Развитие логического мышления и алгоритмического

Развитие логического и алгоритмического мышления учащихся
среднего звена
Современный уровень развития общества требует уже от младших
школьников умения мыслить логически, отвлечённо, т.е. выяснять причины
и сущность явлений, уметь объяснить их.
Учитывая возрастные и психологические особенности младших
школьников, можно говорить о формировании в курсе начальной школы
лишь отдельных элементов логико-алгоритмической культуры учащихся.
Учащиеся младших классов обычно не воспринимают правила,
сформулированные в лаконичной форме, как алгоритмы. Необходимо
научить учащихся выделять элементарные шаги своих действий. Логические
умения как средство познания и осмысления курса информатики в начальных
классах должны выступать объектом специального предварительного
формирования. Решению этой задачи способствует организация
альтернативных курсов, имеющих целью развитие логического мышления
младших школьников.
Психолого-педагогические исследования свидетельствуют о том, что к
семи годам у ребенка уже возникают элементы логического мышления,
однако отсутствие достаточно развитого языка логики не позволяет детям
свободно выражать свои мысли и наблюдения, а также делать логические
выводы. Формирование элементов логического языка должно основываться
на опыте конкретных логических действий, которые позднее получат
обобщение и логические отношения примут формальный характер в виде
математических формул.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что развитие логикоалгоритмического мышления целесообразнее начинать в младшей школе, но
для эффективности формирования данного вида мышления необходимо
уделить особое внимание на раннем этапе изучения информатики в средней
школе.
В младшем и среднем школьном возрасте происходит интенсивное
развитие интеллекта и всех познавательных процессов (внимание,
восприятие, мышление, память).
Критериями возрастного развития также являются анатомические,
физиологические, психологические, педагогические, физические показатели
состояния организма ребёнка. Учитель должен учитывать все эти критерии.
Например, при однообразной работе понижается активность нервных клеток,
наступает торможение, что приводит к быстрой утомляемости (здесь
необходимо учитывать возрастные физиологические показатели). К
психологическим критериям возрастного развития относятся особенности
ощущения, восприятия, представлений, памяти, воображения, внимания,
мышления, речи, темперамента и характера, навыков и умений, а также
других психологических черт и свойств личности.
Учащиеся 5-6 классов, хотя и относятся по своему психологическому
развитию к среднему школьному возрасту (подростковому возрасту), ещё во
многом напоминают младших школьников.
Если младший школьный возраст является периодом относительно
спокойного анатомо-физиологического созревания организма ребёнка,
развития его психических процессов, становления характера и
направленности, то средний школьный возраст – есть возраст бурного,
неравномерного роста ребёнка во всех отношениях. Этот период считают
переломным, переходным от детского к взрослому состоянию, т.е. подросток
– полуребёнок и полувзрослый, детство уже ушло, но зрелость ещё не
наступила.
Важным психическим новообразованием подросткового возраста
является развитие произвольности всех психических процессов. Подросток
уже вполне самостоятельно может организовывать своё внимание, память,
мышление, воображение. В этом возрасте происходит переход к новой и
высшей форме интеллектуальной деятельности – к «рассуждающему»
мышлению, мышлению в понятиях. Поэтому можно сказать, что
подростковый возраст очень благоприятен для развития психических
процессов, в особенности мышления.
Психолог С.Л. Рубинштейн пишет: «Мыслить человек начинает, когда
у него появляется потребность что-то понять. Мышление обычно начинается
с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Этой
проблемной ситуацией определяется вовлечение личности в мыслительный
процесс, он всегда направлен на разрешение какой-то задачи. Такое начало
предполагает и определённый конец. Разрешение задачи является
естественным завершением мыслительного процесса» [17].
Таким образом, мышление – это познавательная деятельность
личности, характеризующаяся обобщённым и опосредованным отражением
действительности [6]. Познание сущности и закономерности объектов и
явлений происходит с помощью таких мыслительных операций, как анализ,
синтез, сравнения, абстракции и т.д.
На уроках информатики учащимся приходится решать специфические
задачи. Для их решения необходимо обладать логико-алгоритмическим
стилем мышления.
Понятие «логико-алгоритмическое мышление» широко используется в
современной
методической
литературе,
посвященной
обучению
информатики. При этом большинство авторов программ курса школьной
информатики считает развитие именно данного типа мышления одной из
основных целей обучение информатики. К сожалению, авторы в
большинстве случаев не определяют, что такое «логико-алгоритмическое
мышление». В лучшем случае оно поясняется на эмпирическом уровне.
Между тем, мы считаем, что научно обоснованное уточнение содержания,
которое вкладывается в понятие алгоритмического мышления, является
ключевой проблемой при выяснении целей обучения и содержания раздела
«Алгоритмизация и программирование». Особое значение это понятие
приобретает в связи с дальнейшим практическим применением
приобретенных навыков, приемов, подходов, которые формируются в
процессе развития логико-алгоритмического мышления.
Любую человеческую деятельность всегда можно представить в виде
процесса решения человеком тех или иных задач (учебных, познавательных,
трудовых и т.п.).
Например, для понимания программы человеку приходится
представлять себе всю ту огромную работу, которую проделывает
компьютер, выполняя программу. Алгоритмическое мышление как раз и
позволяет сворачивать длинные последовательности действий в короткие
программы и наоборот, разворачивать мысленно короткие программы в
длинные последовательности действий. Весь смысл алгоритмизации и
состоит в том, что мы способны с помощью алгоритмических конструкций
компактно описывать и задавать как огромные последовательности действий,
так и огромные массивы информации.
Поэтому можно сказать, что логико-алгоритмическое мышление – это
система мыслительных способов действий, приемов, методов и
соответствующих им мыслительных операций, которые направлены на
решение как теоретических, так и практических задач, и результатом
которых являются алгоритмы как специфические продукты человеческой
деятельности.
Алгоритмическое
мышление
наряду
с
алгебраическим
и
геометрическим является необходимой частью научного взгляда на мир. В то
же время оно включает и некоторые общие мыслительные навыки, полезные
и в более широком контексте, например, в рамках так называемого бытового
сознания. К таким относится, например, разбиение задачи на подзадачи [15].
Среди специфических свойств логико-алгоритмического мышления
можно выделить следующие:

дискретность («пошаговое» исполнение, конкретизация действий,
структурирование процесса выполнения операций);

абстрактность (возможность абстрагирования от конкретных
исходных данных и перехода для решения общей задачи, т.е. задачи, не
имеющей конкретных значений исходных данных).
Логико-алгоритмическое мышление определяется следующими
компонентами:
1.Анализ требуемого результата и выбор на этой основе исходных
данных для решения проблемы.
2.Выделение операций, необходимых для решения.
3.Выбор исполнителя, способного осуществлять данные операции.
4.Упорядочение операций и построение модели процесса решения.
5.Реализация процесса решения и соотнесение результатов с тем, что
следовало получить.
6.Коррекция исходных данных или системы операций в случае
несовпадения полученного результата с предполагаемым.
Формирование у учащихся 5-6 классов данных специфических свойств
мышления представляет значительную трудность. Поэтому главной задачей
учителя информатики является развитие у учащихся среднего школьного
возраста данного типа мышления за счёт выработанной системы заданий, а
также благодаря специальному программному обеспечению.