Логічні мови програмування

Мови програмування для Інтернету

Скріпт-мови, HTML, Perl, Java.

PL/1, Prolog, LISP, Forth

Процес вивчення і практичного засвоєння програмування можна розділити на 3 етапи:

1. вивчення методів побудови обчислювальних алгоритмів;
2. вивчення мови програмування;
3. вивчення і практичне засвоєння конкретної системи програмування.

Питання першої частини можна розглядати при вивченні розділу «алгоритмізація».

У розділі базового курсу «Введення до програмування» необхідно продовжувати ту ж структурну лінію, що була закладена в алгоритмічному розділі. Тому при виборі мови програмування варто віддавати перевагу мовам структурного програмування, найбільш придатним з них для навчання є Паскаль.

Процес програмування поділяються на 3 етапи:

1. складання алгоритму рішення задачі;

2. складання програми мовою програмування;

3. налагодження і тестування програми.

У кожній мові програмування існує своя концепція типів даних, своя система типів. Однак у будь-яку мову входить мінімально-необхідний набір основних типів даних, до якого відносяться: цілий, дійсний, логічний і символьний. З типом величини зв'язані чотири його характеристики:

1. множина припустимих значень;

2. множина операцій над даними;

3. множина функцій, визначених над даними цього типу;

4. множина визначених відношень.

З методичної точки зору знайомство учнів з типами величин краще розподілити на окремі уроки і вводити нові типи поступово, по мірі необхідності, в наступній послідовності: Integer, Real, Сhar, Boolean. Наприклад, після знайомства з цілим типом даних і розв’язування деякої кількості задач, вчитель змінює умову задачі таким чином, щоб учні зіштовхнулися з проблемною ситуацією: розв’язати дану задачу для діапазону цілих чисел не можливо. Вчитель вводить поняття типу даних Real.

Не слід поспішати з знайомством характеристик логічного типу. Введення нового типу повинно викликатися практичною необхідністю, тобто алгоритмом розв’язування конкретної задачі.

Не слід забувати, що існує розширення типів даних. Наприклад, знайомство з типами LongInt, ShortInt, Byte повинно йти на інтуїтивному рівні під час розв’язування задач. При розв’язуванні задач на знаходження факторіалу натурального числа, учні зіштовхуються з проблемою, коли задається двозначне натуральне число діапазону цілих чисел недостатньо – вводимо розширення цілого типу даних.

На протязі цих уроків учні можуть складати таблицю, в яку заносяться характеристики різних типів даних. Спочатку учні користуються таблицею при розв’язуванні задач, поступово інформація відкладається в їх пам’яті і необхідність в таблиці відпадає.

Типи констант визначаються по контексту (за формою запису в тексті), а типи змінних встановлюються при описі змінних.

Інший варіант класифікації даних: за структурою. Дані поділяються на прості і структуровані. Для простих величин (їх ще називають скалярними) справедливе твердження: одна величина – одне значення. Для структурованого: одна величина – декілька значень. До структурованих величин відносяться: масиви, множини, рядки, файли, записи. У розділі «Введення до програмування» вивчають прості величини, масиви, рядки, інші типи – для поглибленного вивчення матеріалу.

Дії над величинами, обумовлені алгоритмом, ґрунтуються на наступній ієрархії понять: операція – вираз – команда (оператор) – система команд.

Операція – найпростіша закінчена дія над даними.

Вираз – запис в алгоритмі, що визначає послідовність операцій для обчислення деякої величини.

Команда – розпорядження виконавцю виконати деяку закінчену дію.

У мовах програмування строго визначені правила запису операцій, виразів, команд. Ці правила складають синтаксис мови.

Вузлові поняття програмування: змінна й оператор присвоювання.

Процес розв’язування задачі – це процес послідовної зміни значень змінних. Змінна одержує шуканий результат у процесі присвоювання. На рівні машинних команд присвоювання – це занесення в комірку пам’яті, що відведена для змінної, визначені значення в результаті виконання команди. До таких команд відносяться: присвоювання, процедура введення даних і передача параметрів підпрограмам.

Досвід показує, що в багатьох випадках нерозуміння програмування деякими учнями походить від нерозуміння змісту та механізму дії операції присвоювання. Тому особливу увагу треба звертати на це питання.

<Змінна> := <вираз>

Механізм дії:

1. обчислити значення виразу;

2.присвоїти (покласти) отримане значення змінній.

Звернути увагу учнів, що дана команда виконується справа наліво.

Не можна плутати з математичною рівністю. Знак := - читається як присвоїти, а не дорівнює.

Далі обов’язково слід пояснити зміст команди:

Х:= Х + 1

Пояснити задачу обміну значеннями двох змінних.

x:=y;

y:=z;

z:=x

Під введенням у програмуванні розуміється процес передачі даних із зовнішнього пристрою до оперативної пам'яті. По команді введення робота процесора переривається і відбувається чекання дій користувача; користувач набирає на клавіатурі дані і натискає <Enter>; значення, які ввелися присвоюються змінним.

Для візуалізації процесів, що відбуваються усередині комп'ютера при виконанні даної команди можна показати на схемі

Ефективним методичним засобом, що дозволяє досягти розуміння програмування, є ручне трасування алгоритмів.