Индивидуальный  подход  при  изучении темы «решение задач» на уроке информатики

Одной из важных задач школы является создание наилучших условий для развития и реализации способностей учащихся, для максимального раскрытия их возможностей. Школа призвана формировать не только основы знаний, но и самостоятельно добывать их, учить ребят творчески мыслить.

Одним из способов решения данной задачи является организация дифференцированного и индивидуального подходов при обучении информатике, которые осуществляются с помощью разных вариантов программ, учебников, сборников задач и других дидактических материалов, построенных на едином базовом содержании, различных форм проведения занятий, постоянного анализа и самоанализа способов учебной работы школьников, побуждающих их к осознанию не только результатов, но и процесса своей деятельности. 

Информатика предоставляет особенно большие возможности для организации индивидуальной работы на уроке, так как почти на каждом занятии каждый ученик самостоятельно выполняет задание на персональном компьютере.

В настоящее время имеются различные сборники задач по информатике, в которых задания подобраны по темам. Достоинством таких задачников является то, что в них собрано достаточно большое число задач из разных областей знаний. Кроме того, с помощью представленных задач ярко демонстрируются различные команды (операторы) или конструкции языка программирования, различные способы организации данных.

Однако среди большого количества задач очень трудно выбрать учителю базовую задачу, решение которой позволило бы найти учащимся «ключ» к решению других задач по данной теме. Кроме того, в задачниках отсутствуют соответствующие тесты для самопроверки выполненного задания. К сожалению, в большей степени предложенные задачи представляют набор заданий, а не систему, где решение последующих задач опиралось бы на предыдущие, то есть слабо отражен в задачном материале принцип непрерывного повторения.
Нами была предпринята попытка разработать, на наш взгляд, систему заданий по одному из важнейших и очень сложных разделов информатики «Решение задач» средствами языка программирования, восполняющих указанные пробелы задачников. Опишем эту систему заданий.

По каждой изучаемой теме данного раздела программы, например, «Линейные алгоритмы», «Ветвящиеся алгоритмы», «Циклические алгоритмы», подбираем задания трех уровней сложности. Учитель составляет для них тесты для проверки.

Низкий уровень сложности практической работы соответствуют оценке «3». В этом случае ученик выполняет задание, мало отличающееся от базовой задачи, которую ученики решали до этого совместно с учителем на уроке.

Средний уровень сложности соответствует оценке «4». При решении заданий этого уровня ученик должен уметь применить способ или метод решения, содержащийся в ключевой задаче, в ситуации, незначительно отличающейся от нее. К этому уровню сложности относятся и такие предложенные решения, когда рассматривается только один частный случай.
Продвинутый уровень сложности соответствует оценке «5». Задания этого уровня либо предполагают разные способы решений и выбора оптимального среди них, либо сводятся к исследованию различных случаев, либо предусматривается для иллюстрации решения создание графической модели задачи.

Уровень сложности задания может задаваться и количеством тестов: если проходят два теста при выполнении программы, то ученик получает оценку «4», все тесты - оценку «5».
Технология работы с этими заданиями такова. Каждый ученик имеет свой порядковый номер. Он самостоятельно выбирает себе задание и практическую работу, соответствующую своему уровню притязаний. Следует заметить что, выполнение задания идет в индивидуальном темпе. Учитель устанавливает сроки сдачи задания. Поскольку учащиеся самостоятельно следят за успешностью выполнения своего задания, проверяя его с помощью соответствующих тестов, то у учителя освобождается время на индивидуальную работу с теми учениками, которые особенно нуждаются в его помощи.

Такая индивидуальная работа на уроке позволяет: во-первых, каждому ученику быстрее и качественнее усваивать программный материал («списать» негде, каждый решает свою задачу!); во-вторых, высвобождает резервы ученика для развития его творческих способностей (можно предложить несколько способов решения задачи); в-третьих, более объективно поставить оценку ученику.

Заметим, что ученику предоставляется право выполнять задания, начиная с самого низкого уровня, а затем он может перейти к выполнению заданий и более высокого уровня. Его работа оценивается за последнее выполненное им задание. Таким образом фиксируется лучший результат его деятельности, что повышает мотивацию у школьников к решению задач. Если ученик досрочно сдает все практические работы, то он становится консультантом для тех одноклассников, которые испытывают затруднения, или переходит к выполнению заданий олимпиадного уровня.

Проиллюстрируем на конкретном примере. Тема: Ветвящиеся алгоритмы.

Всем хорошо известна следующая задача:

Определить, принадлежит ли точка с заданными координатами заштрихованной части плоскости.

Обычно эта задачу решают аналитически:

1) составляют систему неравенств, определяющих заштрихованную область,

2) записывают программу с соответствующей командой ветвления. Недостатком такого решения является отсутствие наглядности. По нашему мнению, интересен способ решения, сопровождающийся геометрической иллюстрацией.

Покажем, какие для данной задачи можно составить задания трех уровней.

Низкий уровень сложности: написать программу для области, которую рассматривали на уроке совместно с учителем, и подобрать к ней несколько тестов. Иногда даже при практической реализации рассмотренной задачи отдельные ученики допускают ошибки.

Средний уровень сложности: написать программу для новой заштрихованной части плоскости, рисунок которой приводится в практической работе, и проверить ее на предложенных тестах.
Задание продвинутого уровня: в программе нужно записать не только команду ветвления, соответствующую аналитическому решению, но и построить графическую иллюстрацию в системе координат (в которой точка (0,0) соответствует центру экрана, ось абсцисс направлена вправо, ось ординат - вверх, определен единичный отрезок), провести тестирование программы, задавая различное положение точки на координатной плоскости. В результате выполнения программы не только проверяется правильность выполнения команды ветвления, соответствующей аналитическому решению, но и наглядно показывается расположение точки относительно заданной области.

Кстати, во многих задачах, очень полезно строить графическую модель задачи. Она наглядно иллюстрирует решение задачи. Ученики в этом случае особенно хорошо осознают межпредметную связь информатики и математики, реализованную с помощью языка программирования, что особенно важно для лицея физико-математического профиля.

Заметим, что задания по указанной теме составлены так, что способы, методы решения одного задания реализуются при решении последующих заданий (причем неоднократно), что позволяет формировать устойчивые и осмысленные умения при решении задач по информатике.

Как показывает опыт, разработанная нами система заданий по теме «Алгоритмизация» позволяет каждому ученику выстроить индивидуальную «траекторию движения» при обучении информатике, увидеть свою работу на каждом уроке, самому ее оценить и восполнить, если в этом есть необходимость, свои пробелы в обучении. У учителя появляется больше возможности уделять внимание на уроке индивидуальной работе с учениками, формировать у ребят дух сотрудничества и взаимопомощи, что, несомненно, позволяет ученику более качественно усваивать один из сложнейших разделов информатики «Решение задач».