Методика обучения функциональному программированию будущих учителей информатики : На базе языка LOGO

• Автор: Головлева, Светлана Викторовна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 205 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ.
1.1. Методология исследования
1.2. Классификация языков функционального программирования
1.4. Концептуальные линии содержания обучения
функциональному программированию.
1.4.1. Математические основания функционального программирования
1.4.2. Содержательная линия алгоритмов.
1.4.3. Содержательная линия структур данных
0 1.4.4. Содержательная линия технологий программирования.
1.4.5. Содержательная линия контролирующих структур
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1
ГЛАВА II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ.
2.1. Цели обучения функциональному программированию
2.2. Отбор содержания обучения функциональному программированию.
2.3. Отбор методов и форм обучения функциональному программированию.
2.4. Отбор средств обучения функциональному программированию.
2.5. Проекция методической системы обучения на школьный курс
ИНФОРМАТИКИ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II.
ГЛАВА Ш. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА
3.1. Организация педагогического эксперимента
3.2. Использование факторного анализа при отборе содержания обучения.
3.3. Оптимизация учебной программы по содержанию и по времени методами теории графов
3.3.1. Оптимизация учебной программы по содержанию
3.3.2. Оптимизация учебной программы по времени.
3.4. Методика проведения и результаты формирующего этапа педагогического эксперимента
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ Ш
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Внешне функциональное программирование выглядит как понятие, независимое и несколько обособленное от логического программирования. Однако я утверждаю, что и то и другое являются примерами более общей, фундаментальной, единой и простой идеи, которую можно было бы . Это тип программирования, когда вы занимаетесь тем, что утверждаете о некоторых предложениях, что они истинны, и затем просите вывести другие предложения как их следствия. В логическом программировании эти утверждаемые предложения имеют вид импликаций, а в функциональном - равенств (уравнений). Но это в действительности только внешнее различие. Я думаю, что главное здесь то, что, когда вы запускаете системы того или иного вида, вы запускаете дедуктивные машины: просите их выполнить для вас нужные дедукции (выводы)". Равенства - это формулы специального вида р=^, где р и я - выражения (термы), построенные из символов (имен) функций, переменных и констант. Логика, в которой формулами являются только равенства, называется эква-циональной логикой или логикой равенств, а программирование с помощью одних равенств называют эквациональным программированием [Логическое, , с. Однако надо иметь в виду, что семантика (математический смысл) равенств может определяться по-разному. При этом одни определения могут быть более операционными, процедурными, а другие более декларативными, непроцедурными. Языки функционального программирования - это класс языков программирования и подкласс декларативных языков, основанных на идеях X,-исчисления и теории рекурсивных функций. Они основаны на понятии функции, - описания зависимости результата от аргументов с помощью других функций и элементарных операций. В функциональных языках нет понятия переменной и присваивания, поэтому значение функции зависит только от ее аргументов и не зависит от порядка вычислений. Функциональная программа состоит из совокупности определений функций, которые, в свою очередь, представляют собой вызовы других функций и предложений, управляющих последовательностью вызовов. Функции часто либо прямо, либо опосредованно вызывают сами себя. Каждый вызов возвращает некоторое значение в вызвавшую его функцию, вычисление которой после этого продолжается; этот процесс повторяется до тех пор, пока запустившая вычисления функция не вернет конечный результат пользователю. Чистое" функциональное программирование не признает присваиваний и передач управления. Разветвление вычислений основано на механизме обработки аргументов условного предложения. Повторные вычисления осуществляются посредством рекурсии, являющейся основным средством функционального программирования. Языки функционального программирования ориентированы на символьные вычисления, которые основаны на преобразованиях динамических структур данных, т. В работе [Швецкий,] построена "архитектура" декларативной (логической) парадигмы (рис. По отношению к равенствам. По семантике равенств. Рис. Архитектура" декларативной (логической) парадигмы. Рис. З. "Объединенное" генеалогическое дерево языка LISP и языка Smalltalk. Далее, в современные функционально-ориентированные системы (например, LISP-системы), как правило, включается одно или несколько средств объектно-ориентированного программирования: Flavors, LOOPS (Lisp Object Oriented Programming System) - предшественник языка CLOS на LISP-машине Xerox, CLOS (Common LISP Object System) - стандарт объектно-ориентированного программирования на языке Common LISP. Например, "объединенное" генеалогическое дерево языка LISP и языка Smalltalk можно изобразить так, как это сделано на рисунке 3 [там же]. Языки LOGO и LISP являются языками одной (а именно, функциональной) парадигмы. Проиллюстрируем этот факт на примерах решения основных типов задач по программированию на этих языках, задач, связанных с обработкой фундаментального типа данных языков LOGO и LISP - список. К основным типам задач можно отнести: приписывание элемента к списку, конкатенация двух списков, замена элемента списка, проверка на равенство списков. Пример 1. Подсчет количества символов "А" в заданном слове LST.