Zaprogramuj swoją przyszłość... z Bobrem!

Maciej M. Sysło, 03 Listopad 16

Na chwilę odrywam się od głównego tematu – reformy kształcenia informatycznego w szkołach – by polecić Państwu wspaniałą inicjatywę, jaką jest konkurs informatyczny Bóbr. Napisałem „polecić Państwu”, ale przede wszystkim chciałbym, by za Państwa-Nauczycieli pośrednictwem ta inicjatywa dotarła do uczniów.
 

Najbliższe zawody konkursu Bóbr odbędą się w dniach 7 – 10 listopada 2016 roku.
Szczegóły na stronie http://bobr.edu.pl
 

Faktycznie, nie odrywamy się od nowego myślenia o informatyce w szkole, które jest przedmiotem tego blogu, ale chciałbym zilustrować, i w konsekwencji przekonać, że ten konkurs jest znakomitą okazją do kształcenia umiejętności „miękkich”, takich jak, logiczne myślenie, algorytmiczne myślenie, podejście heurystyczne (o heurystyce będzie więcej później, a tymczasem polecam znakomitą książeczkę na ten temat: G. Polya, Jak to rozwiązać?, PWN), kreatywność, czyli umiejętności niezwiązanych bezpośrednio z komputerami, chociaż sam konkurs jest rozgrywany na komputerach z dostępem do Internetu (środowisko tego konkursu przygotowuje firma Learnetic z Gdańska). 

Konkurs jest rozgrywany na 4 etapach edukacyjnych (Skrzat – klasy 1-3, Benjamin – klasy 4-6, Junior – gimnazja, Senior – szkoły ponadgimnazjalne), a więc jest dla każdego ucznia. Zawody odbywają się w szkole pod nadzorem nauczyciela w ciągu jednej godziny w różnych dniach dla różnych etapów edukacyjnych. Konkurs ma zasięg światowy (więcej szczegółów jest tutaj) i na półkuli północnej jest rozgrywany w tym samym czasie (z uwzględnieniem różnic czasowych). Więcej na temat zasad przeprowadzania konkursu, warunków technicznych i innych informacji można znaleźć na stronie). Tutaj skupię uwagę na celach tego konkursu i postaram się zachęcić do udziału w nim, jak również do korzystania z zadań konkursowych na zajęciach z informatyki i innych przedmiotów. 

Cele konkursu

Konkurs został zainicjowany przez Velentynę Dagiene na Litwie w 2004 roku. W naszym kraju rozpoczęliśmy organizować ten konkurs już w następnym roku. W tym roku szkolnym 2016/2017 będzie rozgrywana XI edycja tego konkursu. Zasady konkursu są podobne do zasad bardzo popularnego w szkołach konkursu matematycznego Kangur, udział w konkursie Bóbr nie jest jednak związany z żadna opłatą. 

Celem konkursu Bóbr jest promocja informatyki (odpowiedniki po angielsku: informatics, computer science, computing) i myślenia komputacyjnego (będę wkrótce szerzej o tym pisał) zwłaszcza wśród nauczycieli i uczniów w każdym wieku, jak również w przestrzeni społecznej. 

Zadania konkursowe, zwane zadaniami Bobrów, mają postać pytań poprzedzonych krótkim opisem sytuacji, do której odnoszą się pytania. Odpowiedzi mogą mieć postać: (1) wyboru spośród czterech możliwości; (2) odpowiedzi, którą należy wpisać w otwartym okienku; (2) znalezienia rozwiązania w interakcji z komputerem. Rozwiązanie zadań Bobra nie wymaga znajomości informatyki, jednakże każde zadanie jest w jakiś sposób związane z pojęciami informatycznymi (ten związek wyjaśniamy w objaśnieniach towarzyszących rozwiązaniom zadań). Zadania dotyczą m.in. pracy z informacją, dyskretnych struktur, obliczeń, przetwarzania danych, najlepszych (optymalnych) decyzji. W każdym przypadku oczekuje się od uczniów rozwiązujących zadania myślenia algorytmicznego. Zadania Bobrów mogą być również wykorzystane przez nauczycieli do wyłaniania wśród uczniów talentów informatycznych.

Jak piszemy na stronie konkursu, konkurs ma na celu: (1) zwiększenie zaangażowania uczniów w stosowanie komputerów i metod informatyki podczas poznawania różnych obszarów wiedzy; (2) stwarzanie okazji do wymiany doświadczeń między uczniami i nauczycielami z różnych szkół (także w różnych krajach); (3) sprzyjanie wyrównywaniu szans korzystania z komputerów i rozwijania zainteresowań informatycznych w grupach dziewcząt i chłopców; (4) zachęcanie uczniów do zdobywania umiejętności potrzebnych w ich dalszej nauce, przyszłej pracy zawodowej i w życiu osobistym. 

Chociaż zawody konkursu Bóbr są rozgrywane poza regularnymi lekcjami oczekujemy, że same zawody a zwłaszcza zadania konkursowe, dostępne na stronie Bobra wraz z rozwiązaniami i ich objaśnieniami, posłużą nauczycielom w ich pracy dydaktycznej, głównie na zajęciach z informatyki. Rozwiązania zadań Bobrów nie wymagają użycia jakiegokolwiek dodatkowego oprogramowania, można je więc zaliczyć do zadań informatycznych „bez komputera” (po angielsku: computer science unplugged) – poświęcę tego typu zadaniom osobną wypowiedź. 

Przykładowe zadania

Wybrałem 3 zadania Bobrów z X Konkursu w roku szkolnym 2015/2016, by zilustrować rodzaje odpowiedzi, a zwłaszcza tkwiące (ukryte?) w tych zadaniach pojęcia i metody informatyczne. Uczeń na ogół styka się z tymi pojęciami często po raz pierwszy i nieświadomie, konstrukcjonistycznie buduje (konstruuje) swoją wiedzę wykorzystując przeróżne artefakty z zadań, które staramy się, by były dla niego interesujące, angażujące go i mające dla niego jakieś znaczenie. Wszystkie zadania X Konkursu są dostępne w zakładce Zadania na stronie Bobrów w dwóch wersjach, konkursowej (można spróbować swoich sił w konkursie na odpowiednim poziomie edukacyjnym) i z odpowiedziami i objaśnieniami.
 

Zadanie interaktywne: Skopiuj wzór, Skrzat, średnio trudne (4 punkty)

To zadanie ilustruje proces programowania, jednak w szerszym zakresie, niż proste kodowanie. Należy utworzyć „program” przeciągając polecenia z lewej strony, którego wykonanie spowoduje wyświetlenie takiego samego szlaczka. Pewną podpowiedzią umieszczoną nad miejscem dla programu jest „Powtórz 6 razy”. Zatem, pierwszym krokiem w rozwiązaniu tego zadania powinno być wydzielenie 6 jednakowych fragmentów w szlaczku u góry – to element myślenia abstrakcyjnego. Dalsze kroki składają się na proces uruchomienia programu, czyli: ułożenie programu, testowanie programu, czyli sprawdzenie jego poprawności (klawisz Uruchom program), ewentualne wykrycie i poprawienie znalezionych błędów (debugowanie). Statystyki pokazały, że zadanie stanowiło dość dużą trudność dla uczniów. Mamy nadzieję, że wprowadzenie programowania do szkół od najmłodszych lat, a przy tej okazji również kształtowanie logicznego i algorytmicznego myślenia, dodatnio wpłynie na umiejętności radzenia sobie z podobnymi zadaniami na tym i na wyższych etapach (podobne, nieco trudniejsze szlaczki były do odtworzenia na wyższych etapach).
 

Wpisz odpowiedź: Cena sera, Benjamin, trudne (5 punktów) 

Zadanie na pozór bardzo łatwe, bo wymaga uważnego prześledzenia w schemacie blokowym kolejno wykonywanych poleceń i działań – schemat odpowiada liczeniu wartości n! dla n = 5. Jednak, stanowiło ono dość dużą trudność dla uczniów. Generalnie, zadania polegające na wpisaniu odpowiedzi – na każdym etapie edukacyjnym i na każdym poziomie trudności jest po kilka takich zadań – stanowią dużą trudność dla uczniów, co pokazują statystyki. Zasadniczym tego powodem jest to, że tutaj, w przeciwieństwie do pozostałych typów zadań, nie można wybrać odpowiedzi spośród czterech możliwych lub otrzymać odpowiedź w interakcji z komputerem. W przypadku tego typu zadań niezbędne jest samodzielne dojście do odpowiedzi, jako wyniku pewnego toku myślenia algorytmicznego. 

Dokonaj wyboru: Strzelnica, Senior, trudne (5 punktów)

Parafrazując treść zadania można zapytać, ile razy trzeba sprawdzić przestrzeń 10 metrów w poszukiwaniu kawałka o 50 centymetrach. Takich kawałków jest na tej przestrzeni 20, a ponieważ są one uporządkowane, należy zastosować podejście związane z przeszukiwaniem binarnym, czyli metodą połowienia ciągu uporządkowanego o 20 elementach. Zatem, liczba potrzebnych strzałów jest równa najmniejszej potędze liczby 2, której wartość jest najbliższą liczbą większą lub równą 20. Jest nią liczba 5.

* * *

 

O autorze:
		prof. dr hab. Maciej M. Sysło matematyk i informatyk. Autor blisko 200 prac naukowych i kilkunastu książek. Działalność naukowa i edukacyjna przyniosła mu prestiżowe nagrody i granty krajowe oraz międzynarodowe. Już w połowie lat 60. XX wieku przyglądał się, jak uczniowie dwóch liceów we Wrocławiu uruchamiali swoje programy komputerowe w ramach pierwszych w kraju zajęć z informatyki w szkole. Od połowy lat 80. XX wieku aktywnie zajmuje się upowszechnianiem informatyki na wszystkich etapach edukacyjnych. Jest autorem koncepcji kształcenia informatycznego w szkołach, współautorem kolejnych podstaw programowych przedmiotów informatycznych, programów nauczania i podręczników. Przez niemal 20 lat organizował konferencje „Informatyka w Szkole”. Za swój największy sukces na polu upowszechniania informatyki uznaje utrzymanie, wbrew powszechnym tendencjom w kraju i za granicą, wydzielonych zajęć z informatyki w szkołach, a teraz zabiega, by objąć nauczaniem informatyki i programowania wszystkich uczniów od pierwszej do ostatniej klasy w szkole, a także w przedszkolu. Organizator Międzynarodowego Konkursu informatycznego Bóbr. Członek wielu rad i komitetów zajmujących się edukacją, m.in. przedstawiciel Polski w Technical Committee 3 on Education (IFIP); członek Rady ds. Informatyzacji Edukacji przy MEN.  Pasjonat historii informatyki i komputerów, właściciel kolekcji mechanicznych maszyn do liczenia i do pisania, popularyzator historii informatyki. Jego dewiza to: „łączą nas więzy ludzkie, nie maszyny”, a hobby to praca, muzyka (m.in. Chopin, Mozart, Enigma, Vangelis, Oldfield, Jarre), lektury (literatura japońska, biografie, historia nauki i odkryć). Więcej szczegółów na http://mmsyslo.pl/.