VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Теория графов применяется при решении многих вопросов, относящихся к широкому кругу проблем. Графы используются во многих областях науки, так как их применение является простым и наглядным способом для отображения какой-либо модели. Например, в химии – молекулярная структура, в электронике – сети, дорожные карты и многое другое [1].

Изучение алгоритмов на графах не входит в школьный курс информатики и на факультативах и элективных курсах было бы полезно и интересно рассмотреть данную тему. С помощью теории графов решаются прикладные задачи, причем можно рассмотреть несколько вариантов решения [2].

Для того, чтобы познакомить учащихся с графами предлагается элективный курс «Нелинейные структуры данных», который предназначен для учеников 10-11 классов.

Целями освоения курса являются:

1. формирование у учеников теоретических и методологических основ теории графов;

2. формирование систематизированных знаний в области информатики.

Использование цифровых образовательных ресурсов в обучении позволяет расширить возможности урока, при этом также повысить его эффективность. Представленные в цифровом виде учебные материалы дают возможность использовать их без затруднений на различных этапах урока [3]. Поэтому, в качестве методической поддержки курса, предлагается электронный учебник «Нелинейные структуры данных», созданный в программе Microsoft Power Point.

Электронный учебник состоит из трех разделов:

1. Представление информации в форме графа;

2. Деревья;

3. Эффективные алгоритмы на графах.

В первом разделе представлены общие понятия теории графов, история их возникновения, подробно описано представление графа в памяти компьютера.

Второй раздел посвящен изучению понятия дерева, основным операциям над деревьями и представлению дерева в памяти ЭВМ.

В третьем разделе описываются эффективные алгоритмы на графах:

1. Алгоритм Дейкстры;

2. Алгоритм Прима;

3. Алгоритм Форда-Беллмана;

4. Алгоритм Крускала.

После описания каждого алгоритма представлен код программы и сама программа, которую ученик может протестировать (Рис.1.).

Рис.1. Описание алгоритма и запуск программы.

Каждый раздел учебника завершается списком вопросов по теме, с помощью которых ученики могут проверить качество усвоенного материала.

Изучение курса завершается итоговым тестированием, состоящим из 30 вопросов. Тестовая система разработана в программе Microsoft Power Point и встроена в электронный учебник.

Рис. 2. Фрагмент итогового тестирования.

Профессия программиста в наше время является достаточно распространенной и престижной, а изучение программирования позволяет ученикам испытать свои способности и развить навыки, необходимые в данной профессии. Поэтому электронный учебник «Нелинейные структуры данных» актуален на сегодняшний день и является эффективным средством интерактивного обучения.

Список использованной литературы

1. Харари Ф. Теория графов. – М.: КомКнига, 2006 – 296 с.

2. Хасанова С.Л., Рассказова Е.А. Курс «История информатики» в системе образования // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9–4. – С. 747–751.

3. Чиганова Н.В. Цифровой образовательный ресурс как средство формирования универсальных учебных действий на уроках информатики// Научно-методический журнал «Школа будущего». — 2013. — № 5. — С. 43–48.

Код для цитирования: Скопировать