Об`єктно-орієнтоване середовище програмування Object Pascal в профільному курсі інформатики

ЗМІСТ

ВСТУП

ГЛАВА I. Об'єктно-ОРІЄНТОВАНИЙ ПІДХІД У програмуванні

1. 1 Основні поняття Object Pascal

1.2 Структура обробника події на мові Object Pascal

1.3 Ідентифікатори, зарезервовані слова та коментарі

1.4 Поняття синтаксису

РОЗДІЛ II. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО НАВЧАННЯ УЧНІВ ПРОГРАМУВАННЯ НА Профільні курси

1.1 Цілі профільного навчання.

1.2 Курси за вибором з інформатики в системі профільного навчання

1.3 елективний курс "Програмування в середовищі Delphi"

1.4 Методичні матеріали по вивченню програмування на мові Object Pascal в середовищі Delphi

ВИСНОВОК

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Інформатика в силу значної прикладної складової змісту навчання представляє собою природну сферу диференціації навчання. Профільне навчання інформатики відповідає потребам різних напрямків спеціалізації в старших класах і саме тому вже досить широко використовується в шкільній практиці. Але поряд з очевидним позитивним досвідом з'являються і негативні тенденції у формуванні змісту профільного навчання.

Останні роки характеризувалися зменшенням кількості годин на вивчення алгоритмізації і програмування в старшій школі, що було об'єктивно пов'язано з бурхливим розвитком ІТ. Надмірне захоплення «користувальницької компонентою» витіснило вивчення цих питань не тільки з деяких профільних курсів, але навіть з ряду підручників. При явне поліпшення оснащення шкіл комп'ютерною технікою рівень загальноосвітньої підготовки випускників помітно знизився.

Схожі проблеми з'явилися в багатьох країнах.

Виключення з навчальної програми питань, пов'язаних з алгоритмізацією і програмуванням через погане сприйняття учнями вкрай необгрунтовано. При профільному навчанні не тільки зміст, але і методичні підходи до вивчення основ алгоритмізації та програмування повинні бути різні. Ця необхідність викликана напрямком спеціалізації, кількістю годин, психологічними особливостями мислення учнів.

Сучасні вимоги концепції модернізації російської освіти припускають «орієнтацію освіти не лише на засвоєння ОН певної суми знань, а й на розвиток його особистості, його пізнавальних і творчих здібностей. Загальноосвітня школа повинна формувати цілісну систему універсальних знань, умінь і навичок, а також досвід самостійної діяльності й особистої відповідальності учнів, тобто ключові компетентності, що визначають сучасну якість освіти ».

Такий підхід дозволяє:

• вибудовувати логічно пов'язану послідовність вивчення змісту курсу;

• реалізувати діяльнісний підхід у вивченні основних розділів теоретичної інформатики;

• здійснювати підготовку учнів до ЗНО.

Вивчення основ алгоритмізації та програмування в базовому курсі інформатики здійснюється на структурних мовами програмування BASIC і PASCAL. Але з розвитком нових інформаційних технологій, заснованих на принципах об'єктно-орієнтованого програмування, стає актуальним питання вивчення об'єктно-орієнтованого програмування в рамках профільних курсів.

Об'єктно-орієнтоване програмування (ООП) - це методика розробки програм, в основі якої лежить поняття об'єкта як певної структури, що описує об'єкт реального світу, його поведінку. Завдання, яке вирішується з використанням методики ООП, описується в термінах об'єктів і операцій над ними, а програма при такому підході являє собою набір об'єктів та зв'язків між ними. Іншими словами можна сказати, що об'єктно-орієнтоване програмування являє собою метод програмування, який багато в чому нагадує нашу поведінку.

Об'єктний підхід може і повинен стати звичним в плануванні навчальної діяльності та організації занять. Саме цей підхід дозволяє перейти вчителю з рівня простого виконавця чиїхось глобальних задумів - «гвинтика великої системи» на рівень стратега, створює необхідні умови для максимальної реалізації здібностей кожного учня.

Виникає потреба в елективних курсів, який передбачає розгляд основних понять об'єктно-орієнтованого програмування, роботи великим числом готових компонентів і створення власних, ознайомлення з базисом мови візуального моделювання необхідних для випускників, які вирішили пов'язати свою подальшу професійну діяльність з програмуванням.

Таким чином, актуальність дослідження визначається сучасними тенденціями у розвитку інформатики як науки, зокрема, переходом до програмування на основі об'єктно-орієнтованої методології.

Об'єкт дослідження: процес навчання учнів інформатики в загальноосвітній школі.

Предмет дослідження: процес навчання алгоритмізації та програмування на старшій ступені школи.

Мета дослідження: розробка і теоретичне обгрунтування методики навчання алгоритмізації та програмування в профільному курсі інформатики.

Гіпотеза: методика навчання алгоритмізації та програмування, заснована на застосуванні технології візуального проектування в середовищі Object Pascal, дозволить підвищити:

• рівень засвоєння основ об'єктно-орієнтованого програмування;

• ефективність розвитку розумової діяльності учнів.

Для досягнення мети дослідження і перевірки гіпотези вирішувалися наступні завдання:

1. Проведення аналізу стану проблеми навчання алгоритмізації і ОВП в школі та обгрунтування доцільності вивчення школярами даного розділу з використанням візуального проектування в профільному курсі інформатики;

2. Визначення основних принципів побудови методичної системи навчання ООП і технології візуального проектування;

3. Вивчити наукову, навчально-методичну та психолого-педагогічну літературу з проблеми дослідження;

4. Визначити місце алгоритмізації та програмування в профільній школі та роль елективних курсів у системі профільного навчання;

Практична значимість дослідження полягає у визначенні змісту теоретичного матеріалу, спрямованого на формування спеціальних знань і умінь при вивченні теми "Алгоритмізація та програмування" в профільному курсі інформатики.

ГЛАВА I. Об'єктно-ОРІЄНТОВАНИЙ ПІДХІД У програмуванні

1. 1 Основні поняття Object Pascal

Object Pascal створювався співробітниками компанії Apple Computer (деякі з яких були учасниками проекту Smalltalk) спільно з Никлаусом Віртом (Niklaus Wirth), творцем мови Pascal. Object Pascal відомий з 1986 року і є першим об'єктно-орієнтованою мовою програмування, який був включений в Macintosh Programmer's Workshop (MPW), середовище розробки для комп'ютерів Macintosh фірми Apple.

У цій мові немає методів класу, змінних класу, множинного успадкування та метаклассов. Ці механізми виключені спеціально, щоб зробити мову простим для вивчення початківцями "об'єктними" програмістами.

У табл. 1 наведені загальні характеристики Object Pascal.

Таблиця 1. Object Pascal.

В останні роки цей мова стала дуже популярний завдяки системі Delphi фірми Borland.

Знайомство учнів 10 класу профільного курсу з програмуванням краще починати з мови Object Pascal. Вибір саме цієї мови обумовлений декількома причинами:

• мова спочатку розроблявся для навчання програмуванню;

• є дуже ефективна система програмування на Object Pascal - Система Delphi.

Мова Pascal був запропонований у 1970 р. швейцарським професором Никлаусом Віртом (Niklaus Wirth) як мова для навчання програмуванню як систематичній дисципліні. Практично відразу більшість університетів перейшли до викладання Pascal. Новий поштовх до розвитку мова отримала 20 листопада 1983 з появою його першої реалізації для IBM PC, розробленої фірмою Borland - Turbo Pascal. Повна версія системи вміщалася тоді в 130 кілобайт. Сама мова Turbo Pascal був дещо змінений у порівнянні з віртовскім Паскалем, але не втратив при цьому своєї простоти і наочності. Потім до 1992 р. Turbo Pascal успішно розвивався і удосконалювався і «дожив» до версії 7.0. Відзначимо головні достоїнства мови Pascal:

• простота (в мові всього кілька операторів);

• суворий контроль за програмістом (на початковому етапі програмування це дуже корисно);

• гнучка система типів даних (практично будь-яка структура може бути описана на Pascal);

• чітка ідеологія структурного програмування.

Головний недолік:

• через необхідність описів трохи завищений обсяг програми.

На початку 90-х років стало ясно, що майбутнє за візуальними системами ніби Windows. Borland вирішує кардинально змінити свій Turbo Pascal, щоб він дозволяв легко створювати програми під Windows. Було вирішено дотримуватися принципів так званого «візуального» програмування: всі елементи, з яких можна будувати програму, повинні бути показані на екрані, а програміст за допомогою миші перетягує їх в свою програму.

Виявилося, однак, що візуальне програмування дуже важко реалізувати в рамках структурного підходу. Тому стали дотримуватися іншого підходу - об'єктно-орієнтованого. У результаті внесення елементів об'єктно-орієнтованого програмування в мову Pascal вийшов Object Pascal. Крім цього, програми зробили подієво-орієнтованими, що досить природно при роботі в графічній операційній системі, якою є Windows. Створена візуальна система програмування отримала назву Delphi.

1.2 Структура обробника події на мові Object Pascal

Програма на мові Object Pascal складається із заголовка і секцій опису. Оброблювач події також складається із заголовка і секцій опису.

Структура обробника події на Object Pascal:

<Заголовок обробника> <тіло обробника>

Delphi створює потрібні заголовка автоматично, і поки їх структуру ми розглядати не будемо.

Приклад заголовка обробника події:

procedure TForral. ButtonlClick (sender: TObject);

Тіло програми і обробника події складається з секцій опису. Кожна секція опису починається певним зарезервованим словом. Можливі такі секції опису:

• Секція констант. Починається з зарезервованого слова const. У ній описуються константи - величини, які в процесі роботи програми не змінюються. Константи потрібні для того, щоб у програмі не було «магічних чисел» - незрозумілих значень, що зустрічаються в її тексті. Наприклад, якщо потрібно робити якісь обчислення з кількістю днів у тижні (7), то треба оголосити константу, приміром, DaysInWeek = 7, а не використовувати в тексті програми незрозуміле «магічне число» 7. Приклад секції констант: const DaysInWeek = 7;

• Секція типів. Починається з зарезервованого слова type. Як вже говорилося вище, у мові Pascal все повинно бути описано. У тому числі, повинні бути описані всі комірки пам'яті, які використовуються в програмі. Такі осередки пам'яті називаються змінними, Кожна змінна має тип, що показує, що саме може в ній перебувати, Приміром, змінна може мати тип «ціле число, або« неціле число », або« рядок »і т. д. У мові Pascal є багато стандартних типів змінних (наприклад, всі перераховані вище типи є стандартними). Однак може виникнути необхідність описати нестандартний, «власні» тип. Тому дана секція застосовується для опису нестандартних типів. Ми поки не знайомі навіть зі стандартними типами, тому поки ця секція нам не знадобиться.

• Секція змінних. Починається з зарезервованого слова var. Поняття змінної в програмуванні виключно важливо, тому цьому поняттю буде присвячено окремий розділ. Поки ж визначимо застосувавши наступним чином: змінна - це комірка пам'яті, що має ім'я та тип і здатна зберігати деяке значення. Ще раз підкреслимо, що всі змінні, використовувані в програмі, повинні бути попередньо оголошені.

Приклад секції змінних

var A: integer;

Секція для користувача процедур і функцій. Починається з одного із зарезервованих слів procedure або function. У мовою Object Pascal є велика кількість стандартних функцій: для обчислення квадратного кореня, модуля, цілої частини числа, синуса, косинуса і так далі. Функція - це окрема частина програми, що обчислює деяке значення і повертає в програму відповідний результат. Процедура нагадує функцію, але вона тільки виконує деякі дії, не повертаючи ніякого результату. Ми поки не знайомі зі стандартними процедурами і функціями. Зауважимо, що обробник події є процедурою.

Секція операторів. Починається з зарезервованого слова begin і закінчується зарезервованим словом end. Дана секція описує дії, що виконуються програмою або обробником події.

Звернемо увагу, що секцій з описами чотири, а секція, що задає дії, тільки одна. Це одна з особливостей мови Pascal: правильні описи важливіше, ніж дії, що виконуються програмою.

Приклад

Узагальнимо тепер те, що ми знаємо про Pascal, в наступному обробнику:

Оброблювач події з секціями опису;

procedure TForral.ButtonlClick (Sender: TObject); const DaysInWeek = 7; var A: integer; begin

AEdit. Text: = 'Vasya' end;

Це обробник події «натискання на кнопку з ім'ям Buttonl». У ньому описується константа DaysInWeek і змінна А - При натисненні на кнопку Buttonl обробник звертається до об'єкта AEdit, який є текстовим редактором, і встановлює текст в ньому в 'Vasya'.

1.3 Ідентифікатори, зарезервовані слова та коментарі

У попередній главі ми давали імена константі і змінної. У мові Pascal існують чіткі правила щодо того, які імена можна використовувати, а які ні.

У мові Pascal будь-яке ім'я називається ідентифікатором. Це може бути ім'я константи, типу, змінної, об'єкту і так далі.

Перерахуємо правила, за якими створюються ідентифікатори.

• Ідентифікатор повинен складатися з латинських літер, цифр і символів підкреслення.

• Ідентифікатор повинен починатися з букви або символу підкреслення.

• Ідентифікатор ніколи не містить пробілів.

• Ідентифікатор може мати будь-яку довжину, але враховуються лише перші 255 символів.

• У мові Pascal прописні і малі літери не розрізняються. Тому ідентифікатори Vasya, VASYA і vasya однакові.

• Гарним тоном вважається починати ідентифікатор з великої літери, а інші літери робити малими. Якщо ж ідентифікатор складається з декількох слів, то кожне слово починається з великої літери. Наприклад, ідентифікатори DaysInWeek, А і AEdit відповідають цієї рекомендації.

Приклад

procedure TForml.ButtonlClick (Sender: TObject); const First = 34;

Second = 2; var FirstVar: integer;

SecondVar: extended; begin

end;

У даному прикладі оголошуються дві константи і дві змінні. Константи називаються First і Second і дорівнюють відповідно 1 і 2. Змінні називаються FirstVar і SecondVar і мають типи integer та extended відповідно. Тип integer - це стандартний тип для зберігання цілих чисел, а тип extended - для речових.

Зауважимо, що якщо в секції робиться кілька оголошень, то повторювати початок секції (const, var і т. д.) другий раз не треба. Однак це не заборонено. Кілька змінних однакового типу можна оголосити через кому.

Кількість і порядок секцій опису в мові Object Pascal значення не мають.

Зауважимо також, що кожне оголошення закінчується крапкою з комою. Де вони ставляться, а де ні, ми теж пояснимо пізніше.

Крім ідентифікаторів, у мові Pascal важливі також зарезервовані слова. Це слова, яким у мові надається самостійний сенс. Наприклад, ми вже знаємо зарезервовані слова const, type »var, procedure, function, begin, end. У середовищі Delphi зарезервовані слова виділяються жирним шрифтом.

Відзначимо, що ідентифікатор не може називатися так само, як зарезервоване слово.

Ми не будемо зараз перераховувати всі зарезервовані слова, а будемо їх вводити в міру вивчення мови.

Як ми вже говорили, у мові Pascal великі та малі літери не розрізняються. Однак гарним тоном вважається зарезервовані слова писати малими літерами.

Коментар - це частина програми, ігнорована Компілім тором.

Коментарі пишуться програмістами для зберігання інформації про програму прямо всередині програми. Виділимо два основних види коментарів:

• Вступні коментарі. Зберігають інформацію про конкретний обробнику небудь про всій програмі цілком: автор, дата створення, можна вирішити завдання;

• Пояснюють коментарі. Це коментарі, що пояснюють конкретні дії програми.

У Object Pascal є 3 способи створення коментарів:

• коментар полягає у фігурні дужки: {коментар}

• коментар полягає в дужки з зірочкою: (коментар *)

• коментар починається з двох slash і триває до кінця рядка: / / коментар

Найбільш популярний спосіб - перший, що використовується з моменту створення мови.

Писати коментарі дуже бажано - це полегшує розуміння програми.

Як ми вже згадували, поняття змінної є винятково важливим у програмуванні, тому розглянемо його докладніше.

Розглядаючи структуру комп'ютера, ми бачили, що вся інформація знаходиться в пам'яті. Проте в мові Pascal не можна покласти будь-яке значення «просто на згадку». Є чітке правило: все, що використовується, повинно бути попередньо описано.

Тому будь-яка використовується комірка пам'яті вимагає опису. При описі ми даємо осередку ім'я (ідентифікатор), за яким потім з нею будемо працювати, і тип, який показує, які значення можуть перебувати в цій комірці.

Осередок пам'яті, що має ім'я і тип, називається змінною.

Відзначимо, що термін «змінна» - історичний і не зовсім точно відображає зміст цього поняття. Тут може виникнути плутанина з математичним терміном «змінна», що означає «невизначене значення». У програмуванні ж «змінна», навпаки, у кожен момент часу має чітко певне значення, яке може бути змінено тільки явним зазначенням того, що значення треба змінити. Можливо, термін «змінна константа» підійшов би більше, але в програмуванні за терміном «константа» також закріплено чіткий зміст: це значення, яке не можна змінювати.

Коли мінлива оголошено, в ній спочатку знаходиться «сміття» - Довільне значення. Потрібно бути обережним, щоб не використовувати це сміття в обчисленнях, а вчасно змінити значення змінної на правильне.

Для зміни значення змінної використовується оператор присвоювання.

1.4 Поняття синтаксису

У кожному природному мовою, такому як російська, англійська, німецька і т. д., у кожної конструкції є синтаксис - це правила побудови цієї конструкції мови. Наприклад, пропозиція в російській мові будується за певними правилами. Ці правила досить складні, і ви вивчаєте їх протягом багатьох років на уроках російської мови.

У штучних мовах, таких як Object Pascal, також є синтаксис, але він значно простіше. Але потрібно пам'ятати, що він є, і його необхідно дотримуватися при побудові конструкцій такої мови. Ви не можете на Object Pascal писати так, як вам хочеться, треба дотримуватися синтаксис.

Основний конструкцією Object Pascal, так само як і багатьох інших мов програмування, є оператор. Оператор - це аналог пропозиції в природній мові. Він виражає деяке дію, яке необхідно виконати. Оператори розділяються крапкою з комою.

У кожного оператора Object Pascal є строго певний синтаксис-правила побудови. При описі оператора ми будемо обов'язково виконувати його синтаксис. При описі синтаксису ми будемо використовувати такі умовні позначення:

<> - Те, що зазначено в кутових дужках, має тут обов'язково перебувати;

[] - Те, що зазначено у квадратних дужках, може тут перебувати, але не обов'язково знаходиться.

Синтаксис оператора присвоєння:

Отже, перейдемо до синтаксису оператора присвоювання

<Мінлива>: = <вираз>;

Оператор присвоювання працює наступним чином: спочатку обчислюється вираз в правій частині, а потім результат обчислення кладеться в змінну, що стоїть в лівій частині.

• При присвоєнні проводиться жорсткий контроль: мінлива

• і вираз повинні бути обов'язково одного типу!

Приклади присвоювання

А: = 10; - У даному випадку в змінну А кладеться значеніе10.

В: = А; - У даному випадку в змінну У кладеться те ж саме значення, що і було в змінної А, т. е. 10.

Це відбувається тому, що при присвоєнні спочатку обчислюється права частина, а потім результат кладеться в змінну, що стоїть ліворуч. Права частина в даному прикладі очевидно дорівнює 10, це значення і кладеться в змінну, що стоїть ліворуч, тобто в змінну В.

В: = А +1; - У даному випадку в змінну У кладеться 11, а значення А не змінюється.

Це відбувається з тієї ж причини: обчислюється вираз праворуч, воно дорівнює 11, і це значення кладеться в змінну, що стоїть ліворуч, тобто в змінну В.

Значення змінної, що бере участь в обчисленні виразу, не змінюється. Значення змінної може змінитися, тільки якщо вона знаходиться в лівій частині оператора присвоювання.

А: = А +1; - У даному випадку А стає одно 11.

Це відбувається в точності з тієї ж причини, що і в попередньому прикладі.

Цілі і речові типи

Приступимо тепер до вивчення типів, які є в мові Object Pascal. Почнемо з типів, що використовуються для зберігання чисел.

Числові типи даних у мові Object Pascal діляться на 2 групи: цілі і речові. Цілі типи - це типи для змінних, що зберігають цілі числа, а речові - це типи для змінних, що зберігають нецілі числа. Всі типи мови Object Pascal діляться на фундаментальні та адаптивні. Фундаментальні типи не зміняться в майбутніх версіях Delphi. Адаптивні типи можуть у майбутніх версіях Delphi змінитися. Цілих типів у Object Pascal багато: їх 9. Розрізняються вони кількістю пам'яті, яку займають, і діапазоном значень. Ми розглянемо докладніше тип integer.

Тип integer займає в пам'яті 4 байта, діапазон його значень приблизно від -2 * 10 ⁹ до 2 * 10 ^9. Тип є адаптивним. Це пов'язано з тим, що зі зміною розрядності процесора (розміру чисел, які процесор здатний обробити за одну операцію) змінюється і розмір типу integer, щоб найбільш ефективно використовувати процесор.

Приклад

У даному прикладі всередині обробника подій оголошені дві змінні А і В, що мають тип integer.

procedure TForml.ButtonlClick (Sender: TObject);

var A, B: integer; begin

end;

Всі змінні, які оголошуються всередині обробника, існують тільки поки цей обробник працює, а потім знищуються. Такі змінні будемо називати «локальними».

Наведемо операції, які можна виконувати з змінними цілого типу.

+ - Додавання.

- - Віднімання або зміна знака числа (наприклад: -5).

* - Множення.

/ - Розподіл. Зауважимо, що результат ділення двох цілих чисел має дійсний тип, навіть якщо виходить ціле число.

Div - Ціла частина від ділення двох чисел (дробова частина просто відкидається).

Mod - Залишок від ділення двох цілих чисел (наприклад, залишок від ділення 26 на 7 дорівнює 5).

Звернемо увагу на пріоритети операцій. Вони точно такі ж, як і в математиці: спочатку виконуються зміни знаків чисел, потім по порядку множення і ділення, а потім додавання і віднімання. Щоб змінити пріоритет операцій використовуються дужки.

Приклади

А: = 10; {А дорівнює 10}

В: = А * 2; {У дорівнює 20}

А: = В + А * 2; {А одно 40}

А: = А +1; {А дорівнює 41}

В: = (А + В) div 4; {3 дорівнює 15}

А: = А mod 4; {А дорівнює 1}

Змінні речових типів призначені для зберігання нецілих чисел. У мові Object Pascal є кілька речових типів, ми розглянемо докладніше тип extended.

Змінна типу extended займає в пам'яті 10 байтів. Діапазон значень даного типу .6 * жовтня ⁴⁹⁶¹ .. 1.1 * жовтня ^4932, що покриває всі розумні межі для чисел. Точність типу 19 - 20 цифр. Тип є фундаментальним.

Слід мати на увазі, що значення в змінних дійсного типу зберігаються наближено. Це означає, що змінна дійсного типу зберігає обмежена кількість значущих цифр (для типу extended 19 - 20 цифр на цілу і дробову частини в сумі), що може призводити до помилок округлення.

При запису дійсних чисел в мові Pascal ціла частина відділяється від дробової за допомогою точки.

Розглянемо тепер деякий дійсне число, скажімо, 2.37 * 10 ^17. Це число складається з двох частин: мантиси, що дорівнює в даному випадку 2.37, і порядку, рівного 17. Тому при завданні дійсного числа в мові Pascal ми змушені окремо задавати мантиссу, а окремо порядок.

Такий спосіб завдання дійсного числа називається експоненціальним форматом

Формат завдання дійсного числа наступний:

<Мантиса> Е <порядок>

Приклад В: = 2.37Е17;

Очевидно, що в даному випадку В - мінлива одного з речових типів.

Над речовими типами визначено 4 операції: додавання, віднімання, множення і ділення. Операції div і mod над речовими типами заборонені.

Приклад

procedure TForral.ButtonlClick {Sender: TObject);

var C, D: extended;

begin

C: = 10.28;

D: = 3.14 E -17 + С / 1Е-15 {експонентний формат} end;

Якщо є вибір: користуватися цілим типом або речовим, то треба намагатися користуватися цілим. Цілі змінні швидше обробляються (так як не треба обробляти мантиссу разом з порядком), подаються у пам'яті точно, а не приблизно, і займають менше місця в пам'яті. Наприклад, для зберігання грошових сум застосовується не дійсний тип, а цілий, а суми множаться на 10 000, щоб обходитися тільки цілими числами.

Як ми вже говорили, операція присвоювання вимагає, щоб тип змінної в лівій частині збігався з типом виразу у правій частині. Однак з цього правила існує виняток:

• дійсної змінної дозволено привласнювати значення цілого типу, наприклад:

var А: integer;

В: extended;

В: = А;

• Цілою змінної не можна присвоювати значення вещест венного типу:

var A: integer; В: extended;

А: = В - не можна!

А: = А/10 - теж не можна, тому що в правій частині - вираз дійсного типу А: = 100/10 - і навіть ось так не можна

А: = А div 10 - можна лише так

Для виконання даного присвоювання треба скористатися однією з функцій Round або Trunc.

Висновки. Використання ЕОР «Програмування в середовищі Object Pascal» і лабораторного практикуму в профільному навчанні інформатики на основі технології візуального проектування сприяє вдосконаленню процесу навчання та підвищення творчої та пізнавальної активності учнів.

ГЛАВА I I. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО НАВЧАННЯ УЧНІВ ПРОГРАМУВАННЯ НА Профільні курси

2.1 Мета профільного навчання

Вітчизняна система освіти є важливим чинником збереження місця Росії в ряду провідних країн світу, її міжнародного престижу як країни, що володіє високим рівнем культури, науки, освіти. Нашому суспільству потрібні сучасно освічені, моральні, заповзятливі люди, які можуть самостійно приймати відповідальні рішення в ситуації вибору, прогнозуючи їх можливі наслідки, здатні до співробітництва, відрізняються мобільністю, динамізмом, конструктивністю, володіють розвиненим почуттям відповідальності за долю країни.

Практично всі, хто працює або працював у школі, знають, що, починаючи з 8-го класу, дуже невелика кількість дітей має однаково хороші успіхи у вивченні всіх предметів програми, рівне бажання і прагнення оволодіти знаннями з математики та літератури і, що найголовніше, рівні для цього можливості. Але все одно вчительська точка зору "мій предмет найголовніший і потрібний, я краще знаю наскільки він вам знадобиться в житті ', призводить до проблеми прогресуючої перевантаження учнів, внутрішньому опору навчається. І як наслідок небажання учнів продовжувати навчання; стреси, і т.д.

Вихід у зміні ставлення до ситуації в освітньому процесі. Саме з цією метою в школах вводяться елективні курси в старших класах, які передбачають організацію профільного навчання з гуманітарного, природничо-математичного, технологічного і загальноосвітнього напрямками. Останній покликаний забезпечити більш глибоку універсальну підготовку тим старшокласникам, які ще не остаточно визначилися у своєму виборі.

На вищому щаблі загальноосвітньої школи ставляться завдання створення системи спеціалізованої підготовки (профільного навчання) в старший класах загальноосвітньої школи, орієнтованої на індивідуалізацію навчання і соціалізацію учнів, у тому числі з урахуванням реальних потреб ринку праці, відпрацювання гнучкої системи профілів і кооперації старшій ступені школи з установами вищої професійної освіти.

Перш за все, необхідно усвідомити поняття профільне навчання. Профільне навчання - засіб диференціації та індивідуалізації навчання, що дозволяє за рахунок змін у структурі, змісті та організації освітнього процесу більш повно враховуються інтереси, схильності і здібності учнів, створювати умови для навчання старшокласників відповідно до їх професійними інтересами та намірами щодо продовження освіти.

Профільне навчання спрямоване на реалізацію особистісно-орієнтованого навчального процесу. При цьому істотно розширюються можливості вибудовування учнем індивідуальної освітньої траєкторії.

Перехід до профільного навчання переслідує наступні основні цілі:

• забезпечити поглиблене вивчення окремих предметів програми повної загальної освіти;

• створити умови для істотної диференціації змісту навчання старшокласників з широкими і гнучкими можливостями побудови школярами індивідуальних освітніх програм;

• сприяти встановленню рівного доступу до повноцінної освіти різним категоріям учнів відповідно до їх здібностей, індивідуальними схильностями і потребами;

• розширити можливості соціалізації учнів, забезпечити наступність між загальним і професійною освітою, більш ефективно підготувати випускників школи до освоєння програм вищої професійної освіти.

2.2 Курси за вибором з інформатики в системі профільного навчання

В інформаційному листі Департаменту загальної та дошкільної освіти про елективних курсах у системі профільного навчання на старшій ступені загальної освіти № 14-51-277/13 від 13.11.2003 зазначається: "Курси за вибором (курси за вибором) відіграють важливу роль у системі профільного навчання на старшій ступені школи. На відміну від факультативних курсів, існуючих раніше в школі, елективні курси - обов'язкові для старшокласників ...

Курси за вибором пов'язані, перш за все, із задоволенням індивідуальних освітніх інтересів, потреб і схильностей кожного школяра. Саме вони по суті і є найважливішим засобом побудови індивідуальних освітніх програм, тому що найбільшою мірою пов'язані з вибором кожним школярем змісту освіти в залежності від його інтересів, здібностей, наступних життєвих планів. Курси за вибором як би "компенсують" багато в чому досить обмежені можливості базових та профільних курсів у задоволенні різноманітних освітніх потреб старшокласників.

За призначенням елективні курси поділяються на: предметні (що доповнюють профільні предмети або дозволяють досягти підвищеного рівня базових предметів); міжпредметні ("Видавнича справа", "Комп'ютерна графіка"); курси, орієнтовані на придбання школярами освітніх результатів для успішного просування на ринку праці (" Комп'ютерне діловодство "," Оператор ПК "); внепредметние або надпредметні (призначені для реалізації пізнавальних інтересів старшокласників за рамками традиційних шкільних предметів, у галузі діяльності людини поза колом обраного ними профілю навчання, наприклад," Основи раціонального харчування "або" Підготовка автолюбителя ") .

Офіційно профільну освіту було введено в освітніх установах Росії з вересня 2006 р.

Програми профільних курсів з інформатики, як втім, за будь-якого предмета, є федеральними і змінювати зміст цих програм вчитель не зможе. Основна причина - необхідність збереження єдиного освітнього простору в країні, підготовка школярів до складання єдиного державного іспиту. А ось елективні курси будуть найрізноманітнішими, отже, їх повинно бути багато. Якими ж елективні курси ще можуть бути? Пропонуються такі елективні курси для природно-математичної, інформаційно-технологічної профілі:

1. "Основи інформаційного моделювання" Захарова Т.Б. "Комп'ютерне математичне моделювання" Шестаков А.П., Хеннер Є.К. (136 год.)

2. "Програмування на мові Паскаль" Семакін І.Г., Шестаков А.П. (68 год.)

3. "Основи об'єктно-орієнтованого програмування" А. Б. Кузнецов (34 год.)

4. "Основи програмування на Delphi" І. В. Половина (34 год.) "Мова програмування Пролог" В. Каймін, Ю. Завальський (36 год.)

5. "Логіка і мова програмування Пролог" В. Каймін, Ю. Завальський (136 год.)

6. "Мова програмування Пролог" М. А. Южаков (68 год.)

Таким чином, можна підвести підсумки, вже зараз існує безліч елективних курсів з інформатики. Завдання вчителя - вивчити програми і запропонувати учням як можна більше таких курсів, щоб задовольнити найрізноманітніші інтереси школяра в області інформатики та інформаційних технологій.

2.3 елективний курс "Програмування в середовищі Delphi"

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Однією з трьох основних цілей вивчення інформатики в школі є розвиток мислення школярів.

Розвиток інтелекту розглядається як складова частина розвитку особистості в цілому. При цьому виділення проблеми розвитку інтелекту з усіх інших проблем і завдань освіти не говорить про їх ігнорування. Інтелект не зводиться до розумових здібностей людини, а характеризує певну сукупність його можливостей, в тому числі у творчій діяльності, розглядається як здатність людини до сприйняття інформації. Саме інтелект визначає культурний рівень людини.

В інформатиці базовим інструментом розвитку інтелектуальних здібностей дитини є програмування.

Даний курс передбачає програмування в середовищі Delphi з таких міркувань:

Delphi можна вивчати і використовувати на декількох рівнях:

1) Робота з візуальними об'єктами практично без програмування.

2) Робота в консольному додатку з програмою (без створення візуальної форми).

Ці дві можливості роботи в середовищі Delphi дозволяють "розвести" оволодіння алгоритмом написання програм і алгоритмом створення візуальних форм (що відсутнє в середовищі Visual Basic).

Тут представлений річний курс (по 1 годині на тиждень) з вивчення програмування на мові ObjectPascal фактично з "нуля" в 7 - 8 математичних класах.

На початку розглядається програмування на мові ObjectPascal (в консольному додатку середовища Delphi), і лише після вивчення основних прийомів програмування (цикли, масиви, сортування, багатовимірні масиви, процедури і функції) розглядається робота з візуальними об'єктами. За основу був прийнятий піврічний курс, запропонований на сайті www.olympiads.ru для 8 математичного класу. Була частково змінена структура курсу (прибрана тема "графи" і додано візуальне програмування в середовищі Delphi). Завдання використовувалися як з даного сайту, так і з інших джерел - книг та семінарських заняттях з інформатики в МГОУ. Курс завершується розробкою гри.

Програмне забезпечення: вільно розповсюджувана версія об'єктно-орієнтованого середовища програмування Delphi.

Методи навчання: метод проектів, лекції, проблемний метод, частково-пошуковий метод. Контроль знань і вмінь: поточний контроль рівня засвоєння матеріалу здійснюється за результатами виконання учнями практичних завдань. Підсумковий контроль реалізується у формі захисту проекту (розробка гри).

Програма елективного курсу

Класи: 7-8.

Кількість навчальних годин: 34.

Освітня область: інформатика.

Профіль: природничо-математичний.

Цілі курсу:

• розвиток інтелектуального, образного і алгоритмічного мислення школярів;

• формування практичних навичок роботи з інтегрованим середовищем програмування Delphi;

• формування вміння планувати свою діяльність, критично оцінювати результати своєї роботи, готовність виправляти свої помилки, наполегливості і цілеспрямованості в діях;

• підготовка учнів до олімпіади з інформатики.

Тематичне планування курсу

2.4 Методичні матеріали по вивченню програмування на мові Object Pascal в середовищі Delphi

Урок 1.

Даний курс присвячений вивченню програмування мовою Object Pascal в середовищі Delphi.

Нагадаю, що призначення програмування - розробка програм управління комп'ютером з метою вирішення різних інформаційних завдань. Всі програми складаються на якому-небудь мові програмування.

Мова програмування - це фіксована система позначень для опису алгоритмів і структур даних.

Ви вже стикалися з програмуванням - писали програми на мові Qbasic. У рамках цього курсу ми будемо використовувати мову Object Pascal і середу Delphi. Чим же відрізняються одна від одної мови програмування?

Існують різні парадигми (методології) програмування:

• «Спагетті». Виконання кроків програми один за іншим. Основне використання отримує оператор go to.

• Структурне програмування. Мови програмування мають певні структурні одиниці, що дозволяють організовувати процес програмування таким чином, що програма має ясну і зрозумілу структуру (використовуються умовні оператори і цикли).

• Модульне програмування. Програма розбивається на окремі частини - модулі, які можуть програмуватися незалежно. Кінцева програма - об'єднання розроблених модулів (використовуються процедури і функції).

• Об'єктно-орієнтоване програмування. Це ціла філософія, абсолютно особливий підхід до проектування додатків. В основі ООП лежить таке поняття, як клас. Будь-який клас має поля, методи і властивості.

Зараз ми не будемо зупинятися на цьому. Ми поговоримо про це пізніше, коли перейдемо до програмування в середовищі Delphi.

Спочатку ми будемо працювати з вами на мові OPAscal в консольному додатку середовища Delphi. Пізніше ми перейдемо до ООП з використанням інтерфейсу програми.

Знайомство з мовою OPascal ми почнемо з написання першої програми. Ви повинні відчути впевненість в собі, зрозуміти, що раз ви змогли написати одну програму, зможете написати та інші.

Отже. Нашою першою програмою буде програма - привітання. Вона виведе на екран текст і завершить свою роботу.

Відкриваємо: Delphi - File - New - Other - Consol Application.

У вас відкрилося віконце, в якому вже написані ключові слова. Ваше завдання - написати дії, які повинна виконати ця програма. Назвемо її First.

Program First;

Uses SysUtils;

Begin

Write ('Hello,');

Writeln ('friends!')

End.

Запуск програми - F9.

Встигли що прочитати? Але програма була виконана! Щоб була можливість прочитати напис на екрані, треба в програму додати один рядок:

Begin

Write ('Hello,');

Writeln ('friends!');

Readln

End.

На цьому наш перший урок закінчений. Сподіваюся, вам сподобалося!

Урок 2.

Програма працює з величинами. При використанні в програмі багато разів величини одного і того ж значення (числа або рядки), краще вживати константи.

Константи - імена для фіксованих значень, посилання на які використовується в програмах.

Константи дозволяють звертатися до значень на ім'я, а не використовувати числа.

Приклад опису констант: Const Pi = 3.14;

Значення константи - число або результат обчислень з використанням інших констант.

Ім'я константи може складатися з латинських літер, цифр і знаків підкреслювання, але не може починатися з цифри. Регістр значення не має, тобто імена X_time і x_TimE вважаються однаковими.

Змінні - іменований об'єкт даних заздалегідь визначеного типу.

Змінна має три важливі характеристики:

1. Ім'я - дає спосіб посилатися на унікальне місце в пам'яті, яке займає змінна.

2. Тип - визначає, скільки пам'яті відводиться для змінної, які значенні вона може приймати і які операції можна з нею робити.

3. Значення - будь-яка інформація, яка зараз зберігається в займаній змінної області пам'яті.

Оголошення змінних:

Var a, b, c: Тип1;

Sum1: Тип2;

Змінна величина отримує значення в результаті присвоєння. Наприклад: a: = 1.

Основні властивості привласнення:

1. Значення змінної невизначено, якщо їй не присвоєно ніякого значення.

2. Нове значення, прісеваемое змінної, замінює її старе значення.

Загальний синтаксис програми на мові Opascal виглядає наступним чином:

Program <назва програми>;

Uses <Модулі>;

Type <список констант>;

Const <типи даних, що визначаються користувачем>;

Var <список всіх використовуваних змінних>;

<Список функцій і процедур>;

begin

<Оператори>

end.

Важливо: крапку з комою (;) можна не ставити тільки перед словом end, в інших випадках відсутність цього знаку вважається помилкою.

Тепер спробуємо написати програму, яка міняє місцями значення змінних.

Алгоритм:

1) Потрібно взяти додаткову змінну, помістити туди тимчасово одне зі значень:

2) Без використання додаткової змінної:

Program Obmen;

Uses SysUtils;

Var a, b: Integer;

Begin

Write ('a =');

Readln (a);

Write ('b =');

Readln (b);

a: = a + b;

b: = a - b;

a: = a - b;

Writeln ('a =', a, '; b =', b);

Readln

End.

Домашнє завдання: Написати програму обміну значень трьох змінних (А à У à З à А).

Висновки:

Вибираючи стратегію викладання інформатики в школі, необхідно враховувати, що завдання загальноосвітнього курсу - це у великій мірі вироблення певного стилю мислення, формування найбільш загальних навичок, умінь та уявлень, ніж освоєння тих чи інших конкретних мов і технічних засобів програмування. У той же час такий курс повинен служити базою для подальшого професійного вивчення програмування у вищій школі або старших класах середньої школи (в рамках професійного навчання).

Тенденція зниження ролі алгоритмізації та програмування в сучасному курсі інформатики є основною проблемою.

ВИСНОВОК

Основна ідея оновлення старшої ступені загальної освіти полягає в тому, що освіта тут має стати більш диференційованим, індивідуалізованим, функціональним та ефективним.

Багаторічна практика переконливо показала, що, як мінімум, починаючи з пізнього підліткового віку, приблизно з 15 років, в системі освіти мають бути створені умови для реалізації навчаються своїх інтересів, здібностей та подальших (післяшкільного) життєвих планів. Соціологічні дослідження доводять, що більшість старшокласників (більше 70%) віддають перевагу тому, щоб знати основи головних предметів, а поглиблено вивчати тільки ті, які обираються, щоб у них спеціалізуватися. Інакше кажучи, профілізація навчання в старших класах відповідає структурі освітніх і життєвих установок більшості старшокласників. При цьому традиційну позицію якомога глибше і повніше знати всі досліджувані в школі предмети (хімію, фізику, літературу, історію і т.д.) підтримують близько чверті старшокласників.

До 15 - 16 років у більшості учнів складається орієнтація на сферу майбутньої професійної діяльності. Так, за даними соціологічних опитувань, проведених у 2002 році Центром Соціологічних досліджень Міносвіти Росії, професійне самовизначення тих, хто надалі має намір навчатися в ПТУ або технікумі (коледжі), починається вже в 8-му класі і досягає свого піку в 9-м, а професійне самовизначення тих, хто має намір продовжити навчання у вузі, в основному складається в 9-му класі. При цьому приблизно 70 - 75% учнів в кінці 9-го класу вже визначилися у виборі можливої ​​сфери професійної діяльності. Більшість професій у даний час пов'язані з комп'ютерами і програмуванням, тому широко поширюються елективні курси з інформаційних технологій, у тому числі і з програмування, про яку йшла мова в нашій роботі. Вибір мови програмування Object Pascal зумовлено рядом їх переваг:

1. Object Pascal дозволяє справлятися зі складністю. Перша важлива перевага об'єктно-орієнтованих систем випливає з природи їх зв'язку з реальним світом.

2. Object Pascal призначений для змін. Друга перевага об'єктно-орієнтованих систем обумовлено способом взаємозв'язку об'єктів через повідомлення.

3. Об'єкти можуть використовуватися кілька разів. Третя перевага об'єктно-орієнтованих систем полягає в тому, що класи можуть успадковувати процедури від інших класів. Компанія може скласти бібліотеки найбільш часто використовуваних класів, що містять процедури, призначені для специфічних потреб і застосовуються в наступних прикладних задачах.

4. Object Pascal легко підтримується. Четверта перевага полягає в способі комплектування об'єктно-орієнтованих програмних модулів.

Внаслідок цих переваг, а також ще ряду причин, ООП є в даний час найбільш перспективним, поширеним і ефективним напрямком в програмуванні.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Ваграменко Я.А., Зобов Б.І., Осипов А.П. "Педагогічний віртуальний університет: основні завдання, принципи побудови, структура інформаційних ресурсів. / /" Педагогічна інформатика ", 1, 2002р.

2. Гусєва О.Л., Гусєв О.В., Миронова Н.Н. Одна задача - два рішення. - М.: "Інформатика та освіта" - 2000.

3. Захарова Т.Б. Профільна диференціація навчання інформатики в старшій ступені школи.-М.: МЦНТІ, 1997

4. Інформатика. Систематичний курс. 10 клас / Бєшенков С.А, Ракітіна Є.А. .- М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2004.

5. Кузнєцов А.А. Смекалкін Д. Перевірка та оцінка знань та вмінь школярів з основ ІХТ. / / Інформатика та освіта. 2003.

6. Лапчик М.П. та ін Методика викладання інформатики: Навчальний посібник для студентів педагогічних вузів / М.П.Лапчік, І. Г. Семакін, Є. К. Хеннер; під загальною редакцією М. П. Лапчик. - М.: Видавничий центр "Академія", 2001 .- 624 с.

7. Макарова Н.В. Інформатика (об'єктно-інформаційна концепція): Програма для учнів з 6-го чи 7-го по 11-й клас. - СПб.: Питер, 1999.

8. Макарова Н.В. Методологія навчання новим інформаційним технологіям. - СПб.: Вид-во СПбУЕФ, 1992.

9. Методичний лист "Про використання результатів єдиного державного іспиту 2007 року в викладанні інформатики в середній школі"

10. Орієнтовна програма основної загальної освіти з інформатики та інформаційних технологій ІНФО, N4, 2004.

11. Орієнтовна програма середньої (повної) загальної освіти з інформатики та інформаційних технологій. Базовий рівень ІНФО, N4, 2004.

12. Орієнтовна програма середньої (повної) загальної освіти з інформатики та інформаційних технологій. Профільний рівень ІНФО, N4, 2004.

13. Семакін І.Г., Хеннер Є.К. Інформатика. 10 класс.-М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2005.

14. Семакін І.Г., Хеннер Є.К. Інформатика. 11 класс.-М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2005.

15. Соловйова Є.Г. Про міжпредметних зв'язках математики та інформатики. / / "Педагогічна інформатика", 1, 1997 р.

16. Стандарт основної загальної освіти з інформатики та інформаційних технологій ІНФО, N4, 2004.

17. Стандарт середньої (повної) загальної освіти з інформатики та інформаційних технологій. Базовий рівень. ІНФО, N4, 2004.

18. Стандарт середньої (повної) загальної освіти з інформатики та ІКТ. Профільний рівень. ІНФО, N4, 2004.

19. Угринович Н.Д. та ін Практикум з інформатики та інформаційних технологій. Навчальний посібник. - М.: БІНОМ, 2003-2006.

20. Угринович Н.Д. Інформатика та ІКТ Підручник для 10 класу. Профільний рівень - М.: БІНОМ, 2007.

21. Угринович Н.Д. Інформатика та інформаційні технології. 10-11. Підручник для 10-11 класів. - М.: БІНОМ, 2006.

22. Угринович Н.Д. Комп'ютерний практикум на CD-ROM. - М.: БІНОМ, 2004-2005.

23. Угринович Н.Д. Викладання курсу "Інформатика та ІКТ" в основній та старшій школі: Методичний посібник для вчителів. - М.: БІНОМ, 2004-2006.

24. Унт І. Е. Індивідуалізація і диференціація навчання. - М., 1990.

25. Федеральний базисний навчальний план для освітніх установ Російської Федерації, які реалізують програми загальної освіти (затверджено наказом 1312 Міністерства освіти РФ від 09.03.2004).