Краткое описание системы программирования КуМир
В 1985 году академик Андрей Петрович Ершов с группой соавторов подготовил школьный учебник "Информатика-9". В этом учебнике была введена алголоподобная нотация для записи алгоритмов – так называемый школьный алгоритмический язык. Летом 1985 года на механико-математическом факультете МГУ был реализован Е-практикум – система программирования на этом языке с удобным современным интерфейсом. Годом позже Е-практикум вместе с комплектом учебных миров Робот, Чертежник, Двуног, Вездеход и др. Был реализован на Ямахах, Корветах, УК НЦ и получил широкое распространение. Сегодня существует реализация на IBM.
С 1985 по 1989 гг. Этот язык дорабатывался, и описание ядра окончательной версии появилось в учебнике 1990 года "Основы информатики и вычислительной техники" под редакцией А.Г.Кушниренко, Г.В.Лебедева и Р.А.Свореня.
Система программирования КуМир (Комплект Учебных Миров), поддерживающая этот учебник, была выпущена в свет предприятием ИнфоМир в 1990 году. Язык этой системы также называется КуМир.
Система программирования Кумир имеет ряд неоспоримых плюсов:
- Она бесплатна и специально разработана в НИИСИ РАН по заказу Российской Академии Наук и распространяется свободно на условиях лицензии GNU 2.0
- КУМИР на русском языке, все конструкции команды и переменные мы можем задавать простыми русскими словами
- В ней есть 5 различных исполнителей, которые помогут учащимся понять, что такое алгоритм и научиться писать их. С их помощью можно создавать и решать интересные задачи, которые почти в игровой форме помогут детям освоить работу с ветвлениями и циклами, что очень важно.
- Открытость – динамическое подключение внешних исполнителей дает возможность преподавателю выбирать те из них, которые он сочтет необходимыми в данном курсе или на данном уроке.
Исполнителей должно быть несколько
Авторы считают, что исполнителей в школьном курсе должно быть не меньше двух. Иначе очень трудно понять, зачем ЭВМ отделена от исполнителей и кто же, собственно говоря, понимает программу: Робот или ЭВМ.
- В ней есть готовые алгоритмические конструкции, которые можно вставлять с помощью команды меню Вставка в свою программу.
- Отступы проставляются автоматически, что позволяет приучить учеников к правильно отформатированному коду и его наглядному представлению.
- В ней есть справка на русском языке, которая поможет в постижении основ программирования не только учащимся, но и учителю информатики.
- Её можно установить и работать как в Windows так и в Linux.
- Визуализация работы программы на графическом экране упрощает понимание и освоение управляющих конструкций языка для учащихся с любым стилем мышления;
Во время ввода или исправления программы компилятор КуМира постоянно обрабатывает вносимые человеком изменения и постоянно выдает на полях программы предупреждения о замеченных ошибках или несоответствиях; отслеживаются все синтаксические ошибки, которые в принципе обнаружимы при редактировании: ошибки в записи выражений, попытки изменить значения аргументов процедуры, несоответствие параметров при вызове по числу и типу и т.д. (в любой момент редактирования программа готова к выполнению без малейшей задержки);
- Структурная организация данной среды максимально приближена к среде ТурбоПаскаль и переход от одной к другой осуществляется легко и безболезненно.
- Объектно-ориентированный подход – конструкция "исполнитель" поддерживает понятие информационной модели и одновременно современную объектно-ориентированную технологию.
Методика построения курса
Цель курса — развить алгоритмический стиль мышления.
Курс построен на трех глобальных методических принципах:
1) все познается через работу;
2) проблемный подход;
3) выделение алгоритмической сложности в «чистом виде».
В основу данной разработки положена концепция развивающего обучения. В русле данной концепции используется дифференцированный подход, как к содержанию, так и к методам обучения в зависимости от уровня развития мышления каждого конкретного ребенка. Содержательная насыщенность рекомендуемых базовых курсов такова, что для успешного (на 4 и 5) его усвоения необходимы как минимум два условия: достаточно хорошо сформированный уровень мыслительных операций обобщения, классификации и т.д., а также наличие достаточно высокого уровня мотивации на получение хорошего объема знаний по предмету. Понятно, что не все учащиеся (по тем или иным причинам) обладают высоким уровнем развития мышления или достаточным уровнем мотивации.
Индивидуальный подход и дифференцированная структура программы – эти два фактора положены в основу предлагаемой модели обучения. Модель состоит из трех основных блоков:
1. Психологическая диагностика на момент начала обучения. Работа в этом направлении состоит из:
o работа с классным журналом – важно понять, какова "научная направленность" каждого ученика (гуманитарные науки, естественнонаучные или точные);
o на первых уроках работа над построением простейших блок-схем, в основу которых положены как модели явлений и закономерностей некоторых классических наук, так и "бытовые" - это дает возможность составить представление о способности учащихся к анализу и обобщению уже имеющегося материала из других областей знаний;
o беседа с каждым ребенком на тему о том, определился ли он в выборе профессии - эта часть работы дает возможность определить уровень мотивации на изучении предмета.
2. Различное содержание и методы обучения не только в разных классах одной параллели, но и в разных группах одного класса. На основе диагностики выделяются как минимум три группы: учащиеся с низким, средним и высоким уровнем развития мышления.
Первоочередная задача и основное содержание обучения в первой группе - формирование творческого мышления; во второй - формирование "системного" мышления.
Для успешного решения поставленных задач используются:
o введение системы индивидуальных заданий для каждого ученика (это дает возможность непрерывной диагностики уровня усвояемости материала и уровня изменения "склада мышления");
o создание такого психологического климата, когда нет хороших или плохих учеников, а есть те, кому этот предмет "дается легче" и те, кому предмет "дается труднее" (это достигается исключением такого метод опроса, как ответы у доски, и внедрением системы зачетных недель);
o усиление внимания на практическую значимость получаемых знаний (это дает возможность повысить уровень мотивации).
3. Непрерывное определение соответствия выбранной стратегии обучения уровню развития учащегося и при необходимости корректировка программы.