Использование языка LISP при обучении функциональному программированию будущих учителей математики и информатики

• Автор: Косова, Ирина Святославна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 196 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКОЙ
СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ
1.1. Определение информатики как науки
1.2. Определение понятий "методическая система обучения", "методика обучения конкретному учебному предмету", "учебный предмет"
1.3. Классификация парадигм программирования
1.4. Классификация языков функционального программирования
1.5. Математические основания функционального программирования
ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРОГРАММИРОВАНИЮ
2.1. Цели обучения
2.2. Средства обучения
2. 3. Содержание обучения
2.3.1. Принципы отбора содержания обучения
2.3.2. Основы функционального программирования
2.3.3. Дополнительные разделы содержания обучения функциональному программированию
2.3.4. Отражение содержания обучения функциональному программированию будущих учителей математики и информатики в курсе "ОИиВТ"
средней школы
2.4. Методы обучения
2.4.1. Общедидактические и частно-дидактические методы обучения
2.4.1. Специальные методы обучения
2.5. Организационные формы обучения
2.6. Взаимосвязи между элементами
методической системы обучения
ГЛАВА 3. 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
3.4. Методика проведения.и результаты формирующего этапа педагогического эксперимента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Функциональное программирование представляет собой одну из сформировавшихся в процессе исторического развития парадигм. Каждая из них реализует модель, описывающую какое-либо понятие, которое определяет вычислительный процесс и связано с понятием алгоритма. Отличительной чертой функционального программирования является то, что оно основывается на математическом аппарате (-исчислении, исчислении комбинаторов и теории рекурсивных функций), основные понятия которого моделируют понятие вычислимой функции.
Между тем, в настоящее время наблюдается односторонность содержания обучения будущих учителей математики и информатики, заключающаяся в том, что языки императивной парадигмы программирования достаточно хорошо представлены в курсе информатики педагогического вуза, языки же функционального программирования обычно не рассматриваются. Иногда функциональному программированию обучают на примере языка LOGO в курсе методики обучения информатике.
Мы полагаем, что обучение функциональному программированию следует проводить не только в курсе методики обучения информатике, но и в рамках соответствующего раздела фундаментальной подготовки. При этом в качестве основного средства целесообразно использование классического представителя этой парадигмы -языка программирования LISP.
Функциональному программированию на языке LISP посвящены работы отечественных и зарубежных специалистов - К. Н. Бенерта и М. Л. Герасина, Р. Брукс, С. С. Лаврова и Г. С. Силагадзе, Дж. Маккар-

Тре- бова- ния Оценка степени выполнения
R- Sche- mu- Common LISP- Mac- Inter- Franz- Zeta-
LISP me LISP LISP kit LISP LISP LISP LISP
1 2 3 4 5 6 7
Ф1 9 6 8 10 5 10
Ф2 10 9 9 8 7 9
ФЗ 10 5 8 10 4 10
Ф4 7 8 7 5 7
Ф5 - 10 9 9 9

Т1 8 - 6 10 8 5
Т2 9 4 3 9 2 1
ТЗ 6 - 7 7 - 8
Т4 5 5 6 6 4 3
Т5 7 8 8 9 10 8
П1 10 10 10 10 10 10
П2 10 10 10 10 10 10
ПЗ 9 7 8 8 9 10
П4 7 6 8 10 - 10
П5 4 3 4 8 5 5
П6 6 8 6 6 7 7
П7 8 7 8 6 9 7
П8 9 10 6 5 8 6
П9 8 5 8 10 5 10
П10 10 10 10 10 10 3
П11 6 9 9 8 9 10
П12 8 10 9 6 4
П13 5 7 7 5 5 6
Р1 10 9 8 10 10 9
Р2 8 5 4 9 5 5
РЗ 4 5 7 - - 4 - 5
Сравнивая полученные результаты с оценками предыдущей таблицы, замечаем, что R-LISP, Common LISP, InterLISP и ZetaLISP оказались ближе всего к языкам производственного экстравертив-ного программирования, LISPkit, MacLISP, FranzLISP - производственного интровертивного, a muLISP и Scheme - к учебно-экстра-вертивному и учебно-интровертивному соответственно.
Интересующая нас часть иерархической классификации может быть представлена следующим образом: