Metode specifice de predare a informaticii

Metode specifice de predare a informaticii

A) Metodele predarii algoritmilor si tehnicilor de programare

1) Orientat pe algoritmi

Intregul proces de programare este privit ca fiind ceva indivizibil, dar accentul se pune pe conceperea algoritmului; restul activitatii de programare se realizeaza in planul doi. avand ml de verificare. In aceasta categorie intra disciplina Algoritmi fi programare.

2} Orientat pe tipuri de probleme

Se formeaza un set de probleme avand dificultate treptata, dezvoltate una din cealalta sau inlantuite pe baza unei anumite proprietati comune dintr-o clasa de probleme si pe parcursul rezolvarii acestora se introduc cunostintele necesare de programare. Se va lucra aslfel atunci cand trebuie introduse structuri de date noi sau structuri de control noi. La fel se va proceda in cazul invatarii functiilor predeflnite sau a componentelor de grafica. Chiar si recursivila-tea poate fi introdusa astfel.

3) Orientat pe limbaj

Aceasta metoda porneste din posibilitatile limbajului de programare. Se prezinta riguros, mergand pana in toate detaliile, elementele limbajului, intr-o succesiune 'oarecare' si in functie de instrumentarul invatat se prezinta si cunostinte de programare. Procesul are loc invers decat la punctul 1) deoarece in acest caz problema de rezolvat este o anexa, rezolvarea ei foloseste in scopul verilicfirii cunoasterii limbajului.

S-a precizat anterior ca limbajul de programare este un instrument  ca de altfel ji calculatorul - deci scopul consta nu in a invata limbaje de programare, ci in a rezolva probleme, deci in a gandi. Rezulta clar sfatul de a pune accent nu pe limbaj, ci pe rezolvarea de probleme.

Observatie:

Vor exista clemente de limbaj care trebuie predate riguros, elevii trebuie sa cunoasca facilitatile oferile de mediu si de limbaj, altfel vor programa In Pascal la fel ca in BASIC, sau in, C la fel ca in Pascal, Chiar daca se fac trimiteri si se compara limbajul nou cu unul cunos-cur deja, nu se vor 'traduce' programe scrise, de exemplu in C din Pascal. Aceasta metoda e recomandata in cazul introducerii cunostintelor referitoare la lipuri de date standard, functii si proceduri predeflnite, transmiterea de parametri, alocarea dinamica etc.

4) Orientat pe structuri si instructiuni

Metoda seamana cu cea precedenta, dar nu isi fixeaza atentia pe un singur limbaj, ci pe concepte generale, valabile pentru o clasa de limbaje sau medii. Latura buna a acestei metode consta in faptul ca pune accent pe prezentarea si invatarea unor concepte generale cum sunt de exemplu, programarea structurata, structurile abstracte de dale, programarea orien-

tata pe obiecte etc. in cazul sistemelor de gestiune a bazelor de dale, de asemenea vor fi concepte care trebuie clarificate in termeni generali, independent de implementare (modelul bazelor de date, limbajul de descriere, limbajul de manipulare).

5) Orientat pe matematica

Aceasta metoda se orienteaza pe necesitatile impusu de dorin[a de a rezolva probleme de matematica prin folosirea celor doua instrumente: limbajuJ si calculatorul. J>c exemplu, daca profesorul isi propune sa predea teoria numerelor si doreste sa rezolve probleme din acest domeniu, atunci va preda cunostintele necesare rezolvarii acestor probleme (matematica, algoritm, limbaj - eventul si elemente de bard) tinand cont doar de ceea ce are nevoie in scopul rezolvarii acestor probleme.

Metoda orientata pe matematica se poate aplica mai rar si doar pentru atingerea anumitor ob.ective clar si imperativ impuse de problema. Oricum, in ultima vreme sunt 'la moda' enunturile 'imbracate', ele nu se mai formuleaza, decat foarte rar in termeni de matematica pura. Metoda orientata pe matematica a fost si este criticata atunci cand se utilizeaza abuziv si toata predarea se finalizeaza prin rezolvarea unor probleme de matematica cu ajutorul calculatorului.

6) Orientat pe specificatii

Aceasta metoda se bazeaza pe considerentul ca partea esentiala in rezolvarea de probleme consta in formalizarea problemei. Din aceasta formalizare, respectand riguros specificatiile, se deduce 'automat' algoritmul, apoi din nou 'pe robot automat", respectand retete rigide de codificare se transforma acest algoritm in program. Aceasta metoda nu este recomandata deloc in scoala generala, dar nici in liceu nu se va utiliza prea des. Se recomanda in invatamantul universitar, in cazul cursurilor de specializare ctc. in liceu apare necesitateaijiemon-strarii corectitudinii unui anumit algoritm, dar acest proces necesita un alt gen de formalizare si se va impune relativ rar.

7) Orientat pe hardware

Cei care utilizeaza aceasta metoda afirma ca nu se poate invata algoritmizare, decat daca exista deja cunostinte riguroase de programare si se cunoaste bine uti limbaj de programare;

dar lui limbaj de programare nu se poate cunoaste in detaliile .sale fara cunostinte aprofundate privind assemblerul; de asemenea nici assemblerul nu poate fi cunoscut tara cunosterea limbajului masina, respectiv a procesoarelor ajungand astfel la aspecte de hardware.

Aceasta metoda se alege de cei care au devenit profesori din profesionisti (analisti, programatori care au lucrat la dezvoltare de soft de baza, ingineri ctc.) dar si de tineri absolventi de invatamant superior 'in care nu incap cunostintele' si, manati de cele mai bune intentii vor sa-i invete pe copii toi ce stiu ei. Evident, este discutabil daca au dreptate sau nu. Probabil exista probleme ale caror rezolvare necesita o asemenea abordare, dar numai intr-un mediu de scoala adecvat.

B) Metodele predarii unui limbaj de programare

1) Orientat pe instructiuni

Aceasta metoda este adoptata de catre cei care considera ca limbajul este o multime de in-structiuni si care predau aceste elemente intr-o ordine oarecare, stabilita pe baza unor considerente particulare.

2) Orientai pe utilizare

Daca se considera ca importanta majora o detine conceptul de baza pe care a fost cladit pnxlusul prezentat, munci se va pred;i dupa acest concept, apoi se va dezvolta prezentarea pe ba^a conceptelor derivate. Aceasta orientare seamana cu cea orientata pe probleme, dar in continuu tine cont de puncte de vedere generale. Elementele de limbaj sau de mediu se vor introduce pe parcurs, in functie de cerintele dirijate de conceptul pre/entat. De exemplu, in cazul alocarii dinamice, se prezinta situatiile in care se recomanda folosirea acestui mecanism, apoi se invata cunostintele de baza (heap, pointer, variabila dinamica), urmeaza Structuri de date alocate dinamic, operatii etc.) si in ftnal rezolvare de probleme, respectiv realizare de proiecte.

3) Orientat pe problema

Este asemanatoare cu eeu prezentati la predarea metodelor de programare.

Orientat pe limbaj

Limbajul este privit ca ceva indivizibil, primeaza logica, filosolia lui si clementele sale sunt introduse pe parcursul prezentarii pe baza acestei filosofii. O asemenea abordare (daca este abuziva) contrazice regula de baza Fn predarea informaticii, si anume: se porneste de la probleme concrete.

5) Predare pe baza problemelor model

Limbajul, mediul se poale invata dupa prezentarea unor exemple concrete de rezolvare a unor probleme, urmand a se intra ulterior in detalii privind elementele de limbaj utilizate in diversele implementari.

Aceasta metoda poate ti utilizata mai ales in cazul unor elevi mai mici, care pe de o parte sunt nerabdatori, pe de alta parte ii plictisesc teoretizarile. O prezentare teoretica le depaseste puterea de asimilare fara ca anterior sa fi 'vazut' ce se poate realiza folosind o anumita componenta de limbaj.

Metoda poate fi utilizata si pentru clase mai mari, de exemplu: s-a rezolvat o problema cu mai multe if-uri imbricate (s-a umplut o tabla), apoi se poate arata fara nici o introducere teoretica varianta cu case. Atentia elevilor va fi captata de noua modalitate care li se va parea mai simpla, mai eleganta. Interesul este trezit, acum vor fi atenti si la prezentarea reguli-lorjeorcticejsintaxa, restrictii de utilizare) pentru ca au constientizat ca instructiunea le va fi utila.

C) Metodele predarii sistemelor utilitare

Deoarece acestea au aparut in ultimii ani, evident, au patruns in scoli nu de mult timp, modul lor de predare inca nu s-a cristalizat. Problema concreta s-ar formula in felul urmator: cum se preda, de exemplu, WINDOWS?

1) Orientat pe problema

3c compune o secventa de probleme care se formeaza pornind de la una ibartc usoara, apoi i se adauga cate un element, ajungand astfel la o problema relativ complexa. in prima fa/a se alege instrumentul informatic, de exemplu:  WINDOWS, apoi se alege functia

(functiile) de care dispune produsul, necesara realizarii aplicatiei. Folosind aceste componente a£e sistemului utilitar, de fapt se realizeaza prezentarea conceptelor lui de baza, se explica modul lui aa utilizare. Asa se vor preda si editoarele de texte, tabclatoarde. Bineinteles, se vor face si prezentari care pun in lumina ideologia, conceptia de baza a sistemului. Atragerea atentiei asupra avantajelor, respectiv dezavantajelor utilizarii unui sistem sau a! altuia, va ajuta elevii sa fixeze mai bine caracteristicile acestor instrumente informatice.

2) Orientat pe meniuri

Conform acestei metode, cunostintele de utilizare se predau pornind de la produs, si anume pe baza meniurilor acestuia. Este o metoda nereeomandata in scoli; din punct de vedere didactic este la fel de ineficienta ca si invatarea functiilor unui utilitar in ordine alfabetica a acestora. Nici limbile straine nu le invatam luand dictionarul si invatand cuvintele in ordine alfabetica;___

Pol exista totusi anumite submemuri pentru care este foarte greu sa se invcnleze aplicatii cu scop didactic si in acest caz se va apela la metoda orientata pe meniuri. Din pacate cunostintele predate sub aceasta forma nv se vorjasfra^iult timp id memoria elevilor.

3) Orientat pe functii

Conform acestei metode prezentarile ar trebui sa inceapa cu determinarea functiilor generale ale sistemului utilitar sau ale aplicatiei, de exemplu, in cazul unui editor: inserare, corectare, listare, femnatare etc^jmoi ar ur^prezentarea_modulu^C0D2 in care aceste ftinctii se realizeaza de catre utilitar. Apare pericolul ca prezentarea functiilor se lungeste, se plicli-ses; elevii, se plictiseste si profesorul. Daca dupa prezentarea unei functii urmeaza verificarea concreta a modului in care ca se realizeaza, apare un alt jjericol, si anume se creeaza un haos, cunostintele se amesteca. Poate ca elevii vor fi capabili sa enumere functiile, dar la utilizare, la solutionare se vor incurca.

4) Orientat pe concepte

Conform acestei metode ar trebui sa se determine conceptele care stau la baza utilitarului. De exemplu, in cazul unui labelatar: celula, linie, coloana, bloc, pagina,; dop* clarificarea acestor elemente, ar urma prezentarea functiilor care opereaza cu c!c. Nici aceasta metoda

nu este recomandata pentru a fi utilizata in scoli. Bineinteles, elevii trebuie sa invete sa folo-scisca terminologia speciala legala de utilitarul in cauza, dar la prima intalnire cu instrumentele utilitarului se poate trece peste pretentia unei dobandiri riguroase a acesteia deoarece aceste concepte vor ii asimilate de catre elevi tara eforturi in timpul utilizarii for repc-

5) Orientat pe instrumentar abstract

Un editor de texte ar putea fi 'predat' si in felul urmator: la prima abordare se considera ca editorul este de fapt o masina de scris clasica. Apoi se presupune ca are facilitatile de corectare ale unei masini de scris electronice. La urmatorul pas se poale presupune ca exista si posibilitatea de formatare ele. Pentru fiecare etapa se aleg componentele necesare ale utili; tarului cu functiile si exemplificarile de rigoare. S-ar putea sa apara surpriza ca elevul sa_iw aiba rabdare si sa doreasca sa incerce anumite functii mai repede decat si-a propus profesorul. Niciodata nu tise va interzice elevilor sa faca explorari singuri; oricum nu s-ar realiza altceva decat fortarea acestora de a incerca aceste functii atunci cand nu sunt 'sub observatie' sau mai rau li s-ar putea inhiba curiozitatea fireasca de 1la alia'.

Sfaturi practice:

Ar fi de dorit ca pentru disciplinele la care se vor preda utilitarele, orele sa se desfasoare intr-o sala unde exista calculatoare. Daca acest lucru nu este posibil, se pot realiza ore efi-ciepte si cu un singur calculator la care vor lucra (la cate ceva) pe rand cat mai multi elevi. Daca numai profesorul lucreaza, nu se va obtine aceiasi efectsi elevii nu vor fi suficient de atenti.

rdeal ar fi sa existe in scoli calculatoare legate de un sistem de proiectare, pe ecran marc cat tabla

D) Metode de predare recomandate

Fara a avea pretentia ca enumerarea de mai jos epuizeaza variatele posibilitati pe care Ic are la dispozitie un profesor pe parcursur predarii acestei discipline, amintirii cateva dintre ele, considerate a fi mai des practicate:

1 - comunicare;

2 - expunere;

3 - conversatii;;

4 - prezentare efectiva (hard si soft);

5 - invatare prin descoperire dirijata;

6 - demonstrare prin exemple si rezolvare de exercitii practice;

7 - metode orientate pe exemple si pe rezolvare de exercitii in laborator;

8 - metode de predare orientate pe aplicatii.

In cazul predarii disciplinelor care contin Algoritmi si limbaje de programare, acestor metode li se mai adauga:

1 - exersarea descrierii rezolvarii unei probleme prin pasi;

2 - stabilirea a ceea ce se da si ceea ce se cere intr-o problema care urmeaza sa fie rezolvata cu un algoritm;

3 - prezentarea unor algoritmi reprezentati prin scheme logice;

4 - prezentarea unor programe simple, scrise in prealabil si urmarirea efectelor modificarii anumitor componente;

5 - realizarea unor tabele cu ajutorul carora sa se verifice modul de schimbare a valorilor variabilelor dintr-un algoritm in urma executarii pasilor acestuia.

Instrumente (mijloace) de predare

Metodele practicate de profesorul de informatica vor fi eficiente daca acesta va apela hi:

- calculator;

- produsele software adecvate invatarii la nivelul clasei respective (de exemplu: acces la posla electronica, echipamente de conectare la Internet, sistemul Windows etc.)i

- filme;

- soft-uri educationale si soft-uri de invatare de tip Tutorial;

- carti, reviste de specialitate; -planse;

- documentatii;

- retroprioector;

- programe demonstrative.

In cazul studierii editoarelor de texte poate fi foarte util studiul comparativ al unor publicatii In cautarea celui mai 'frumos' sau celui mai 'coreei' document.

In cazul tabelatoarelor exersarea facilitatilor de sortare, de evaluare a expresiilor aritmetice intre elementele liniilor si coloanelor tabulatorului, va demonstra elevilor utilitatea acestor tipuri de sofl.

In predarea algoritmilor se vor folosi:

1 - exemple simple din viata de zi cu zi;

2 - algoritmizarea unor activitati simple din viata elevilor sau a scolii;

3 - analiza problemei ca o faza esentiala in rezolvarea problemelor cu ajutorul calculatorului;

4 - analiza eficientei algoritmului (in cazul invatamantului specializat - a complexitatii);

5 - verificarea corectitudinii unui algoritm (metoda 'cutiei negre' si a 'cutiei transparente').

In cazul predarii bazelor de date se va pune accent pe:

1 - crearea, vizualizarea, modificarea bazelor de date;

2 - scrierea unor programe de prelucrare a datelor din baza de date;

3 - exersarea operatiilor de cautare, sortare;

4 - extragerea unor informatii statistice. in cazul majoritatii modulelor se recomanda exersarea desfasurarii unei activitati in

3.6 Metode de evaluare pentru atingerea obiectivelor

In predarea informaticii trebuie acordata o importanta deosebita etapelor de evaluare a modului in care s-au atins obiectivele propuse. Se recomanda urmatoarele modalitati de evaluare:

1 - verificare (scris si oral);

2 - exercitii practice;

3 - rezolvarede probleme;

4 - concursuri de durata scurta tn cadrul orei;

5 - utilizarea postei electronice;

6 - completare de teste (de tip grila si altele, care seamana cu teste de logica, de gandire, de inteligenta).

Pentru a verifica deprinderea de a elabora pagini Web, se pot organiza concursuri ne grupe; elevii vor fi incurajati sa caute pe Internet diverse informatii cu ajutorul unui browser. in cazul studiului editoarelor de texte fi a tabelatoarelor vor fi utile:

7 - exersarea;

8 - editarea de texte sau tabele dupa modele;

9 - concursurile de durata scurta in cadrul orelor de laborator;

10 - evaluarea continua pe perioada realizarii activitatii practice.

In timpul predarii algoritmilor se recomanda:

11 - intocmirea de catre elevi a unor scheme logice care sa reprezinte un algoritm discutat;

12 - exercitii realizate pe programe scrise de altii;

13 - verificarea capacitatii elevilor de a urmari efectul unui algoritm cu un tabel de verificare;

14 - verificarea capacitatii elevilor de a scrie programe simple;

15 - discutarea greselilor tipice, analizarea motivelor aparitiei acestora;

16 - verificarea capacitatii de a utiliza facilitatile de depanare ale mediului;

17 - aplicatii care pot ti urmarite pe retea, corectate, indrumate de profesor;

18 - elaborarea unui proiect complex in care sa se trateze probleme studiate; proiectul trebuie realizat in grupuri de cate 3-5 elevi.