Внеклассное мероприятие по информатике "История и классификация языков программирования"

Внеклассное мероприятие по информатике в 10 классе.

Тема: «История и классификация языков программирования».

Тип мероприятия: урок – игра «Судебное заседание».

Задача:

♦ преодоление трудностей в усвоении сложного материала за счёт повышения интереса к истории развития языков программирования. 

Образовательная цель:  

♦ сформировать знания в области истории языков программирования.

Развивающие цели:

♦ усложнение смысловой функции языка;

♦ усложнение коммуникативных свойств речи;

♦ овладение учащимися художественными образами, выразительными свойствами речи.

Воспитательные цели:

♦ повышение кругозора учащихся;

♦ активизация эмоциональной сферы учащихся посредствам создания ситуации занимательности.

Методы работы: рассказ с элементами беседы, ролевая игра.

Оборудование: 

♦ компьютер;

♦ мультимедийный проектор;

♦  презентация «История и классификация языков программирования» (приложение 1);

♦ короткие характеристики языков программирования Паскаль и Бейсик, а так же исторические справки, подготовленные учащимися заранее (сведения о разработчиках языка программирования Бейсик; о разработчике языка программирования Паскаль; о компании

Borland).

План мероприятия:

1.     Организационный момент – 2 мин

2.     Краткое обсуждение основ языков программирования  ТурбоПаскаль и Бейсик с комментированием – 8 мин. 3.  Ролевая игра «Судебное заседание» -30 мин

4.  Выводы по материалам урока – 5 мин.

Ход игры:

1.     Приветствие учителя (слайд №1): 

-Я рад поприветствовать всех вас сегодня на нашем необычном мероприятии. Вы  уже второй год изучаете алгоритмы и алгоритмический язык ТурбоПаскаль, но знаете ли Вы, что изначально, для школьной программы был предложен другой язык Basic, который успешно изучался школьниками на протяжении не одного десятилетия. Паскаль его сменил всего несколько лет назад. Давайте посмотрим на экран (слайд №2). Перед Вами программа на знакомом Паскале.

2.     Сообщение ученика :

-                      Язык Паскаль был разработан в 1970 г. Никласом Виртом как язык обучения студентов программированию. Паскаль вырабатывает навыки соблюдения хорошего строгого стиля программирования, упрощающего разработку сложных программ. 

    Основные привлекательные черты Паскаля — логичность, поддержка концепций структурного и процедурного программирования, работа с динамической памятью, возможность создания своих типов данных. В Паскале программист должен всегда явно указывать, с какими конкретными переменными он желает работать и каковы типы этих переменных. Строгая типизация данных позволяет резко снизить количество ошибок, появляющихся в программе вследствие невнимательности или опечаток.  Расширенный вариант  языка — Turbo Pascal, является очень мощным языком программирования. Интегрированная оболочка Turbo, включающая в себя редактор, компилятор, компоновщик и отладчик, вместе с интерактивной справочной системой сделали разработку программ на Паскале делом простым и приятным.

Учитель:

-                      Давайте вместе определим, какие действия выполняет  программа?               (-формирует массив из 15 переменных вещественного типа, заполняет его данными с клавиатуры, подсчитывает сумму элементов массива и выводит результат в отформатированном виде)».

          А теперь программа, выполняющая те же действия, но написанная на языке Бейсик (слайд №3).

Сообщение ученика:

-                      Язык Бейсик  был создан в 1965 г. Дж. Кемени и Т.Курцем как язык, облегчающий написание простых программ. 

      Существует много различных версий Бейсика — от очень простых до усовершенствованных, содержащих множество дополнительных языковых конструкций. 

      Так, например, QuickBasic 4.5 фирмы Microsoft — это очень простой, но в то же время эффективный язык, унаследовавший от раннего Бейсика все его достоинства, но избавившийся от всех его недостатков и впитавший целый ряд передовых идей начала 90-х годов. Еще QuickBasic очень привлекателен своей средой программирования. Одна из удач — это использование своеобразного режима работы. Для быстрой работы в среде используется режим интерпретатора, а для окончательного перевода отлаженных программ на машинный язык используется компилятор. Из QBasic компилятор исключен. QBasic входит в минимальный комплект поставки программного обеспечения компьютера. Бейсик один из популярных языков программирования.

Учитель:

          -Можно себе представить, сколько споров было вокруг, когда решался вопрос о том, какой язык программирования изучать в школе. И что могло произойти между разработчиками языков, когда всё же Паскаль оттеснил Бейсик на второй план…

Во время последнего выступления учителя, учащиеся, задействованные в игре, готовятся к выступлению. На экране заставка (слайд №4).  

3. Секретарь: Встать, суд идёт!

Входит судья и присяжные заседатели.

Судья: Заслушивается дело Никлауса Вирта по обвинению в создании языка программирования Паскаль, оттеснившего простой и доступный язык Бейсик на второй план, чем был нанесён моральный ущерб Джону Кемени и Томасу Курцу.

  Слово предоставляется стороне обвинения.

Прокурор: Приглашаю для дачи показаний первого свидетеля.

Входит свидетель.

 Судья: Обязуетесь ли говорить правду и только правду?

Свидетель 1: Да, обязуюсь. Более ста лет назад, во время колонизации стран Африки, для поднятия промышленности Стивеном Роджесом  была создана фирма British South Africa Company. В числе прибывших был один миссионер. И чтобы иметь возможность общаться с местным населением, он выделил самую простую и часто употребляемую часть английского языка .

От начальных букв английских слов Beginners All Symbolic Instruction Code, что в переводе означает «универсальный, символический, учебный код для начинающих», произошло название этого искусственного языка Basic English. Данное подмножество английского языка оценили не только аборигены,  получившие простой для усвоения язык, но и англичане, которые  приобрели способ общения с конкретным населением. Таким было первое упоминание об этом искусственном языке.

Судья: Вопросы свидетелю.

Адвокат : Вы не скажете, как фамилия этого миссионера?

Свидетель 1: Нет, история не сохранила его фамилии.

Судья: Если нет больше вопросов к свидетелю, пожалуйста, следующий.

 Прокурор: Приглашается для дачи показаний второй  свидетель.

Судья: Обязуетесь ли говорить правду и только правду?

Свидетель 2: Я, Джон Кемени, обязуюсь говорить правду и только правду.

Сообщение ученика , слайд №5.

Двумя яркими представителями, в разработке языков программирования, были сотрудники математического факультета Дартмутского колледжа Томас Курц (Thomas Kurtz) и Джон Кемени (John Kemeny). Томас Курц поступил на работу в Дартмутский колледж в 1956 г., получив степень доктора по математической статистике в Принстонском университете. Впервые он познакомился с компьютерами в 1951 г. в Калифорнийском университете, в Лос-Анджелесе, на летних курсах по численному анализу. Джон Кемени был на два года младше Курца и так же, как он, получил степень доктора в Принстоне. С компьютерами Джон Кемени был, что называется, «на ты». Еще во время учебы в Принстоне он ездил в 1945 г. в Лос-Аламос, шт. Нью-Мексико, где принимал участие в работе над особо секретным «Манхэттенским проектом» по созданию атомной бомбы.        К тому же он владел навыками применения математической логики для анализа сложных систем. В 1945 г. Джон Кемени, застенчивый юноша 16 лет, с весьма посредственным знанием английского языка, держал устный экзамен в одной из нью-йоркских школ в районе Манхэттена. Впоследствии он вспоминал об этом: «Мой словарный запас был ужасно скуден, и поэтому в каждом вопросе я улавливал всего несколько слов. Но поскольку это был тест, в котором для каждого вопроса предлагался набор вариантов в качестве ответа, то и того, что я понимал, было вполне достаточно для построения модели и нахождения правильного решения. Я сумел вскрыть этот код и получил одну из высших оценок во всем Нью-Йорке».

Прокурор: Что вы можете сказать по этому делу? 

Свидетель 2: Я и мой друг и коллега по Дартмутскому колледжу Томас

Курц создали искусственный язык для персональных ЭВМ и назвали его Basic. Поскольку существовавшие языки, такие как Алгол-60, Фортран, использовались для решения инженерных задач, Кобол – для экономических расчётов, Симула – для программирования математических моделей, мы решили создать данный язык для программирования несложных расчётных задач. Конечно, позже возникли языки, такие как Алгол-68, ПЛ/1, охватившие все виды применения ЭВМ, но были слишком сложны для усвоения. А созданный нами язык был прост и доступен и давал возможность работать в режиме  диалога. 

Судья: Вопросы свидетелю.

 Адвокат: Вы считаете, ваш язык выдержал испытание временем?

Свидетель 2: Считаю, да, потому как почти все микро и мини ЭВМ были рассчитаны для работы с Бейсиком. Тем более, что ныне существующие языки с аналогичным названием переняли и достоинства других языков.

Поэтому я считаю, что наш язык обладает всеми необходимыми качествами, чтобы быть лидером среди языков программирования.

Адвокат: А что вы  скажете о необходимости развития модульного мышления? Ведь Бейсик не позволяет развивать его должным образом.

Свидетель 2: Одна из современных версий языка Бейсик, которая носит название  Quick-Basic, является с одной стороны, простым и доступным для школьников языком, с другой стороны, развитым структурным и процедурным языком. На нём могут быть написаны программы, отвечающие современным требованиям и тенденциям структурного программирования.

Адвокат: Больше вопросов нет.

Судья: Есть ли ещё свидетели со стороны обвинения?

Прокурор: Нет.

Судья: Слово предоставляется обвиняемой стороне. 

Адвокат: В качестве свидетеля приглашается обвиняемый Никлаус Вирт.

Сообщение ученика, слайд №6.

Никлаус Вирт ( _de. Niklaus Wirth, род. 15 февраля 1934) — швейцарский учёный, специалист в области информатики, один из известнейших теоретиков в области разработки языков программирования. Ведущий разработчик языков Паскаль, Модула-2, Оберон. Лауреат премии Тьюринга 1984 года.

В 1970 году создал язык программирования Паскаль. В 1970-х годах разработал, вместе с Ч. Хоаром и Э. Дейкстрой технологию структурного программирования. Вышедшая в 1971 году статья Вирта «Разработка программы методом пошагового уточнения» описала и обосновала ставшую впоследствии классической методологию разработки программного обеспечения «сверху вниз». Для переноса Паскаль-системы на различные вычислительные платформы в 1973 году с участием Вирта был разработан прототип виртуальной машины, исполняющей на любой платформе промежуточный «пи-код», в который предполагалось компилировать все программы.

Судья: Я должна предупредить вас об ответственности за дачу ложных показаний.

Никлаус Вирт: Язык Паскаль был создан мною именно как учебный язык структурного программирования. За основу были взяты два языка: Алгол-60, созданный для математических расчетов и ПЛ/1 – язык, один из первых претендовавших на универсальность. Паскаль очень гибок в использовании структуры данных, позволяет осуществлять достаточно полный контроль правильности использования данных различных типов и программных объектов как на этапе трансляции программ, так и на этапе его выполнения.

Адвокат: В процессе работы над этим языком не возникло ли у вас мысли, что язык Паскаль приобретёт такую популярность?

 Никлаус Вирт: Нет. Создавая его как учебный язык, я не думал, что Паскаль будет использоваться более широко.

Адвокат: Вопросов больше нет.

Прокурор: Вопросов нет.

Адвокат: Вызывается  в качестве свидетеля представитель фирмы Borland

International.

Сообщение ученика , слайд № 7.

Компания Borland International, Inc.,  была основана в мае 1983 года Филипом

Каном (англ. Philip Kahn), штаб-квартира расположена в городе Остин (Техас, США).  Она является одной из самых популярных в нашей стране фирм, специализирующийся на средствах разработки.  Borland стала известна благодаря инструменту Turbo Pascal, который эволюционировал до современной среды разработки Delphi.

 Для этой компании характерна смелая и своевременная реализация новых систем программирования, отвечающих требованиям развивающихся технологий разработки программного обеспечения. Среди наиболее значительных проектов Borland последнего времени следует назвать Delphi, Borland C++ Builder, и JBuilder  объектно-ориентированные средства разработки приложений для баз данных с архитектурой клиент-сервер, программ, ориентированных на Интернет и предназначенных для использования в самых разнообразных сферах информационных технологий.

Судья: Обязуетесь ли говорить правду и только правду?

Свидетель 3: Обязуюсь говорить правду и только правду. Наша фирма разработала на основе виртовского Паскаля систему программирования Турбо-Паскаль. Паскаль – хорошо структурированный и хорошо продуманный с точки зрения реализации язык. Поэтому профессиональные программисты  не могли не обратить на него внимание. И он давно вышел за рамки учебного предназначения. Созданный нашей фирмой Турбо-Паскаль – это не только язык и транслятор с него, но ещё и операционная оболочка, позволяющая пользователю удобно работать в Паскале.

Адвокат: Вопросов больше нет.

Судья: Если свидетелей больше нет, то слово предоставляется стороне обвинения.

Прокурор: Язык Бейсик был создан в 1964 году. Его создатели делали упор на простоту и доступность, то есть возможность усвоения данного языка всеми. Ввиду того, что ПЭВМ стали общедоступными, и для пользователей необходимо было знание данного языка (так как Бейсик предлагался в качестве единственного языка программирования ).  С течением времени появлялись всё новые версии языка, одна из них – Q-Basic – удовлетворяет современным требованиям (кроме удобства и простоты, ещё использует структурное программирование). Я считаю, что Никлаус Вирт виновен в том, что Бейсик незаслуженно отодвинут на второй план.     

Судья: Слово предоставляется защите.

Адвокат: Уважаемый суд и присяжные заседатели. В середине 60-х годов прошлого столетия возник новый подход к разработке программ – это структурное программирование. И Бейсик не вполне удовлетворял требованиям времени. Созданный Никлаусом Виртом язык Паскаль отвечал всем требованиям структурного программирования. Изначально он, конечно, был создан как учебный язык. Но с течением времени выяснилось, что язык настолько хорошо продуман, что позволяет составлять большие программы, избегая основных трудностей, с которыми  сталкивались раньше. В Паскале реализованы основные концепции структурного программирования:

♦ модульное программирование;

♦ разработка структуры программы методом пошагового уточнения «сверху вниз».

Одним из преимуществ является мощная библиотека, позволяющая использовать набор стандартных модулей и возможность создавать свои собственные модули. 

Нельзя обвинять создателя одного из совершенных языков

программирования. Само время сделало выбор. Думаю, что со временем и Паскаль перестанет удовлетворять требованию времени. Всё стремиться к совершенству. И с этим  трудно не согласиться. Я считаю, что обвинения, выдвинутые против Никлауса Вирта, беспочвенны. Ввиду отсутствия состава преступления требую снять с моего подзащитного все обвинения.

  Судья: Суд удаляется для принятия решения.

Слайд №8: 

Решение суда выносят присяжные заседатели: (Признать  Никлауса Вирта не виновным в виду отсутствия состава преступления.  Выбор Паскаля, как основного языка программирования для изучения его в школьной программе, был продиктован временем и по праву  остаётся на сегодняшний день одним из популярных языков программирования).

4. Учитель в заключении (слайд №9): 

 На основе вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

♦ языки программирования создавались первоначально для решения определённого круга задач;

♦ язык Бейсик является самым простым диалоговым языком;

♦ Паскаль создавался в качестве учебного языка программирования и является хорошо структурированным языком программирования;

♦ Изучение языка Паскаль позволяет хорошо развивать модульное мышление.

Методическая литература:

1.     «Поурочные разработки по информатике: базовый уровень 10-11 классы.», А.Х. Шелепаева (Москва, «Вако», 2007)

2.     Дополнительная справочная информация из информационных баз данных сети Internet.

Приложение 1 Схема презентации к внеклассному мероприятию.