Учебное пособие: Объектно-ориентированная среда программирования "Object Pascal" в профильном курсе информатики
Гипотеза: методика обучения алгоритмизации и программированию, основанная на применении технологии визуального проектировании в среде ObjectPascal, позволит повысить:
· уровень усвоения основ объектно-ориентированного программировании;
· эффективность развития мыслительной деятельности учащихся.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы решались следующие задачи:
1. Проведение анализа состояния проблемы обучения алгоритмизации и ООП в школе и обоснование целесообразности изучения школьниками данного раздела с использованием визуального проектирования в профильном курсе информатики;
2. Определение основных принципов построения методической системы обучения ООП и технологии визуального проектирования;
3. Изучить научную, учебно-методическую и психолого-педагогическую литературу по проблеме исследования;
4. Определить место алгоритмизации и программирования в профильной школе и роль элективных курсов в системе профильного обучения;
Практическая значимость исследования заключается в определении содержания теоретического материала, направленного на формирование специальных знаний и умений при изучении темы "Алгоритмизация и программирование" в профильном курсе информатики.
ГЛАВА I. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД В ПРОГРАММИРОВАНИИ
1.1 Основные понятия ObjectPascal
Object Pascal создавался сотрудниками компании Apple Computer (некоторые из которых были участниками проекта Smalltalk) совместно с Никлаусом Виртом (Niklaus Wirth), создателем языка Pascal. Object Pascal известен с 1986 года и является первым объектно-ориентированным языком программирования, который был включен в Macintosh Programmer's Workshop (MPW), среду разработки для компьютеров Macintosh фирмы Apple.
В этом языке нет методов класса, переменных класса, множественного наследования и метаклассов. Эти механизмы исключены специально, чтобы сделать язык простым для изучения начинающими "объектными" программистами.
В табл. 1 приведены общие характеристики Object Pascal.
Таблица 1. Object Pascal.
Абстракции | Переменные экземпляра Методы экземпляра Переменные класса Методы класса | Да Да Нет Нет |
Инкапсуляция | Переменных Методов | Открытые Открытые |
Модульность | Разновидности модулей | Модуль (unit) |
Иерархии | Наследование Шаблоны Метаклассы | Одиночное Нет Нет |
Типизация | Сильная типизация Полиморфизм | Да Да (одиночный) |
Параллельность | Многозадачность | Нет |
Сохраняемость | Долгоживущие объекты | Нет |
В последние годы этот язык стал очень популярен благодаря системе Delphi фирмы Borland.
Знакомство учащихся 10 класса профильного курса с программированием лучше начинать с языка Object Pascal . Выбор именно этого языка обусловлен несколькими причинами:
- язык изначально разрабатывался для обучения программированию;
- имеется очень эффективная система программирования на Object Pascal – система Delphi .
Язык Pascal был предложен в 1970 г. швейцарским профессором Никлаусом Виртом ( Niklaus Wirth ) как язык для обучения программированию как систематической дисциплине. Практически сразу большинство университетов перешли к преподаванию Pascal . Новый толчок к развитию язык получил 20 ноября 1983 г. с появлением его первой реализации для IBM PC , разработанной фирмой Borland – Turbo Pascal . Полная версия системы вмещалась тогда в 130 килобайт. Сам язык Turbo Pascal был несколько изменен по сравнению с виртовским Паскалем, но не утратил при этом своей простоты и наглядности. Затем до 1992 г. Turbo Pascal успешно развивался и совершенствовался и «дожил» до версии 7.0. Отметим главные достоинства языка Pascal:
- простота (в языке всего несколько операторов);
- строгий контроль за программистом (на начальном этапе программирования это очень полезно);
- гибкая система типов данных (практически любая структура может быть описана на Pascal );
- четкая идеология структурного программирования.
Главный недостаток:
- из-за необходимости описаний несколько завышен объем программы.
В начале 90-х годов стало ясно, что будущее за визуальными системами вроде Windows . Borland решает кардинально изменить свой Turbo Pascal , чтобы он позволял легко создавать программы под Windows . Было решено придерживаться принципов так называемого «визуального» программирования: все элементы, из которых можно строить программу, должны быть показаны на экране, а программист с помощью мыши перетаскивает их в свою программу.
Оказалось, однако, что визуальное программирование очень трудно реализовать в рамках структурного подхода. Поэтому стали придерживаться другого подхода – объектно-ориентированного. В результате внесения элементов объектно-ориентированного программирования в язык Pascal получился Object Pascal . Кроме этого, программы сделали событийно-ориентированными, что достаточно естественно при работе в графической операционной системе, какой является Windows . Созданная визуальная система программирования получила название Delphi .
1.2 Структура обработчика события на языке ObjectPascal
Программа на языке Object Pascal состоит из заголовка и секций описания. Обработчик события также состоит из заголовка и секций описания.
Структура обработчика события на Object Pascal :
<заголовок обработчика> <тело обработчика>
Delphi создает нужные заголовка автоматически, и пока их структуру мы рассматривать не будем.