Методика обучения основам структурного программирования с учетом особенностей восприятия

ДК 519.6 (07)+371.3

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ СТРУКТУРНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОСПРИЯТИЯ

Тюлюш М.К.

Тувинский государственный университет, Кызыл

METHODS OF TEACHING THE BASICS OF STRUCTURED PROGRAMMING TAKING INTO ACCOUNT FEATURES OF PERCEPTION

Tulush M.K.

Tuvan state university, Kyzyl

В статье представлена методика обучения основам структурного программирования с учетом восприятия информации обучаемыми. В процессе восприятия окружающего мира принимают участие оба полушария головного мозга: левое и правое. Однако большинство методик обучения программированию сориентированы на обучающихся, имеющих доминанту левого полушария. В данной методике предлагается обучение основам структурного программирования, учитывающее особенности восприятия обучающихся с преобладающим развитием правого полушария.

Ключевые слова: структурное программирование, межполушарная асимметрия мозга.

The article presents methods of teaching the basics of structured programming based on the perception of information learners. In the process of perception of the surrounding world involved both cerebral hemispheres: left and right. However, the majority of methods of teaching programming is focused on the learner with a dominant left hemisphere. In this method, the proposed learning the basics of structured programming, taking into account the peculiarities of perception of trainees with predominant development of the right hemisphere.

Key words: structured programming, interhemispheric asymmetry of the brain.

Любое обучение должно учитывать особенности обучаемых, касается ли это уровня знаний, сформированности общеучебных умений, национально-региональных особенностей или особенностей восприятия информации обучаемых. И чем больше факторов учитывает преподаватель в процессе обучения, тем эффективнее и результативнее оно будет.

Предлагаемая методика обучения основам структурного программирования спроектирована с учетом особенностей восприятия информации обучающимися. Многочисленные психологические исследования показывают, что восприятие учебной информации является следствием функциональной асимметрии полушарий головного мозга.

Межполушарная асимметрия мозга - это сложное свойство мозга, отражающее различие в распределении нервно-психических функций между его правым и левым полушариями [1].

Функциональная асимметрия полушарий является одной из причин существования у человека определенного латерального фенотипа (латерализации).

Латерализация - процесс, посредством которого различные функции и процессы связываются с одной или другой стороной мозга [2].

Индивидуальный латеральный профиль (профиль латеральной организации) -индивидуальное сочетание функциональной асимметрии полушарий, моторной и сенсорной асимметрии [1].

Было установлено, что в зависимости от требований конкретной среды и ситуации каждый индивид должен был бы иметь одинаковые потенциальные способности включать в переработку информации либо правое, либо левое полушарие. Однако в реальной действительности имеется относительное доминирование одного из них [3].

Каждое полушарие доминантно в своих функциях и специализируется в восприятии, используя либо абстрактные, либо конкретные признаки, свойства и особенности информации. Из всего потока информации в мозг каждое полушарие выбирает для обработки, во-первых, преимущественно ту часть информации, для которой оно предназначено, во-вторых, одну и ту же информацию, но тем способом, которым оно владеет, так как каждое полушарие по-особому воспринимает окружающий мир, это остается неведомым другому полушарию [4].

Анализ жизнедеятельности тувинцев позволил предположить, что для них характерен пространственно-образный способ восприятия мира. Традиционное занятие тувинцев -скотоводство и охота требуют выносливости, быстроты реакции, наблюдательности и других «правополушарных» качеств. С другой стороны, по данным авторов [5, 6, 7] неправорукость или функциональная активность правого полушария проявляется при длительном проживании в суровых природно-климатических условиях.

Таким образом, успешность обучения зависит от того, каким образом строится образовательный процесс. Обучаемый должен понимать суть и содержание информации, а это значит, что информация должна подаваться в том виде, в каком она для него более доступна, то есть передана педагогическими средствами и методами, учитывающими особенности обучаемого, доминирующее в частности полушарие головного мозга при восприятии. Учебный материал необходимо предъявлять в форме, которую воспринимает и понимает обучаемый [8, 9].

Традиционная методика обучения программированию заключается, в том, что обучаемые знакомятся сначала с теоретическими основами программирования, затем им предлагается написать программу, используя полученные теоретические знания по конкретному языку программирования (как правило, это задачи вычислительного типа).

Данный формализованный подход обучения программированию ориентирован прежде всего на «левополушарных» обучаемых, т.к. обогащен формальной символикой и требует переработки знаковой логической информации.

Сделав предположение о том, что обучение программированию в основном ориентировано на учеников, имеющих доминанту левого полушария, была предложена методика обучения, которая учитывала бы особенности восприятия обучающихся с правосторонним латеральным доминированием.

В результате анализа литературы [8, 9, 10, 11] были выделены особенности восприятия обучаемых с точки зрения межполушарной асимметрии мозга (таблица 1).

В процессе исследования установлено, что правое полушарие быстрее обрабатывает информацию, чем левое. Человек с преобладанием правого полушария предрасположен к созерцательности и воспоминаниям, он тонко и глубоко чувствует и переживает, но медлителен и малоразговорчив. Доминирование левого полушария ассоциируется у человека с большим словарным запасом, активным его использованием, с высокой двигательной активностью, целеустремленностью, рациональностью. В процессах обучения, познания правое полушарие реализует процессы дедуктивного мышления (вначале осуществляются процессы синтеза, а затем анализа). Левое полушарие преимущественно обеспечивает процессы индуктивного мышления (вначале осуществляется процесс анализа, а затем синтеза). Соответственно левое полушарие является ведущим в осуществлении абстрактной, символической интеллектуальной деятельности. Правое же — доминирует в реализации конкретно-образного мышления и эмоциональной деятельности [8, 9, 11].

Таблица 1

Особенности восприятия обучающихся с точки зрения межполушарной асимметрии мозга

"Левополушарные" "Правополушарные"

1. Левое полушарие мозга преимущественно отвечает за речь, чтение, письмо, вербальную память. 2. Левополушарные обучаемые эффективно воспринимают вербальную информацию. 3. С левым полушарием связано аналитическое мышление, абстрактное мышление, концептуальное мышление, логика и анализ. 5. Левое полушарие способно понимать только буквальный смысл слов. 6. Левое полушарие обрабатывает информацию по этапам. 7. Для левополушарных обучаемых характерно словесно-логическое мышление. 8. Мышление и мировосприятие у левополушарных обучаемых знаковое, рационально-логическое, речевое. 9. Доминирование левого полушария определяет склонность к абстрагированию и обобщению. 10. Левое полушарие ответственно за понятийное, конвергентное (нацеленное на одно, единственно правильное решение) мышление, прогнозирование будущих событий, выдвижение гипотез. 11. У левополушарных обучаемых ведущим является аудиальное (словесное) восприятие информации. 1. Правое полушарие специализируется на обработке невербальной информации, которая выражается в образах. 2. Правополушарные обучаемые предпочитают зрительное представление ситуации. 3. Правое полушарие отвечает за наглядно-образное мышление, музыкальные способности, такие как слух и воспроизведение. 4. У правополушарных обучаемых снижены речевые способности. 5. Правое полушарие производит параллельную обработку информации: объект рассматривается в целом, не применяя анализа. 6. Для правополушарных обучаемых характерно эффективное запоминание эмоциональных слов, ярких зрительных образов, установление непривычных сочетаний предметов и их свойств. 7. Речь правополушарных обучаемых эмоциональна, экспрессивна, богата интонациями, жестикуляцией. 8. Правополушарные обучаемые - целостные натуры, они открыты и непосредственны в выражении чувств, способны тонко чувствовать и переживать. 9. Ведущими модальностями (сенсорные системы) правополушарных обучаемых являются визуальная (зрительное восприятие) и кинестетическая (обонятельное, осязательное и мышечное восприятие). 10. Для обучаемых с доминирующим правым полушарием характерны психологические типы: интуитивный, воспринимающий, чувствующий.

1. Преподаватель должен объяснять учебный материал в эмоционально-чувственном (звук, цвет, запах, яркость) стиле изложения. При таком стиле изложения главным является использование вопросительной интонации, лирических ударений, контролирование ускорения и замедления речи, стремление вызвать у обучаемых эмоциональный отклик. Рекомендуется также начинать раскрытие нового материала с демонстрации яркого, эффектного и наглядного материала.

2. Опыт преподавания программирования в школах республики и в Тувинском государственном университете показывает, что обучения желательно вести на двух языках. Это особенно актуально, когда непонимание материала происходит по причине недостаточно хорошего

знания русского языка.

3. Одним из принципов обучения рекомендуется взять принцип: увидел - услышал -повторил - сам сочинил. Данный принцип эффективно работает при обучении основам программирования. Преподаватель знакомит обучаемых с небольшим по объему новым материалом, например, с оператором присваивания. Далее ученик должен повторить то, что запомнил, при этом можно использовать сделанные записи (семантику, формат, примеры

оператора). Преподаватель корректирует допущенные неточности, исправляет ошибки. В процессе такой работы у ученика развивается не только память, но и определенный вид мышления. У преподавателя же появляется возможность оценить речь, логику мышления, особенности восприятие информации, память ученика и т.д. В конце данного процесса ученику предлагается привести («сочинить») свои примеры изученного оператора.

4. Обучение должно быть направлено на развитие речи и словесно-логического мышления. У обучаемых с доминированием правого полушария могут быть снижены языковые способности, поэтому необходимо целенаправленно формировать и развивать умения в устной и письменной форме излагать свои мысли.

Продемонстрируем применение данных рекомендаций на примере изучения оператора ветвления.

Целью обучения является формирование умения программировать разветвляющиеся алгоритмы с помощью оператора ветвления. Планируемые результаты обучения: обучаемые должны знать семантику, формат и выполнение оператора ветвления, уметь применять данный оператор при программировании разветвляющихся алгоритмов [12].

Семантику оператора ветвления можно представить следующим образом, делая соответствующий перевод на тувинский язык.

Очень часто каждому из нас приходится действовать в зависимости от обстоятельств, от каких-то условий. На практике хорошо известны задачи, дальнейший ход решения которых зависит от выполнения какого-либо условия. При решении таких задач с помощью языка программирования в программе необходимо предусмотреть все действия, которые выполняются после проверки условия, как в случае его выполнения, так и в случае не выполнения. Для этих целей используется оператор ветвления.

Например: вы зашли в магазин с определенной суммой денег и хотите купить продукты, чтобы приготовить вкусный ужин.

Если денег хватит, то вы купите замороженные шампиньоны и картофель, и на ужин приготовите запеканку с шампиньонами. Если денег не хватит, то вы купите только картофель и на ужин ее пожарите.

Таким образом, в зависимости от некоторого условия (наличие определенной суммы денег) вы выполните или одно или другое действие. Программирование таких ситуаций (задач) реализуется с помощью оператора ветвления.

Далее представляется зрительный образ ситуации в виде рисунка (рис. 1).

Приведем графический способ изображения данного примера на языке блок-схем (рис. 2).

Введем следующие обозначения:

Пусть п - стоимость замороженных шампиньонов, - количество денег у покупателя.

Write ('Купить

замороженные

шампиньоны,

картофель и

приготовить

запеканку')

Write

т

Рис. 1.

Рис. 2. Графический способ представления алгоритма

Ветвление - это алгоритмическая конструкция или команда, в которой в зависимости от условия выполняются различные действия [12]. Блок-схема ветвления (рис. 3).

Рис. 3. Блок-схема ветвления

Оператор ветвления служит для выбора и исполнения одного из двух операторов в зависимости от истинности заданного условия. В языке Pascal имеется две формы записи условного оператора: полная и сокращенная [12, 13]. Формат полного оператора ветвления:

if <условие> then <оператор1> else <оператор2>; где if (иф-если), then (зен-тогда), else (елс-иначе) - служебные слова; <условие>- логическое выражение, принимающее значение TRUE (истина) или FALSE

(ложь);

<оператор> - составной оператор (совокупность операторов и команд языка Pascal, заключенная в операторные скобки Begin и End).

Формат сокращенного оператора ветвления: if <условие> then <оператор>; Выполнение:

1. сначала проверяется условие;

2. если оно истинно, то выполняется оператор, стоящий после служебного слова then; в противном случае - после служебного слова else;

3. далее выполняется оператор, следующий за оператором ветвления.

Программа для вышеизложенного примера.

program zadacha;

const n=300;

var m: real;

begin

writeln ('Вы пошли в магазин за продуктами');

write ('Введите количество денег, которые Вы собираетесь потратить:'); readln(m);

if m>=n then write

else write ('Купить картофель и приготовит на ужин жареную картошку');

end.

Задача1: Найти наибольшее из двух чисел. Пусть a, b- заданные числа, а не равно b, max - наибольшее из данных чисел

Блок-схема данного разветвляющегося алгоритма (рис. 4):

true ^^ ^^^ false

max:=a max:=b

I

Рис. 4

Текст программы: Program zadachal; Var max, a, b: integer; Begin

Write ('Введите число a='); readln (a); Write ('Введите число b='); readln (b); If a>b then max:=a else max:=b; Writeln ('Наибольшее число=', max); End.

Задача 2: Составить программу вычисления значения функции 1

J =--

х +1 для любого X. Блок-схема данного алгоритма (рис. 5):

Рис. 5

Текст программы:

Program zadacha2;

Var x, y: real;

Begin Write ('Введите x'); Readln (x); If x+1<>0 then

begin y:=1/(x+1);

writeln ('при x= ' , x:10:2, 'y=', y:10:2); end

else writeln ('при x = ' , x:10:2, 'функция имеет разрыв в точке x=-1');

End.

Большинство действующих методик обучения основам структурного программирования ориентированы на «среднего» обучающегося и не учитывают психофизиологических особенностей субъектов обучения.

Мы считаем, что на этапе восприятия информации надо строить обучение с учетом закономерностей деятельности головного мозга - функциональной асимметрии его полушарий. Предложенная методика позволяет сделать более эффективным обучение основам программирования с учетом природной предрасположенности обучающихся к восприятию учебной информации. Разработанная методика требует дальнейшей апробации и внесения соответствующих корректив.

Библиографический список:

1. Психологическая диагностика: Учеб. пособие. / Под ред. К.М. Гуревича и Е.М. Борисовой. - М.: Московский психолого-социальный ин-тут; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2001. - 368 с.

2. Бехтерева, Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека /Бехтерева Н.П. - Л.: Медицина, 1971. - 350 с.

3. Лурия, А.Р. Основы нейропсихологии/ А.Р. Лурия. - М.: Медицина, 1973. - 240 с.

4. Удалова, Г.П., Кашина, И.А. Функциональная полушарная асимметрия при опознавании зрительных стимулов различных классов // Физиология человека. - 1984. - Т. 10, №4. - С. 578-586.

5. Кенин-Лопсан, М.Б. Тыва чанчыл. Тыва чоннун ыдыктыг чанчылдары/ М.Б. Кенин-Лопсан.- Тувинские традиции. Кн. 2: вященные традиции тувинского народа.- Кызыл: новости Тувы, 1999. - 352 с.

6. Резников, Е.Н. Этнопсихологические характеристики народа тыва: теория и практика/ Е.Н. Резников, Н.О. Товуу-М.: ПЕР СЭ, 2002. - 223 с.

7. Товуу, Н.О. Психологические характеристики семьи этноса Тыва / Н.О. Товуу: Монография. - М.: ГУУ, 2001. -

340 с.

8. Брагина, Н.Н. Функциональные асимметрии человека / Н.Н. Брагина, Т.А. Доброхотова. - М.: Медицина, 1981.

- 287 с.

9. Будук-оол, Л.К. Функциональная асимметрия мозга и обучение: этнические особенности. Монография. / Л.К. Будук-оол, М.В. Назын-оол. - М: Академия Естествознания, 2010. - 143 с.

10. Геодакян, В.А. Эволюционная теория асимметризации организмов, мозга и тела / В.А. Геодакян // Успехи физиологических наук. - 2005. - Т. 36. - С. 24-53.

11. Таненкова, Т.В. Дифференциация обучения математике с учетом особенностей восприятия // Альманах современной науки и образования. Научно-теоретический и прикладной журнал широкого профиля. - 2008.- №12. - С.170-172.

12. Лапчик, М.П.. Вычисления. Алгоритмизация. Программирование. Пособие для учителя.- Москва: Просвещение, 1988. - 208 с.

13. Далаа, С.М., Тюлюш, М.К. Основы структурного программирования на примере PascalABC.Net Учебное пособие для студентов бакалавриата по направлению «Педагогическое образование», профили «Информатика» и «Математика». - Кызыл: РИО ТувГУ, 2014. - 124 с.

Bibliograficheskij spisok:

1. Psikhologicheskaya diagnostika: ucheb. posobie. / Pod red. K.m. Gurevicha i E.M. Borisovoj. - M.: Moskovskij psikhologo-sotsialnyj in-tut; Voronezh: NPO "Modek", 2001. - 368 s.

2. Bekhtereva, N.P. Nejrofiziologicheskie aspekty psikhicheskoj deyatelnosti cheloveka /Bekhtereva N.P. - L.: Meditsina, 1971. - 350 s.

3. Luriya, A.R. Osnovy nejropsikhologi i/ A.R. Luriya. - M.: Meditsina, 1973. - 240 s.

4. Udalova, G.P., Kashina, I.A. Funktsionalnaya polusharnaya asimmetriya pri opoznavanii zritelnykh stimulov razlichnykh klassov// Fiziologiya cheloveka. - 1984. - T.10, 4. - S. 578-586.

5. Kenin-Lopsan, M.B. Tyva chanchyl. Tyva chonnun ydyktyg chanchyldary/ M.B. Kenin-Lopsan. - Tuvinskie traditsii. kn. 2: vyaschennye traditsii tuvinskogo naroda. - Kyzyl: novosti Tuvy, 1999. - 352 s.

6. Reznikov, E.N. Etnopsikhologicheskie kharakteristiki naroda tyva: teoriya i praktika/ E.N. Reznikov, N.O. Tovuu. - M.: PER SE, 2002. - 223 s.

7. Tovuu, N.O. Psikhologicheskie kharakteristiki semi etnosa Tyva / N.O. Tovuu: Monografiya. - M.: GUU, 2001. - 340 s.

8. Bragina, N.N. Funktsionalnye asimmetrii cheloveka / N.N. Bragina, T.A. Dobrokhotova. - M.: Meditsina, 1981. - 287

s.

9. Buduk-ool, L.K. Funktsionalnaya asimmetriya mozga i obuchenie: etnicheskie osobennosti. Monografiya. / L.K. buduk-ool, M.V. Nazyn-ool. - M: Akademiya estestvoznaniya, 2010. - 143 s.

10. Geodakyan, V.A. Evolyutsionnaya teoriya asimmetrizatsii organizmov, mozga i tela / V.A. Geodakyan // Uspekhi fiziologicheskikh nauk. - 2005. - T. 36. - S. 24-53.

11. Tanenkova, T.V. Differentsiatsiya obucheniya matematike s uchetom osobennostej vospriyatiya // Almanakh sovremennoj nauki i obrazovaniya. Nauchno-teoreticheskij i prikladnoj zhurnal shirokogo profilya. - 2008. - №12. - S. 170-172.

12. Lapchik, M.P.. Vychisleniya. Algoritmizatsiya. Programmirovanie. Posobie dlya uchitelya. - Moskva: Prosveschenie, 1988. - 208 s.

13. Dalaa, S.M., Tyulyush, M.K. Osnovy strukturnogo programmirovaniya na primere Pascalabc.net uchebnoe posobie dlya studentov bakalavriata po napravleniyu "pedagogicheskoe obrazovanie", profili "Informatika" i "Matematika". - Kyzyl: RIO TuvGU, 2014. - 124 s.

Тюлюш Марта Кан-ооловна - кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики, Тувинский государственный университет, Кызыл, E-mail: Tulush_26@mail.ru

Tulush Marta - a candidate of pedagogical Sciences, associate Professor of computer science Department of the Tuva state University, Kyzyl, E-mail: Tulush_26@mail.ru

УДК 519.6(07)+371.3

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО КОЛЛЕДЖА В СТРУКТУРЕ УНИВЕРСИТЕТА

Тапышпан П.М.

Тувинский государственный университет, Кызыл

THE APPLICATION OF INFORMATION TECHNOLOGIES IN EDUCATIONAL PROCESS OF COLLEGE OF EDUCATION IN THE STRUCTURE OF THE UNIVERSITY

Tapyshpan P.M.

Tuvan state university, Kyzyl

Статья посвящена использованию информационных технологий в учебно-образовательном процессе педагогического колледжа, являющегося структурным подразделением классического университета. С ведением обновленных ФГОС СПО 3-го поколения необходимость использования информационных технологий становится все более актуальным.

Ключевые слова: федеральный государственный образовательный стандарт, специальности среднего профессионального образования, подготовка специалистов, информационные технологии, программные продукты, виды компьютерных программ.

This article refers to the use of information technology in teaching and educational process of pedagogical college is a subdivision of the classical university. On maintenance of the Federal State Educational Standard of the 3rd generation the necessity of the usage of information technology is becoming increasingly important.

Key words: Federal State Educational Standard, the field of vocational education, training, information technology, software products, types of computer programs.