ИНФОРМАТИКА ПӘНІНІҢ АЛГОРИТМДЕУ НЕГІЗДЕРІН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ

ИНФОРМАТИКА ПӘНІНІҢ АЛГОРИТМДЕУ НЕГІЗДЕРІН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ

КІРІСПЕ

«Қазақстан Республикасының 2015 жылға дейінгі білім беруді дамыту тұжырымдамасы», қоғамдағы қазіргі кездегі қайта құрулар, экономиканы дамытудағы жаңа старатегиялық бағдарлар, қоғамның ашықтығы, оның жедел ақпараттануы мен қарқынды дамуы білім беруге қойылатын талаптарды түбегейлі өзгертті. Әлемнің жетекші елдерінің көпшілігінің білім беру жүйесі білім берудің мақсатын, мазмұны мен технологияларын оның нәтижесіне қарап бағалайтын болды. Білім берудің қазіргі негізгі мақсаты білім алып, білік пен дағдыға қол жеткізу ғана емес, солардың негізінде дербес, әлеуметтік және кәсіби біліктілікке — ақпаратты өзі іздеп табу, талдау және ұтымды пайдалану, жылдам өзгеріп жатқан бүгінгі дүниеде лайықты өмір сүру және қызмет істеу болып табылады.

Қазір педагогикалық қоғамдастықтың алдында білім берудің жаңа моделін құрудың, сынақтан өткізу мен енгізудің ауқымды міндеттері тұр. Жоғары білім беру қоғамның жылдам өзгеріп жатқан жағдайына бейімделген жаңа үлгідегі мамандар даярлауға мүмкіндік беретін бакалаврлық бағдарламалар арқылы іске асырылатын болады — деп «Қазақстан Республикасының 2015 жылға дейінгі білім беруді дамыту тұжырымдамасында» көрсетілген.

ХХІ ғасырда әлемдік өркениет төрінен орын алып, Қазақстанның жан-жақты дамуының бірден-бір жолы білім мен ғылымды әр қырынан меңгерту қажет болып отырғаны белгілі. Елбасымыз Н.Ә. Назарбаев білім мен ғылым қызметкерлерінің ІІІ сьезінде : «Құрылымдық өзгерістер мұғалім кадрларын әзірлеу жүйесін оздыра отырып, дамытумен қамтамасыз етілуі тиіс. Жаңа информацияның педагогы қажет. Мұғалімдердің жаңа ұрпағы білім деңгейі жөнінен әрдайым саналып келгеніндей біршама емес, әлдеқайда жоғары болуы тиіс, бұл – уақыттың талабы» — деп көрсетіп отыр.

Жоғары білімді дамытудың негізгі процесі мамандар даярлау сапасын арттыру, қарқынды ғылыми-зерттеу қызметімен ықпалдастырылған инновациялық білімді дамыту, жоғары оқу орындары зерттеулерінің әлеуметтік сала мен экономикалық кажеттіліктерімен тығыз байланысты, білім беру және ақпараттық технологияларды жетілдіру болып табылады. Қазіргі заман жағдайында жоғары білім беру жүйесінде бірінші кезектегі міндет — жоғары білікті мамандарды оздыра даярлау болып табылатын, оны айрықша сала ретінде түсінуді көздейтін жаңа сапа мен қоғамдық мәртебе, икемділік пен бейімділік беру .

Білім мазмұнын іріктеу кезінде білім мазмұны қоғам, ғылым, мәдениет пен тұлғаның даму талаптарына сәйкес келу қағидаларын ескеру қажет. Бұл қағидалар «білім мазмұнына қажетті дәстүрлі білімді, ақылды және машықты, сондай-ақ әлеуметтің қазіргі заманға сай даму деңгейін, ғылыми білімді, мәдени өмір мен жеке бастың өсу мүмкіндігін бейнелейтіндерді қосуды талап етеді».

Адам өмірінде компьютердің белсенді орын алуы осыған байланысты. Сондықтан жаңа технологияларды игеруге қажетті білім мен дағдының жаңаруы өндіріс құрылымын өзгертудің маңыздылығын арттыра түсті. Мұндай жағдайда елдің одан ары дамуы үздіксіз білім беру жүйесін тиімді ұйымдастырумен тығыз байланысты. Үздіксіз білім беру қоғамның әрбір мүшесінің білімін көтеруге немесе мамандығын арттыруға жағдай жасап, оны ақпараттық қоғамда өмір сүруге дайындайды. Бұл орайда «Информатика» мамандарын даярлаудың ролі зор. Олар, бір жағынан, түрлі салалардағы жаңа технологияларды игеруге жағдай жасайды, екінші жағынан, білім таратушы ретінде жаңа мамандарды даярлайтын және қайта даярлайтын оқытушылар болып iстей алады. Сонымен жан-жақты даярлығы бар  информатика мұғалімдерінің қажеттілігі туады.

АЛГОРИТМДЕУ НЕГІЗДЕРІН ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ

Алгоритмдеу негіздерін оқыту тиімділігін арттырудың

кейбір тәсілдері

Оқушылардың білімдерінің баянды және деңгейлерінің терең болуы үшін компьютер көмегімен есепті шешуге дайындау және шығару технологиясын (қойылған есептің ерекшелігіне сәйкес) қатаң сақтауға жеткілікті көңіл аударған жөн деп есептейміз.

Мысалы, ах²+bx+c=0 квадрат теңдеуін шешудің алгоритмін және программасын қарастырайық.

Орта мектеп бағдарламасына сәйкес оқулықтарда тек стандартты жағдай қарастырылады, яғни, біріншіден нөлге тең емес а,b және с мәндерінің түгелдей берілуі, сондықтан дискриминант мәнін есептеу мүмкіндігінің толық болуы. Мұндағы бірінші ойланатын жағдай (бірінші “проблемалық ситуация (жағдай)”) осы дискриминант таңбасына сәйкес туындайды. Екіншіден алынатын нәтижелердің қарапайым формада алынуының көрсетілуі.

Мысалы, квадрат теңдеуді шешу есебін күрделендіру және оның мазмұнын тереңдетуді, мына ретте жүргізуге болады деп ойлаймыз:

а) жоғарыдағы жауапты алудың қарапайым формасына d<0 болғанда “квадрат теңдеудің жорамал (комплексті) түбірлері бар болады” деген тұжырымдаманы қосу және жауапты а±іb түрінде шығаруды талап ету;

б) а, b және с-лардың кейбірінің мәндері нөл қабылдайтын жағдайларда есептеу процесі әрі қарай қалай өрбитіндігін көрсету. Мысалы, а=0 болғанда есептеу қалай жалғасады немесе b=0 болғанда шешім қандай түрде болады, т.с.с жағдайлардың кездесуіне де программа жауап бере алатын болуы.

Осы келтіріп отырған жағдайлар есептің қойылуына байланысты мәселелер. Оқушылар осындай жағдайларда талдаулар жүргізе отырып, өз білімдерін толықтыра және тереңдете алады, олардың ойлау қабілеті күшейеді, тереңдейді, біліми сенімділігі қалыптасады.

Енді әрі қарай алгоритмдеу негіздері бойынша оқушы білімін жетілдіруді және тереңдетуді жалғастыруды, шығармашылық тұрғыда жұмыс істеу деңгейін жақсартуды есептің алгоритмін және программасын жазғанда іске асыруға болады.

Бұл кезеңде:

• Салыстыра отырып оқыту, үйрету, аналогын жаздыру;
• Бір сол бір алгоритмді және программаны әртүрлі түрде жаздырту, оларға салыстыра отырып талдау жүргізу;
• Алгоритм және программа бастарын және денелерін жекелеп жаздырту;
• Программаларды тестілеуден өткізудің әртүрлі режимдерін пайдалануды міндетті түрде іске асыру және т.с.с. тәсілдерді пайдалануды ұсынамыз.

Осы жоғарыдағы көтеріп отырған мәселелерді ескере отырып, есеп алгоритмінің әр түрлі нұсқаларын жаздыртуға болады. Мысалы,

а) мектептік стандартты нұсқасы:

Иә                       Жоқ

б) стандартты емес нұсқаның бір түрі

Иә                      Жоқ

в) стандартты емес нұсқаның екінші бір түрі

Жоқ               Иә

                                                                    Иә                          Жоқ

Иә

Жоқ

Жоқ                            Иә

Иә

Енді осы алгоритмдерді сөз, сөз-формула түрінде және алгоритмдік тілде жазуды үйге тапсырма ретінде ұсынуға болады. Мұндай оқыту тәсілінің тиімділігі, біріншіден қайталау жүргізіледі, екіншіден пәнаралық байланыс принциптері іске асырылады, білімді тереңдетеді.

Осы нұсқаларды біртіндеп оқып үйренген жөн болады. Оқушылардың білім және дайындық деңгейлерін ескере отырып сәйкес нұсқа ұсынылады, оның ішінде әрине, бірінші кезекте жақсы оқып жүргендерге және үйірмелерге, конкурстарға, олимпиадаларға қатысуға талап етушілердің деңгейлері ескеріліп, лайықты тапсырмалар, жаттығулар ұсынылады.

Алгоритмдік тілде жазудың негізгі ерекшелігі, оқушылардың алгоритмдеу негіздерін тереңірек оқып-үйренуіне мүмкіндік жасайды. Мысалы, алгоритмдік тілде а) нұсқасын былай жазуға болады:

алг квадрат теңдеуді шешу (нақ а, b, с, нақ х1, х2, лит у)

арг а, b, с

      нәт х1, х2, у

басы    нақ d

d:= b²-4ac;

егер d³0

онда у:= «нақты түбірлері бар»

х1:=

х2:=

әйтпесе у:= «нақты түбірлері жоқ»

бітті

соңы

Жаттығуға мына түрдегі тапсырмаларды ұсынуға болады:

• алгоритм денесі бойынша оның басын жазыңыз, дұрыс толықтырыңыз

басы

PI:=3.14

C:=2*PI*R

S:=PI*R²

S1:=C*H

S2:=S1+2*S

V:=S*H

Соңы

• керісінше,

алг  цилиндр (нақ h, r, нақ s1, s2, v)

арг h, r

нәт s1, s2, v

алгоритм, басы бойынша алгоритм денесін жаз.

Осы 1) және 2) жағдайлары немен ерекшеленеді?

Алгоритм денесі бойынша оның басын жазатын болсақ, есептің қойылуына сәйкес оның жазылуы оқушылардың барлығында бірдей болады. Ал есептің қойылуына еркіндік берсек (ешқандай шек қоймасақ), ол әртүрлі болуы мүмкін.

Ал алгоритм басы бойынша оның денесін жазатын болсақ, онда оқушылар әртүрліше жазулары мүмкін.

Мысалы, 1) жағдайдағы алгоритм басын былай жазуға болады:

алг цилиндр (нақ h, r, нақ s1, s2, v)

арг h, r                                               Мұнда есептің қалайша қойылғаны

нәт s1, s2, v                                көрініп тұрады.

басы нақ PI, С, S

немесе

алг цилиндр (нақ h, r, нақ c, s, s1, s2, v)

арг h, r

нәт c, s, s1, s2, v

басы  нақ PI

Бұл жағдайда есеп қалайша қойылған?

Ал 2) жағдайында алгоритм денесін бірнеше түрде жазуға болады, нұсқалары:

2а) алг цилиндр (нақ h, r, нақ s1, s2, v)

арг h, r

нәт s1, s2, v

басы нақ PI, С, S

PI:=3.14

C:=2*PI*R

S:=PI*R²

S1:=C*H

S2:=S1+2*S

V:=S*H

соңы

2б) алг цилиндр (нақ h, r, нақ s1, s2, v)

арг h, r

нәт s1, s2, v

басы нақ PI, С, S

PI:=3.14

C:=2*PI*R

S1:=C*H

S:=PI*R²

S2:=S1+2*S

V:=PI*R²*H

соңы

т.с.с.

2в) осы есепті оқушылардың өз еріктерімен жазуларын ұсынсақ, кейбір оқушылар былай да жазуы мүмкін:

алг цилиндр (нақ h, r, нақ s1, s2, v)

арг h, r

нәт s1, s2, v

басы нақ PI, С, S

PI:=3.14

S1:= 2*PI*R *H

S2:=S1+2* PI*R²

V:=PI*R²*H

соңы

Осы жазылған алгоритм нұсқаларының сәйкес программалық аналогтарын программалау практикасында программаны әртүрлі режимде тестілеуден өткізуде пайдалануға болады. Программаны әртүрлі режимде тестілеуден өткізу оқушылар білімін тереңдетуді және программаның сенімді түрде дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, оқушылардың бойында фундаментальды жауапкершілікті қалыптастырады.

ҚОРЫТЫНДЫ

Компьютерлік оқыту бағдарламалары жеке тұлғаның  ерекшеліктерін ескере отырып оқытуды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл бағдарламаларда оқушы деңгейіне байланысты теориялық материалдар, сұрақтар мен есептер, сонымен қатар бағыт беруші мағлұматтар мен анықтамалар беріліп, оқушының толыққанды білім алуы мен білім мен біліктілік деңгейін көтеруді жоғары дәрежеде жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар оқушының ой-өрісін дамыту мақсатында деңгейі қиындатылған материалдар мен логикалық есептер, оқушының шығармашылығы мен интуициясын есепке алатын творчестволық тапсырмалар оқытуды онан әрі қызықты да мазмұнды ете түседі. Компьютердің осы мүмкіндіктерін оқыту процесінде пайдалану дара тұлғаны қалыптастыруда үлкен роль атқарады.

Ақпараттық технологияның ерекшеліктерін атай келе, осы технологияны меңгерудегі мұғалімнің кәсіби шеберлігі, ақпараттық технологияны дұрыс және ұтымды пайдалана білуі басты мәселе болып саналады. Ақпараттық технология  білім мен тәрбие беру процесіндегі мұғалімнің қосымша құралы ретінде  қолданылады.

Дұрыс және тиімді пайдаланылмаған ақпараттық технология оқушының білімі мен білік дағдыларының дамуына, денсаулығына  кері әсерін тигізуі мүмкін. Сондықтан, ең алдымен ақпараттық технологияны пайдаланып сабақ беруші мұғалім ақпараттық технологияны меңгеру деңгейі жоғары, оқушының жас ерекшеліктеріне сәйкес санитарлық-гигиеналық нормаларды білуі тиіс. Ешбір ақпараттық технология, компьютер, т.б. құралдар мұғалімнің ролін атқара алмайды.

Білім беруді ақпараттандыру жағдайында педагог мамандардың біліктілігін көтеру – бүгінгі күннің негізгі міндеттерінің біріне айналып отыр. Сондықтан педагог мамандардың біліктілігін көтеруді ақпараттандыру туралы тұжырымдама, стандарт және оқу-тақырыптық жоспарларын жасақтау қажет. Аталған қажеттілікті шешу барысында педагог мамандардың біліктілігін ақпараттық технологияны өз қызметтеріне пайдалану саласы бойынша тұжырымдама, модульдік жұмыс бағдарламалары жасақталды. Сонымен бірге білім беруді ақпараттандыру жағдайында педагог мамандардың ақпараттық сауаттылығын, ақпараттық мәдениетін және ақпараттық құзырлығы сияқты қабілеттіліктерді қалыптастыру мәселесі бүгінгі күннің өзекті мәселесіне айналып отыр.

Ақпараттық оқыту технологиялары оқу процесіне кеңінен ене бастауына байланысты оқыту тәсілдеріне де қажетті түзетулерді енгізе отырып, оқыту тиімділігін, білім беру сапасын едәуір жақсартуға болады. Қазіргі кезде білімгерлердің өзіндік жеке жұмысы негізінен компьютер көмегімен іске асырылады.

Информатика курсының алгоритмдеу негіздері бөлімін оқытудың нәтижесінде оқушылар (білімгерлер) компьютер көмегімен практикалық есептерді қоюды, оларды шешу тәсілдерін және әдістерін үйренетін, меңгеретін болады.