Najlepšie riešenia žiakov z prvej podúlohy

Okrem tohto všetkého, sme do pôvodnej metodiky zaradili aj časť, v ktorej sme žiakov vyzvali, aby napísali na papier postup, ktorým úlohu riešili. Táto aktivita sa však stretla s nesúhlasom žiakov, ktorí po skončení úlohy nemali náladu alebo ochotu svoj postup aj spisovať. Túto časť teda nahradila diskusia s učiteľom. Iba piati z 32 žiakov dokázali opísať postup riešenia, ktorý reprezentuje binárne

vyhľadávanie. Väčšina žiakov buď iba spomenula prvý krok, kde zadali číslo 50, poprípade povedali, že tipovali.

4 DISKUSIA

Cieľom analýzy v predchádzajúcej časti bolo najmä získať základný pohľad o tom, ako žiaci zadanú úlohu riešili, koľko im to trvalo a ako úspešní boli. Nepozerali sme sa pri nej napríklad na to, ako vyzerali jednotlivé pokusy, čo viedlo žiakov k tomu, aby začali riešiť danú podúlohu odznova, poprípade sme sa nepozerali na to, či sa žiaci naprieč podúlohami zlepšujú.

Časť z toho bola spôsobená tým, že dát sme nemali dostatok, napríklad sme vopred nevedeli správne odhadnúť čas a druhú podúlohu riešila iba časť žiakov. Takisto to však nebolo hlavným cieľom našej práce, ale určite by sa v tom dalo pokračovať. Tiež poznamenávame, že vzorka žiakov bola pomerne malá, a preto sa zo získaných výsledkov nedajú odvádzať všeobecne platné závery.

Napriek tomu sa v riešeniach ukázali nejaké trendy, ktoré stoja za zmienku. Žiakom sme prezentovali problém, ktorého riešenie vyžadovalo zapojenie netriviálne konceptu binárneho vyhľadávania. Zdalo sa však, že aspoň na intuitívnej úrovni bolo žiakom jasné čo majú robiť a všetkým sa podarilo dopracovať k pomerne dobrému riešeniu. Dvoma najväčšími skupinami žiakov boli piataci a deviataci. Vidíme, že deviatakom sa očakávateľne, darilo o niečo lepšie, naznačuje to rýchlosť riešenia aj úspešnosť ich otázok. Už piataci si však vedeli s úlohou v rámci jednej hodiny poradiť.

Najväčšou výzvou pre žiakov však bolo zovšeobecnenie a formalizovanie ich riešenia. Ukázalo sa, že žiaci na niečo také nie sú zvyknutí a odmietajú to. Toto potvrdzujú aj dva iné výskumy s úlohami zo súťaže PRASK [5, 6], ktoré ukazujú, že formalizácia postupov je problematická aj na strednej škole. Nazdávame sa však, že niečo také sa od žiakov nezvykne vyžadovať, a preto v tom ani nie sú dobrí. V spomínaných článkoch bolo vidieť, že žiaci základnej aj strednej školy, ktorí sa stretávali s úlohami, ktoré od nich vyžadovali formalizáciu riešení, v tom boli výrazne lepší.

Inovovaný štátny vzdelávací program [9] hovorí, že táto schopnosť by mala byť na hodinách informatiky rozvíjaná. Výkonový štandard v časti „Algoritmické riešenie problémov“ udáva, že žiaci by mali byť schopní vyjadriť, krokovať a realizovať návod, postup či algoritmus. Toto sa však nemusí týkať výlučne programov v programovacích jazykoch, teoretické úlohy podobné tej, ktorú sme prezentovali v tomto článku, predstavujú výbornú možnosť na to, aby si žiaci formálny zápis osvojili najprv vo svojom prirodzenom jazyku a až potom sa presunuli k programovacím jazykom.

5 ZÁVER

Výskum prezentovaný v tomto článku voľne nadväzuje na predchádzajúce výskumy, ktoré sa snažia skúmať, nakoľko sa dajú využiť teoretické úlohy zo súťaže PRASK vo výučbe informatiky. V tomto prípade sme sa pozreli na úlohu z tejto súťaže, ktorá sa týkala konceptu binárneho vyhľadávania, na ktorej základe sme vytvorili interaktívne webové prostredie a metodiku jednej vyučovacej hodiny.

Počas novembra 2019 sme túto metodiku otestovali na žiakoch základných škôl navštevujúcich informatické krúžky v CVČ Šaľa a získané dáta sme podrobili kvalitatívnej analýze.

Vo výsledkoch vidíme, že žiakom prišiel takýto typ úlohy zaujímavý a subjektívne ju považovali za primerane náročnú. Väčšine z nich, dokonca aj žiakom piateho ročníka základnej školy, sa podarilo v priebehu pár minút správne vyriešiť prvú podúlohu a postupom podobným binárnemu vyhľadávaniu našli v postupnosti dĺžky 100 hľadané číslo. Pri riešení síce postupovali správne, ale najmä intuitívne a mali veľký problém svoje riešenie zovšeobecniť a správne formalizovať.

A práve v tom vidíme najväčší prínos zaradenia podobných teoretických úloh do vyučovania. Pri správnom prevedení dokážu takéto úlohy žiakov zaujať, oprieť sa o ich intuíciu a popri tom im prezentovať zaujímavú a netriviálnu časť teoretickej informatiky a rozvíjať ich vyjadrovacie schopnosti, ktoré sú tak potrebné pre programovanie, ale aj naprieč ich celým štúdiom.

Samozrejme, tento výskum bol testovaný iba na malej a špecifickej vzorke, poskytuje však dobré východisko pre ďalšie práce. Bolo by zaujímavé overiť, či sa takáto hodina dá použiť aj na klasickej vyučovacej hodine a nakoľko dokážu aj mladší žiaci pochopiť všeobecný zápis riešenia.

6 BIBLIOGRAFICKÉ ODKAZY

[1] LU, J., FLETCHER, G. "Thinking about computational thinking." ACM SIGCSE Bulletin 41, 2009, p. 260– 264.

[2] CSUnplugged [online] [vid. 1.1.2019]. Computer Science Without a Computer, Dostupné na:

www.csunplugged.org.

[3] DAGIENE, V., FUTSCHEK, G. Introducing informatics concepts through a contest. In: IFIP Working Conference: New Developments in ICT and Education. Universite de Picardie Jules Verne, Amiens, 2010.

[4] ANDERLE, M. PRASK – an Algorithmic Competition for Middle Schoolers in Slovakia, Olympiads in Informatics, 2018, Vol. 12, pp. 147–157.

[5] ANDERLE, M. Transformation of tasks from Competition to High School Lessons – Binary Search Trees, ICERI, 2018 Proceedings, pp. 6549–6557.

[6] ANDERLE, M. Porovnanie slovných riešení teoretickej úlohy žiakov strednej školy a riešiteľov súťaže PRASK. Zborník konferencie Didinfo, Banská Bystrica, 2019. ISBN 978-80-557-1533-9, ISSN 2454-051X. Dostupné na: https://io.fpv.umb.sk/didinfo/Zbornik_Didinfo_2019.pdf .

[7] Prefíkaný kocúr [online] [vid. 1. 1. 2019]. Dostupné na:

https://prask.ksp.sk/ulohy/zadania/1013/.

[8] FORIŠEK, M. a STEINOVÁ, M. Explaining algorithms using metaphors. Springer, 2013

[9] INOVOVANÝ ŠVP PRE 2.STUPEŇ ZŠ. [online] [vid. 1. 11. 2019]. Dostupné na:

http://www.statpedu.sk/files/articles/dokumenty/inovovany-statny-vzdelavaci-program/informatika_nsv_2014.pdf.