Методика обучения студентов курсу «Теория алгоритмов» на основе аналитико-синтетической деятельности

В настоящее время важнейшей составляющей модернизации образования
является изменение требований, предъявляемых к выпускнику вуза.
Образовательный процесс в вузах России регулируется федеральными
государственными образовательными стандартами нового поколения (ФГОС
ВПО, ФГОС ВО), а также профессиональными стандартами. Методологической
основой новых образовательных стандартов является системно-деятельностный
подход (Б.Г. Ананьев, В.В. Давыдов, Л.С. Выготский, Л.В. Занков, Д.Б. Эльконин
и др.), в котором акцент смещается с усвоения системы знаний, составляющих
основы наук, на овладение умениями планировать и целенаправленно
осуществлять деятельность с использованием полученных знаний. При этом,
образовательные результаты описываются в форме определенного набора
общекультурных и профессиональных компетенций. Идея модернизации
образования на основе компетентностного подхода разрабатывается в научных
исследованиях В.И. Байденко, В.А. Болотова, В.В. Серикова, Э.Ф. Зеера,
И.А. Зимней, Ю.Г. Татура, А.В. Хуторского, В.Д. Шадрикова и др. Стандартами
предоставляется возможность расширения набора общекультурных и
профессиональных компетенций за счет предметных компетенций,
формулируемых в соответствии с целями и задачами дисциплин образовательной
программы. Целью предметной подготовки в условиях новых образовательных
стандартов становится формирование предметной компетентности студента, при
определении компонентов которой нужно учитывать необходимость развития
способов деятельности, специфичных для изучаемой дисциплины.
Большинство научных исследований, посвященных фундаментальной
подготовке будущих учителей информатики (Е.Н. Бобонова, А.В. Голанова,
С.Д. Каракозов, Н.И. Рыжова, В.В. Лаптев, М.В. Швецкий и др.), в основном
затрагивают вопросы определения содержания обучения, понимания сложного
абстрактного содержания дисциплин и не решают задач формирования
предметной компетентности будущего учителя, включающей овладение
способами деятельности, определяющими высокий уровень результатов обучения
в конкретной дисциплине. Небольшое количество исследований, посвященных
формированию предметной компетентности будущих учителей информатики
(Е.Г. Дорошенко, Е.В. Киргизова и др.) не затрагивают вопросы обучения курсу
«Теория алгоритмов».
Курс «Теория алгоритмов» относится к фундаментальным дисциплинам,
является важнейшим в системе фундаментальной подготовки студентов
(бакалавров) – будущих учителей информатики. Теоретические положения курса
«Теория алгоритмов» являются основой для успешного освоения смежных с ней
дисциплин. Отсюда вытекает то значение курса, которое он занимает как
теоретическая основа современной теории программирования, построения
алгоритмических языков и ЭВМ, анализа алгоритмов с целью выбора наиболее
рационального для решения на ЭВМ и, наконец, анализа алгоритмических языков
и их синтаксического контроля при разработке трансляторов.
Теорией и практикой преподавания курса «Теория алгоритмов» в педвузе
начали заниматься с 1989 г, когда данный курс был выделен в самостоятельную
дисциплину. Академиком РАО В.Л. Матросовым была разработана программа
дисциплины и написан первый учебник для педагогических вузов. В
последующем разработкой методики преподавания теории алгоритмов
занимались В.И. Игошин, А.В. Голанова, Е.Н. Бобонова и др. Их работы
посвящены построению методических систем обучения курсу «Теории
алгоритмов», в основу которых положены логико-семиотический подход
(А.В. Голанова), системно-деятельностный подход (Е.Н. Бобонова). Работы
В.И. Игошина посвящены построению модели фундаментальной математической
подготовки будущих учителей математики и информатики в педагогическом вузе
в области дисциплин дискретной математики, которая включает логический и
логико-дидактический компоненты. Обучение в соответствии с такой моделью
позволит, по его мнению, будущим учителям эффективно владеть как методами
логических рассуждений и доказательств, так и прикладными инструментами
дискретных математических наук.
Основная задача курса – познакомить студентов со средствами,
позволяющими осуществить переход от неформализованной постановки задачи к
ее описанию в виде формальной системы. Чтобы осуществлять такой переход,
студент должен на высоком уровне владеть навыками аналитико-синтетической
деятельности (АСД). Овладение способами АСД во многом определяет уровень
сформированности предметной компетентности студентов в области теории
алгоритмов, однако существующие методики обучения не предлагают средств и
методов, направленных на развитие этой деятельности.
Исследования, посвященные аналитико-синтетической деятельности,
проводились в области методики преподавания математики (И.А. Гибш,
А.Д. Семушин и А.И. Фетисов, О.Б. Епишева и В.И. Крупич, Ю.Ф. Розка,
А.А. Чугунова, Е.В. Эпова, П.М. Эрдниев и Б.П. Эрдниев, Х. Эркинбаев и др.), где
рассматривались в основном приемы поиска решения задач в средней школе,
основное внимание уделялось операциям анализа, синтеза и их
взаимодополнению друг друга. По методике преподавания информатики нет