Технология анимации

1. Постановка задачи.

В процессе разработки программы студенту ( школьнику ) приходится преодолевать своеобразный барьер перехода от постановки задачи к записи алгоритма ее решения ( в виде блок-схемы, например ). Традиционно, для выработки навыка такого перехода уже в школе, на уроках информатики, школьнику предлагается под руководством преподавателя запрограммировать ряд последовательно усложняющихся прикладных задач иллюстрирующих типовые "штампы" алгоритмизации ( такие как выбор минимума, максимума из набора чисел, обработка данных в цикле, выбор действий ) и способы конструирования из таких "штампов" более сложных алгоритмов. Основываясь на фактах, можно сказать, что далеко не все школьники понимают, как блок — схема, являющаяся по сути статическим изображением, может представлять динамический процесс. Но и в случае разрешения этой проблемы остается другая: надо понять суть работы алгоритма, а это не всегда просто, особенно в вузах, где предъявляемые студенту задачи достаточно сложны. Возникает идея "оживить" блок схему и этим постараться ликвидировать вышеизложенные трудности. То есть надо запустить алгоритм, который, например, будет выполнять не компьютер, а преподаватель, и, останавливаясь на каждом шаге алгоритма, оценивать данные, с которыми он работает, их изменение в процессе решения задачи и, тем самым, уясняя динамику работы алгоритма. Именно эту идею реализовывают преподаватели в школах и ВУЗах. Мы не ошибемся, если будем утверждать, что везде это делается по одной и той же методике. Во время аудиторных занятий преподаватель объясняет постановку проблемной задачи, затем на доске мелом рисует какое — либо представление алгоритма решения и, постоянно что — то стирая и восстанавливая вновь, размахивая руками пытается объяснить работу этого алгоритма. Таким "дедовским" способом объясняется, каким образом статика записи алгоритма в виде блок-схемы ( или программы ) превращается в динамику преобразования данных при его исполнении.

2. Предлагаемое решение.

Для преодоления затруднений в понимании алгоритмов создана новая специфическая компьютерная технологии обучения началам алгоритмизации. Существо ее заключается в использовании в процессе обучения пакета компьютерных лабораторных работ, каждая из которых не только позволяет решить конкретную прикладную задачу, но так же визуализирует и объясняет процесс ее решения. Визуализация основана на "оживлении" блок схемы и выводе на экран постоянно преобразующихся в процессе решения данных и их наглядного представления ( например, в виде диаграмм ). Процесс визуализации полностью управляется пользователем, который может вводить различные исходные данные, менять их в процессе работы, прогонять алгоритм как в автоматическом режиме, когда алгоритм "шагает" с постоянной скоростью, достаточной однако, чтобы успевать следить за его работой, так и в режиме, похожем на режим пошаговой отладки в таких средах программирования как Visual Studio / Delphi / Eclipse ( в этом случае каждый следующий шаг выполняется по команде пользователя ). Таким образом, студент, вводя различные исходные данные, может наблюдать в пошаговом режиме каким образом статическое описание алгоритма порождает вычислительный процесс преобразования исходных данных в результирующие данные. Представление алгоритма в виде блок-схемы было выбрано не случайно, оно дает преимущество перед его представлением в виде программы, абстрагируясь от реализации на конкретном языке программирования, и опираясь на особенности восприятия и мышления человеческого мозга и, прежде всего на его картино-ориентированость. Блок схема позволяет чётко определить шаги работы алгоритма, которые при визуализации сопровождаются выводом в отдельное окно текста, комментирующего действия алгоритма на каждом шаге.

Посмотреть видео урок: работа с блок-схемой в режиме анимации