Первой программой школьного курса «Основы информатики и вычислительной техники» (1985 г.) формирование алгоритмической культуры определялось как одна из нормативных целей обучения информатике. Было раскрыто содержание и выделены основные компоненты данного понятия (М.П.Лапчик):

1. Понятие алгоритма и его свойства. Понятие алгоритма является центральным понятием алгоритмизации и, соответственно, основным компонентом алгоритмической культуры. В обучения алгоритмизации нет необходимости (да и возможности) использовать строгое математическое уточнение этого понятия, достаточно его толкования на интуитивно-наглядном уровне. Существенное значение при изложении приобретают такие содержательные свойства алгоритмов, как понятность, массовость, детерминированность и результативность.

2. Понятие языка описания алгоритмов. Задача описания алгоритма всегда предполагает наличие некоторого языка, на котором должно быть выполнено описание. По этой причине само понятие алгоритма находится в неразрывной связи с понятием языка как средства выражения (представления) алгоритма. Выбор языка в каждом отдельном случае определяется областью применения алгоритма, т.е., по существу, свойствами объекта (человека, автомата, компьютера), выступающего в роли исполнителя. Соблюдение требования строго следовать границам языковых возможностей в общении с тем или иным исполнителем служит в некотором роде первоосновой алгоритмизации.

3. Уровень формализации описания. Понятие уровня формализации описания неразрывно связано с понятием языка. Если описание составлено для автомата, то используемый при этом язык подчиняется строгим ограничениям, которые обычно могут быть сведены в систему формальных правил, образующих синтаксис языка. Сам язык в подобных случаях становится формализованным. Однако на практике в процессе разработки алгоритмов, особенно при построении предварительных описаний, могут использоваться языковые средства, не обязательно строго ограниченные. Более того, такая ситуация возможна и не только в процессе предварительной разработки. Если, к примеру, алгоритм адресуется человеку, то и окончательный вариант алгоритмизации может иметь неформальное, «расплывчатое» представление. Немалое множество используемых на практике алгоритмов «работают» именно в неформализованном варианте. Важно лишь, чтобы алгоритм был понятен исполнителю, т.е. не использовал средств представления, выходящих за границы его возможностей. Таким образом, применяемые на практике уровни формализации представления алгоритмов могут варьироваться в довольно широком диапазоне: от уровня полного отсутствия формализации до уровня формализации «в той или иной мере» и, наконец, до уровня «абсолютной» формализации.

4. Принцип дискретности (пошаговости) описания. Построение алгоритма предполагает выделение четкой целенаправленной последовательности допустимых элементарных действий, приводящих к требуемому результату. Организованная совокупность этих действий образует определенную дискретную структуру описания алгоритма, сообщающую ему ясность и четкость. В различных языках такие отдельные этапы алгоритма представляются различными средствами. В словесных представлениях алгоритма (на естественном языке) – это отдельные предложения, указания, пункты, в языке схем – это отдельные блоки, в объектном языке ЭВМ – это отдельные команды, в алгоритмическом языке высокого уровня – операторы.

5. Принцип блочности. Возможности языка, используемого для построения алгоритмов, вынуждают избирать ту или иную степень детализации описаний. Это обстоятельство не препятствует, однако, тому, чтобы в процессе работы по составлению требуемого алгоритма при описании его первоначальной схемы употребить язык, единицы действия которого более крупны по сравнению с возможностями исполнителя, которому алгоритм адресуется. По сути дела, речь в данном случае идет об умении расчленять сложную задачу на более простые компоненты. Такой путь приходится избирать всегда, когда задача оказывается достаточно сложной, чтобы алгоритм ее решения в нужном языке можно было описать сразу. В этом случае задача разбивается на информационно замкнутые части (блоки), которым придается самостоятельное значение, и после составления первоначальной схемы, связывающей части задачи, проводится работа по детализации отдельных блоков. Каждый из этих блоков может быть детализирован по только что описанному принципу. При окончательном построении алгоритма из блоков возможны два принципиально различных подхода:

а) детальное представление блока помещается в соответствующее место алгоритма, а сам блок, исчерпав свою роль общего приема поиска алгоритма, как бы «растворяется» в нем;

б) содержание блоков не встраивается в алгоритм, а в его соответствующих местах помещаются ссылки – обращение к размещенным отдельно блокам; окончательным алгоритмом считается совокупность главного алгоритма и всех его отдельных блоков (вспомогательных алгоритмов).

6. Принцип ветвления. Требование алгоритмической полноты языков, используемых для представления алгоритмов, должно обеспечивать наличие средств, позволяющих реализовывать в алгоритмических описаниях логические ситуации, т.е. ситуации, в которых требуется принятие решения в зависимости от заданных начальных условий. Организация таких алгоритмов требует умелого использования логических (разветвляющих) средств языка. Существенными компонентами алгоритмической грамотности здесь является осознание того, что:

а) описание должно предусматривать все возможные варианты исходных данных и для каждой их комбинации быть результативным;

б) для конкретных значений исходных данных исполнение алгоритма всегда проходит только по одному из возможных путей, определяемому конкретными условиями.

7. Принцип цикличности. Эффективность алгоритмических описаний в большинстве случаев определяется возможностью неоднократного использования одних и тех же фрагментов описаний при различных значениях входных величин. Именно на этом приеме основано построение описаний, не удлиняющихся при увеличении объема действий, предусматриваемых этими описаниями. Возвращение к повторному прохождению одного и того же фрагмента описания может быть организовано с применением логических средств языка, однако язык может содержать и специальные средства организации циклических алгоритмов (например, операторы цикла в языках высокого уровня). И в том и другом случае существенным компонентом алгоритмической культуры здесь является понимание общей схемы функционирования циклического процесса и, что особенно важно, умение выделять при построении алгоритмов повторяющуюся (рабочую) часть цикла.

8. Выполнение (обоснование) алгоритма. Существенно важным компонентом алгоритмической грамотности является постоянно привлекаемое в процессе алгоритмизации умение воспринимать и исполнять разрабатываемые фрагменты описания алгоритма отвлеченно от планируемых результатов – так, как они описаны, а не так, как может быть, в какой-то момент хотелось бы самому автору или исполнителю. Говоря иными словами, требуется развитое умение четко сопоставлять (и разделять) то, что задумано автором, с тем, к чему приводит фактически написанное.

9. Организация данных. Исходным материалом для алгоритма является информация или исходные данные, которые надлежит обработать. Составитель алгоритма обязан думать не только о том, как и в какой последовательности производить обработку, но и о том, где и как фиксировать промежуточные и окончательные результаты работы алгоритма.

Алгоритмическая культура школьника как совокупность наиболее общих «допрограммистских» представлений, умений и навыков обеспечивает некоторый начальный уровень грамотности школьника не только для его успешной работы в системе «ученик-компьютер», но и в неформальных безмашинных системах «ученик-учитель», «ученик-ученик» и т.п., т.е. создает то операционное наполнение, которое, в частности, обслуживает деятельность школьника в рамках учебных дисциплин за пределами «компьютерной» обстановки. Как отмечал академик Е. П. Велихов, в связи с введением в школу предмета «ОИВТ», «информатика является частью общечеловеческой культуры, не сводящейся к использованию компьютеров, а в равной степени относящейся, скажем, к умению объяснить приезжему дорогу» [16, с. 17 – 22].

Конкретное же наполнение этого понятия в тот период во многом связывалось с изучением учащимися основ алгоритмизации и программирования, что, прежде всего, объяснялось существовавшим уровнем компьютерной техники и соответствующего программного обеспечения. Современный же этап развития школьного курса информатики требует уточнения перечня и содержания компонентов, характеризующих понятие «алгоритмическая культура». Принципиально новая задача здесь – выполнить эту работу по отношению к разделу «Информационные технологии», в рамках которого учащиеся знакомятся с работой текстового и графического редакторов, электронных таблиц, СУБД [17].

Формирование алгоритмической культуры учащихся способствует осознанному восприятию учебного материала, что предполагает обязательное наличие общих представлений:

а) об алгоритме и его свойствах;

б) о языковых средствах записи алгоритмов (развернутая форма, табличная форма, блок-схема);

в) об алгоритмических процессах (линейном, разветвляющемся, циклическом).

Язык блок-схем – самый наглядный из всех человеческих языков, используемых для записи алгоритмов.

Алгоритмическая культура учащегося должна содержать следующие компоненты:

Ø понимание сущности алгоритма и его свойств;

Ø понимание сущности языка как средства для записи алгоритма;

Ø владение приёмами и средствами для записи алгоритмов;

Ø понимание алгоритмического характера методов математики и их приложений;

Ø владение алгоритмами школьного курса математики;

Ø понимание элементарных основ программирования на компьютере.

Обучение алгоритмам должно строиться с учётом следующих принципов :

а) создание у учащихся полной ориентировочной основы его применения;

б) осуществление алгоритмизации на основе приёмов, раскрывающих их происхождение;

в) алгоритмическая линия должна пронизывать весь процесс обучения информатики в школе;

г) развитие логической культуры учащихся;

д) обеспечение взаимосвязи алгоритмов;

е) формирование основных элементов алгоритмической культуры учащихся.

Работа по алгоритмам развивает интерес учащихся к процессу обучения, они стремятся заменить предложенный алгоритм более простым и обосновать целесообразность такой замены, что развивает их творческое и конструктивное мышление. Алгоритмизация обучения предполагает единство между анализом и синтезом и активно влияет на развитие творческого мышления учащихся. Свободное творчество возможно только на базе осознанных алгоритмов [4].

В современном обучении появилась новая школьная дисциплина – алгоритмика, направленная на формирование и развитие алгоритмического мышления учащихся. Алгоритмика – часть математики, она изучается в 5-7 классах и носит пропедевтический характер. Алгоритмика предусматривает изучение основных алгоритмических конструкций и учит учащихся построению алгоритмов различных типов [15].

Процесс подготовки задач для решения на ЭВМ называется программированием . Он включает в себя следующие этапы:

1. составление алгоритма решения задачи;

2. описание алгоритма решения задачи на языке программирования (составление программы);

3. трансляция программы на машинный язык в виде последовательности команд.

Дистанционное обучение, по нашему мнению, обладает рядом достоинств, способствующих лучшей реализации принципов дидактики. ДО характеризуется:

а) правильным отбором учебного материала;

б) рациональной дозировкой подачи учебного материала;

в) активной самостоятельной деятельностью ученика по усвоению учебного материала;

г) обеспечением возможности каждому ученику работать с свойственной ему скоростью;

д) высокой степенью контроля за результатами обучения.

Успехи в развитии компьютерной техники привели к возрастанию роли компьютеров во всех областях жизни современного общества и сделали необратимым процесс компьютеризации обучения на основе его программирования [5].

Формирование у учащихся алгоритмической культуры в процессе изучения базового курса информатики раскрывает единую алгоритмическую сущность информационных процессов различного рода, являясь тем самым системообразующей функцией данного курса. Эффективное решение данной педагогической проблемы возможно при выделении формирования алгоритмической культуры в качестве обязательной нормативной цели обучения информатике [17].

Изучение учебного материала по алгоритмической линии обеспечивает учащихся возможностью: понять на основе анализа примеров, смысл понятия алгоритма, знать свойства алгоритмов, понять возможность автоматизации в деятельности человека при использовании алгоритмов; освоить основные алгоритмические конструкции, научиться применять алгоритмические конструкции для построения алгоритмов решения задач; получить представление о библиотеке алгоритмов, уметь использовать библиотеку для построения более сложных алгоритмов; получить представление об одном из языков программирования, использовать этот язык для записи алгоритмов решения задач. При развитии новых информационных технологий, и в частности технологий программирования, появляется возможность в пределах раздела «Основы алгоритмизации» давать общенаучные понятия информатики, и в то же время формировать и развивать умение, и навыки необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, т.е. появляется возможность сделать раздел «Основы алгоритмизации» мостиком между теоретической и практической информатикой. Первые шаги в этом направлении уже сделаны в работах А. Г. Кушниренка, Ю. А. Первина, А. Л. Семенова. Важным принципом является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами. Реализация этого принципа основывается на использовании творческих сред, таких как, например, Лого, Кумир, Роботландия [11].