Что такое алгоритмическое мышление: как его развить, и для чего это нужно

Своим появлением слово «алгоритм» обязано среднеазиатскому математику Аль-Хорезми. Если ты думаешь, что термин алгоритм, в самом своем начале, применялся в программировании, то ты совершенно права. Алгоритмом средневековые математики называли арифметику, а, чуть позднее, в Европе, так стало называться любое математическое действие по строго определенным правилам.

Именно этот принцип положен в основу программирования: набор инструкций, описывающих порядок действий для решения определенной задачи. В отличии от математики, в программировании эти действия могут выполняться параллельно, или в произвольном порядке, если это не противоречит достижению конечного результата.

Активная сторона познания

Мышление человека напрямую связанно с активной стороной познания. К этой части познания относятся внимание, восприятие, наши ассоциации, формирование суждений путем анализа и синтеза понятий, которые, тоже, формируются здесь.

Подпрограмма – важная часть структуры

Утро, у большинства людей, содержит много похожего, поэтому давай возьмем для описания общую, усредненную модель, и составим алгоритм для программы под названием «Утро».

Для успешного написания программы, нам необходимо познакомиться еще с одним термином, который используется в программировании: это подпрограмма. Подпрограммой называется часть программы, которая имеет имя, и содержит определенный набор команд, действий. Подпрограмма может вызываться из любой части программы по своему имени.

Это позволяет оптимизировать использование памяти, и структурировать основную программу. В подпрограмме, с помощью определенных команд, может быть описан любой конечный процесс или действие. Например, при написании текста используется подпрограмма «алфавит», которая выбирает необходимую букву из последовательности для формирования и написания слова.

Доброе утро

Итак, программа «Утро».  Набор подпрограмм:

• Подпрограмма «Будильник»
• Подпрограмма «Чай»
• Подпрограмма «Умываюсь»
• Подпрограмма «Одеваюсь»
• Подпрограмма «Завтрак»
• Подпрограмма «Выхожу»

Тело самой программы:

• «Будильник»
• «Умываюсь» параллельно «Чай»
• «Чай» продолжает свою работу, подключается «Завтрак»
• «Завтрак» может продолжать, параллельно можно запустить «Одеваюсь»
• «Одеваюсь» заканчивает работу, и запускается «Выхожу».

Сама программа «Утро» может быть использована как подпрограмма в программе «День». Это очень важно осознать, потому что, если действия программы «Утро» становятся привычными, стандартными для твоего поведения в заданных условиях, то можно говорить о сформированном понятии.

Можешь поменять подпрограммы местами, изменить их продолжительность: это не суть важно. Главное, что, рассуждая над последовательностью подпрограмм в программе «Утро», ты уже применяешь принцип алгоритмического мышления.

Необходимые навыки

Как видим, этот тип мышления предполагает четкое прогнозирование, планирование своих действий. Это очень схоже с принципом логического мышления, но есть отличия в построении последовательности действий. Навыки, которые необходимы для успешного процесса алгоритмического мышления:

• умение выделять подзадачи из общей задачи;
• грамотное планирование временного ресурса;

• оценка эффективности и приоритетов действий для решения поставленной задачи;
• поиск необходимой информации;
• способность к формированию навыка, или понятия.

 Другими словами, алгоритмическое мышление позволит тебе не бояться самой трудной, длинной дороги. Разбивая ее на участки, ты с успехом дойдешь до пункта назначения. Этот способ мышления наделяет тебя способностью создавать последовательную инструкцию для решения любой сложной задачи, и отличается своей логичностью, ясностью, и формальностью подхода.

Простота и логика

Если ты выработаешь в себе способность применять этот тип мышления, то познание мира станет простым и логичным процессом. Умение распознавать алгоритмы в мышлении других людей придет к тебе автоматически: это упростит общение, и позволит четко понимать их мотивы и направление действий.

Любой навык или способность, требует не только природной предрасположенности к развитию и закреплению, но и постоянной тренировки. Тренировать развитие алгоритмического мышления, можно, четко планируя и описывая свои действия внутри дня, а также, детально разрабатывая способы, и последовательность своих действий в стандартных жизненных обстоятельствах. Можно играть в стратегические игры.

Информатика и творчество

Отрасль науки, которая изучает принципы и методы построения алгоритмов, называется информатикой.  В последнее время, четко определилась область общих интересов информатики и психологии: в вопросах целеобразования, планирования, представления знаний.

Следует помнить, что алгоритмическое мышление не сводиться к сухому набору алгоритмов, и к их механическому заучиванию. Этот тип мышления требует развития творческих навыков в построении последовательности действий, и в поиске оптимизации путей решения в процессе достижения цели.

Алгоритмическое мышление

Любое живое существо, а тем более человек, с рождения сталкивается с непрерывно изменяющимся миром. Чтобы существовать в этом мире долго и успешно, нужно понимать, что произойдёт в следующую минуту. А поняв это, предпринять действия, которые приведут к нужной цели. Ребёнок учится достигать такой цели постепенно.

Для этого он овладевает различными навыками: сидеть, ходить, говорить, читать и так далее. Приобретаемые навыки подразумевают закладывание различных схем для действий в различных ситуациях. Сами схемы и их выбор в зависимости от обстановки является алгоритмом поведения. Чем сложнее навыки, тем сложнее алгоритмы они содержат.

Зная даже некоторые общие принципы, гораздо легче овладевать конкретными навыками. Общими принципами для всех навыков являются базовые алгоритмы, из которых строятся схемы, а также методы построения алгоритмов и их свойства. Например, известный факт, что, освоив один иностранный язык, другой осваивать уже намного проще.

Алгоритмическое мышление можно понимать, как систему мыслительных приёмов направленных на решение задач. Тут скрыты две стороны понимания. Первая, определить чужой алгоритм. Вторая, построить свой. Если при решении задачи необходимо взаимодействовать с чем-либо, придётся понимать, как оно устроено.

Только потом можно встраивать свой алгоритм. Трудно представить задачу, решая которую, не нужно ни с чем взаимодействовать. Даже если вы просто пытаетесь пройти в дверь, нужно знать «алгоритм двери». Сколько людей ломилось в открытую дверь, а она открывалась в другую сторону. Просто они не задали вопрос: «А почему она не открывается?»

Чем легче мы умеем понимать чужие алгоритмы и строить свои, тем лучше. Другими словами, полезно знать и понимать, как и что устроено. Такой тип мышления очень сильно помогает освоению многих знаний и навыков, в том числе и школьных предметов. Способность мыслить точно, формально, если это нужно, становится одним из важных признаков общей культуры.

Вот некоторые умения, которые требуется во многих сферах:

• Разбивание общей задачи на подзадачи.
• Умение планировать этапы и время, эффективность своей деятельности.
• Поиск информации.
• Переработка и усваивание информации.
• Понимание последовательных, параллельных, недетерминированных действий.

Конечно, ещё Гёте заметил, что сущее не делится на разум без остатка. Но разум очень помогает в жизни. Когда говорят, что человек умеет думать, обычно, подразумевают развитое алгоритмическое мышление. Как и всё, что требует развития, алгоритмическое мышление нужно тренировать. Можно тренировать бессистемно, например, играя в стратегические игры.

Но так развитие получается однобокое. Хуже всего будет развито понимание свойств и ограничений. Пониманием и построением алгоритмов занимается информатика. Информатика также изучает их свойства. Логично предположить, что изучение дисциплин, связанных с информатикой и программированием, лучше разовьёт алгоритмическое мышление.

Из такой широкой области как информатика, стоит выделить программирование. Ещё и сам компьютер интересная и полезная вещь, что тоже добавляет мотивации при обучении программированию. Академик А. П. Ершов ещё в 1986 году говорил, компьютерная грамотность – вторая грамотность.

Современное общество требует от нового поколения умения планировать свои действия, находить необходимую информацию для решения задачи, моделировать будущий процесс. Поэтому курс, развивающий алгоритмическое мышление, формирующий соответствующий стиль мышления, является важным и актуальным.

По этой причине информатика и её основная часть – программирование, должны быть одними из базовых предметов для изучения.