Сложившаяся в школе методическая система обучения ориентирована на возможно более высокий уровень усвоения школьником содержания предмета. Такая ориентация была довольно естественна в условиях, когда среднее образование получала наиболее подготовленная часть школьников, которые намеревались продолжить своё образование в высших учебных заведениях. Сложности возникли уже в то время и особенно обострились теперь, когда в десятые классы школы приходят ученики (от 30% до 60% общего числа десятиклассников) не только не знающие таблицу умножения, не умеющие решать простейшие уравнения типа 6х = 1, складывать обыкновенные дроби, но и просто ненавидящие математику. В этих условиях ориентация на максимум усвоения учебного материала приводит к заметной перегрузке более слабых учащихся. Они находятся в дискомфортном положении не справляющихся с учёбой; развивается чувство собственной неполноценности, которое по законам психологии требует вытеснения, поиска удовлетворения в других сферах.
Выход из этой ситуации в осуществлении дифференцированного подхода к обучению учащихся на основе явного выделения уровня математической подготовки, обязательного для каждого ученика школы. Следует иметь в виду, что ограничение требований к части учащихся связанное с ориентацией на обязательный минимум знаний, вовсе не означает ослабление учебной дисциплины или снижения требовательности к сильным учащимся. Скорее, выделение элементарного уровня овладения математическими умениями позволяет формировать умения применять известные способы и приёмы решения задач в усложнённых и новых ситуациях, а также поднимать уровень, соответствующий повышенным оценкам, естественным образом.
Работая последние года в старших классах школы, принимая учащихся из разных школ города, от разных учителей, ребят с низким темпом продвижения в обучении, испытывающих затруднения при усвоении нового материала, имеющих существенные пробелы в знаниях, я была вынуждена решать сложную педагогическую задачу: достижения всеми учениками уровня обязательных результатов обучения.
Не претендуя на решение этой неразрешимой проблемы, думаю, что можно терпимо относиться к тем пробелам в знаниях, которые непосредственно не мешают пониманию учебного материала. Если ученик твёрдо заучил формулы и алгоритмы, даже не вполне понимая их смысл, и умеет применять их при решении упражнений, то у слабых учащихся вполне можно удовлетвориться выработкой автоматизма. Это и побудила меня заняться изучением и применением на практике алгоритмизации обучения.
Под алгоритмом в педагогической психологии обычно понимают точное, общепонятное описание определённой последовательности интеллектуальных операций, необходимых и достаточных для решения любой из задач, принадлежащих некоторому классу.
Алгоритмическая деятельность может быть описана разными способами: в виде программы обычного алгоритма, в виде формулы, правила, с помощью инструкции к таблице и т. д. Каждый из них можно назвать способом задания алгоритма решения задач определённого вида. Чем же отличаются эти способы задания от обычного способа задания алгоритма в виде пошаговой задачи? Основное отличие в том, что формула, таблица, правило являются свёрнутыми, между тем, как обычная программная форма является развёрнутой. Алгоритм, заданный в виде формулы, правила и т. д., такой программы явно не представляет: она предполагается, но не дана, её ещё надо представить и вывести. В наших учебниках дают алгоритмы, как правило в свёрнутом виде, а ученик не умеет самостоятельно преобразовывать его в развёрнутый вид, единственно пригодный для решения задачи.
Так, например, формула (а + в)2 = а2 + 2ав + в2 в свёрнутом виде обозначает алгоритмом возведения в квадрат суммы двух выражений. Чтобы применить её для решения какой-либо задачи, ученик должен уметь развернуть её (устно, в уме) в алгоритм – программу:
1. Указать первое и второе выражение.
2. Найти квадрат первого выражения.
3. Найти удвоенное произведение первого и второго выражения
(можно сначала произведение, а затем удвоить)
4. Найти квадрат второго выражения.
5. Записать сумму (п. 2, 3, 4).
Можно составить программу иначе, подобно алгоритму квадрата разности двух выражений:
1. Указать первое и второе выражение
(назвать первое и второе выражение)
2. После знака равенства записать квадрат первого выражения.
3. Вычесть удвоенное произведение первого и второго выражения.
4. Прибавить квадрат второго выражения.
5. Каждое слагаемое записать в стандартном виде.
При составлении такого типа алгоритмов – программ удобнее формулы записать в виде:
Важно научить учащихся переходить от формулы, словесного правила, определения и т. д. к алгоритму – программе реализации этой формулы, правила и т. д., научить ребят строить программы по свёрнутым формам задания алгоритмов.
Обучение алгоритмам можно производить по-разному. Давать учащимся алгоритмы в готовом виде, чтобы они могли их просто заучить, а затем закрепить во время упражнений. Но можно организовать учебный процесс и так, чтобы алгоритмы “открывались” самими учащимися. Этот способ наиболее ценный в дидактическом отношении.
Психологически было замечено, что, решая какую-либо задачу с помощью алгоритма, ученик идёт одним путём. Разбирая следующее, аналогичное задание, не может выделить частный случай; в связи с этим возникает у учащихся неуверенность в своих действиях и решениях. Особое внимание поэтому необходимо обратить на изучение алгоритмов распознавания (т. е. таких алгоритмов, которые предписывают, что и как нужно делать, чтобы распознать к какому классу принадлежит данный объект).
Составляя алгоритм – программу, необходимо руководствоваться следующими принципами:
- Теоретический фундамент алгоритма должны составлять теоретические сведенья, имеющие непосредственное отношение к нему.
- Система предписаний, имея дискретный характер, должна быть общей по отношению к целому классу однородных задач.
- По содержанию система предписаний должна быть полной или достаточной, т. е. обеспечивать на каждом конкретном шаге учебной деятельности учащихся однозначное получение промежуточной информации, которая в своём комплексе гарантирует получение конечного результата.
- Система предписаний должна быть совместимой или непротиворечивой, т. е. каждое предыдущее предписание должно являться малой посылкой для последующего, а последующее – логическим следствием предыдущего.
- Число пунктов программы не должно быть большим. Это обеспечивает его подвижность: объединение отдельных шагов или дробление шагов на более элементарные.
- Система предписаний должна обеспечивать многократное решение однотипных задач, т. е. обладать свойством массовости.
Алгоритм составления уравнения касательной к графику функции.
Уравнение касательной 
Алгоритм нахождения наибольшего и наименьшего значения функций.
| 1. | Выяснить, определена ли и
является ли функция  непрерывной на указанном отрезке [a;b]
или промежутке (а;b) |
|
| 2. | Найти производную функции  |
|
| 3. | Найти критические точки (точки, в
которых  или не существует) |
|
| 4. | Выбрать критические точки принадлежащие [a;b] или (а;b) | |
| 5. | Если [a;b] Найти значение функции в критических точках (внутри отрезка) и на его концах |
Если (а;b) Определить вид экстремума в критических точках (внутри интервала) и вычислить его значение |
| 6. | Из найденных значений выбрать наибольшее и наименьшее | Выбрать наибольшее и наименьшее из минимумов и максимумов функции соответственно |
| 7. | Выписать ответ | |
Знакомство учащихся с алгоритмами решения задач осуществляется на уроке – лекции. Многие ребята имеют отдельную тетрадь, в которую записывают предписания и образец выполнения задания. Дальнейшая отработка выполняется на практических занятиях при различных формах работы (фронтальной, групповой, индивидуальной). В целях оперативного контроля за усвоением алгоритма очень часто (каждый урок или через урок) провожу небольшие самостоятельные работы, цель которых – не выставление оценок, а выявление тех учащихся, которые что-то не поняли. Этим ребятам оказывается оперативная помощь консультантами или объясняю ещё раз, вызывая к доске. При организации работы в группах, часть учащихся получает задания, направленные на достижение обязательных результатов обучения, причём, некоторые имеют перед собой образец выполнения задания, а другие – только алгоритм, более сильные учащиеся получают задания на продвинутом уровне. На таком уроке моя работа сосредоточена на более слабых учениках, в сильной группе, как правило, всегда коллективными усилиями находят верное решение, самостоятельно применяя знания и приёмы деятельности в новой ситуации. Оценивая учащихся, не спешу выставлять оценки в журнал, всегда даю возможность получить более высокую отметку и обязательно поправить “двойку”, для этого ученик должен сделать работу над ошибками самостоятельно или с помощью консультантов (с моей помощью), а затем решить аналогичное задание на уроке.
Главное, что со временем ребята перестают бояться “двоек”, смелее задают вопросы, справляются с задачами обязательного уровня, и очень обидно, когда верно применяя алгоритм решения на контрольной работе, допускают вычислительные ошибки.
Обучение алгоритмам даёт возможность достичь обязательного уровня обучения наиболее слабым учащимся и не может привести стандартизации мышления и подавлению творческих сил детей, так как выработка различных автоматизированных действий (навыков) – необходимый компонент творческого процесса, без них он просто невозможен.
Обучение алгоритмам не сводится к их заучиванию, оно предполагает и самостоятельное открытие, построение и формирование алгоритмов, а это и есть творческий процесс. Наконец, алгоритмизация охватывает далеко не весь учебный процесс, а лишь те его компоненты, где она является целесообразной. Система алгоритмов – программ позволяет в определённой мере автоматизировать учебный процесс на этапе формирования навыков в решении типовых задач и создаёт широкие возможности для активной самостоятельной работы учащихся.