Metodyka nauczania Informatyki

Ćwiczenia 1Czego uczyć?

1

DOKUMENTY EDUKACJI

2

Dokumenty programowe

• Podstawa programowa • Program nauczania• Szkolny system oceniania• Informator egzaminacyjny

3

Podstawa Programowa

• Wydaje: Minister Edukacji Narodowej (rozporządzenie)

• Dokument najwyższej wagi w edukacji stara: z 23 sierpnia 2007 (Dz. U. 2007 r. Nr 157, poz. 1100) tylko w II i III klasie szkoły ponadgimnazjalnejnowa: z 23 grudnia 2008 (Dz. U. z 2009 r. Nr 4, poz. 17)

• Określa:– Etapy edukacyjne– Cele edukacyjne (i wychowawcze)– Przedmioty nauczania na określonych etapach edukacyjnych– Zadania szkoły– Treści nauczania– Osiągnięcia uczniów

4

Struktura Podstawy Programowej

• Preambuła ogólna wyznaczająca – Ogólne zadania szkoły – Ogólne cele edukacyjne – Etapy edukacyjne i typy szkół

• Preambuła, zadania szkoły i cele edukacyjne dla każdego etapu edukacyjnego

• Podział na przedmioty dla każdego etapu edukacyjnego• W ramach każdego przedmiotu

– Cele edukacyjne– Treści nauczania, umiejętności– Zadania szkoły

5

Fragmenty Podstawy ProgramowejPODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO

Celem kształcenia ogólnego na III i IV etapie edukacyjnym jest:

• przyswojenie przez uczniów określonego zasobu wiadomości na temat faktów, zasad, teorii i praktyk;

• zdobycie przez uczniów umiejętności wykorzystania posiadanych wiadomości podczas wykonywania zadań i rozwiązywania problemów;

• kształtowanie u uczniów postaw warunkujących sprawne i odpowiedzialne funkcjonowanie we współczesnym świecie.

6

Preambuła Podstawy Programowej

Do najważniejszych umiejętności zdobywanych w trakcie kształcenia ogólnego należą:• czytanie…;• myślenie matematyczne…;• myślenie naukowe…;• umiejętność komunikowania się w języku ojczystym i w językach obcych, zarówno

w mowie, jak i w piśmie;• umiejętność sprawnego posługiwania się nowoczesnymi technologiami

informacyjnymi i komunikacyjnymi;• umiejętność wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej analizy informacji;• umiejętność rozpoznawania własnych potrzeb edukacyjnych oraz uczenia się;• umiejętność pracy zespołowej.

7

Program nauczania

• Tworzy lub wybiera nauczyciel• Najważniejszy dokument w bezpośredniej pracy nauczyciela • Gwarantuje realizację celów nauczania określonych w

Podstawie Programowej• Gwarantuje przygotowanie do odpowiedniego egzaminu

końcowego• Często wyznacza podręczniki wspomagające ucznia i

nauczyciela

8

Program nauczania

• Określa:– Szczegółowe treści nauczania oraz umiejętności, których ma nabyć

uczeń w ramach danego przedmiotu w danym etapie edukacyjnym– Kolejność prezentowania materiału (w tym podział na klasy i lekcje –

Rozkład materiału)– Sposoby oceniania postępów uczniów– Wymagania jakie powinien spełniać uczeń otrzymujący określoną

ocenę z tego przedmiotu– Sylwetkę absolwenta – minimalny zasób wiedzy i umiejętności

posiadanych przez ucznia po zakończeniu tego przedmiotu z wynikiem pozytywnym

9

Szkolny system oceniania

• Wydaje: Rada Pedagogiczna szkoły• Pochodna wszystkich programów nauczania stosowanych w

danej szkole• Określa minimalne poziomy wiedzy i umiejętności uczniów

obowiązujące w danej szkole na kreślone oceny szkolne• Wyznacza sposoby sprawdzania wiedzy i umiejętności

uczniów• Precyzuje zakres i organizację egzaminu wewnętrznego

(jeżeli taki jest wymagany w procesie edukacji)

10

Informator egzaminacyjny• Wydaje: Centralna Komisja Egzaminacyjna• Obowiązują: wszystkie poziomy egzaminów zewnętrznych i

wewnętrznych• Określają:

– Zakres wiedzy i umiejętności sprawdzanych za pomocą danego egzaminu (muszą być zgodne z Podstawą programową)

– Typy i rodzaje egzaminu (zadań egzaminacyjnych)– Organizację egzaminu– Sposoby oceniania i wyznaczania wyniku egzaminu

• Muszą być wydane na dwa lata przed egzaminem• Źródło: strony interentowe CKE

11

Etapy edukacyjne

• I Etap edukacyjny – Kształcenie zintegrowane (klasy I-III szkoły podstawowej)– Uczniowie w wieku 7-9 lat

• II Etap edukacyjny – Szkoła podstawowa klasy IV-VI– Uczniowie w wieku 10-12 lat

• III Etap edukacyjny – Gimnazjum– Uczniowie w wieku 13-15 lat

• IV Etap edukacyjny – Liceum, liceum profilowane, technikum– Uczniowie w wieku 16-19 lat

12

Podstawa Programowa - przedmioty

I i II Etap edukacyjny (szkoła podstawowa)– Zajęcia komputerowe

III Etap edukacyjny (gimnazjum)– Informatyka

IV Etap edukacyjny (liceum)– Informatyka w zakresie podstawowym: – Informatyka w zakresie rozszerzonym:

13

CZEGO UCZYĆ?

14

Czego uczyć?

Tego co określa Podstawa programowaTak, ale…

15

Dualizm

Abstrakt Budowa i działanie

maszyny cyfrowej Teoria informacji i

kodowania Algorytm i metoda

algorytmiczna Poprawność

algorytmów Złożoność obliczeniowa

16

Konkret Praktyczna obsługa

komputera Korzystanie z aplikacji

komputerowych Programowanie Rozwiązywanie

problemów praktycznych

Czego uczyć?

• Informatyka zajmuje się przetwarzaniem informacji, a nie tylko komputerami. Nie należy pomijać żadnego z tych aspektów.

• Rozwiązywanie zadań w sposób "zwykły" polega na "zgadywaniu" rozwiązań lub kawałków rozwiązań i z tych zgadywanek budowaniu pełnego rozwiązania.

• Rozwiązywanie problemów algorytmicznych polega na dochodzeniu do rozwiązania za pomocą pewnych metod i działań podejmowanych w określonej kolejności.

• Człowiek posługuje się obiema metodami na raz, ale nie zawsze wie co robi.

• Nauczanie informatyki musi spowodować uświadomienie sobie algorytmicznego podejścia do rozwiązywania problemów i elementy metodologii takiego podejścia.

17

Czego uczymy?

Edytora tekstu Edycji tekstuArkusza kalkulacyjnego Obliczeń komputerowychProgramu graficznego Grafiki komputerowejProgramu prezentacyjnego

Sposobów przekazania informacji

Gdzie się zatrzymać?

• Edytor tekstuTworzenie inicjałów, wprowadzanie cudacznie wyglądających tekstów („WordArt”), pisania wielokierunkowego, automatycznego spisu treści i indeksu, korespondencji seryjnej...

• Edycja tekstuPodstawy składu drukarskiego, budowa czcionki drukarskiej, zasady tworzenia krojów pisma, redakcji technicznej tekstu...

Gdzie się zatrzymać?

• Program graficznyKorzystanie z konwersji liter na obiekty wektorowe, edycji pojedynczych punktów rastra, wybierania fragmentów o podobnym kolorze, różne style wypełnień...

• Grafika komputerowaAlgorytmy wymazywania linii niewidocznych, zaznaczanie oświetlenia obiektów, rendering...

Gdzie się zatrzymać?

• Arkusz kalkulacyjnyFunkcje wbudowane arkusza, makrodefinicje, odwołania rekurencyjne, poszukiwanie wyniku...

• Obliczenia komputerowePrzybliżone rozwiązywanie równań np. algorytm Newtona-Raphsona, przybliżone wyznaczanie pierwiastka z liczby, wyznaczanie średniej z dużej liczby danych...

Gdzie się zatrzymać?

• Program prezentacyjnyUżycie animacji tekstu, użycie sekwencji sterowanych czasowo, połączenia z innymi programami...

• Sposoby przekazywania informacjiZachowanie proporcji tekst-grafika („rysunek wart tysiąca słów”, ale pismo jest lepsze niż hieroglify...), Kompozycja tekstu na stronie, logiczne ustawienie omawianych elementów...

Co jest prawdziwą granicą?

• Edycja tekstu to także kompozycja tekstu jako opowieści, a więc uczymy posługiwania się językiem polskim (lub jakimkolwiek obcym)?

Co jest prawdziwą granicą?

• Obliczenia komputerowe to także statystyka i analiza numeryczna, a więc uczymy matematyki?

Co jest prawdziwą granicą?

• Grafika komputerowa to także zasady perspektywy, doboru barw, ustawianie modelu, a więc uczymy plastyki?

Co jest prawdziwą granicą?

• Sposoby przekazywania informacji to także retoryka, logika, wyszukiwanie i weryfikacja informacji, a więc uczymy filozofii, dziennikarstwa i sztuki aktorskiej?

ZAŁOŻENIA METODLOGICZNE

27

Podstawowe tezy

• Uczymy dla teraźniejszości i przyszłościNasi uczniowie będą wykorzystywali swoją wiedzę także za kilka lat, być może w innych warunkach bo komputery ciągle się zmieniają.

• Uczymy idei, a nie konkretówWażne są cechy i możliwości programów oraz to czego należy od nich oczekiwać, a nie konkretne implementacje i rozwiązania.

• Nie prowadzimy kursów komputerowychZnacznie ważniejsze od skrótów klawiaturowych i szczególnie „fajnych” możliwości konkretnego oprogramowania są ogólne zasady realizacji pewnych zadań i użycie komputera do ich rozwiązania.

Dlaczego tego uczyć?

Bo to jest jak umiejętność czytania. Bo lepiej rozumieć niż wierzyć w cuda. Bo gdy nie można zwalczyć trzeba polubić. Bo i tak każdy będzie musiał się tym posługiwać.

29

Uczymy strategii

• Do czego służą pewne typy programów.• Co programy powinny oferować.• Co można zrobić w danym programie. • Czego warto szukać.• Co rzeczywiście ułatwia życie.

Uczymy strategii - przykłady

Edytor tekstu: możliwość łatwych zmian, operacje na blokach (przenoszenie, kopiowanie), wyszukiwanie i automatyczna zamiana, korespondencja seryjna.

Uczymy strategii - przykłady

Arkusz kalkulacyjny: wprowadzanie i kopiowanie formuł, adresowanie względne i bezwzględne, prezentacja graficzna danych.

Uczymy strategii - przykłady

Baza danych: uwolnienie od fizycznego zapisu danych, wyszukiwanie (formułowanie warunków) i indeksowanie.

Uczymy strategii - przykłady

Programy graficzne: różnica między grafiką wektorową i rastrową, możliwość automatyzacji operacji (samodzielne wyrównywanie obiektów, kąty proste), używanie siatki pomocniczej, wybieranie koloru podobnego do wskazanego, itp.

Uczymy strategii - przykłady

Programy prezentacyjne: jednolitość formy prezentacji, możliwość zwrócenia uwagi na najważniejsze elementy pokazu, estetyka prezentacji, połączenie różnych form i mediów (tekst, dźwięk, obraz, animacja, wstawki z innych programów, itp.), mechanizmy „hipertekstowe”.

Uczymy ograniczeń

• Komputer nie wszystko zrobi za nas.• Komputer pomaga ale nie zawsze idealnie.• Komputer często oddaje „niedźwiedzią

przysługę”.• Komputer czasami przeszkadza.

Uczymy ograniczeń - przykłady• Edytor tekstu

Szedł odsłoniętą ścieżką… vs.

Szedł osłoniętą ścieżką…

Uczymy ograniczeń - przykłady• Edytor tekstu

Szedł odsłoniętą ścieżką był dobrze widoczny z daleka…

vs.

Szedł osłoniętą ścieżką był dobrze widoczny z daleka…

Uczymy ograniczeń - przykłady

• Arkusz kalkulacyjny

Uczymy ograniczeń - przykłady

• Programy graficzne rastrowe

Uczymy rozumu

• Rozumne wykorzystanie komputera to takie, które przynosi konkretne zyski.

• Skuteczne wykorzystanie komputera to takie, które pomaga lepiej wykonać zadanie.

• Rozumne i skuteczne wykorzystanie komputera to... PROBLEM!

Uczymy rozumu - przykłady

Kiedy warto robić notatki na komputerze?

Zawsze gdy jest to możliwe technicznie.

Uczymy rozumu - przykłady

Kiedy warto robić obliczenia na komputerze?

Gdy są skomplikowane, będą powtarzane, gdy stosunek czasu wykonania obliczeń do czasu uruchomienia komputera jest korzystny. Zawsze jednak warto pomyśleć czy obliczanie w pamięci lub na kieszonkowym kalkulatorze nie jest lepsze (=szybsze)

Uczymy rozumu - przykłady

Kiedy warto zbierać informacje w bazie danych? Adresy i telefony przyjaciół – lepiej w kalendarzyku lub urządzeniach podręcznych (telefon komórkowy, PDA, etc.);

klienci naszego sklepu – w komputerowej bazie danych, nawet gdy jest ich pięciu!

Uczymy rozumu - przykłady

Kiedy używać poczty elektronicznej?

Zawsze w sprawach prywatnych i służbowych o ile adresat często sprawdza pocztę.

W sprawach uczuciowych – hmm... (może lepszy zwykły list).

JAK UCZYĆ

46

Jak uczyć?

Nie ma recept - nie istnieje spójna teoria "dydaktyki informatyki", zwykle każdy uczy informatyki w podobny sposób jak był sam uczony, a nie zawsze był uczony dobrze.

47

Jak uczyć?

• Własny przykład • Zadawać zadania ogólne• Rozwiązywać realne problemy• Przekazywać idee a nie konkretne rozwiązania• Nie bać się - "oni" i tak będą lepsi!

48

Jak uczyć?

• Pokazać (krótko) co może dany program• Dać rzeczywiste zadanie, które wygodnie rozwiązuje

się z pomocą komputera• Pomóc w trakcie rozwiązania za pomocą celnych

podpowiedzi• Dać trudniejsze zadanie, w którym korzyść z użycia

komputera nie jest widoczna od razu.

Jak uczyć - metody

• Praca indywidualna ucznia przy zadaniach najprostszych

• Praca zespołowa w zadaniach trudniejszych bądź czasochłonnych

• Wykorzystujemy dwie siły:współpracę i konkurencję

Jak uczyć - zadania

• Zadania konkretne – Nie: „napisz coś” – Tak: „opisz wygląd klasy”

Jak uczyć - zadania

• Zadania potrzebne– Nie: „oblicz sumę podanych liczb” – Tak: „oblicz średnią klasy z dziennika”

Jak uczyć - zadania

• Zadania wciągające– Nie: „utwórz listę alfabetyczną klasy” – Tak: „zrób kalendarz obchodzenia urodzin w klasie”