Личный кабинет

Разработка элективного курса информационно-технологического профиля «Динамические типы данных»


Разработка элективного курса информационно-технологического профиля «Динамические типы данных»

Авторы: Преподаватель — методист кафедры АРЦДО Мурталиева Радмила Рызабековна, учитель информатики МОУ «Гимназия № 3» Харченко Марианна Сергеевна

Тезисы. Элективный курс «Динамические типы данных» в профильном обучении образовательной области информатика занимает важное место в подготовке учеников к дальнейшему обучению.

Изучение темы «Динамические типы данных» в рамках элективного курса в профильном обучении образовательной области информатика идет с использованием электронного учебного пособия «Динамические типы данных». В данном пособии для изучения темы более полно и наглядно раскрыто понятие линейного списка, однонаправленного и двунаправленного списков, стека, дека и очереди. Имеется попытка сформировать и закрепить познавательный интерес к данной теме у учащихся, выявить и развить творческие способности в использовании полученного навыка при программировании.

Содержание элективного курса «Динамические типы данных» включает в себя 6 тем: типы данных, списки, однонаправленный и двунаправленный список, циклический список, очередь, стек, дек — и проверку знаний — тест.

Элективный курс определяет содержание лекций, ряд лабораторных работ для самостоятельной работы учащихся с различными видами списка, анализ полученных результатов и проверку полученных знаний.

Элективный курс «Динамические типы данных» в профильном обучении образовательной области информатика занимает важное место в подготовке учеников к дальнейшему обучению.

Ознакомление с новой темой «Динамические типы данных» происходит с помощью разработанного электронного учебного пособия.

Основная цель курса.

Сформировать у учащихся представление о динамических типах данных, научиться работать с различными видами списков.

Задачи курса:

1) актуализация и формирование знаний о динамических типах данных, линейном списке, однонаправленном и двунаправленном списке, циклическом списке, стеке, деке и очереди;

2) формирование познавательного интереса у учащихся к информатике;

3) формирование у учащихся знаний, умений и навыков при работе с электронным пособием «Динамические типы данных»;

4) Развитие у учащихся творческих способностей.

Содержание элективного курса «Динамические типы данных» включает в себя 6 тем: типы данных, списки, однонаправленный и двунаправленный список, циклический список, очередь, стек, дек — и проверку знаний — тест.

Элективный курс определяет содержание лекций, ряд лабораторных работ для самостоятельной работы учащихся с различными видами списка, анализ полученных результатов и проверку полученных знаний.

Отдельные темы курса, достаточно полно и глубоко освещенные в литературе, по рекомендации преподавателя могут быть предложены учащимся для самостоятельного изучения.

Помимо содержания каждой теоретической темы программой определены основные понятия.

В процессе изучения курса учащиеся должны знать:

— теоретические основы данного элективного курса;

— возможности динамических типов данных и механизмы их реализации с помощью процессора;

— терминологию динамических типов данных;

— методы работы со списками;

— требования и особенности использования наглядных и технических средств обучения при изучении данной темы: методы работы с электронно-учебным пособием;

В процессе изучения курса учащиеся должны уметь:

— различать виды списков и уметь с ними работать;

— применять терминологию динамических типов данных;

— изучать поставленную перед ними задачу и разрабатывать алгоритм для её решения;

— использовать технические средства обучения на занятиях элективного курса.

Курс «Динамические типы данных» заканчивается тестом.

Разработанный элективный курс физико-математического профиля «Динамические типы данных» рассчитан на 14 часов (семь двухчасовых занятий), из них 6 часов лекций, 8 — практических занятий.

Форма контроля — тест.

Тематическое планирование


Тема урока

Всего часов

В том числе

Лекций

Практик

1

Типы данных. Списки

2

1

1

2

Однонаправленный и двунаправленный список

2

1

1

3

Циклический список

2

1

1

4

Очередь

2

1

1

5

Стек

2

1

1

6

Дек

2

1

1

7

Тест

2

-

2

Итого аудиторных часов

14

6

8

Количество часов самостоятельной работы учащихся

3

-

3

Всего часов на усвоение материала

17

6

11

Прежде чем приступать к изучению данной темы необходимо осветить основные понятия, записать основные определения, которые помогут учащимся в освоении нового материала. Такие как: динамическая (ссылочная) реализация, деревья, списки, указатели.

Динамическая (ссылочная) реализация не является реализацией какого-либо определенного типа данных; это — общий механизм, с помощью которого можно реализовывать самые различные абстрактные структуры, как новые, так и ранее рассмотренные.

Деревья — это особый вид списков, в котором каждый элемент содержит несколько указателей.

Списки — это динамический структурный тип, элементы которого являются записями и содержат в себе поля, являющиеся указателями на другие элементы из списка.

Указатели — это специальный тип данных, служащий для реализации динамических типов данных.

Рассматриваемая тема носит ознакомительный характер, целью не является научить учащихся решать задачи на каком-либо языке программирования по данной теме, учащиеся должны понять принцип работы того или иного списка, используя для этого готовое электронное пособие, разработанное по данной теме.

Программное средство разработано для более удобного преподнесения материала по теме «Динамические типы данных» на элективных занятиях по информатике в школе. Главная цель данного электронного пособия, — сформировать у учащихся представления об основных понятиях темы «Динамические типы данных», сформировать знания о принципах построения и работы однонаправленного, двунаправленного, циклического списков, очереди, стека и дека, закрепить в сознании разницу различных видов списка, чтобы в дальнейшем применить полученные знания при решении задач и создании программ на различных языках программирования.

Рекомендации к ведению уроков.

Первый урок можно провести в форме лекции о динамических типах данных и демонстрации работы с электронным пособием.

Цели первого урока:

1) Дать учащимся на качественном уровне необходимый подготовительный материал, который включает в себя:

— Определение списка;

— Определение линейного списка;

— Операции со списками;

— Виды списков.

При этом не надо требовать заучивания наизусть определений. Главным принципов является понимание функционирования списков.

Второй урок следует посвятить знакомству с однонаправленным и двунаправленным списком. Одновременное рассмотрение двух видов списка на одном уроке имеет очень важный характер: для более успешного освоения этих видов списка необходимо применять принцип аналогии и сравнения. Чтобы понять и лучше запомнить реализацию (принцип работы) однонаправленного списка, удобно сравнить его с двунаправленным списком и наоборот.

Для знакомства с этими видами списка необходимо выполнить с помощью демонстрационной программы две лабораторные работы № 1 и № 2.

После запуска программы при нажатии на кнопку «Теория» появляется окно с теоретическим материалом. Учащиеся должны внимательно ознакомиться с новым материалом и обратить внимание на примеры создания однонаправленного списка, добавления и удаления элементов. Аналогично проводится работа с двунаправленным списком.

После ознакомления с теоретическим материалом учащимся необходимо открыть лабораторную работу № 1, внимательно ознакомиться с заданием и преступить к выполнению. Аналогично выполняется Лабораторная работа № 2.

Ученики выполняют лабораторные работы. При выборе одной из лабораторных работ на экране отображается только тот вид списка, для которого выбрана лабораторная работа и сам текст выбранной лабораторной работы, т. е. задания, которые необходимо выполнить. В ходе выполнения лабораторной работы к некоторым из выполняемых действий в комментарии на главной форме программы отображаются пояснения, которые носят информативный характер.

Лабораторная работа № 1

1) Нажмите кнопку «Теория» для однонаправленного списка. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<<» и «>>» служат для перемещения указателя по однонаправленному списку.

a) Переместитесь вправо до 3 элемента;

b)Переместитесь влево (см. комментарий);

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в однонаправленный список.

a) Добавьте 4, 5, 7-м элементами число 99;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из однонаправленного списка.

b) Удалите 7, 8, 10 элементы;

c) Добавьте последним число 999;

Лабораторная работа № 2

1) Нажмите кнопку «Теория» для двунаправленного списка. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<< и >>» служат для перемещения указателя по двунаправленному списку.

a) Переместитесь вправо до 7-го элемента;

b) Переместитесь влево до 1-го элемента;

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в двунаправленный список.

a) Добавьте 2, 9-м элементами число 66;

b) Добавьте 4, 7-м элементами число 55;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из двунаправленного списка.

d) Удалите 7, 8, 10 элементы;

e) Добавьте последним число 888.

Третий урок посвящен изучению принципов работы циклического списка. Прежде чем приступить к новой теме, необходимо повторить материал, пройденный на прошлом уроке. Определить основные понятия и принципы работы однонаправленного и двунаправленного списка. Выяснить сходства и различия этих видов списка.

Затем с помощью демонстрационной программы учащиеся знакомятся с теоретическим материалом (кнопка «Теория» для циклического списка) и выполняют лабораторную работу № 3, которая способствует пониманию отличия циклического списка от однонаправленного и двунаправленного списка, а также способствует пониманию принципа работы циклически связного списка.

Лабораторная работа № 3

1) Нажмите кнопку «Теория» для циклического списка. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<<» и «>>» служат для перемещения указателя по циклическому списку.

a) Переместитесь вправо до 5-го элемента;

b) Переместитесь влево до 1-го элемента (см. комментарий);

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в циклический список.

a) Добавьте 3, 6-м элементами число 77;

b)Добавьте 2, 7-м элементами число 88;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из циклического списка.

c) Удалите 7, 1, 10 элементы;

d)Добавьте последним число 777.

На четвертом занятии следует раскрыть понятие линейного списка «Очередь». Необходимо провести аналогию между однонаправленным, двунаправленным и циклическим списком. До знакомства с теоретическим материалом можно побудить учащихся сформулировать гипотезу о принципе работы данного вида списка, путем проведения аналогии с жизненной ситуацией, т. е. сравнить с живой очередью. После знакомства с теоретическим материалом по теме «Очередь», определить подтвердилась или оказалась ложной поставленная гипотеза, сравнить этот вид списка с выше перечисленными, пройденными ранее. Выполнение лабораторной работы № 4.

Лабораторная работа № 4

1) Нажмите кнопку «Теория» для очереди. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<< и >>» служат для перемещения указателя по очереди.

a) Переместитесь вправо до 7-го элемента;

b) Переместитесь влево до 1-го элемента (см. комментарий);

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в очередь.

a) Добавьте 6-м элементом число 44 (см. комментарий);

b) Добавьте в очередь число 33;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из очереди.

c) Удалите 10 элемент (см. комментарий);

d) Добавьте последним число 222;

e) Удалите 2 элемента из очереди.

Тема пятого урока «Стек».

Цель: раскрыть понятие линейного списка «Стек».

Для закрепления полученной информации необходимо выполнить лабораторную работу № 5.

Лабораторная работа № 5

1) Нажмите кнопку «Теория» для стека. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<< и >>» служат для перемещения указателя по стеку.

a) Переместитесь вправо до 6-го элемента (см. комментарий);

b)Переместитесь влево до 2-го элемента (см. комментарий);

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в стек.

a) Добавьте 6-м элементом число 11 (см. комментарий);

b)Добавьте в стек число 30;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из стека.

c) Удалите 2 элемент (см. комментарий);

d) Добавьте последним число 111;

e) Удалите 3 элемента из стека;

Шестое занятие посвящено теме «Дек».

Цель: раскрыть понятие линейного списка «Дек».

Лабораторная работа № 6

1) Нажмите кнопку «Теория» для стека. Внимательно изучите теоретический материал.

2) Нажмите кнопку «Создать» для формирования списков.

Кнопки «<< и >>» служат для перемещения указателя по деку.

a) Переместитесь вправо (см. комментарий);

b)Переместитесь влево (см. комментарий);

Кнопка «Добавить» служит для добавления элемента в дек.

a) Добавьте 5-м элементом число 13 (см. комментарий);

b)Добавьте в начало дека число 31;

c) Добавьте в конец дека число 41;

Кнопка «Удалить» служит для удаления элемента из дека.

d)Удалите 2 элемента из начала дека;

e) Удалите 1 элемент с конца;

f) Добавьте последним число 100;

Завершающий урок по теме «Динамические типы данных» следует посвятить обобщению и проверке полученных знаний.

Цели:

1) Закрепить полученные знания по пройденному курсу.

2) Выяснить результативность полученных знаний с помощью теста.

3) Сформировать у учащихся познавательный интерес к информатике.

После запуска электронной обучающей программы учащимся следует внимательно просмотреть теоретический материал по пройденному курсу. Особое внимание стоит обратить: на определения списков, на то, как добавляется и исключаются элементы из списков, на сходства и различия списков.

Для запуска теста необходимо в меню «Сервис» выбрать команду «Тест». На экране появится окно «Тест». Для того чтобы преступить к прохождению теста, необходимо нажать кнопку «Ok».

При появлении окна «Результат», для получения оценки — кнопка Результат.

Используемая литература:

1. Абрамов С. А., Гнездилова Г. Г., Капустина Е. Н., Селюн М. И. Задачи по программированию. М.: Наука, 1988. — 143 с.

2. Альфред В. Ахо, Джон Э. Хопкрофт, Джеффри Д. Ульман: «Структуры данных и алгоритмы». Издательский дом «Вильямс» М.: 2000.

3. Вирт Никлаус «Алгоритмы и структуры данных», М.: Мир, 1989. — 411 с.

4. Дайитбегов Д. М., Черноусов С. А. Основы алгоритмизации и алгоритмические языки. М.: Финансы и Статистика, 1992. — 432 с.

5. Кузнецов А. А. Элективные курсы образовательной области «Информатика» / Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область «Информатика» / Министерство образования РФ — Национальный фонд подготовки кадров. —  М.: Вита-Пресс, 2004. — 132 с.

6. Могилев А. В. Информатика (3-е издание). М.: 2004. — 507 с.

7. Подласый И. П. Педагогика. —  М.: 2000.

8. Сборник программ элективных курсов по информатике / Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование», 2005. № 5. —  М.: Образование и информатика, 2005. — 112 с.

9. Элективные курсы в профильном обучении/Министерство образования РФ — Национальный фонд подготовки кадров. —  М.: Вита-Пресс, 2004. — 144 с.

10. Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область "Информатика"/ Министерство образования РФ — Национальный фонд подготовки кадров. —  М.: Вита-Пресс, 2004. — 112 с.

Добавлено: 30.09.2006
Рейтинг: -
Комментарии:
0
Просмотров 5150
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2020. 12+