38
Sveučilište u Zagrebu Filozofski fakultet Odsjek za informacijske znanosti DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike Mentorica: dr.sc. Kristina Vučković Studentica: Danijela Miklec Zagreb, oţujak, 2011.

DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

Sveučilište u Zagrebu

Filozofski fakultet

Odsjek za informacijske znanosti

DIPLOMSKI RAD

Programiranje u nastavi informatike

Mentorica:

dr.sc. Kristina Vučković

Studentica:

Danijela Miklec

Zagreb, oţujak, 2011.

Page 2: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

2

SADRŢAJ

1.Uvod………………………………………………………………………..…3.

2. Programiranje i informatička pismenost……………………..…….……..…..4.

2.1 Informatika u školama………………………………………………...…4.

2.2 Statistika u Hrvatskoj………………………………………………...….5.

2.3 Vještina programiranja……………………………………………….…7.

2.4 Java preuzima dominaciju?.....................................................................10.

3. Programiranje i informatika u školama izvan Hrvatske………………….….15.

3.1. Informatika u SAD-u…………………………………………………………..16.

3.2. Informatika u Australiji…………………………….…………………………17.

3.3. Informatika na Malti……………………………………………………….….18.

3.3.1. Osnovna škola………………………………………………………...19.

3.3.2. Srednja škola……………………………………………………….…21.

4. Programiranje i informatika u hrvatskim školama………………………….24.

4.1 Strategija razvoja informacijskog društva……………………………………24.

4.2. Nacionalni kurikulum………………………………………………………….26.

4.3. Osnovna škola………………………………………………….………………27.

4.3.1. Izborna nastava………………………………………………………28.

4.3.2. Izvannastavna aktivnost……………………………………….…….29.

4.4. Bolji koncept znanja………………………………………………………...….39.

4.5. Srednja škola………………………………………………………………..….31.

4.5.1. Gimnazije…………………………………………………………..…31.

4.5.2. Strukovne škole…………………………………………………….…33.

5. Zaključak…………………………………………………………………….36.

6. Literatura………………………………………………………………….…38.

Page 3: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

3

1. Uvod

Informacijska i komunikacijska tehnologija u suvremenom je svijetu vrlo bitan

element društva. Svakodnevno smo okruţeni velikom količinom podataka i susrećemo se s

novim tehnološkim dostignućima koja nam se vrlo brzo ugraĎuju u svakodnevni ţivot. To je

jedan od razloga zbog čega je vaţno detaljno odrediti strategiju njena razvoja. Tu veliku

vaţnost igra obrazovanje. Ono je temelj nastavka razvoja tehnologije, ali i garancija njene

uspješne primjene u svim segmentima ţivota.

Stoga će poglavlja ovog diplomskog rada detaljno analizirati pristup, ciljeve, temelje i

ideju nastave informatike uopće, s naglaskom na nastavi programiranja.

U prvom poglavlju cilj mi je definirati okvir pojma informatike i informacijske

tehnologije. Valja takoĎer sagledati kakva je prošlost iza nas i koliko se brzo informatizacija

odvijala u Hrvatskoj. Statistički podaci Eurostata mogu konkretno pokazati u kolikoj se mjeri

ta tehnologija razvijala posljednjih godina. U početnom ću se poglavlju takoĎer osvrnuti na

razvoj računala i programskih jezika. U kolikoj su mjeri danas zastupljeni programski jezici?

Ako se uopće moţe govoriti o tome, koji je jednostavniji? Ili popularniji? Te na koji se način

klasificiraju? Ključno pitanje na koje ću pokušati dati odgovor u ovom radu je moţe li se

izdvojiti programski jezik najpogodniji za poučavanje programiranja.

U drugom je poglavlju napravljen pregled načina izvoĎenja nastave informatike i

programiranja u školama u svijetu. Za detaljniju usporedbu uzela sam obrazovni sustav

Australije, SAD-a i Malte kao reprezentativne sustave iz različitih dijelova informatički

razvijenog svijeta. U potpuno različitim konceptima strukture obrazovanja pokušala sam naći

zajedničke točke, ali i bitne razlike u nastavi informatike i programiranja. Detaljnije sam

analizirala obrazovni sustav Malte koji je po strukturi ustroja škola jednostavniji od

britanskog modela, a kurikulum je gotovo u potpunosti preuzet. Istaknula sam britanski

obrazovni sustav zbog geografske blizine i zajedničkih europskih ideja koje bi nas trebale

voditi prema istom cilju.

U trećem poglavlju detaljno ću analizirati stanje u hrvatskom kurikulumu nastave

informatike osnovnih i srednjih škola. Usporedit ću smjernice iz dokumenata poput HNOS-a i

nacionalnih strategija razvoja informacijske tehnologije i društva i Nacionalnog okvirnog

kurikuluma kao ideje, i onoga što je realizirano do danas.

Page 4: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

4

2. Programiranje i informatička pismenost

Organizirano prenošenje znanja i informacija kao vještina postoji zasigurno još od

prvih ţivotnih zajednica čovjeka. Od početaka pismenosti postoje zapisi o metodama,

načinima i sadrţajima koji su se meĎu ljudima prenosili. Od antičkih škola do onih kakve

danas poznajemo, metodologija poučavanja nije bitno izmijenjena te se i dalje u osnovi

zasniva na ponekad oprečnim, ali raznovrsnim filozofijama o ljudskim vrlinama i vještinama.

Moderna pedagogija i didaktika razlikuju se većim mogućnostima koje današnji učenici imaju

u smislu vrlo široko podijeljenih područja ljudskoga znanja. Učenici danas imaju veće

mogućnosti dolaska do informacija kao i značajan izbor nastavnih pomagala i sredstava koje

koriste njihovi nastavnici. Svemu tome pridonijela je informatizacija koja je u nekoliko

godina promijenila čitavu koncepciju odrţavanja nastave.

Iako je u svijetu informatika, kao i informatička pismenost (koju Taylor definira prije

nekoliko desetaka godina (Benderson, 1983.) kao potpuno pogrešan termin jer bi ispravan

trebao biti 'programing literacy', odnosno pismenost programiranja), prisutna već

desetljećima u obrazovanju i svakodnevnom ţivotu, Hrvatska je malo kasnila u razvoju.

Ponajviše zbog ekonomskih i zato tehnoloških razloga slabe razvijenosti. Nikako ne zbog

slabijih potencijala njenih stanovnika. To je vidljivo iz činjenice da smo vrlo brzo uhvatili

korak sa svijetom te je danas gotovo svaki učenik ili student svakodnevno u kontaktu s

informacijskim i komunikacijskim tehnologijama.1

2.1 Informatika u školama

Informatizacija i umreţavanje Hrvatske odvijali su se vrlo brzo, a tome je najbolji

svjedok prijelazna generacija kojoj sama pripadam. S računalima smo se kao djeca susretali

na televizijskim ekranima i u znanstveno–fantastičnim filmovima. Za učenike roĎene

polovicom osamdesetih nastava informatike u osnovnoj školi svela se na nekoliko sati

informatike u okviru nastave tehničke kulture. Govoreći iz generacijskog iskustva radilo se o

upoznavanju računala Commodore 64 i Orao (8-bitno kućno mikroračunalo), a tek je u

ponekoj školi postojao entuzijast koji je odrţavao nastavu programiranja i robotike u višim

razredima. U to je vrijeme u SAD-u objavljena 'Biblija' informatike, 'Structure and

Interpretation of Computer Programs' od strane MIT pressa. Taj prvi udţbenik računalnog

1 IKT DOM; Eurostat; http://www.e-hrvatska.hr/sdu/hr/ProgramEHrvatska/Provedba/ICTstatistika.html

Page 5: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

5

programiranja i danas se koristi na prestiţnom sveučilištu MIT, kao i na mnogim ostalim

sveučilištima.2

Srednja škola sredinom devedesetih prošlog stoljeća značila je u većini škola jedan do

dva sata informatike tjedno, što se odnosilo na jednu ili dvije godine četverogodišnjeg

srednjoškolskog obrazovanja. Tada se pozornost posvećivala matematičkom dijelu

informatike, a mreţe ili programiranje nisu bili u okviru nastavnog programa. Nastavnici u

srednjim školama su gotovo isključivo bili bivši studenti PMF-a. U matematičkim se

gimnazijama, onima koje su imale takve financijske mogućnosti da su posjedovale

informatički opremljenu učionicu, programiralo uglavnom u Pascalu sve četiri godine, uz

nedostatak metodičkih priručnika i s računalima koja su pohranjivala svoje podatke na 5,25''

diskete. O lokalnoj ili širokopojasnoj mreţi tek se počinjalo govoriti.

Stvari su se razvijale vrlo brzo, na prvoj godini studija, 2003 godine, meĎu

dvjestotinjak studenata koji su upisali smjer Informatologije, na jednom je predavanju njih

malo više od deset reklo kako nema osobno računalo, a velika većina još uvijek kod kuće nije

imala pristup Internetu. Kroz pet godina situacija se u potpunosti izmijenila te danas uz rijetke

iznimke svaki učenik osnovnoškolac posjeduje umreţeno osobno računalo o čemu svjedoče i

statistički podaci.3

2.2 Statistika u Hrvatskoj

U skladu s Nacionalnim programom za pristupanje Europskoj uniji tijekom 2007.

godine započele su aktivnosti vezane uz uspostavljanje i organiziranje statistika o

informacijskom društvu po konceptu Eurostat-a. Tijekom 2008. godine započela je provedba

istraţivanja IKT POD (Uporaba informacijskih i komunikacijskih tehnologija u poduzećima) i

IKT DOM (Uporaba informacijskih i komunikacijskih tehnologija (IKT) u kućanstvima i od

pojedinaca). Istraţivanje o uporabi komunikacijskih tehnologija u kućanstvima provela je

agencija Puls u ime Drţavnog zavoda za statistiku Republike Hrvatske, a u okvirima

smjernica koje je definirao Eurostat.

Istraţivanje iz 2007. godine pokazuje kako je još uvijek niska opremljenost kućanstava

IKT-om, a širokopojasni pristup internetu zadovoljavajući je tek u gradovima i većim

naseljima. Tek je mlaĎa populacija, oni ispod 24, ta koja zaista koristi napredne tehnologije.

On-line bankarske ili ostale upravne usluge vrlo su rijetke, a ljudi ih ne koriste. Stanovništvo

2 http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/sicp/book/node1.html

3 IKT DOM; Eurostat; http://www.e-hrvatska.hr/sdu/hr/ProgramEHrvatska/Provedba/ICTstatistika.html

Page 6: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

6

je slabo informatički obrazovano. Osobno računalo posjeduje 49% kućanstava, a pristup

internetu ima njih 41% (Slika1). Podaci se odnose na prva tri mjeseca.

49%55%

41%

50%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

osobno računalo pristup Internetu

IKT u kućanstvima

2007

2009

Slika1 – Prisutnost IKT u kućanstvima

Broj korisnika Interneta opada proporcionalno s godinama starosti, a najveći je broj

korisnika u dobi od 16 do 24 godine. S time da već 2007. gotovo svi Ďaci i studenti barem

jednom tjedno koriste IKT, a 86% ih koristi konkretno Internet (Slika2). Podaci se odnose na

prva tri mjeseca 2007. godine.

86%92%

51%

62%

27%

39%

7%

15%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

đaci i

studenti

zaposleni umirovljenici ostali

Korištenje Interneta

2007

2009

Slika2 – Udio korisnika Interneta

Vlada Republike Hrvatske donijela je 2006. godine Strategiju razvoja širokopojasnog

pristupa Internetu u Republici Hrvatskoj do 2008. godine s ciljem ubrzavanja i poticanja

Page 7: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

7

daljnjeg razvoja širokopojasnog pristupa Internetu kao jednog od osnovnih temelja za

ostvarivanje društva znanja i priključivanja Republike Hrvatske razvijenim zemljama Europe.

Podaci govore o eksplozivnom rastu umreţenih domaćinstava svake godine. Prema podacima

Hrvatske agencije za poštu i elektroničke komunikacije u Hrvatskoj je u oţujku 2009. godine

zabiljeţen broj od ukupno 722.110 širokopojasnih priključaka Internetu.4

Da se ne radi samo o napretku u polju tehnološkog razvoja svjedoče podaci Hrvatskog

informatičkog zbora o broju podijeljenih ECDL diploma5. Ta institucija proteklih sedam

godina dodjeljuje u Hrvatskoj priznanje EDCL - European Computer Driving Licence,

odnosno, meĎunarodno priznatu diplomu informatičke pismenosti koju je u Hrvatskoj do

polovice 2009. godine zasluţilo oko 40.000 osoba.

IKT-DOM za 2009. godinu svjedoči o povećanju interesa za informacijske tehnologije

i povećanju broja korisnika Interneta. Radi se o devetpostotnom povećanju broja kućanstava

koja imaju pristup širokopojasnom Internetu, ali se mijenja i struktura prema vrsti pristupa te

u odnosu na 2007. godinu sada prevladava xdsl veza. Čak 79% priključaka je xdsl, 12% je

dial-up priključaka, 5% kablovskih te 4% onih koji mreţi pristupaju putem mobilnih ureĎaja.

Osvrnemo li se na podatke iz 2007. godine vidjet ćemo kako je tada omjer dial-up i xdsl bio

relativno izjednačen, a osjetno je manji bio i pristup Internetu putem mobilnih ureĎaja (xdsl

54%, dial-up 40%, kablovski internet 2%, mobilni telefon 3%).

Osobno računalo u 2009. godini posjeduje 55% kućanstava, a 50% ima neku vrstu

pristupa Internetu (Slika1). Zanimljivo je kako nije porastao broj korisnika mlaĎe populacije

već se biljeţi rast u starijoj populaciji, a u kategoriji dobi od 65 – 74 broj se popeo s 4% na

10% korisnika komunikacijskih tehnologija. Gledano pak prema radnoj strukturi, biljeţi se

rast u svim skupinama. No, najviše meĎu umirovljenicima kojih 43% koristi Internet. Podaci

se odnose na prva tri mjeseca 2009. godine.

2.3 Vještina programiranja

Navedena istraţivanja bavila su se uglavnom onime što moţemo svrstati pod pojam

računalne pismenosti, što većinom podrazumijeva korištenje postojećih aplikacija, operativnih

sustava koji se nude na trţištu te pristupanje komunikacijskim alatima poput e-mail-a,

Facebooka i sličnih te pristupanje traţenim informacijama s ciljem opće informiranosti o

4 http://www.e-hrvatska.hr/hr/e-Pokazatelji/Uporaba-informacijskih-i-komunikacijskih-tehnologija-IKT

5 http://www.e-hrvatska.hr/hr/e-Pokazatelji/Statistika-ECDL

Page 8: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

8

trenutnim dogaĎajima u svijetu ili usvajanjem novih znanja iz ţeljenih područja putem

znanstvenih članaka i servisa koji na jednom mjestu sakupljaju enciklopedijske podatke.

Većina će se sluţiti informacijskim tehnologijama zbog toga što su ih programeri

učinili jednostavnima i pristupačnima za korištenje pa su sučelja vrlo organizirana i pruţaju

sve potrebne informacije potencijalnom korisniku. MeĎutim, u odreĎenim aplikacijama još

uvijek će korisnik morati poznavati temeljne pojmove iz područja svijeta računala kako bi u

potpunosti iskoristio ono što mu aplikacija nudi.

Računalno programiranje podrazumijeva multidisciplinarna znanja jer samo u sebi

obuhvaća razumijevanje i poznavanje pojmova iz elektronike, fizike, matematike, logike,

dizajna, ali i poznavanje područja za koja će program biti pomoćni alat. Prije upoznavanja sa

samim programiranjem potrebno je savladati osnove matematike, posebno računske operacije,

te brojevne skupove. Razlog tomu je što je programiranje sastavljeno uglavnom od

najjednostavnijih matematičkih funkcija čijom kombinacijom se dobiva ţeljeni rezultat. Da

bismo razumjeli zašto je tomu tako, potrebno je znati kako se računalo zasniva na izmjenama

impulsa električne energije, a svaki je podatak zapisan u binarnom slijedu sačuvanom u

ćelijama memorije. 'Rječnik' binarnih sljedova u ovom se slučaju naziva ASCII kod. Nadalje,

s obzirom da se uglavnom program svodi na procedure:

slijeda – izvršavanje naredbi;

dvojnog izbora – rezultat će ovisiti o zadovoljenju nekog zahtjeva;

pozitivnog kruţenja – neka matematička operacija ili više njih odvijat će se dok vrijedi

postavljeni uvjet;

negativno kruţenje - neka matematička operacija ili više njih odvijat će se dok se ne

zadovolji neki postavljeni uvjet;

višestruki izbor – s obzirom na više zadanih uvjeta vrijednosti podatak će se na

različite načine tretirati; (Dragojlović, 1987:122)

Programirati se moţe samo imajući u vidu da nam je temelj logika. Korištenjem

Boolevih operatora iz dva neovisna skupa vrijednosti dobivamo samo jedan. Primjerice,

uzmemo li da prvi skup sadrţi samo jedan član, znamenku 0, a drugi skup sadrţi znamenku 1,

korištenjem Booleovog operatora AND produkt operacije bit će skup koji sadrţi znamenku 0

jer nije zadovoljen zahtjev definiran tim operatorom da oba člana budu pozitivna, tj. sadrţe

znamenku 1.

Rezultat ta dva skupa moţe po potrebi biti i skup u čijem je sadrţaju znamenka 1, no

tada valja koristiti operator OR, njegova je vrijednost pozitivna kada je barem jedan od

Page 9: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

9

skupova pozitivan, tj. ima član 1. U tom će slučaju kroz računalo proći impuls koji označava

vrijednost 1.

Ovakve operacije mogu se izvoditi nad velikim brojem skupova. Algoritam tada korak

po korak izvodi jednostavne operacije, a rezultat je konačan kada se sve izvedu. Niz takvih

instrukcija zapravo se zove program, a prednost je računala što nakon što se izrade instrukcije

računalo moţe neograničeno puta ponavljati operacije te ubrzati postupak kompliciranih

izračunavanja.

Problem ipak nastaje zbog toga što se svaki podatak i postupak komunikacije s

računalom mora odvijati na binarnoj razini. To nas dovodi do problema jer bi korisnik trebao

u binarne znakove prebacivati svaki podatak koji upisuje te nakon procesuiranja ponovno

izračunavati svaki podatak koji mu računalo pruţa. Kako to ne bi bilo tako, informatičari su

razvili sustav pomoćnih programa.

Prvi korak u pojednostavljenju je kombinacija binarnog i oktalnog sustava, a osim

toga uvedeni su takozvani mnemonici, tj. kratice za jednostavnije operacije poput zbrajanja ili

upisivanja vrijednosti varijable te su nazvani asembleri (sakupljači) koji su niţi programski

jezici te sluţe opsluţivanju CPU-a i memorije računala. Takvi su programi orijentirani prema

tipovima računala zbog specifičnosti graĎe pa ih zato zovemo i strojno orijentiranim jezicima.

Osim strojnog jezika moţemo reći kako postoji i simbolički jezik kojim se sluţi

programer, a on se sastoji od skupine simboličnih kratica koje nareĎuju računalu operacije. Da

bi simbolički jezik mogao funkcionirati potrebni su programi prevodioci (kompajleri) poput

FORTRAN-a, ALGOL-a ili COBOL-a koji su korišteni 60-tih i 70-tih godina prošloga

stoljeća. Razvojem računala razvijali su se i programski jezici pa je nova generacija donijela

novu vrstu programskih jezika nazvanu prevodioci (interpreteri) čiji primjer je BASIC. Viši

programski jezici poput BASIC-a, JEAN-a, PASCAL-a, LOGO-a i PROLOG-a te u novije

vrijeme najpopularnijeg C-a, mogu se koristiti na svakom računalu jer samostalno prevode te

komuniciraju s niţim programskim jezikom računala.

Osim po načinu komunikacije s računalom programski jezici i programiranje razlikuju

se i prema osnovnoj filozofiji rada. 'Proceduralno programiranje nam omogućuje da se

program definira kao skup potprograma, gdje svaki potprogram obavlja jedan zadatak, a cilj

je program podijeliti u cjeline koje se mogu koristiti više puta.' 6 Primjer jezika koji pripadaju

tom tipu programiranja su FORTRAN 77, ALGOL, C, i Java. Izjavni programi

podrazumijevaju neureĎeni opis ulaznih podataka i traţenih rezultata, a unutar ove grupe

6 http://hr.wikipedia.org/wiki/Informacijski_sustavi

Page 10: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

10

razlikujemo funkcijske programe koji se sastoje od skupine funkcija: LISP, HASKELL; i

logičke programe koju se sastoje od skupine relacija meĎu simbolima: PROLOG.

UvoĎenjem novih tipova podataka javlja se objektno programiranje. 'Za razliku od

ostalih pristupa, u kojima je težište na akcijama koje se vrše na podatkovnim strukturama,

ovdje je težište na projektiranju aplikacije kao skupa objekata koji izmjenjuju poruke.' 7 Bitna

je razlika u tome što na ovaj način programiranja nemamo globalne varijable niti imamo

odreĎene univerzalne funkcije. Svaki objekt ima svoju varijablu, a funkcije pripadaju

odreĎenoj klasi. Primjer programa koji funkcioniraju na ovaj način su C++, Java, VB.Net,

FORTRAN 90 i PYTHON.

Svi ovi programski jezici u mnogim se točkama isprepliću pa shvaćanjem osnova

algoritama i procedura jednog jezika vrlo se lako savladava neki drugi. Najrašireniji jezik s

kojim se susreću početnici programeri diljem svijeta je Pascal. Uzrok tomu moţemo traţiti u

činjenici da je 70-tih godina Niklaus Wirth na temeljima Algola razvio strukturalno

orijentirani jezik s ciljem da bude najpogodniji za učenje u školama i sveučilištima diljem

svijeta.

Danas je meĎu stručnjacima najpopularnija metoda objektno orijentiranog

programiranja. Premda se od Pascala razvila objektna inačica Delphi koja ima najbrţi

'kompajler', popularniji su neki drugi programski jezici, primjerice, C++ i Java. U obrazovnim

institucijama diljem svijeta i dalje se u pravilu uči proceduralno programiranje, koje se onda

kasnije nadograĎuje različitim tipovima objektnih jezika, premda svakim danom sve više

početnika upoznaje programiranje upravo kroz objektno programiranje. (Gregg, Ficocelli,

2003)

2.4 Java preuzima dominaciju?

Moderne aplikacije otvaraju sve više mjesta objektnom programiranju pa se na trţištu

rada otvaraju velike potrebe za stručnjacima u programskim jezicima poput Jave. Obrazovni

sustav mora se stoga prilagoĎavati, pa se često nastava programiranja danas bazira na novim

programskim jezicima, primjerice Javi. David Gregg i Libero Ficocelli (Gregg, Ficocelli,

2003) s Grande Prairie regionalnog koledţa u Alberti osvrnuli su se na utjecaj novih

programskih jezika na kvalitetu nastave. Upravo se Java kao programski jezik našla kao

zamjena postojećih jezika, Pascala i C-a, na većini američkih koledţa i sveučilišta koja

7 http://hr.wikipedia.org/wiki/Objektno_orijentirano_programiranje

Page 11: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

11

pruţaju diplomu 'Computer Systems Technology', 'Computing and Information Systems' ili

slično obrazovanje za računalnog ili informacijskog stručnjaka.

U njihovom slučaju koledţ je bio 1999. godine primoran zamijeniti dotadašnji Pascal

Javom stoga što su fakulteti za koje je on bio odskočna daska prebacili teţište na objektno

orijentirane jezike. Kolegiji koji su ranije poučavali osnove programiranja u Pascalu tada su to

počeli činiti u Javi. Autorima članka učinilo se zgodnim analizirati na konkretnom primjeru

koliko različito na studente moţe utjecati učenje programiranja na pojedinom jeziku. Kao što

su i očekivali, razlike su postojale. Pokazalo se kako su mlaĎi studenti poučavani Javi u

početku napredovali znatno brţe, no s vremenom je došlo do prepreka.

Kako su sami opisali: 'Kada im je postavljen nešto zahtjevniji problem koji je

pretpostavljao nešto manje glamurozno(ne-vizualno) rješenje i praktične tehnike rješavanja

problema, pokazalo se da im manjka samopouzdanja te nisu bili sposobni sastaviti djeliće u

funkcionalni kod.'(Gregg, Ficocelli, 2003) Pokazalo se da studenti razumiju klase, algoritme i

metode, ali ih jednostavno ne znaju primijeniti. Smatraju kako je najveći problem što studenti

započinju programirati prije negoli išta razumiju i animiraju ih lijepe boje i atraktivna sučelja,

a ne razumiju zbog čega se neke stvari moraju raditi upravo na odreĎen način. No, svi

udţbenici koje su imali na raspolaganju upravo su poticali vrlo rano upoznavanje s objektima

i atraktivnim sučeljem objasnivši to kao dodatnu motivaciju za učenjem programiranja koje je

do tada slovilo učenju suhoparnih algoritama.

Ipak, autori navode kako su studenti i s Pascalom imali problema kada su učili

procedure i funkcije, posebice s vrijednostima varijabli s obzirom na tip, kao i s globalnim

varijablama. No, pojašnjavaju kako su slični problemi kod poučavanja programiranja

objektnim pristupom puno izraţeniji i ranije se pojavljuje. Svoje su istraţivanje potkrijepili

podacima o prolaznosti studenata na oba kolegija.

Pascal

1995 -1998

Java

1999 - 2002

CS1 CS2 CS1 CS2

pad 68 64,2 68,1 65,6

prolaz 12,5 14,7 10,8 21,6

odustajanje 18,5 21,1 21,1 12,8

Slika 3 – Prolaznost studenata na početnom kolegiju programiranja

Page 12: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

12

Podaci koje moţemo vidjeti na Slici 3 govore u prilog tezi kako su studenti bolji u

prolaznosti u razdoblju od 1995. do 1998. godine kada se na uvodnom kolegiju

programiranja, CS1, kao i na kolegiju koji se predaje na drugoj godini, CS2, slušali Pascal.

Od 1999. godine do 2002. isti su profesori predavali programiranje, ali drugačijim pristupom

kroz programski jezik Java, te su zabiljeţeni slabiji rezultati prolaznosti studenata. Ipak, radi

se o znatno malim postocima prolaznosti, pokazat će se kako se veća razlika primjećuje

analizom ocjena studenata.

Slika 4- Uspješnost studenata

Na Slici 4, preuzetoj iz (Gregg, Ficocelli, 2003) moţemo paralelno usporediti dijagram

uspješnosti studenata. Osi prate postotak studenata u odnosu na ocjene koje su u rasponu od

jedan do devet, s time da je prolaz zagarantiran četvorkom. Na ovoj slici moţemo jasnije

vidjeti kako je uspješnost studenata u savladavanju programiranja znatno bolja kada se

nastava odvija učenjem Pascala. Studenti Jave u većem su broju pali ispit dok je prosječnih

ocjena znatno manje nego kod studenata Pascala. Jedina prednost Jave je kod odličnih

studenata kojih je za minimalnu razliku više.

Page 13: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

13

Slika 5 – Uspješnost studenata na naprednom

kolegiju Pascala

Slika 6 - Uspješnost studenata na naprednom

kolegiju Jave

Na naprednom programiranju (Slika 5 i Slika 6) podaci pokazuju uobičajen uspjeh kod

Pascala, ali relativno neravnomjeran uspjeh onih koji su učili Javu. Iz toga autori zaključuju

kako je razlog tomu činjenica da su studenti u dvjema krajnostima - ili razumiju gradivo ili ga

uopće ne razumiju;(Gregg, Ficocelli, 2003)

TakoĎer, smatraju kako se iz ovih rezultata moţe iščitati ono što su unaprijed

sumnjali, a to je da su na početničkom kolegiju CS1 studenti puno lakše savladali objektno

programiranje prosječnim ocjenama, premda nisu briljirali. Mogući je razlog u načinu

ispitivanja gradiva. Studenti početnici na kolokvijima i testovima 70% pitanja imaju u obliku

nadopunjavanja ili višestrukih izbora, tek je nekoliko zadataka samostalno napisati program.

Na drugoj godini su studenti sa slabijim znanjem imali više problema. Kada je uvjet za

napredovanje dobro poznavanje osnova javili su se problemi sa sastavljanjem kompleksnijih

programa.

Sve ovo ukazuje na problematiku objektno orijentiranog programskog jezika kod

početnika. Početnici imaju problema s osnovnim pojmovima algebre i logike, te im je

potrebno objasniti strukturu procedura i potrebu da struktura postoji. Stoga se nameće vrlo

jednostavan, ali poučan zaključak u prilog učenju programiranja na strukturalno orijentiranim,

a ne objektno orijentiranim jezicima. 'Vjerojatno je da početnici programeri imaju problema

u prihvaćanju objektnog programiranja jer ne znaju dovoljno da bi mogli shvatiti da su ti

objekti vrlo korisni'(Gregg, Ficocelli,2003)

Ovaj znanstveni rad proveden od stručnjaka Gregg i Ficocelli vrlo je interesantan u

perspektivi budućih kurikuluma. Tema koja je trenutno aktualna u svim obrazovnim

institucijama diljem svijeta izbor je programskog jezika najprikladnijeg za poučavanje

početnika. S druge strane, obrazovne institucije, posebno one srednje i visokoškolske, moraju

obrazovati učenike u skladu s potrebama na trţištu rada. Čini se kako će neke nove teme

Page 14: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

14

istraţivanja biti kako pomiriti potrebu za obrazovanim stručnjacima iz područja objektno

orijentiranih jezika i pokazatelja kako je taj pristup početnicima neefikasan. Ono što je

sigurno jest da su objektno orijentirani jezici sadašnjost koja nas okruţuje i od koje ne

moţemo pobjeći već se s njom treba suočiti.

Page 15: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

15

3. Programiranje i informatika u školama izvan Hrvatske

U istraţivanje za ovaj diplomski rad krenula sam upravo iz razloga što sam smatrala

kako je hrvatski obrazovni sustav daleko iza modernog zapadnog svijeta. U školama sam iz

vlastitog iskustva prolazila zanimljivim neistraţenim krajolicima onoga što bi se trebalo zvati

nastava informatike. Susrela sam se s vrlo malo udţbenika ili bilo kakvih pedagoških i

metodičnih priručnika koji bi pomogli učenicima u razumijevanju svrhe i biti tog ogromnog i

apstraktnog svijeta računala. Teško moţemo očekivati od učenika volju za sustavnim

analiziranjem računalstva kada to nije imao volju nitko od nastavnika (ako ih je bilo) koji su

pisali priručnike. Ti su priručnici često bili orijentirani na jedno područje, nerijetko prevedeni

s engleskog jezika. Nedostajao je sustavan pregled osnovnih pojmova napisan jednostavnim

jezikom kojeg početnici mogu razumjeti. Nerijetko su profesori bili prepušteni sami sebi u

kreiranju plana i programa prema šturim smjernicama. Smatrala sam kako je nepotrebno i

iscrpljujuće učiti Pascal tri godine u matematičkoj gimnaziji i razvlačiti relativno jednostavne

naredbe na dvadesetak sati nastave dok je pred nama more drugih pojmova informatike i

mnoštvo programskih jezika. Mnogo modernijih od 'zastarjelog' Pascala s kojim u praksi

nismo mogli .

No, pregledavanjem podataka o drugim obrazovnim sustavima mnogih zemalja, uz

koje idu u prilog i informatička natjecanja, spoznala sam da se i ostatak modernog

obrazovnog svijeta još uvijek bazira na Pascalu. Tek, kao što je viĎeno u prethodnom

poglavlju, na višim i visokim školama proširuje se spektar na moderne programske jezike,

premda i tamo još ponegdje ima opiranja i iznimaka te se često programiranje počinje

savladavati na Pascalu.

Za okvirnu orijentaciju onoga što se obraĎuje u osnovnim, srednjim i višim školama,

ili kako ih pojedini sustav klasificira prema unutarnjem ureĎenju obrazovnog sustava, navest

ćemo primjer obrazovnog sustava SAD-a, Malte i Australije. Malta je izravno preuzela

britanski model obrazovanja i nju ćemo pokušati kritički promotriti iz prve ruke,

proučavanjem plana i programa dostupnoga na internetskim stranicama.

Drugi je primjer obrazovni sustav Australije koja je na potpuno drugom kontinentu, ali

vrlo blizu upravo britanskim tekovinama. U analizi nastave informatike pomoći će nam

članak Petera Taylora iz Australian Mathematics Trusta. Iz te australske neprofitne

organizacije koja se sama definira kao organizacija koja 'ima zadatak poticati Australce u

Page 16: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

16

razumijevanju matematike i informatike kako bi dosegli svoj intelektualni potencijal'8. Ta

organizacija aktivno sudjeluje u obrazovnom procesu organizacijom prestiţnih natjecanja,

stipendijama i programima te se trudi doprinijeti u podizanju standarda nastave.

3.1. Informatika u SAD-u

Kako bih dopunila i zaokruţila pregled po kontinentima koje smatramo 'zapadnim'

svijetom kratko se osvrćem i na škole SAD-a. Amerikanci imaju krovnu instituciju koja se

brine o obrazovanju i školama u formi tijela pod imenom Department of Education, što je

nešto slično hrvatskom Ministarstvu obrazovanja. To krovno tijelo zaduţeno je za temeljne

smjernice nacionalne strategije obrazovanja, ali zbog znatnih razlika meĎu funkcioniranjem

pojedinih saveznih drţava, svaka od njih ima svoj relativno neovisan Department of

Education. Tako da je izmeĎu drţava veoma različit plan i program odrţavanja nastave na

koji velik utjecaj ima lokalna uprava koja ima slobodu odrediti nastavni plan i izabrati

udţbenike. Stoga je vrlo teško napraviti opći pregled američkog obrazovnog sustava.

Velike razlike meĎu drţavama postoje i unutar organizacije stupnjeva obrazovanja, no

uglavnom se obrazovanje dijeli na

osnovno (engl. [elementary]) – uglavnom od pet do jedanaest godina i uključuje jednu

godinu vrtićkog obrazovanja i nastavu od prvog do petog razreda;

srednje (engl. [middle ili junior high]) - nastava za učenike od šestog do osmog

razreda;

više (engl. [high]) – nastava od devetog do dvanaestog razreda; nakon toga slijedi

mogućnost dodatnog dvogodišnjeg obrazovanja na koledţu (engl. [college]) ili

sveučilištu (engl. [university]) koji ima nekoliko obrazovnih stupnjeva te pruţa najviši

oblik obrazovanja.

U osnovnoj američkoj školi nastava se bazira na matematici, engleskome, likovnome,

glazbenom, tjelesnom, a uz iznimku američke povijesti i geografije vrlo je malo mjesta

ostavljeno za ostale humanističke i znanstvene predmete. Slično je i u srednjoj školi.

Informatika se tek ozbiljnije počinje učiti u devetom razredu. Primjerice, na dokumentu

drţave Teksas9 o potrebnim minimalnim bodovima za maturiranje vidi se što je sve potrebno

znati ţeli li učenik maturirati. IzmeĎu ostalih navedeni su predmeti poput matematike,

engleskoga, ekonomije, poznavanja 'U.S. Govermenta', govorništva, te predmet 'Technology

8 http://www.amt.canberra.edu.au/about.html

9 http://ritter.tea.state.tx.us/curriculum/SBSGradRequirements0708.pdf

Page 17: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

17

Applications'. Neki od predmeta nisu obvezni, te se mogu zamijeniti nekom drugom

skupinom.

Upravo je u toj zamjenjivoj kategoriji predmet 'Technology Applications'. On izmeĎu

ostaloga sadrţi poglavlja 'Computer Science I, Computer Science II, Desktop Publishing,

Digital Graphics/Animation, Multimedia, Video Technology, Web Mastering, Business

Computer Programming, Technology Systems'10

Iz ovog je šturog pregleda kolegija jasno da

mladi učenici u američkim školama nemaju usustavljenu nastavu informatike, a posebice

programiranja. Uzmemo li u obzir članak (GRegg, Ficocelli, 2003) prethodno naveden u radu,

analizu početničke nastave programiranja na američkom koledţu, jasno moţemo zaključiti da

je nastava programiranja u SAD-u tek u tragovima, uz rijetke iznimke, pa nemam mnogo

materijala za usporedbu.

3.2. Informatika u Australiji

Na drugome dijelu svijeta, u Australiji, termin informatika vrlo se rijetko koristi.

Područje koje taj termin obuhvaća u Europi, u Australiji Taylor (Taylor, 1998) zajedničkim

imenom radije naziva - 'scientific computer programming', u smislu znanstvenog

programiranja računala za obavljanje nekih zadataka.

Australian Mathematics Trust odlučio je 1998. godine provesti natjecanje meĎu

srednjoškolskim učenicima u računalnom programiranju. Razlog tomu, objašnjava Taylor

(Taylor, 1998), bila je činjenica što je trebalo izabrati nacionalnu ekipu koja će predstaviti

Australiju na prestiţnoj Informatičkoj olimpijadi (IOI). Ispostavilo se da ne postoji

informatička organizacija koja bi pripreme za taj dogaĎaj preuzela na sebe, pa je zbog

bliskosti i srodnosti matematike i informatike taj posao na sebe preuzeo AMT. No, članovi

udruge našli su se pred problemima i otkrili mnoštvo činjenica.

Postojalo je mnogo pitanja koja nisu imali kome postaviti. 'Pitanja su dobila na

veličini kada smo zaključili kako je nastava informatike u australskim školama minimalna i

nije koordinirana na nacionalnoj razini. Nije bilo jasno niti koji su odjeli bili zaduženi za

nastavu informatike. Većina škola imala je računalnu učionicu, ali u njima se nije učilo

programiranje.' (Taylor, 1998)

Detaljnija analiza problema pred kojima su se našli Taylor i njegovi kolege pokazala je

kako je velika većina uspješnih učenika programera samouka. Takvih je na opće iznenaĎenje

bilo podosta. Ti su učenici bili talentirani za programiranje, ali ih je ostatak nastavnog

10

http://ritter.tea.state.tx.us/curriculum/SBSGradRequirements0708.pdf

Page 18: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

18

programa vrlo malo zanimao. Loše organizirana nastava informatike trebala bi svoje osnove

utemeljiti za početak na matematici, smatra Taylor (Taylor, 1998). U vrijeme kada je nastao

članak, 1998. godine, Taylor navodi kako nije bilo nacionalnog programa informatike u

školama. U nekim su australskim školama postojali tek okvirni naputci, primjerice u nekim

školama u Melbourneu. Taylor smatra kako je bitno modelirati nastavu matematike. 'Ona ima

neizmjeran utjecaj na znanja i vještine potrebne za dobro savladavanje programiranja u

nastavi informatike. Potrebno bi zato bilo prilikom ustrojavanja nastavnog plana informatike

obratiti pozornost na prilagodbe potrebne u nastavnom planu matematike.' (Taylor, 1998)

U nekoliko je zadnjih desetljeća matematika mijenjala svoj nastavni plan prema

potrebama daljnjeg obrazovanja znanstvenika i inţenjera, ali i kako bi bila što jednostavnija i

razumljivija učenicima. Ipak, mnogi naizgled zahtjevniji teorijski pojmovi mogli bi u

konačnici pomoći lakšem razumijevanju informatičkih pojmova u programiranju.

Taylor (Taylor, 1998) spominje potrebu za razumijevanjem funkcioniranja

matematičke iteracije ili ponavljanja te potrebu za definiranjem pojma algoritma i sortiranja.

Naglašava vaţnost diskretne matematike, a unutar nje posebno kombinatorike i permutacija,

dinamičkih sustava, geometrije, operacijskih istraţivanja te numeričke analize. Tada bi se

moţda riješio problem neuspješne nastave programiranja ili bi se barem otkrilo leţi li problem

u nedovoljnom broju nastavnih sati ili u nečemu drugomu što oteţava prenošenje potrebnih

programerskih znanja učenicima.

3.3. Informatika na Malti

Obrazovni sustav Malte u današnjem obliku postoji od 2000. godine. Sustav je baziran

na britanskom obrazovnom modelu po kojemu roditelji svoju djecu mogu po izboru upisati u

drţavnu, crkvenu ili privatnu školu. Obvezno obrazovanje obuhvaća pohaĎanje nastave u

školama za djecu od pet do šesnaest godina nakon čega je moguće nastaviti školovanje u

višim i visokoškolskim institucijama ili potraţiti zaposlenje. Obvezno obrazovanje

strukturirano je tako da djeca od pet do jedanaest godina polaze osnovnu školu te se nakon

toga upisuju u srednjoškolske razrede. Prilikom toga imaju pravo izabrati vrstu srednje škole

koju ţele nastaviti pohaĎati. Mogu izabrati izmeĎu klasične srednje škole, gimnazije i

crkvenih i privatnih škola. S time da ukoliko odluče upisati primjerice – gimnaziju, za upis će

biti potrebno poloţiti prijemni ispit. Srednjoškolsko obrazovanje traje najmanje pet godina i

podijeljeno je na dvije plus tri godine.

Page 19: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

19

Gimnazije (u originalu 'Lyceum' i potpuno suprotno onome što kod nas gimnazija

predstavlja) prve dvije godine imaju široko obrazovanje što učenicima sluţi za orijentaciju i

opredjeljenje za zadnje tri godine obrazovanja koje su specijalizirane na uţe područje interesa.

Kod nas bi ova vrsta škole odgovarala strukovnim školama, kojih u Hrvatskoj ima mnogo, no

s obzirom da je na Malti velik postotak visokoobrazovanih, potpuno je drugačiji koncept

strukovnih škola.

U klasičnoj srednjoj školi koncept je obrnut, učenici stječu što šira znanja iz različitih

područja te se onda po završetku petogodišnjeg obrazovanja odlučuju na odreĎeno područje

koje nastavljaju izučavati u višim školama. Nakon pet godina srednje škole polaţu test

(Secondary Education Certificate) koji im omogućuje upis u posljednju godinu koja je

priprema za izabrano sveučilište.

Statistike pokazuju kako je obrazovni sustav preuzet od britanskog modela izrazito

efikasan te 54% učenika srednjih škola odlazi na daljnje školovanje dok ostatak pronalazi

posao. Trenutno je na snazi obrazovni plan i program koji je stupio na snagu 1998. godine.

Zanimljivo je da su na Malti donijeli odluku o nacionalnoj obrazovnoj strategiji11

(engl.

National Minimum Curriculum) koja se provodi od školske godine 2000./2001., a kao novinu

donijela je šire otvorene ruke školama da individualno prilagoĎavaju plan i program

potrebama svojih učenika i svojoj sredini. Plan u sebi sadrţi ciljeve, viziju, i smjernice poput

one kako Malta mora teţiti Zapadu, ali treba znati kako prije svega pripada Mediteranu. Niz

takvih smjernica vezanih uz ekonomsku, političku, geografsku i kulturološku sredinu pruţa

nastavničkom osoblju naznake o smjeru kojim valja ići u poučavanju mlaĎeg naraštaja. No,

kako mu ime i govori, ovaj je nacionalni program ţelio minimalizirati zadane norme i krutost

administracije te otvoriti put kreativnosti profesora i učenika.

Tamošnji stručnjaci iz područja obrazovanja jednoglasno su se sloţili kako će ovakav

fleksibilan nastavni plan i program pridonijeti promicanju osnovnih vrijednosti meĎu

učenicima, motivaciji u učenju tijekom čitavog ţivota, osigurati uklapanje u budućnost

'globalnog sela' kao i pripremiti na svijet odraslih gdje će ih dočekivati brojne promjene.

3.3.1. Osnovna škola

Djeca od pet godina kreću u osnovnu školu koja se sastoji od pet razreda i imaju

sljedeće predmete: engleski jezik (English), malteški jezik (Malteze), matematika

(Mathematics), vjeronauk (Religion), društveni predmeti (Social studies) - koji uključuju

11

http://www.curriculum.gov.mt/docs/nmc_english.pdf

Page 20: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

20

primjerice gradivo iz zemljopisa i povijesti, umjetnost (Art), kazalište i drama (Drama),

informatičke znanosti (ICT), glazbeni (Music), tjelesni (Physical Education), znanost

(Science), odgoj (PSD - Personal & Social development) i tehnički (Technology in

Education).

MeĎu ciljevima postavljenima za nastavu informatičke znanosti u najniţim razredima

naglasak je stavljen na upoznavanje učenika s osnovnim mogućnostima računala kako bi se

ono uspješno implementiralo u ostale nastavne sadrţaje te kao nastavno pomagalo osiguralo

bogatiju i efikasniju nastavu. Na drugome je mjestu razvijanje informatičkih sposobnosti za

one učenike koji imaju pristup računalu izvan škole. Smatra se takoĎer vrlo bitnim početi

koristiti računala već od najranije dobi jer na taj način djeca s posebnim potrebama bivaju

uključena u nastavni proces jednako kao i ostali. Nastavni plan i program koji je oblikovan

trebao bi nastavnicima biti samo okvirna smjernica, pa je tako vjerojatno očekivati da će se

internetske stranice navedene u planu, u okviru pojedinih nastavnih poglavlja, s vremenom

zamjenjivati nekim drugim stranicama, što pruţa nastavniku prostora za kreativnost i

nadopunu.

U prvom razredu nastava je podijeljena u tri veća tematska poglavlja ovim

redoslijedom. Upoznavanje s računalima započinju pisanjem riječi i rečenica te crtanjem, sve

uz pomoć kreativnih softvera poput navedenog programa 'Kid Pix'. Zatim prelaze na

rješavanje problema uz pomoć računala koristeći informacije i crteţe ili slike. Jedan od

primjera je igra u kojoj pomoću slika prepoznaju kućne ljubimce (Kid Pix:'Favourite Pets in

Class')12

. Nakon toga prelaze na poglavlje koje ih upoznaje s opipljivim dijelovima računala i

osnovnim funkcijama upravljanja. Cilj je učenike naučiti da prepoznaju nazive dijelova

računala i njihov izgled. Nakon toga prelaze na osnovne funkcije poput odabiranja,

povlačenja, prepoznavanja osnovnih ikona, snalaţenje na zaslonu i radnoj površini računala. I

već u prvom razredu uče funkcije svih gumba na tipkovnici.

Drugi razred započinju zadacima pisanja teksta uz koji pridruţuju slike te sortiranjem

slika uz pomoć edukativnog softvera. Upoznavanje računala nastavlja se učenjem upravljanja

floppy diskom i CD-ROM-om što uključuje ubacivanje medija i pokretanje ţeljenog sadrţaja.

Učenici uče prepoznati i odgovoriti na poruke koje im računalo daje na zaslonu, logirati se, te

izabrati osnovne funkcije poput Save i Print s padajućeg izbornika.

U trećem razredu učenici obogaćuju znanja pisanja sastavljajući duţe tekstove

obogaćene slikama koristeći razne vrste slova, a proširuju znanja vezana uz izbornike te

funkcije umetanja, spremanja, brisanja, otvaranja i zatvaranja datoteka. Nova nadogradnja

12

http://www.curriculum.gov.mt/docs/syllab_pr_ictyear1.pdf

Page 21: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

21

koja ih očekuje na ovom stupnju nastave je razumijevanje i objašnjenje rješenja mogućeg

problema koji im se zada.

Učenici u četvrtom razredu po prvi puta pristupaju Internetu, obogaćuju svoja znanja

vezana uz povezivanje teksta, slike i zvukova u dokumentima i aplikacijama. Uče koristiti e-

mail. Unose podatke i uče ih pronaći u računalu ili mediju poput CD-ROM-a. Uče koristiti

alate rezanja, lijepljenja i kopiranja teksta i slike unutar iste aplikacije, ali i meĎu različitim

aplikacijama. Cilj je naučiti ih pronaći relevantne informacije.

U petom razredu učenici napreduju u svom snalaţenju na Internetu pa uče skidati i

stavljati u pretinac elektroničke pošte sadrţaje s Interneta, spremaju internetske stranice u

bilješke te postaju svjesni opasnosti na internetu. Počinju savladavati tablice i grafove te i

dalje napreduju u području ureĎivanja dokumenata s naglaskom na ispisivanju i vezanim

opcijama uz to. TakoĎer sve više im se pokušava objasniti značaj ICT tehnologija u

svakodnevnom ţivotu kao i njezine prednosti, ali i nedostaci.

U šestom se razredu utvrĎuje i ponavlja sve naučeno te se nadograĎuju vještine

ureĎivanja dokumenata i ispisivanja, a po prvi puta učenici se susreću s programiranjem

računala za proizvoljne operacije. Primjerice, kako je navedeno u planu i programu, pomoću

programa 'Microworlds' učenici imaju zadatak naučiti pomoću nekog jednostavnog

programskog jezika (kao primjer uzet je LOGO) osmisliti, konstruirati i testirati kôd kako bi

riješili specifičan zadatak. Preporučljivo je da se takvo stečeno znanje upotpunjuje u okviru

nastave matematike.

3.3.2. Srednja škola

U nacionalnoj obrazovnoj strategiji vrlo vaţno mjesto zauzimaju informacijske

znanosti. Kako u dokumentu o planu i programu nastave informatike tvrdi i Mary Vella13

,

direktorica nacionalnog Odjela za nastavni plan i program. Od prvih razreda osnovne škole

učenici u okviru nastavnog programa imaju predmet informacijske i komunikacijske

tehnologije ( engl. Information and Communications Technology). U srednjoj se školi

nastavlja obraĎivati informatičko gradivo u okviru predmeta pod tim imenom s time da je

naglasak na programima i aplikacijama. Pa je tako u srednjim školama učenicima ponuĎen

izborni predmet Računalstvo (engl. Computer Studies), koji će ih pripremiti za polaganje SEC

ispita koji im je odskočna i nuţna stepenica u daljnjem obrazovanju (Secondary Education

Certificate (SEC) Examination).

13

http://www.curriculum.gov.mt/docs/syllabus_computer.pdf

Page 22: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

22

U prvom razredu ovog stupnja obrazovanja učenici u okviru informacijskih i

komunikacijskih tehnologija uglavnom nastavljaju usavršavati ureĎivanje teksta, tablica, slika

i dokumenata. NadograĎuju svoja znanja o Windows aplikacijama te o mogućnostima web

preglednika i korištenja virtualne pošte. U drugom razredu srednje škole i dalje uče detaljno o

upravljanju unutar aplikacija i dokumenata Windowsa. Upoznaju se s računalnim virusima,

uče spasiti izbrisane podatke i poruke, uče pretraţivati internet u potrazi za ţeljenim

podacima. Treći razred donosi upravljanje tekstom, formatiranje teksta, slike i ćelija,

napredno korištenje aplikacija, interneta i pretraţivača. Četvrti razred znači upoznavanje s

grafikonima i formulama unutar aplikacija poput Excela, upoznaju se s osnovnim objektnim

web programiranjem te se upoznaju s terminom mreţnog protokola i osnovama mreţa. U

petom razredu srednje škole učenici ponajviše uče detaljnije mogućnosti ispisivanja,

upravljanja datotekama i saţimanja. Ovaj je predmet okrenut poučavanju učenika kako

koristiti računalnu tehnologiju i aplikacije koje nam olakšavaju neke poslove u svakodnevnom

ţivotu.

Računalstvo je predmet namijenjen učenicima viših razreda srednje škole te se sluša

od trećeg do petog razreda. Ono je više okrenuto temeljnim principima koji omogućavaju

nesmetan rad aplikaciji koju svakodnevno koristimo. Tek će se u okviru ovoga predmeta

detaljno obraĎivati programiranje.

U trećem razredu u okviru nastave računalstva učenicima se pokušava pribliţiti

pozadina aplikacija i operativnih sustava kako bi razumjeli njihovo funkcioniranje. Uče

koristiti točnu terminologiju, objasniti zadatke koje je izveo računalni sustav, prepoznati

fizičke dijelove računala, prebacivati brojeve iz brojevnih sustava i binarni kôd na kojem se

temelji rad računala. Savladavaju pojmove logike i logičke petlje, ASCII kod, mjere pohrane

podataka, razliku izmeĎu NTSC i FAT pohrane podataka, vanjske i unutarnje jedinice te

osnove i teoriju aplikacija, WWW i virtualne pošte. Programiranje se svodi na prepoznavanje

problema i pseudokod u algoritmu kojim se rješava zadan problem logičkim petljama vodeći

računa da se obuhvate tri osnovna dijela konstrukcije algoritma: sekvencija, odabir i

ponavljanje. Programski jezik nije definiran u nastavnom planu. Uče osnove baza podataka.

U četvrtom razredu na nastavi se svraća pozornost na vaţnost izraĎivanja programa 'po

mjeri' naručitelja uz naglasak vaţnosti izbora programskog jezika i njihove prednosti i

nedostaci. Tema nastave su i autorska prava te vaţnost zaštite programa. Četvrta generacija

programskih jezika spominje se u okviru baza podataka, a učenicima se objašnjava vaţnost

provjere podataka prilikom unošenja u sustav zajedno s načinima digitalne provjere.

Objašnjava se rad centralne jedinice i naredbe za izvršavanje zadataka. Nastavlja se

Page 23: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

23

nadograĎivati znanje računalne logike i programiranja, ali se poučava i o nuţnim koracima u

izradi operativnog sustava od izrade projektne dokumentacije pa do testiranja gotovog

proizvoda. U četvrtom se razredu upoznaje Pascal. Zadnje poglavlje koje se obuhvaća

nastavnim planom računalstva za četvrti razred srednje škole sastoji se od pruţanja šireg

uvida u mogućnosti primjene u svakodnevnom ţivotu, od kućanstava do tvornica, trgovina i

kompanija što daje dobar presjek praktične primjene onoga što uče u teoriji.

Viši programski jezici i prevodioci upoznaju se u petom razredu. Upoznaje se

funkcioniranje i razlika izmeĎu asemblera, kompajlera i interpretera. Centralna jedinica

povezuje se sada s programom asemblerom i njegovim radom, a šire se objašnjava i pojam

poput realnog vremena operativnog sustava. U ovom se stupnju nešto uţe upoznaje

programski jezik Java, a kao završnica nakon tri odslušane godine predmeta daje se opća slika

poslova koje moţe izvoditi osoba koja specijalizira ovo područje interesa. U okviru završnog

šireg pogleda na informatiku su i teme mreţa, lokalnih i širokopojasnih, sigurnosti i zaštite

podataka na Internetu, multimedije, ali i negativnosti vezanih uz kompjuterizaciju svijeta oko

nas.

Nastavni plan i program za ovaj predmet aţurira se aktivnije od ostalih zbog napretka

tehnologije i ozbiljnosti pristupanja nastavi računalstva s obzirom da se polaţe jedinstveni test

kojim učenik dobiva certifikat o informatičkoj stručnosti. U okviru nastavnog plana i

programa prema kojem sam radila analiza, a koji je aţuriran u devetom mjesecu 2010. godine,

tek netom prije ove analize, umetnuti su brojni primjeri testova i zadataka prema kojima se

jasno moţe vidjeti smjer nastave na odreĎenu temu. Primjerice jedan od zadataka je i napisati

program koji će sadrţavati upisivanje i ispisivanje podataka, dodjeljivati odreĎene vrijednosti,

uvjetno izvršavati operacije, sadrţavati petlje i podatke tipa string . Za taj program potrebno je

napisati dokumentaciju te testirati uspješnost programa.14

14

http://www.curriculum.gov.mt/docs/Computer%20Studies%20-%20Form_3_4_5%20Oct_2007.pdf

Page 24: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

24

4. Programiranje i informatika u hrvatskim školama

Osnovnu smjernicu i stav o informatici u hrvatskim školama najbolje potkrepljuju

sljedeće rečenice iz dokumenta koji predstavlja plan i program informatike za osnovne škole u

Hrvatskoj, a preuzet je iz HNOS-a. 'Predmet Informatika treba omogućiti učenicima

upoznavanje s informacijskom i komunikacijskom tehnologijom. Nastavni sadržaji iz područja

informacijske i komunikacijske tehnologije moraju učenicima omogućiti: stjecanje umijeća

uporabe današnjih računala i primjenskih programa (vještine), upoznavanje s osnovnim

načelima i idejama na kojima su sazdana računala odnosno informacijska i komunikacijska

tehnologija (temeljna znanja) te razvijanje sposobnosti za primjene informacijske i

komunikacijske tehnologije u različitim primjenskim područjima (rješavanje problema).

Umijeća, temeljna znanja i rješavanje problema tri su sastavnice obrazovnoga procesa koje

se mogu razmatrati i djelomično odvojeno, ali tek njihovo međusobno prožimanje dat će

učenicima dobru podlogu za buduće cjeloživotno učenje.'15

Iz gore navedenih smjernica jasno je da je nastava informatike usmjerena k

upoznavanju temeljnih pojmova te znanosti, ali i prateće tehnologije te načina razmišljanja

koji se razvija u korak s tehnologijom koja nas svakoga dana okruţuje. Vaţno je napomenuti

da je plan i program ostavio prostora individualnim idejama i mogućnostima pojedinačne

škole s obzirom na prirodu nastave koja zahtijeva postojanje računala kao neizostavnog

pomagala. Stoga je u nastavnom planu ukratko naveden popis tematskih jedinica koje bi

trebalo obuhvatiti nastavom, ne ulazeći detaljno u predlaganje pomagala poput interaktivnih

programa. To nije bio slučaj u primjerima zemalja koje navodimo u prvim poglavljima. U

takvim dokumentima navedenih stranih zemalja uglavnom je detaljno naveden plan razvijanja

nastave zajedno s primjerima edukativnih programa dostupnih na Internetu, koje se predlaţe

koristiti.

4.1 Strategija razvoja informacijskog društva

Sredinom 2002. godine detaljno je predstavljena strategija 'Informacijska i

komunikacijska tehnologija – Hrvatska u 21. stoljeću'16

. U toj je studiji ozbiljno pristupljeno

pojmu informacijska i komunikacijska tehnologija. Detaljnom analizom stručnjaka iz

najrazličitijih znanstvenih područja usustavljene su smjernice i ciljevi kojima Hrvatska valja

15

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/dodatni/129164.htm 16

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html

Page 25: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

25

poći u idućim godinama. Naglašeno je kako je bilo kakav gospodarski ili znanstveni napredak

društva u cjelini nemoguće razviti bez čvrstih temelja informacijske i komunikacijske

tehnologije. Napredak društva očekuje se u lakšem pristupu informacijama i znanju te zbog

toga stvaranju novih znanja i vještina.

Glavne ideje i ciljevi izmeĎu ostaloga su, kako se navodi:

'1. Informacijska i komunikacijska tehnologija treba pridonijeti gospodarskom rastu

Republike Hrvatske, povećanju zaposlenosti i osvajanju novih trţišta.

2. U sljedećih pet godina Republika Hrvatska se treba priključiti razvijenim zemljama

u istraţivanju i razvoju informacijske i komunikacijske tehnologije te u njezinoj

primjeni pri stvaranju novih proizvoda i usluga, kako bi ova tehnologija postala

značajan izvor prihoda.

3. Razvojem elektroničke uprave temeljene na uporabi informacijske i komunikacijske

tehnologije treba bitno unaprijediti kvalitetu usluga koje uprava pruţa graĎanima i

tvrtkama te učinkovitost drţavne i ţupanijske uprave, lokalne samouprave i javnih

sluţbi.

4. Izgradnjom jeftine, brze i sigurne informacijske i komunikacijske infrastrukture

treba osigurati zadovoljavanje potreba graĎana i gospodarstva. Ispunjenje ovih ciljeva

uvest će Republiku Hrvatsku u informacijsko društvo, odnosno društvo znanja te je

tako pribliţiti krugu razvijenih zemalja, a napose Europskoj uniji.'17

U kratkoj je budućnosti tada planirano veće korištenje baza podataka u funkcioniranju

drţavne uprave te liberalizacija telekomunikacijskog trţišta. U dugotrajnim se pak planovima

na prvo mjesto stavlja ulaganje u obrazovanje te reforma školstva.

I dok se navodi kako će u visokom školstvu biti znatno manje financijskih opterećenja

za izvoĎenje smjernica strategije, u srednjem i osnovnom školstvu postoji veći broj škola koje

nemaju adekvatnu informatičku opremu. 'U osnovnom i srednjem školstvu potrebno je

osuvremeniti nastavne planove i programe te provesti sustavno preobrazovanje nastavnika za

kompetentno izvoĎenje tih programa. Najveće troškove iziskivat će opremanje obrazovnih,

znanstvenih, kulturnih i zdravstvenih institucija, izgradnja elektroničke uprave i javnih sluţbi

te digitalizacija kulturnih, nacionalnih, obrazovnih, zdravstvenih i poslovnih sadrţaja.'18

Već je tada bilo jasno kako će ulaganje u obrazovanje i mladu buduću radnu snagu

morati u velikoj mjeri počivati na obrazovanju u informatici koja je prerasla u jedan od

najvaţnijih školskih predmeta. 'Školovanje u osnovnoj i srednjoj školi mora obuhvatiti i

17

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html 18

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html

Page 26: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

26

obrazovanje iz područja informacijske i komunikacijske tehnologije koje će mladima

omogućiti razumijevanje osnova ove tehnologije. To će ih osposobiti da rade s tom

tehnologijom te im tako omogućiti stjecanje osnovnih uvjeta za konkurenciju na trţištu

rada.'19

4.2. Nacionalni kurikulum

Nacionalni kurikulum kojeg Hrvatska posjeduje tek neko vrijeme, od srpnja 2010.,

prvi je cjeloviti dokument koji odreĎuje zajedničke smjernice obveznog nastavnog programa

koji obuhvaća osnovno i srednje školstvo. Od ciljeva koji se obrazovnim procesom ţele

postići do detaljnih procjena znanja koje učenici moraju savladati na pojedinim stupnjevima

obrazovanja. Ovaj plan objašnjava socijalnu i ekonomsku isplativost pojedinih znanja koja će

učenici steći, ali iznosi i zahtjeve koje moraju zadovoljiti nastavnici. Bitna promjena koju su

odmah nakon donošenja ovog plana osjetili učenici bila je provedba drţavne mature, kao

jedinstvenog mjerila ocjenjivanja čije se smjernice takoĎer navode u planu. Citirajući izvorni

dokument u najkraćim crtama jasno je vidljivo koji su bili ciljevi i ideje nastanka jedinstvenog

plana. ' Nacionalni okvirni kurikulum temeljni je dokument u kojemu su prikazane sastavnice

kurikulumskoga sustava: vrijednosti, ciljevi, načela, sadržaj i opći ciljevi odgojno-obrazovnih

područja, vrjednovanje učeničkih postignuća te vrjednovanje i samovrjednovanje

ostvarivanja nacionalnoga kurikuluma.'20

; Slika 7 - Pretraţivanje Interneta pomaţe širenju znanja u ostalim područjima

19

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html 20

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2685; Nacionalni okvirni kurikulum

Page 27: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

27

Kurikulum već u samom postavljanju odgojno-obrazovnih područja pokazuje kako je

došlo do velikih promjena u sustavu predmeta i područja znanja. Nabrajajući posebne

odgojno-obrazovne ciljeve na prvome mjestu navodi se razvijanje komunikacije na

materinskom jeziku što prati razvijanje matematičke kompetencije i rješavanje problema u

različitim ţivotnim situacijama dok je na trećem mjestu razvijanje informatičke pismenosti.

Tek tada slijedi zadatak upoznavanja prirodnih pojava te kreativnosti.21

Premda je ideja da se

informacijsko-komunikacijska tehnologija tretira kao meĎupredmetna tema, čijem bi razvoju

nastavnici trebali pridonositi kroz svaki predmet, predloţilo se osnivanje novog predmeta.

Smatra se nuţnim obrazovati i osposobiti učenike za samostalno pretraţivanje i dolaţenje do

relevantnih informacija čime mogu širiti svoja znanja, ali i razmjenjivati informacije o

različitim kulturama. Kao bitan element za ta znanja bila bi pravilna uporaba materinjeg

jezika kao i stranog jezika (Slika 7).

Smjernice novog predmeta prema tom su dokumentu '..stjecanje umijeća uporabe

današnjih računala i primjenskih programa, upoznavanja s osnovnim načelima..'22

. Teško je

ne osvrnuti se na činjenicu da su ovo smjernice koje će stvoriti mladog stručnjaka

informacijske tehnologije koji će znati koristiti svu tehnologiju koja ga okruţuje. Hoće li ju on

razumjeti? On će uporabiti 'primjenski program', no mora postojati netko tko će nastaviti

razvijati programe, a ne ih samo koristiti.

Moţda je ovaj nastavni plan donio veliku količinu novih znanja širokom broju

učenika, ali je zaboravio ostaviti prostora nekolicini učenika koji su voljeli nastavu

informatike u računalno-matematičkom obliku, gdje se učenicima objašnjavalo kako

funkcionira program koji svakodnevno koriste i kakav je bio njegov razvojni put do onog

oblika kakvog danas poznaju. To su oni učenici koji će moţda jednoga dana svoja znanja

informatike usavršavati na visokim učilištima.

4.3. Osnovna škola

Nastavni plan i program za osnovne škole trenutno je na snazi u ovom obliku od 2006.

godine kada ga je donio tadašnji ministar Dragan Primorac. On donosi detaljan plan i program

svih oblika nastave od prvog do osmoga razreda osnovne škole. UreĎen je prema Hrvatskom

nacionalnom obrazovnom standardu (HNOS) koji je pokušao donijeti neke promjene u

odnosu na dotadašnji sustav obrazovanja te usmjeriti nastavu na učenika. Osnovne smjernice

21

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2685; Nacionalni okvirni kurikulum 22

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2685; Nacionalni okvirni kurikulum

Page 28: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

28

nastave prilagoĎene su učenikovoj osobnosti, a velik je prostor ostavljen individualnosti u

nastavi.

Informatika u osnovnoj školi još uvijek nije obvezan predmet te je trenutno u obliku

izbornog predmeta i izvannastavne aktivnosti koja se ne ocjenjuje, i to samo u pojedinim

školama koje za to imaju nastavni kadar i računalnu učionicu.

'Nastavni sadržaji iz područja informacijske i komunikacijske tehnologije moraju

učenicima omogućiti: stjecanje umijeća uporabe današnjih računala i primjenskih programa

(vještine), upoznavanje s osnovnim načelima i idejama na kojima su sazdana računala

odnosno informacijska i komunikacijska tehnologija (temeljna znanja) te razvijanje

sposobnosti za primjene informacijske i komunikacijske tehnologije u različitim primjenskim

područjima (rješavanje problema). '23

To je izvoran tekst dokumenta koji donosi detaljan plan

i program informatike u osnovnoj školi, koji je organiziran na sljedeći način:

Izborna nastava

Izvannastavna aktivnost

O čemu ću više reći u sljedećim podpoglavljima

4.3.1. Izborna nastava

U petom razredu upoznaju se s pojmovima bit i bajt, spremnicima računala, sustavom

datoteka, pokretanjem programa, vještinama crtanja i ureĎivanja slika. Već se u samom

početku uče osnovne naredbe programiranja, algoritmi i petlje te dijagrami tijeka. UreĎuje se

tekst, ispisuje, uče se osnove WWW-a te uporaba web pošte.

U šestom razredu razlikuju vrste dokumenata, upoznaju pojam piksela,

trodimenzionalno crtaju, definiraju različite vrste podataka, programiraju s različitim vrstama

podataka i petljama. IzraĎuju se i tablice te se ureĎuje sadrţaj u njima. Povezuju se računala,

savladava pojam mreţa, prikupljaju se podaci s Interneta te se pri tome obraća paţnja na

opasnosti koje vrebaju u vidu zaštite podataka. Montiraju se videomaterijali i audiomaterijali,

a obraĎuje se i oblikovanje prezentacije.

U sedmom se razredu nadograĎuje nastava iz grafičkog ureĎivanja i crtanja

mnogokuta. Stvara se radna biljeţnica te se unose podaci u nju koji sluţe kasnije za

proračunske tablice i izrade grafikona. DoraĎuju se prezentacije u vizualnom smislu.

ObraĎuju se vizualni HTML ureĎivači, sučelje, umetanje slike, struktura HTML stranice,

oznake i parametri HTML jezika. Zadatak je ureĎivanje vlastite internetske stranice. Proširuje

23

http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/dodatni/129164.htm

Page 29: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

29

se znanje o internetskim uslugama i davateljima usluga te vrstama ureĎaja za povezivanje na

Internet.

U osmom razredu učenici obraĎuju temu elektroničkih sklopova i sabirnica, svojstva

računala i dijelovi, obraĎuju i pohranjuju multimedijalne sadrţaje. Uče procedure i

potprograme, a povezuju i nastavu matematike, kemije i fizike s informatikom. Oblikuju baze

podataka, ureĎuju prezentacije, a u timovima izraĎuju i objavljuju Web-stranicu te sudjeluju u

nekom internetskom projektu.

4.3.2. Izvannastavna aktivnost

U prvim razredima osnovne škole informatika se organizira kao izvannastavna

aktivnost, ali svejedno ima nastavni plan koji obuhvaća znatnu širinu gradiva.

U prvom razredu učenici uče uključiti računalo, dijelove računala, uporabiti CD disk,

crtati jednostavne geometrijske likove pomoću programa za crtanje, počinju pisati tekst i

koristiti olovku kornjaču.

U drugom razredu ureĎuju radnu površinu, upoznaju razliku izmeĎu mape i

dokumenta, izrezuju i oblikuju crteţe iz različitih datoteka, upoznaju mogućnosti povećanja

slika, pišu i pospremaju jednostavan tekst, boje i crtaju oblike i upoznaju se s Web-

preglednicima i internetskom poštom.

U trećem razredu uče o vrstama memorije i povezivanju računala, snimaju audio zapis,

preureĎuju crteţe, kopiraju i zamjenjuju tekst, pišu programe i procedure za jednostavne

računske zadatke, pretraţuju Internet, uče pravila ponašanja kod slanja e-pošte.

U četvrtom razredu učenici obraĎuju video i audio zapise, skeniraju fotografije,

razraĎuju postupak programiranja dodatnim petljama i naredbama u smjeru rješavanja

odreĎenog praktičnog zadatka, upoznaju različite vrijednosti podataka u procedurama, šalju e-

poštu s privicima te rade s porukama.

4.4. Bolji koncept znanja

Hrvatski nastavni plan i program za osnovne škole mnogo je pretenciozniji i opseţniji

u usporedbi s nastavom u školama na Malti. Već se u prvim razredima osnovne škole pišu

tekstovi, uči crtati i koristiti CD-ROM, dok je na Malti nastava u prvom razredu temeljena na

vizualnom prepoznavanju i snalaţenju na zaslonu računala, a konkretno korištenje sadrţaja s

CD ili DVD medija obraĎuje se tek u drugom razredu.

Page 30: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

30

RAZREDI Malta Hrvatska

1.

-pisanje rečenica i crtanje

-edukativni programi prepoznavanja slika

-dijelovi računala

-snalaţenje na zaslonu

-gumbi tipkovnice

-dijelovi računala,uključivanje

-crtanje i pisanje teksta

-uporaba sadrţaja na CD-u

2.

-pisanje teksta i sortiranje slika

-pokretanje sadrţaja s floppy diska i

CD-a

-pospremanje, otvaranje i zatvaranje

datoteka

-ureĎivanje radne površine, zadaci

s ureĎivanjem mapa

-ureĎivanje teksta i slika iz

datoteka

-web preglednici i e-pošta

3.

-pisanje duţih testova obogaćenih slikama

-proširivanje znanja o upravljanju

datotekama

- vrste memorija i pohranjivanje

-snimanje audio zapisa

-pisanje programa i procedura za

rješavanje matematičkih zadataka

-pretraţivanje Interneta

4.

-prvi puta pristupaju Internetu i koriste e-

mail

-obraĎivanje video i audio zapisa

-rješavanje zadataka

programiranjem, različiti tipovi

podataka

-slanje e-pošte s privicima

Slika 8 - Usporedba tematskih područja

Na Malti učenici prvi puta pristupaju Internetu tek u četvrtom razredu kada i prvi puta

uče alate izrezivanja i lijepljenja dok hrvatski učenici već u trećem razredu prvi puta

programiraju te uz to koriste e-poštu, pretraţuju Internet i kopiraju i izrezuju slike iz različitih

dokumenata.

Usporedbom sadrţaja koje obraĎuju jasno je vidljivo da su hrvatski učenici mnogo

napredniji u savladavanju tematskih cjelina. Ipak, ne smijemo zaboraviti vrlo vaţnu činjenicu.

Hrvatski učenici nastavu informatike imaju kao izvannastavnu aktivnost do petog razreda i

kao izborni predmet do osmog razreda. Ta se nastava pruţa tek u nekim školama koje za to

imaju objektivne uvjete. Velika većina učenika informatiku kao obveznu upoznaje tek u

srednjoj školi, pa se dogaĎa da neki učenici savladaju odreĎene pojmove s kojima se ostatak

po prvi puta susreće. Tada se nastava organizira tako da se svi sustavno uvode u informatičke

pojmove kao da se po prvi puta s njima susreću. Tako nastaje mali zid u napretku onih koji su

u osnovnoj školi bili ispred svojih kolega iz Malte.

Takav problem morao bi se prema svim temeljnim postavkama dokumenata o HNOS-

u i Strategiji razvoja informacijskog društva uskoro riješiti. Moguće rješenje bilo bi uvoĎenje

informatike kao obveznog predmeta barem tokom četiri završna razreda osnovne škole.

Page 31: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

31

Uzevši u obzir da je prema smjernicama nacionalnog kurikuluma za uspješno savladavanje

informacijskog gradiva potrebno dobro savladavanje materinjeg jezika, ali i stranih jezika,

prvenstveno engleskoga. Učenici prvih razreda s time bi ipak mogli imati problema.

Što se tiče programiranja ono se na Malti prvi puta uči u šestom razredu gdje je u

planu naveden jezik LOGO. U hrvatskim školama učenici se s programiranjem upoznaju u

trećem razredu ili u petom razredu ako je to prva godina učenja informatike. Nije precizno

navedeno o kojem se programskom jeziku treba raditi, ali je spomenuto programiranje u

HTML-u kada su obraĎivani pojmovi izraĎivanja internetskih stranica.

4.5. Srednja škola

Slično kao i u drugim drţavama u Hrvatskoj postoje različiti tipovi srednjih škola.

Mogli bismo ih podijeliti na dva osnovna: gimnazije i umjetničke škole te strukovne škole.

Gimnazije su četverogodišnjeg tipa dok meĎu strukovnim školama ima onih koje su

trogodišnje i onih koje su četverogodišnje. 'U gimnazijskim programima učenici stječu vrlo

široka, općeobrazovna znanja koja predstavljaju osnovu za nastavak obrazovanja na

visokoškolskim ustanovama. Gimnazija završava polaganjem državne mature, a učenik stječe

srednju školsku spremu.'24

Strukovne pak škole za mnoge učenike znače kraj obrazovanja.

'Učenici u strukovnim programima obrazovanja koji traju najmanje četiri godine mogu

polagati i ispite državne mature koji im omogućuju nastavak školovanja na visokoškolskoj

razini.

Strukovni programi obrazovanja koji traju najmanje tri godine pripremaju učenike za

rad u industriji, gospodarstvu i u obrtništvu, a učenici stječu svoje zanimanje na određenoj

obrazovnoj razini.'25

4.5.1. Gimnazije

Postoji pet različitih vrsta gimnazija. Opća gimnazija koja podrazumijeva ujednačenu

zastupljenost svih predmeta, jezična gimnazija u kojoj se inzistira na jezicima, klasična

gimnazija u kojoj se uči latinski i grčki sve četiri godine, prirodoslovno-matematička

gimnazija u kojoj se pruţa mogućnost većeg fonda sati matematike i informatike umjesto

nekog stranog jezika, a informatika se sluša sve četiri godine, te prirodoslovna gimnazija gdje

24

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=3261 25

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2253

Page 32: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

32

su podjednako zastupljeni i matematika i fizika i biologija, a naglasak je na laboratorijskim

vjeţbama i ekologiji.

U općoj, jezičnoj i klasičnoj gimnaziji satnica obvezne nastave informatike je dva sata

tjedno tijekom jedne godine. U općoj to je u prvom razredu, a u jezičnoj i klasičnoj gimnaziji

u drugom razredu. U prirodoslovnoj gimnaziji informatika se sluša u obveznom programu dva

sata tjedno u prvom i u drugom razredu. U prirodoslovno-matematičkoj gimnaziji informatika

se sluša u sva četiri razreda dva sata tjedno, a tijekom sva četiri razreda postoji mogućnost

izbora dodatnih sati nastave umjesto nastave stranih jezika.

U sluţbenom nastavnom programu navedenom na stranicama Nacionalnog centra za

vanjsko vrednovanje obrazovanja26

za informatiku u gimnazijama šturo su navedene

smjernice o udţbenicima i nastavnoj satnici po nastavnim područjima. Osim što je dokument

dosta štur, za nastavu u prirodoslovno-matematičkim gimnazijama nedostaje precizan plan i

program za završna dva razreda srednje škole.

U jezičnim, općim i klasičnim gimnazijama nastava je koncipirana na sljedeći način. U

jedinoj godini u kojoj se obraĎuju nastavni sadrţaji iz informatike oni su rasporeĎeni po

sljedećim područjima. Objašnjava se arhitektura računala, njegov razvoj, pohranjivanje

podataka na računalo, brojevni sustavi, osnove rada s računalom, obrada teksta u programu po

izboru, ureĎivanje baza podataka u programu po izboru, tablice i grafovi, osnove povijesti

jezika za programiranje, nastava programiranja namijenjena nastavi od dvadeset sati i opisana

na sljedeći način: 'Sustavni pristup rješavanju problema. Pojam algoritma. Razrada

algoritma. Program. Ustroj programa. Jednostavni tipovi podataka. Naredbe za upis, ispis,

za uređivanje tekstualnoga zaslona (ekrana) i dodjeljivanje. Uvjetne naredbe IF-THEN, IF-

THEN-ELSE. Složene naredbe – PETLJE. Stil pisanja programa. Preglednost.'27

;

Nastava u prirodoslovno-matematičkoj gimnaziji u planu i programu opisana je za B-

program nastave gdje se Informatika sluša 3 sata tjedno sve četiri godine. U prvom razredu

obraĎuju se sljedeće cjeline: arhitektura računala, razvoj računala i njegova primjena,

memorija, pohranjivanje i brojevni sustavi, Booleova algebra i logički skupovi, jezici niţe

razine, software – operativni sustavi općenito, općenito o programiranju, osnove rada s

računalom, obrada teksta u proizvoljnom programu. U drugom razredu nastavne cjeline su

sljedeće: jezici programiranja, uvod u program kojim će se programirati (programski jezik

26

http://www.ncvvo.hr/drzavnamatura/web/public/dokumenti 27

http://dokumenti.ncvvo.hr/Nastavni_plan/gimnazije/obvezni/informatika.pdf

Page 33: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

33

nije definiran), sloţene naredbe i tipovi, potprogrami, sloţeni tipovi podataka – polja, izrada

programa. Nadalje u dokumentu28

nema informacija o nastavi u ostalim razredima.

U prirodoslovnoj gimnaziji informatika se sluša dva razreda po dva sata tjedno.

Vidljivo je iz sadrţaja nastavnog plana da je moderniji od onih za ostale smjerove gimnazije,

vjerojatno jer je posljednji izraĎivan pa je stoga i u posebnom dokumentu.29

TakoĎer,

precizirano je kakvi moraju biti uvjeti umreţenosti učionice te da se programiranje

preporučuje u Basicu ili Pascalu. U prvom razredu obraĎuje se sljedeće: povijest računala i

njegova graĎa, brojevni sustavi, općenito o operativnim sustavima, grafički operativni sustavi

– Windowsi, crtanje u Paintbrushu, obrada teksta u Wordu ili Lapisu, izmjena podataka meĎu

datotekama, osnove programiranja, izrada programa u višem programskom jeziku Basic ili

Pascal. U drugom razredu obraĎuje se sljedeće: napredno programiranje, proračunske tablice,

baze podataka MS Access, povijest Interneta, pretraţivači, URL, e-mail, Outlook Express.

Nastavni plan i program za gimnazije vrlo je loš u usporedbi s onim za osnovne škole.

Jasno je vidljivo da je njegov najveći problem nedovoljno aţuriranje te je zastario. Nastavni

plan za prirodoslovne gimnazije koja je najnovija po vrsti meĎu gimnazijama mnogo je

detaljniji, precizniji i suvremeniji. UsporeĎujemo li nastavu u srednjim školama Hrvatske,

konkretno gimnazijama, i onima u inozemstvu, vidljivo je kako se nastavni plan hrvatskih

škola puno rjeĎe aţurira, a sadrţaji su siromašniji. U usporedi s hrvatskim osnovnoškolskim

programom nastave informatike ovaj srednjoškolski je mnogo lošije kvalitete.

4.5.2. Strukovne škole

Do cjelovitih dokumenta o nastavi informatike u srednjim strukovnim školama na

stranicama Nacionalnog centra za vanjsko vrednovanje obrazovanja ili na stranicama

Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa nemoguće je doći. Razlog tomu moţe se potraţiti

u kompleksnosti same nastave koja je vrlo različita za različite skupine zanimanja za koja se

obrazuju učenici srednjih strukovnih škola. To je moguće objašnjenje činjenice kako se ne

moţe naći sustavan pregled nastave informatike za srednje strukovne škole, kakav primjerice

imaju predmeti iz područja: matematika, hrvatski, strani jezik i primjerice geografija.

Satnica se podosta razlikuje od škole do škole. Ponegdje se zasniva na više od dva sata

tjedno nastave, zbog organizacije nastave i stručne prakse, ali ostaje na prosječnom godišnjem

fondu od sedamdeset sati. Razlikuje se i naziv predmeta koji zapravo sadrţi srodne sadrţaje.

28

http://dokumenti.ncvvo.hr/Nastavni_plan/gimnazije/obvezni/informatika.pdf 29

http://dokumenti.ncvvo.hr/Nastavni_plan/pmg/informatika.pdf

Page 34: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

34

U nekim se školama manje tehničke prirode predmet zove informatika dok se u drugima,

gotovo njih polovicu, predmet naziva računarstvo. Primjerice, u dvogodišnjem nastavnom

planu za poštanskog dostavljača nastava računalstva odvija se u prvom razredu po dva sata

tjedno. Nastavni sadrţaj vrlo je sličan nastavi informatike u primjerice općoj gimnaziji.

Razlika je očita u širini tema prema tehničkim karakteristikama. ObraĎuju se nastavne teme

dijelova računala, ulaznih i izlaznih ureĎaja, memorije, operativnih sustava te upravljanja

datotekama, detaljno se rade mreţe i umreţavanje računala te se obraĎuje tekst, proračunske

tablice i prezentacije.

Učenici koji pohaĎaju srednju školu za medicinskog tehničara i tehničara opće

zdravstvene njege imaju nastavu informatike u prvom razredu srednje škole po dva sata

tjedno. Učenici u trgovačkim školama takoĎer imaju nastavu informatike samo jednu godinu,

ali u drugom razredu srednje škole i to dva sata tjedno. Sadrţaj nastave vrlo je sličan nastavi u

općim, klasičnim i jezičnim gimnazijama te obrazovanju za medicinske tehničare koji imaju

sličan fond sati tijekom srednjoškolskog obrazovanja. Upoznaje se graĎa računala, operativni

sustavi, mreţe i Internet, obrada teksta, proračunske tablice i baze podataka.

Industrijsko-obrtnička škola tehničara za cestovni prijevoz ima predmet računalstvo u

prvom razredu srednje škole. U dva sata tjedno obraĎuju se nastavna područja: pojam

informatika, povijest računala, graĎa računala, umreţavanje i pohrana podataka, zapis i tipovi

podataka, ASCII, operativni sustavi, virusi, Windows, Internet, obrada teksta, prezentacije.

Niti u jednoj od do sada ovdje navedenih škola nije se spominjalo programiranje. Ipak,

ono se obraĎuje na nastavi informatike ili računalstva u pojedinim školama. Radi se o

tehničkim školama informatičkog i srodnog usmjerenja ovisno o realnim uvjetima izvoĎenja

nastave. I u pojedinim ostalim srednjim školama u širem ili uţem smislu. Primjerice, u

ekonomskoj školi u kojoj učenici slušaju predmet informatike i poslovne informatike. U

okviru poslovne informatike obraĎuju se sadrţaji: tablični proračuni, daktilografija, rad na

računalu, multimedija. Tako ostaje više prostora za sadrţaje koji se obraĎuju na nastavi

informatike, koja se kao i u prethodnom predmetu odvija tri godine. U prvom razredu

obraĎuju se teme: osnove računala, obrada teksta, mreţe i internet. Drugi razred donosi

naprednu obradu teksta i programiranje. Uglavnom se radi o Pascalu ili QBASIC-u. U trećem

razredu nastava informatike u svjetlu je baza podataka i informacijskih sustava.

UsporeĎujemo li nastavu informatike u srednjim strukovnim školama i gimnazijama

moţemo primijetiti kako je nastavni plan i program i u jednom i u drugom smislu dosta

zakazao. U gimnazijama, gdje jasnije postoji definicija sadrţaja koji se obraĎuje na nastavi

informatike, postoji problem aţuriranja relevantnih tema i sadrţaja. Dok se primjerice na

Page 35: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

35

Malti nastavni plan koji se trenutno izvodi u školama aţurirao početkom školske godine

2010/2011. U strukovnim je školama problem velika razlika meĎu satnicama i sadrţaju

nastave informatike i računalstva meĎu različitim školama. Tu dolazi do velike slobode u

kreiranju nastavnog sadrţaja od strane nastavnika. Programiranju su primjerice širom

otvorena vrata, jer uglavnom niti u jednom nastavnom planu nije precizirano niti detaljno

istaknuto koji sadrţaji se valjaju podučavati. Bilo bi dobro kada bi postojao univerzalan

temelj znanja koji će svi učenici naslijediti završetkom svojih srednjoškolskih obrazovanja.

Poţeljno je unutar redovne ili izborne nastave ostaviti prostora za individualizaciju prema

potrebama i ţeljama učenika, kako je to utvrĎeno HNOS-om. Ipak, treba poštivati i jednakost

svih učenika na pravo na znanje.

Page 36: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

36

5. Zaključak

Informatizacija svijeta koji funkcionira oko nas odvija se sve brţe. Podaci Hrvatske

agencije za poštu i elektroničke komunikacije kazuju kako je u Hrvatskoj u oţujku 2009.

godine zabiljeţen broj od ukupno 722.110 širokopojasnih priključaka Internetu. Istovremeno

je 40000 osoba u Hrvatskoj u tom trenutku posjedovalo meĎunarodno priznatu diplomu

informatičke pismenosti, EDCL.

Učenje informatičkih pojmova danas znači naučiti koristiti se računalnim

mogućnostima i aplikacijama. No, za potpuno razumijevanje i ovladavanje aplikacijama

potrebno je poznavati temeljne informatičke pojmove. Pred nastavom informatike jedan je od

najvećih izazova, programiranje vodi bitku s gomilom novih aplikacija.

Računalno programiranje podrazumijeva multidisciplinarna znanja. Najrašireniji jezik

s kojim se susreću početnici programeri diljem svijeta ipak je još uvijek Pascal. Uzrok tomu

moţemo traţiti u činjenici da je Pascal razvijen kao strukturno orijentirani jezik za početnike

programere. S obzirom na potrebe trţišta rada sve je više kolegija na kojima učenici upoznaju

programiranje kroz vizualno zanimljiviji objektni programski jezik poput Jave. Takvi jezici

vizualno su jednostavniji, no, istraţivanje pokazuje kako je napredovanje učenika veće ako

uče u početku uz strukturalno orijentirani programski jezik.

Usporedbom obrazovnih sustava i nastavnih programa u raznim zemljama vidljivo je

kako se bez obzira na jačanje objektnih jezika u komercijalnoj izradi programa i dalje

većinom uči programirati na strukturalnim programskim jezicima. Uglavnom je to Pascal. Tek

se na višim i visokim stupnjevima obrazovanja znanje proširuje na ostale vrste programskih

jezika.

U SAD-u se informatika spominje tek u devetom razredu dok se nastava

programiranja prvi puta odvija tek na koledţu. Na drugome dijelu svijeta, u Australiji, termin

informatika vrlo se rijetko koristi. Područje koje taj termin obuhvaća u Europi, u Australiji

Peter Taylor zajedničkim imenom radije naziva - 'scientific computer programming', u smislu

znanstvenog programiranja računala za obavljanje nekih zadataka. Autor članka po zanimanju

je prvenstveno matematičar te ukazuje na usku vezu poznavanja matematičkih pojmova i

razumijevanja programiranja. Ponajviše ţali što je zbog prilagodbe matematike

svakodnevnom ţivotu i potrebama trţišta radne snage iz nje izostavljena znatna količina

zahtjevnijih matematičkih pojmova poput kombinatorike i premutacija ili dinamičkih sustava,

koji su ovdje ključni.

Page 37: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

37

Malta ima obrazovni sustav preuzet od britanskog modela, europski usmjeren, te bi

stoga hrvatski obrazovni sustav trebao imati slične smjernice. Statistike pokazuju kako je

obrazovni sustav preuzet od britanskog modela izrazito efikasan te 54% učenika srednjih

škola odlazi na daljnje školovanje dok ostatak pronalazi posao. Tajna je u detaljno izraĎenoj

strategiji i fleksibilnom nastavnom planu.

Programiranje se u srednjim školama na Malti uvodi postepeno, prvo objašnjavanjem

pojmova poput algoritma, a u višim razredima kreće se programirati u Pascalu i kasnije Javi.

Programiranje se uči na strukturalnom programskom jeziku.

Hrvatska je krenula s informatičkim strategijama prije deset godina no do danas se nije

usustavio nastavni plan i program kako je to još tada zamišljeno. HNOS donosi slične ideje

kakve su prihvaćene na Malti u vidu šturih smjernica i otvorenog prostora za individualnost.

Sagledavši pak Hrvatski plan i program zapravo mu nedostaje konkretnih primjera i ideja

poput interaktivnih programa koje nudi nastavni plan i program Malte za pojedine razrede.

Naţalost, informatika u osnovnoj školi još nije obvezan predmet. Koncipirana je kao

izborna nastava od petog do osmog razreda i kao izvannastavna aktivnost od prvog do

četvrtog. Hrvatski nastavni plan i program za osnovne škole mnogo je pretenciozniji i

opseţniji u usporedbi s nastavom u školama na Malti. Već se u prvim razredima osnovne

škole pišu tekstovi, uči crtati i koristiti CD-ROM, dok je na Malti nastava u prvom razredu

temeljena na vizualnom prepoznavanju i snalaţenju na zaslonu računala.

Ipak, plan i program za osnovnu školu puno je napredniji nego na Malti, ali u srednjoj

se školi počinje od početka jer dolaze učenici s različitim nivoima znanja. Tada nailaze na

nastavni plan za srednje škole koji je dosta zastario i štur. Tako da ideja i koncept u konačnici

nemaju efekt uspješne nastave informatike u školama.

Što se tiče programiranja, ono se na Malti prvi puta uči u šestom razredu gdje je u

planu naveden jezik LOGO. U hrvatskim školama učenici se s programiranjem upoznaju u

trećem ili u petom razredu ako je to prva godina učenja informatike. Nije precizno navedeno o

kojem se programskom jeziku treba raditi. Srednje škole imaju različite nastavne planove, a

programiranje se radi u nekim školama prirodoslovnog, tehničkog i općeg usmjerenja.

Najčešće je to opet Pascal uz koji se spominje i QBASIC.

Da bi u konačnici naša informatička budućnost funkcionirala valjalo bi uvesti obveznu

nastavu informatike u sve osnovne škole od petog do osmog razreda. Tada učenici donekle

steknu matematičku kompetenciju te svladaju materinji i strani jezik. Tada bi se otvorila

mogućnost detaljnije razrade nastave u srednjim školama, a godišnje aţuriranje nastavnog

plana dovelo bi do veće konkurentnosti učenika na europskom trţištu rada.

Page 38: DIPLOMSKI RAD Programiranje u nastavi informatike

38

6. Literatura

1. David Gregg, Libero Ficocelli (2003) 'A Java-based CS1 course: Not gentle enough!' u: http://www.cs.ubc.ca/wccce/Program03/papers/Javanot/javanotgentile.htm

2. Dragojlović, Pavle (1987). Informatika. Zagreb: Školska knjiga. 3. http://dokumenti.ncvvo.hr/Nastavni_plan/gimnazije/obvezni/infor matika.pdf 4. http://dokumenti.ncvvo.hr/Nastavni_plan/pmg/informatika.pdf 5. http://free-

bj.htnet.hr/zbjelanovic/informatika.htm#OPERATIVNI_GODI%C5%A0NJI_PROGRAMI_%282005./2006.%29:_

6. http://hr.wikipedia.org/wiki/Informacijski_sustavi 7. http://hr.wikipedia.org/wiki/Ra%C4%8Dunalno_programiranje 8. http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/sicp/book/node1.html 9. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/128062.html 10. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html 11. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/309511.html 12. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/dodatni/129164.htm 13. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/dodatni/129164.htm 14. http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2253 15. http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=3261 16. http://ritter.tea.state.tx.us/curriculum/SBSGradRequirements0708.pdf 17. http://skola.gov.mt/ictprimary 18. http://translate.google.hr/translate?hl=hr&langpair=en|hr&u=http://www.amt.ca

nberra.edu.au/virtconf.html 19. http://www.curriculum.gov.mt/docs/nmc_english.pdf 20. http://www.curriculum.gov.mt/primary_syllabi.htm 21. http://www.curriculum.gov.mt/secondary_syllabi.htm 22. http://www.e-

hrvatska.hr/sdu/hr/ProgramEHrvatska/Provedba/ICTstatistika.html 23. http://www.e-hrvatska.hr/hr/e-Pokazatelji/Uporaba-informacijskih-i-

komunikacijskih-tehnologija-IKT 24. http://www.e-hrvatska.hr/hr/e-Pokazatelji/Statistika-ECDL 25. http://www.justlanded.com/english/Malta/Malta-Guide/Education/Introduction 26. http://www.justlanded.com/english/Malta/Malta-Guide/Education/Introduction 27. http://www.ncvvo.hr/drzavnamatura/web/public/dokumenti 28. http://www.schoolsinflorida.com 29. http://www.usaeducation.us/EduSystem/Age-Pattern.asp 30. Mužić, Vladimir; Rodek, Stjepan (1987). Kompjutor u preobražaju škole.

Zagreb: Školska knjiga. 31. Nacionalni okvirni kurikulum, Zagreb, srpanj 2010,

http://public.mzos.hr/Default.aspx?sec=2685 32. Peter Taylor (1998) „Informatics: The Role of Mathematics“ u:

http://www.amt.canberra.edu.au/virtconf.html