Роль загальних розумових дій і прийомів розумової діяльності у навчанні інформатики (стр. 3 из 3)
5) алгоритм увімкнення електроприладу, що має перемикач напруги, в мережу з напругою 220 В;
6) алгоритм обчислення найбільшого спільного дільника двох натуральних чисел.
Нехай потрібно з'ясувати, чи є вказані алгоритми алгоритмами з розгалуженнями. Мета аналізу визначена в поставленому запитанні. Далі необхідно; пригадати основні ознаки алгоритму з розгалуженнями; зіставити подані алгоритми і виділити ті. в яких є вказівки розгалуження; сформулювати висновок, які саме алгоритми є алгоритмами з розгалуженнями. Потім викладач пропонує студентам розглянути несуттєві відносно поставленої мети узагальнення ознаки алгоритмів з розгалуженнями і зробити відповідний висновок про суттєві і несуттєві ознаки алгоритмів з розгалуженнями.
Абстрагування — практично невіддільний від узагальнення прийом. В емпіричному мисленні йому передують порівняння та елементарний аналіз. Аналітичний характер абстрагування полягає в тому, що виділяється суттєве відносно поставленої мети (для розглядуваних
прикладів — наявність вказівки про розгалуження), залишаючи поза увагою несуттєве (форму подання алгоритмів, тип інформації, що опрацьовується; характер виконуваних дій, властивості виконавця та ін.).Приклад 9. Розглянемо спосіб узагальнення «під часткового до загального» на прикладі вивчення теми «Величини».
Послідовність дій при використанні цього прийому така:
1) зіставити задані об'єкти; 2) виділити суттєві спільні для всіх об'єктів ознаки і назвати їх; 3) об'єднати об'єкти за цими ознаками. Студентам пропонується розглянути дві таблиці (табл. 4.1 і 4.2), в яких кожна величина має ім'я і конкретне значення:
Таблиця 4.1 Таблиця 4.2
| № | Ім'я | Значення | № | Ім'я | Значення |
| 1. | υ | 16,5 | 1. | υ | «середня швидкість» |
| 2. | день тижня | 1 | 2. | день тижня | «понеділок» |
| 3. | рік | 1985 | 3. | рік | «не високосний» |
| 4. | школа | 15 | 4. | школа | «фізико-математична» |
| 5. | x | -18,9 | 5. | x | «абсциса точки» |
| 6. | НСД | 8 | 6. | НСД | «число» |
| 7. | y | 2,0 | 7. | y | «розв'язків не існує» |
Зіставивши таблиці, студенти повинні виділити в кожній спільні ознаки (величини набувають певних числових чи нечислових значень) і зробити висновок: величини можуть бути числового і нечислового типу. Далі викладач пропонує студентам проаналізувати значення величин, поданих у лівій таблиці, поділити їх на окремі групи і зробити висновки. Під керівництвом викладача студенти самі визначають типи числових величин — цілі, натуральні, дійсні. Аналогічно, аналізуючи значення величин, поданих у правій таблиці, вводиться поняття величин нечислового типу — літерних. Викладач повідомляє, що для величин, значеннями яких є таблиці, графіки тощо, пізніше будуть введені відповідні типи величин.
У наведеному прикладі використано прийом абстрагування — виділялись суттєві ознаки поданих величин відносно поставленого перед студентами запитання. За цими спільними суттєвими ознаками об'єкти об'єднували в певні групи. Так здійснювалося узагальнення, абстрагування від несуттєвих ознак. Проте при визначенні типів величин важливо звернути увагу студентів і на несуттєві ознаки — ім'я величини, конкретне значення, якого вона набуває, тощо.
Отже, будь-який процес узагальнення містить у собі аналіз явищ, порівняння, абстрагування від несуттєвого. У психолого-педагогічній літературі виділяють різні узагальнення, залежно від того, яке абстрагування входить до прийому узагальнення. Під час вивчення інформатики доцільно використати прийом узагальнення, який базується на абстрагуванні з використанням протиставлення, коли виділяються і суттєві, і несуттєві ознаки, після чого вони протиставляються.
Наукове узагальнення включає не взагалі властивості, спільні або схожі для певних явищ, а властивості, істотні для них. У логіці під істотними розуміють такі незалежні ознаки об'єкта, кожна з яких є необхідною, а всі разом достатніми для того, щоб об'єкт належав до даного поняття. Під істотними розуміють такі ознаки, які не можна відокремити від певного класу предметів, вони однозначно відрізняють кожний предмет даного класу від предметів інших класів.
Абстрагування — дія спрямована на виділення в предметах і явищах суттєвого і відкидання несуттєвого.
Виділяють два типи абстрагування: конкретне (виділення суттєвих і несуттєвих ознак базується на порівнянні об'єктів з наступним висновком, що об'єднує всі суттєві ознаки одним реченням) та поняттєве (виділення об'єкта спирається на використання понять).
Перший тип абстрагування розглянемо па прикладі формування поняття табличної величини.
Приклад 10. Порівнюючи задані приклади таблиць, абстрагуючись від конкретного їх вмісту, знайти спільні суттєві ознаки таблиць, для яких потім можна ввести правила опису будь-якою мовою програмування.
1. Цифри
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Тут Цифри — позначення (ім'я) таблиці-рядка з 10-ма клітинками з номерами 1,2,...,10, до кожної з яких занесено по одній цифрі.
Параметри
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| -3 | 2 | 1,4 | -8,6 | 6 | -4,6 |
Тут Параметри — ім'я таблиці-рядка з 6-ма клітинками з номерами 1,2,3,4,5. До клітинок таблиці занесені деякі дійсні числа.
2. Країни
| 1 | Україна |
| 2 | Росія |
| 3 | Латвія |
| 4 | Естонія |
| 5 | Грузія |
| 6 | Литва |
| 7 | Молдова |
| 8 | Вірменія |
Тут Країни — ім'я таблиці-стовпчика з 8-ма клітинками з номерами 1,2,...,8. До клітинок таблиці занесені назви деяких країн.
4. Голосні | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| а | о | у | і | и | е | є | ї | ю | я |
Тут Голосні — ім'я таблиці-рядка з 10-ма клітинками з номерами 1,2,...,10. До клітинок таблиці занесені деякі літери.
Комісія
| 1 | Легунов |
| 2 | Ватренко |
| 3 | Ющенко |
| 4 | Плаксієнко |
| ... | ... |
| 29 | Столяр |
| 30 | Куправа |
Тут Комісія — ім'я таблиці-стовпчика з 30-ма клітинками з номерами 1,2,...,30. До клітинок таблиці занесені деякі прізвища.
6. Річки
| 1 | Дніпро |
| 2 | Волга |
| 3 | Дунай |
| 4 | Десна |
| 5 | Ока |
Тут Річки — ім'я таблиці-стовпчика з 5-ма клітинками з номерами 1,2,...5. До клітинок таблиці занесені назви деяких річок.
Суттєві ознаки: наявність назви таблиці, кількість і порядок розташування клітинок в таблиці — визначає розмірність таблиці, структура таблиці — кілька рядків чи стовпчиків, можливість нумерації елементів таблиці, однаковий тип вмісту клітинок таблиці.
Несуттєві ознаки: назва таблиці, кількість клітинок у таблиці, номер першої та останньої клітинок, тип елементів таблиці, розміри клітинок таблиці, розміри таблиці, подання таблиці (у вигляді стовпчика чи рядка або кількох стовпчиків чи рядків).
Другий тип абстрагування проілюструємо на прикладі виділення суттєвих і несуттєвих ознак поняття вказівки про надання значення.
Приклад 11. З'ясувати, які з наведених записів є правильно записані вказівки про надання значення:
| 1 | K=12+d | 1 | НСД:=Х |
| 2 | Y=:«немає розв’язків» | 2 | Школа:=125 |
| 3 | Х:==:Х4 | 3 | С2:=Київ |
| 4 | 2=:М+15,5 | 4 | 14:=5 |
| 5 | Д=9.8 | 5 | Н:=урок |
| 6 | Прізвище: == «Убийвовк» | 6 | С+В=:А |
| 7 | Підручник:= Основі інформатики | 7 | А=Д:С+В |
Передусім необхідно виявити суттєві і несуттєві ознаки вказівки про надання значення.
Суттєві ознаки: наявність знака:=; ліворуч від знака:= правильно записаної вказівки про надання значення подано ім'я деякої змінної величини; праворуч від знака:= правильно записаної вказівки про надання значення записується деякий вираз (зокрема константа), який визначає правило одержання одного конкретного значення певного типу; тип імені, вказаного ліворуч від знака:=, повинен збігатися з типом значення, одержуваного за правилом, вказаним праворуч від знака:=.
Несуттєві ознаки: типи величин; кількість символів у тому чи іншому імені; складність виразу, записаного праворуч від знака:= вказівки про надання значення.
Аналогія. Під час засвоєння студентами нових знань, умінь і навичок та їх застосуванні значну роль відіграє використання аналогії. Наприклад, порівняння записів окремих вказівок і алгоритмів навчальною алгоритмічною мовою і конкретною мовою програмування дає змогу з'ясувати спільне в записах вказівок навчальною алгоритмічною мовою і конкретними мовами програмування, такими як Бейсік, Паскаль і т.д.„ а також виявити відмінності у записах основних алгоритмічних конструкцій — вказівок про надання значення, розгалуження, повторення, посилання на допоміжні алгоритми та ін. Таке порівняння сприяє з'ясуванню спільних рис і відмінностей різних алгоритмічних мов, глибшому усвідомленню їх суттєвих і несуттєвих особливостей, переваг і недоліків кожної з них, правил описування алгоритмів конкретними мовами програмування, глибокому їх запам'ятовуванню і запобіганню помилок.
Використання аналогії потребує і вивчення основ роботи з прикладним програмним забезпеченням: текстовим і графічним редакторами, електронними таблицями, базами даних та іншими. Для них аналогічними є правила збереження файлів, однак формати збереження різні; правила пошуку файлів за різними ознаками окремо або в їх сукупності; правила встановлення параметрів сторінки та друкування файлів; правила використання буфера обміну та можливості використання OLEтехнології тощо.
Використання аналогії надає викладачу можливість вирішувати методичні завдання під час навчання теми «Пошук інформації в Інтернет за допомогою пошукових машин», оскільки принципи організації простого пошуку інформації у глобальній мережі повністю аналогічні пошуку потрібної інформації, наприклад, у довідниковій системі операційної системи Windows.