Для связи в whatsapp +905441085890

Алгоритмическое мышление — Мышление с точки зрения психологии и педагогики

Сегодня отдельные лица, группы, команды и организации все больше зависят от своей осведомленности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем принимать меры, необходимо проделать большую работу по сбору, обработке, пониманию и анализу информации. Поиск рациональных решений в любой области требует обработки больших объемов информации, что зачастую невозможно без использования специализированных технических ресурсов.

Рост объема информации был особенно заметен в середине XX века. Лавинный поток информации обгонял людей и не позволял им в полной мере воспринимать эту информацию. Становится все труднее найти свой путь в ежедневном новом потоке информации. Иногда создание нового материального или интеллектуального продукта становится более выгодным, чем поиск аналога, сделанного ранее.

Ряд причин привел к довольно парадоксальной ситуации: в мире накопился огромный потенциал информации, но люди не могли использовать его в полной мере из-за своих ограниченных возможностей.

Информационный кризис заставил общество искать выход из этой ситуации. Внедрение компьютеров, современных средств обработки и передачи информации в различные сферы деятельности привело к новому эволюционному процессу под названием «информатизация» в развитии человеческого общества, который находится на стадии промышленного развития.

В настоящее время все страны мира так или иначе осуществляют процесс информатизации. Ошибочно выбранная стратегия информатизации или ее недостаточная динамика и мобильность могут привести к значительным, а порой и кардинальным изменениям во всех сферах жизни страны.

В любой стране, независимо от уровня ее развития, понимается неизбежность и необходимость так или иначе реализовать идеи информатизации общества.

Для свободной ориентации в информационном потоке человек должен иметь информационную культуру как одну из составляющих общей культуры.

Информационная культура поглощает знания из тех наук, которые способствуют ее развитию и адаптации к определенному виду деятельности (кибернетика, информатика, теория информации, математика, теория разработки баз данных и ряд других дисциплин). Неотъемлемой частью информационной культуры является знание новых информационных технологий и умение использовать их как для автоматизации рутинных операций, так и в необычных ситуациях, требующих нетрадиционного, творческого подхода.

В информационном обществе акцент делается на социальном производстве, что значительно повышает требования к уровню образования всех участников. Поэтому в программе информатизации особое внимание должно быть уделено информатизации образования как направлению, связанному с приобретением и развитием информационной культуры человека. Это, в свою очередь, ставит образование в положение «объекта» информации, где необходимо изменить содержание образования таким образом, чтобы будущий специалист обладал не только общеобразовательными и профессиональными знаниями в области информатики, но и необходимым уровнем информационной культуры.

Алгоритмическое мышление  - Мышление с точки зрения психологии и педагогики

Мышление с точки зрения психологии и педагогики


Одной из целей курса пропедевтической информатики является развитие алгоритмического и логического мышления.

Разумное мышление является наиболее обобщенной и опосредованной формой психической рефлексии, которая устанавливает связи и взаимоотношения между когнитивными объектами.

Мышление радикально расширяет возможности человека в его стремлении узнать все, что его окружает, в большем масштабе, даже до невидимого. Человек не только воспринимает окружающий его мир, но и стремится понять его. Понимание — это проникновение в суть предметов и явлений, осознание самого важного, существенного в них. Понимание становится возможным благодаря самому сложному когнитивно-познавательному ментальному процессу, называемому мышлением. В своем становлении мышление проходит через две стадии — предконцептуальную и концептуальную. Предконцептуальное мышление — это первый этап развития детского мышления, на котором мышление организовано иначе, чем у взрослых; мнения детей — единичны, о конкретном предмете. Когда они что-то объясняют, они сводят все к конкретному, знакомому. Большинство суждений — это суждения по сходству или суждения по аналогии, потому что память играет главную роль в мышлении на этом этапе. Самая старая форма доказательств — это пример. Учитывая эту особенность мышления детей, если Вы хотите убедить ребенка или объяснить ему что-то, необходимо подкрепить Вашу речь визуальными примерами.

При нормальном развитии происходит регулярная замена предконцептуального мышления конкретными образами на концептуальное (абстрактное) мышление, в котором используются компоненты понятий и формальных операций. Концептуальное мышление приходит не сразу, а постепенно, через ряд промежуточных стадий. Таким образом, Л.С. Выготский выделил пять этапов в переходе к формированию концепции. Первая стадия, в возрасте 2-3 лет, выражается в том, что когда ребенка просят собрать какие-то предметы, он собирает любые предметы, считая, что наложенные на них предметы подходят — это синкретизм мышления ребенка. На втором этапе дети используют элементы объективного сходства двух объектов, но уже третий объект может быть похож только на одну из первой пары — образуется цепочка парного сходства. Третий этап проявляется в возрасте 7-10 лет, когда дети могут сгруппировать набор объектов по признаку сходства, но не могут идентифицировать и назвать признаки, характеризующие этот набор. Наконец, к 11-14 годам подростки имеют концептуальное мышление, но оно все еще несовершенно, поскольку первичные концепции формируются на основе повседневного опыта и не подкрепляются научными данными. Полные концепции формируются на пятой стадии, в подростковом возрасте, когда использование теоретических предложений позволяет выйти за пределы собственного опыта. Таким образом, мышление развивается от конкретных образов к совершенным понятиям, обозначаемым словами. Концепция изначально отражает сходные, неизменные явления и объекты.

Существует множество классификаций типов мышления.

В зависимости от формы различают 3 типа мышления:

Визуальное — действие мышления — тип мышления, основанный на прямом восприятии объектов, реальном преобразовании ситуации в процессе действия объектами;

Визуальное — образное мышление — тип мышления, характеризующийся тем, что он основан на представлениях и образах; функции образного мышления связаны с представлением ситуации изменений в них, которые вы хотите получить в результате своей деятельности, трансформируя ситуацию;

Вербально-логическое мышление — это вид мышления, которое осуществляется с помощью логических операций с понятиями. Проводится различие между теоретическим и практическим, интуитивным и аналитическим, реалистическим и художественным, продуктивным и репродуктивным мышлением.

2) В зависимости от характера решаемых задач:

Теоретический — это мышление, основанное на выводах;

Практично — это мышление на основе преобразования материальных объектов.

3) В зависимости от степени применения различают два типа:

Спорный — он опосредуется полным логическим рассуждением (более развитое мышление);

интуитивный — основан на прямом восприятии объектов и явлений окружающей среды (менее развитое мышление).

4) В зависимости от степени новизны и оригинальности различают два типа: репродуктивный (репродуктивный) и продуктивный (творческий).

Результаты мышления выражаются в его формах:

Концепции;

Решения;

Вычеты.

Понятие — это форма мышления, отражающая общие и существенные свойства объектов и явлений, однородной группы. Каждая концепция отличается масштабом и содержанием. Содержание понятия — это знания об этих объектах.

Наши знания — это система понятий. Различают два типа понятий:

Конкретные понятия — они связаны с представлением и подходят для образной конкретизации, т.е. можно представить изображение объекта, названного этими понятиями.

Абстрактные понятия — они представлены свойствами объектов или отношениями между ними и не могут быть представлены образно.

Понятие «алгоритм», свойства и типы алгоритмов. Особенности алгоритмического мышления

Большинство действий, которые совершает человек, выполняются по определенным правилам. Их эффективность во многом зависит от того, насколько хорошо он представляет себе, что он должен делать в какой момент, в каком порядке, что должно быть результатом его действий, то есть насколько хорошо он представляет алгоритмическую природу своих действий. Без предварительного создания алгоритмов человеку будет сложно использовать различные автоматы и компьютеры на производстве и дома.

Таким образом, компиляция алгоритмов выполняемых человеком действий становится частью культуры мышления и поведения.

Семакин дает следующее определение: «Алгоритм — это последовательность инструкций, контролирующая работу любого объекта».

Н.В. Макарова определяет его так: «Алгоритм — это описание последовательности действий (плана), строгое выполнение которого приводит к решению поставленной задачи в конечное число шагов».

Н.Д. Угринович интерпретирует его так: «Алгоритм — это конечная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из исходного в конечное состояние, с точки зрения команд, понятных исполнителю».

Алгоритм является одним из основных понятий, используемых в различных областях знаний, но изучаемых в математике и информатике. Алгоритм начинается в начальной школе с уроков математики, где учащиеся осваивают алгоритмы арифметических операций, знакомятся с правилами вычитания числа из суммы, суммы из числа и так далее.

Алгоритм — это программа действий для решения задач определенного типа.

Свойства алгоритмов:

  1. свойство уникальности. Любая программа, указывающая алгоритм, должна состоять из конечного числа шагов, причем каждый шаг должен быть точно и однозначно определен.
  2. Свойство дискретности. Шаги в алгоритме должны выполняться в определенном порядке.
  3. Свойство разборчивости. Каждый шаг программы, определяющий алгоритм, должен состоять из исполняемых действий.
  4. Свойство эффективности. Программа, задающая алгоритм, должна быть спроектирована так, чтобы получить определенный результат.
  5. Характеристика массы. Программа, задающая алгоритм, должна быть применима к любой задаче рассматриваемого типа.

Таким образом, алгоритм дает возможность чисто механическим способом решить любую конкретную задачу класса одного и того же типа и предполагает наличие определенных свойств:

  • Алгоритм состоит из отдельных шагов;
  • на каждом этапе выполняется обработка входных данных (аргументов) и получение выходных данных (результатов);
  • результат каждого шага однозначно определяется аргументами;
  • количество шагов ограничено;
  • шаги алгоритма выполняются последовательно, в порядке их записи (естественный порядок выполнения);
  • есть способы изменить естественный порядок выполнения (контроль проектирования).

С понятием алгоритма тесно связано понятие «данные». В алгоритмическом аспекте данные — это информация, несущая полезный семантический заряд, представленная в формализованной форме, которая позволяет собирать, передавать, вводить и обрабатывать эту информацию с использованием заданных алгоритмов.

Алгоритмическое мышление и методы его развития

В то время как развитие системного, аналитического и алгоритмического мышления (т.е. теоретического) является целью преподавания информатики, нам необходимо определить объект педагогического воздействия (в данном случае личность и ее мышление) и найти профессиональные средства воздействия именно на личность, ее психологические характеристики, а не только способы формирования знаний, умений и привычек. Учителя должны всегда помнить, что мышление — это не что-то абсолютно самостоятельное и автономное, а элемент целостной системы «личности».

Важно также понимать и помнить, что мышление — это ментальный процесс, процесс интерпретации того, что воспринимается. Это означает, что даже одинаково воспринимаемые вещи понимаются по-разному, т.е. в процессе мышления восприятие интерпретируется в зависимости от ряда факторов: Возраст, образование, мировоззрение, жизненный опыт и т.д.

Важно, чтобы учитель понимал, что мыслительная деятельность может быть как «внутри», так и «снаружи». Назовем первый условно «внутренним информационным потоком», а второй — в устной форме «внешним информационным потоком». Как внутренние, так и внешние информационные потоки можно рассматривать как процессы, то есть можно построить динамические модели мышления и речи. Тогда под «внешним информационным потоком» можно понимать процесс вывода информации из нашей памяти и способ ее представления.

Для преподавателя информатики на современном этапе развития содержательной и методологической системы преподавания информатики необходимо уточнить, что я, преподаватель информатики, буду организовывать на своих уроках, какие задачи я буду выбирать, что я скажу ученикам, какое домашнее задание я дам, как я буду организовывать взаимодействие учащихся друг с другом и т.д., как изменять образ мышления, и как это делать в классе, как сделать так, чтобы в процессе этого сознательного воздействия на личность вышеуказанными методами и приемами происходили именно запланированные изменения в мышлении, а не только менялся объем знаний, навыков и привычек.

То есть, если учитель говорит себе: я «подделываю» революционное развитие личности, а не эволюционное, которое происходит постоянно и является побочным продуктом моих целенаправленных действий, направленных на формирование знаний, умений и способностей (как говорится «не благодаря, а вопреки»). Затем, помимо методов обучения информационным технологиям, он должен овладеть методами формирования понятий информатики и методами развития системного или теоретического мышления и применять их в сочетании с методами формирования знаний, умений и навыков. Это выполнимо, хотя освоение новых методов требует определенного времени и усилий. Важным моментом является то, что эти усилия в скором времени окупятся, как с точки зрения ускоренного изучения материала куррикулума, так и с точки зрения повышения эффективности образовательного процесса в целом, а также с точки зрения улучшения качества учебного процесса и атмосферы преподавания.

Появление информатики в начальной школе вполне естественно, учитывая, что именно в возрасте учеников начальной школы развивается их стиль мышления. Здесь уместна формулировка и решение педагогической задачи (формирование стиля оперативного мышления учащихся, готовящихся к выходу из школы в мир информационного общества). Несмотря на то, что на рабочем месте можно приобрести навыки работы с конкретными технологиями, стиль мышления, не выработанный в заданные природой сроки, остается неизменным. Позднее развитие мышления всегда опаздывает. Поэтому для того, чтобы подготовить детей к жизни в современном информационном обществе, необходимо, прежде всего, развивать логическое и алгоритмическое мышление, умение анализировать (различать структуру объекта, выявлять связи, распознавать принципы организации) и синтезировать (создавать новые схемы, структуры и модели). Важно отметить, что технология такого обучения должна быть массовой и широко доступной и не зависеть исключительно от способностей школ или родителей.

Во многих отношениях роль образования в области информатики в развитии мышления определяется последними достижениями в области моделирования и проектирования, в частности в области объектно-ориентированного моделирования и проектирования на основе присущего человеку концептуального мышления. Возможность выбора концептуальной системы для любого домена, представления его в виде набора атрибутов и действий, описания алгоритмов действий и схем логического умозаключения (т.е. того, что происходит в информационном логическом моделировании) улучшает ориентацию человека на этот домен и демонстрирует его развитое мышление.

Курс информатики можно рассматривать как часть курса математики, основной целью которого является формирование основ алгоритмического мышления у студентов. Под навыками алгоритмического мышления понимается способность решать проблемы различного происхождения, требующие наличия плана действий для достижения желаемого результата.

Алгоритмическое мышление, рассматриваемое как представление последовательности действий, вместе с образно-логическим мышлением, определяет интеллектуальные способности человека, его творческий потенциал. Навыки планирования, привычка точно и полно описывать свои действия, помогают студентам разрабатывать алгоритмы решения задач разного происхождения. Алгоритмическое мышление — необходимая часть научного мировоззрения. В то же время, она включает в себя некоторые общие навыки мышления, которые также полезны в более широком контексте. К ним относится, например, разделение задачи на подзадачи.

Для изучения алгоритмов школьнику требуется только умение выполнять арифметические операции над целыми числами. Комбинаторные объекты легко поддаются объектированию, с ними можно работать, а доказательства могут быть представлены методом полного перечисления. Познание можно осуществлять посредством активного использования игр, инсценировки заданий.

Обучение школьников основам алгоритмического мышления основано на концепции исполнителя. В последние годы эта идея получила признание среди преподавателей информатики, и большинство курсов основаны на таком подходе. Исполнителя можно представить как робота, оснащенного набором ключей. Каждая кнопка соответствует действию (возможно, довольно сложному), которое может выполнить робот. Нажатие кнопки вызывает соответствующее действие робота.

Робот действует в определенной среде. Для описания исполнителя необходимо указать среду, в которой он работает, и действия, которые он выполняет каждый раз при нажатии клавиши.

Задачи служат основой для введения должности устного переводчика. Оси, используемые в информатике, традиционны. Исключение составляет устный переводчик, представленный директором по строительству А.К. Звонкин представил исполнителя. Это одна из первых попыток познакомить студентов с концепцией параллельного программирования. Это знакомство основано на очень простом и в то же время очень информативном материале строительных кубов. Исполнители, после их введения, продолжают активно использоваться на протяжении всего курса.

Общая схема представления материала в курсе следующая: от конкретного к общему, от примера к концепции. Материал представлен в шесть этапов:

Манипуляция физическими объектами;

Театрализация;

Манипуляция объектами на экране компьютера;

Командный режим управления объектами экрана;

Управление экранными объектами с помощью линейных программ;

расширенное программирование с использованием процедур и других типовых конструкций.

Студенты должны знать и уметь применять основные понятия: Исполнитель, окружение исполнителя, конструкции, инструкции исполнителя, состояние исполнителя, алгоритм, простой цикл, разветвление, сложный цикл, условия, истинность условий, логические операции, эффективность и сложность алгоритмов, координаты на плоскости, преобразование программы, параллельное программирование.

Программное обеспечение, развивающее алгоритмическое мышление


Существует множество различных программ, которые способствуют развитию алгоритмического мышления у детей. Регулярное развивающее обучение, системно организованные обязательные задачи создают благоприятные условия для формирования такого ценного качества, как алгоритмическое мышление, так как независимость проявляется в активном и проактивном поиске решений проблем, глубоком и всестороннем анализе их условий, критическом обсуждении и обосновании решений, предварительном планировании и проигрыше различных вариантов решения. Компьютерные упражнения, как одна из многих форм обучения, должны быть подготовлены к предыдущему уроку и стать апофеозом обучения. Каждый урок информатики должен содержать компьютерные и некомпьютерные части. Их разумное сочетание должно определяться как методологическими, так и эргономическими требованиями.

Несмотря на то, что большинство программного обеспечения предназначено для развития того или иного навыка, оно должно, по возможности, иметь множественное методологическое применение. И действительно, многие средства обучения программного обеспечения пересекают различные педагогические линии.

Роботланд96

Новая версия хорошо известной ранней системы обучения информатике. Robotlandia 96 отличается от предыдущих версий более современным и удобным интерфейсом. Она включает в себя новые программы. В течение двух лет Robotlandia учит студентов решать логические задачи, управлять роботами и калькуляторами, открывать для себя мир фантастических красок, удивительных звуков и умных программ. Вниманию студентов предлагаются различные симуляторы, редакторы, простые и сложные актеры, книги для чтения. В программный комплекс также входят алгоритмические эскизы (Carrier, Monk, Horseman, Overflow и другие) и исполнители (Cucaracha and Corrector, Tournament of Connoisseurs), помогающие студентам тренировать алгоритмическое мышление.

Радуга в Компьютерах. 2-й класс.

Данный программно-методический комплекс предназначен для использования в учебном процессе во втором классе. Это продолжение «Радуги в компьютере 1». В комплекс входит 27 игр, предназначенных для освоения учебного материала по основным темам учебной программы второго класса. Рассматриваемые темы включают умножение и деление, сложение и вычитание, нахождение периметра и площади, операции с дробью, развитие навыков устной математики и многое другое. Игры на русском языке предназначены для развития словесного состава, анализа предложений, контроля орфографии и т.д. В этих играх развиваются зрительная память, алгоритмическое мышление, внимание, анализ позиционной структуры чисел, формализованное восприятие материала, логическое мышление в области количественных и пространственных отношений.

Просвет

Игра «Просвещение» входит в серию «Путешествие к разуму». Игра поощряет развитие навыков анализа, обобщения, сравнения и контраста.

На странице курсовые работы по психологии вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Психология».

Читайте дополнительные лекции:

  1. Основные положения семейной коммуникативной психотерапии — Особенности семейной психотерапии
  2. Взаимосвязь свойств темперамента и уровня тревожности подростков — Изучение темперамента — история и современность
  3. Понятие аффекта и его отличительные признаки
  4. Конфликт как категория психологии: общее понятие, причины возникновения и стадии конфликта
  5. Типы шкал и методы измерения ощущений
  6. Валлон Анри, французский психолог, нейропсихиатр, педагог
  7. История развития экспериментальной психологии
  8. Активный метод исследования — Разновидности методов исследований в психологии
  9. Представления о любви у подростков и юношей
  10. Изменение психологии и поведения людей под влиянием условий их жизни