Важность алгоритмов в нашей жизни



В статье автор раскрывает роль алгоритмов в нашей жизни; рассматриваются основные моменты, на которые нужно обратить внимание преподавателю в процессе формирования алгоритмического мышления у студентов.

Ключевые слова: алгоритмическое мышление, мыслительный процесс, алгоритм, четкий порядок работы, тип мышления, данные, исполнитель, навык, работа.

Мир вокруг нас меняется, и чтобы нам в нем беспроблемно жить, нужно знать, что произойдет в последующую минуту. Зная и понимая ход вещей, человек может инициировать определенные действия, которые доведут его к конечной цели.

Усваивая навыки, личность формирует для себя разнообразные схемы поведения во всевозможных ситуациях. Наша жизнь подчиняется алгоритмам. Мы готовим, убираемся, ходим на работу, не замечая, что действуем по заданной программе. Зная общие принципы, то есть, имея набор базовых алгоритмов, человек гораздо проще обзаводится новыми, более сложными навыками.

Процесс построения алгоритма имеет двойственную природу. Он выступает как социально-обусловленное явление, но в то же время носит резко выраженный индивидуальный характер, так как у каждого человека своя система мыслительных приемов. [3, с. 10]

В учебниках по психологии среди классификаций психических процессов можно найти такой тип мышления как алгоритмическое. Человек умеет рисовать схемы, на которых видит решение поставленной задачи. Навык мыслить ясно, формально является одной из важных примет общей культуры человека в современном высокотехнологичном обществе. Этот тип мышления становится обязательным фактором научного взгляда на окружающую действительность. Поэтому необходимо тренировать и развивать алгоритмическое мышление подрастающего поколения. Нужно научить их вычерчивать собственные алгоритмы, чтобы они свободно проникали в смысл чужих действий и знали, как построен окружающий мир. Формирование происходит через усвоение определенных тезисов и признаков. В любой отрасли пригодятся данные навыки: умение разбивать задачу на подзадачи, планирование своей деятельности по времени и этапам, поиск недостающей информации с дальнейшей ее обработкой, понимание сути технологических процессов, составление моделей и систем объектов, конструирование языковых схем и так далее. [2, с. 5]

Примерная программа по информатике, утвержденная Министерством образования и науки Калужской области в 2015 году, ставит одной из целей «развитие алгоритмического мышления, способностей к формализации, элементов системного мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств информационно-коммуникационных технологий при изучении различных учебных предметов». На изучение алгоритмов отводится от 20 до 38 академических часов в зависимости от направления подготовки. [4, с. 5]

Алгоритм — одно из важнейших понятий курса информатики, неотделимое от электронно-вычислительной машины. Именно на этих уроках приобретенные умения в работе по определенному порядку совершенствуются. Студентам прививаются следующие привычки:

1. Сложную многоходовую задачу разбивать на простые операции для рационального распределения времени и представления объема работы. Данное действие проще осуществить, если выбрать все глаголы. Простую операцию нужно доводить до конца, и только после этого делать перерыв в работе по плану. Возвращаясь к ней даже через большой промежуток времени точно знаешь, где остановился.
2. Формулировать цель как можно подробнее и реалистичней. От этого будет зависеть время работы по алгоритму, а так же его материальная база. В средствах мы всегда ограничены, поэтому стоим перед выбором: как потратить меньше ресурсов, но получить максимальную отдачу. Студент учится вовремя останавливаться, не выходя за рамки задачи, и не отвлекается на другую работу.
3. Выбирать исполнителя или исполнителей. Это ответственный шаг, ведь он должен выполнять команды алгоритма формально, не философствуя над их содержанием. Человек окружает себя множеством исполнителей: другие люди, животные, технические устройства (средства передвижения и связи, помощники в домашних делах). Каждый из них выполняет свою функцию, свой набор команд, которые воспринимает и может воспроизвести. Для него важно создать комфортную среду обитания: начальные и конечные данные любого алгоритма всегда относятся к среде того исполнителя, для которого он предназначен.
4. Исполнителю нужно четко понимать работу перед ее выполнением. Задание должно быть изложено на понятном языке (например, упрощается вся сложная терминология). Необходимо составить инструкционные карты, где подробно изложить приемы труда для выполнения конкретных операций. Карты можно заменить блок-схемами, которые получили широкое применение благодаря своей наглядности, если исполнителю знаком процесс решения задачи.
5. Нельзя перескакивать с одного действия на другое. Четкий порядок работы — залог успеха. Студент должен понимать, какую операцию он будет делать следующей. Посторонние факторы не должны повлиять на работу. Исполнитель обязан владеть всеми данными, подходя к выбору дальнейшего пути. Отказы в работе по алгоритму происходят, если дана недопустимая команда.
6. Полезным опытом можно поделиться. На многих Интернет-ресурсах можно найти готовые алгоритмы, которые сэкономят время и силы. Портал государственных услуг (https://www.gosuslugi.ru/), например, дает четкий порядок работы по каждому вопросу.

Психолог С. Л. Рубинштейн пишет: «Мыслить человек начинает, когда у него появляется потребность что-то понять. Мышление обычно начинается с проблемы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Этой проблемной ситуацией определяется вовлечение личности в мыслительный процесс, он всегда направлен на разрешение какой-то задачи. Такое начало предполагает и определённый конец. Разрешение задачи является естественным завершением мыслительного процесса» [1, с. 253]

Структура алгоритма, так же как и мыслительный процесс, делится на 3 части: стартовые данные, сам алгоритм и результат. Жизнь многогранна и непредсказуема, ее невозможно полностью смоделировать, но многие действия поддаются математическому описанию. Формирование информационной и алгоритмической культур очень удобно и продуктивно при использовании компьютера. Для восприятия программы, по которой работает вычислительная машина, пользователю надо «видеть» непомерную работу, проделываемую ею. Алгоритмическое мышление дает возможность структурировать длинные цепочки операций в короткие программы и выполнять обратное действие — раскрывать мысленно небольшие программы в протяженные последовательности действий. Суть процесса алгоритмизации заключается в том, что мы можем, используя алгоритмические конструкции, сжато обрисовывать и создавать безразмерные очередности действий и структурировать большие объемы информации.

Самостоятельная работа по созданию алгоритмов носит творческий и поисковый характер, так как человек, зачастую, не обладает достаточным количеством нужной информации и навыков для получения корректного результата. Студенты учатся: устанавливать причины явлений; находить неизвестные связующие нити определенных величин; сопоставлять новые данные с тем, что уже известно; определяют допустимость практического использования закономерностей распространенных процессов и явлений в нестандартных ситуациях; применять знания и умения, полученные при разгадывании одного насущного вопроса к разгадыванию другого, то есть находить возможность выделять стороны проблемы и переводить их в другие сферы; вскрывать и анализировать противоречия, на основе которых формулировать новые цели и задачи. [1, с. 4]

Термин, появившийся еще в средневековье, получил вторую жизнь в XX веке вместе с распространением электронно-вычислительных машин. Это идеальные и универсальные исполнители. Они многократно уменьшают усилия людей в выполняемой работе и «программируют» наш ум. Через алгоритмизацию прокладывается путь к автоматизации ручных операций, появляется возможность четко понять, что мы хотим получить в конечном итоге и какие готовы приложить для этого усилия.

Литература:

1. Кулагина И. Ю. Возрастная психология: Полный жизненный цикл развития человека. — М.: Юрайт, 2003. — 464 с.
2. Коджаспирова Г. М. Словарь по педагогике. — Москва — Ростов-на-Дону: МарТ, 2005. — 448 с.
3. Дискретная математика в примерах и задачах // Онлайн-библиотека: точные науки. URL: https://uch-lit.ru/matematika-2/dlya-studentov/tishin-v-v-diskretnaya-matematika-v-primerah-i-zadachah (дата обращения: 5.03.2020).
4. Примерная программа учебной дисциплины ОУД.07 Информатика // Яндекс.Диск. URL: https://yadi.sk/i/hU6jJNhPTWZJgQ (дата обращения: 13.03.2020).
5. Теория алгоритмов. Полный конспект лекций // Онлайн-библиотека: точные науки. URL: https://edu-lib.com/matematika-2/dlya-studentov/podzorov-s-yu-teoriya-algoritmov-polnyiy-konspekt-lektsiy-onlayn (дата обращения: 8.03.2020).