требующими дополнительных интеллектуальных усилий на переключение внимания при чтении схемы.
С целью устранения указанных недостатков Д-схемы формируются на основе ряда строгих правил-ограничений:
• правило вертикали (главного маршрута): один из путей, идущих от входа (сверху) к выходу (снизу), должен проходить по главной вертикали Д-схемы;
• правило параллельности: в соседних ветвях расположены относительно независимые ветви-этапы алгоритма;
• правило «чем правее – тем позже»: упорядоченное размещение соседних веток-этапов по принципу «менее вероятные случаи обрабатываются реже»;
• правило минимизация количества изломов соединительных линий: четкий графический рисунок;
• правило устранения «шума»: лишних объектов, требующих внимания ("паразитных элементов");
• правило лаконичности: зрительный образ алгоритма должен быть лаконичным.
Таким образом, в отличие от традиционных блок-схем Д-схемы удовлетворяют критерию сверхвысокой понимаемости [6] и благодаря использованию специальных формальных и неформальных когнитивных приемов дают возможность изобразить решение любой, сколь угодно сложной процедурной проблемы в предельно ясной, наглядной и доходчивой форме.
А наглядность и доходчивость алгоритмов — это именно то, чего так остро недостает нашим школьным учебникам. Более того, изучение алгоритмизации превращается в увлекательный процесс, мотивируя учащихся самостоятельно овладеть искусством превращения сложного в простое, а запутанного – в очевидное!
Естественно, что изучение нового потребует определенных усилий, прежде всего заинтересованности самих учителей.
Однако для профессиональных педагогов этот процесс не представляет особой сложности в силу того, что многое им уже известно и остается только приучить себя к соблюдению ряда очевидных ограничений (правил языка).
Наличие литературы, в т.ч. свободно распространяемых в сети Интернет книг и учебников (
http://drakon.su ) и постоянно действущего форума (
viewforum.php?f=62 ) помогут развитию компетентности педагогов, а следовательно, и их учеников, в этой одной из самых активно развивающихся отраслей – информационной.
С большим трудом общество переходит сейчас от традиционной модели «учиться с трудом, напряженно» к современной «учиться в игре, легко».
Точно так же нам еще предстоит преодолеть и многие другие устаревшие психологические шаблоны, например такой, что «алгоритмы трудны для понимания».
Но вне всякого сомнения рассмотренный здесь перспективный графический подход, основанный на заложенном в человеке самой природой визуальном восприятии информации, будет успешно развиваться, постепенно изменяя не столько методы обучения, сколько сам стиль мышления человека будущего.
Литература1. Структура ИКТ-компетентности учителей. Рекомендации ЮНЕСКО. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization; ООО Майкрософт Рус, 2011.
2. Беспалько В. П. Реформируется ли образование? Экономика и образование. 2011. № 4. С. 168–176.
3. Кушниренко А. Г., Лебедев Г. В. 12 лекций о том, для чего нужен школьный курс информатики и как его преподавать. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.
4. Методическая служба. Авторские мастерские. Информатика. Босова Л. Л. [Электронный ресурс] // Издательство Бином. Лаборатория знаний. URL:
http://metodist.lbz.ru/authors/informatika/3/umk.php (дата обращения: 18.10.2015).
5. Дейкстра Э. Заметки по структурному программированию. // Дал У., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование. М.: Мир, 1975.
6. Паронджанов В. Д. Учись писать, читать и понимать алгоритмы. М.: ДМК Пресс, 2014.
Вход
FAQ
Поиск
