Objavovanie na hodinách informatiky

Učenie sa objavovaním vychádza z myšlienok konštruktivizmu (nás zaujíma najmä kognitívny konštruktivizmus, ktorého autorom je švajčiarsky psychológ J. Piaget). Učiteľ pri takomto vyučovaní vedie žiaka k tomu, aby sám na niečo prišiel, aby objavil pre neho novú súvislosť alebo odhalil, ako veci fungujú. Tým dostáva dostatok priestoru a času na to, aby si sám v mysli skonštruoval nové vedomosti, ktoré hladko zapadnú do toho, čo už vie [1]. Konštruktivizmus tak spúšťa prirodzenú zvedavosť žiaka o okolitý svet [2], žiak aktívne vytvára (konštruuje) svoje vedomosti a zručnosti na základe podnetov z prostredia, manipuláciou s objektmi, hľadaním odpovedí na otázky a spory, vykonávaním experimentov, ako aj na základe svojich vrodených schopností [2] [3]. Konštruktivistické učenie sa žiakov, príkladom ktorého je aj učenie sa objavovaním, kladie dôraz na problémové situácie, ktoré sú zdrojom na objavovanie nových faktov a vzťahov.
V porovnaní s inštruktívnym vyučovaním, založenom na zadaniach a informáciách poskytovaných učiteľom priamo žiakom, si pri objavnom prístupe k učeniu žiaci zapamätajú viac pojmov ako aj poznatkov [4]. V procese učenia sa, sú žiaci zapojení viac ako len pri počúvaní a čítaní, rozvíjajú svoje zručnosti, analyzujú, vyhodnocujú a diskutujú medzi sebou o ich riešení. Učenie sa tak predstavuje akýsi vedecký proces aktívneho skúmania sveta [5]. To, že vysvetľovanie nasleduje až po experimente, je obrovským prínosom vzdelávacích stratégii zdôrazňujúcich učenie sa založené na experimentovaní a objavovaní (napr. discovery learning, experience-based learning, project-based learning, inquiry-based learning).

Informatika bez počítača

Pre mnohých žiakov je tradičný prístup výučby informatických konceptov nevyhovujúci, musíme ich podporiť vizualizáciou problému a využiť ich fantáziu pri hľadaní riešenia [6] a poskytnúť im niekedy až pohlcujúci zážitok [7]. Jednou z možností ako angažovať žiakov v praktických aktivitách je použiť prístup označovaný ako Informatika bez počítača (Computer Science Unplugged, CSU). Informatika bez počítača je séria vzdelávacích aktivít navrhnutých a realizovaných formou zážitkového učenia. Formou hier, pohybových aktivít a manipuláciou s predmetmi sa dajú urobiť prvé kroky do počítačovej vedy [8]. CSU aktivity môžu prispieť k motivácii žiakov učiť sa aktívne a zaujímať sa o podstatu vecí okolo seba [9]. Aktivity vyžadujú tímovú prácu, čím podporujú sociálnu interakciu medzi žiakmi a medzi žiakom a učiteľom. [10]. Učiteľ podporuje žiakov v hľadaní vlastných odpovedí, pričom stále existuje priestor na usmerňovanie a spätnú väzbu.
Pri praktických aktivitách musí však učiteľ prispôsobiť nielen učebné pomôcky, ale aj celkový spôsob výučby. Pri návrhu a príprave aktivít bez počítača by mali platiť isté pravidlá [11], z ktorých zdôraznime potrebu cenovej dostupnosti použitého materiálu, rodovej neutrality aktivít, ako aj potrebu tímovej práce. Každá aktivita vytvorená na princípoch CSU má jasné a rýchlo vysvetliteľné pravidlá, je atraktívna pre žiaka a motivuje ho k práci smerom ku konkrétnemu cieľu alebo k hľadaniu iného, efektívnejšieho, riešenia.

Aktivity

Na základe vyššie definovaných pravidiel je možné s využitím princípov objavného učenia sa prezentovať napr.:
(1) Binárny zápis.
(2) Binárne počítanie.
(3) Kódovanie znakov.
(4) Prevod signálu z digitálnej na analógovú formu.
(5) Zabezpečenie prenosu cez internet.
(6) Vyhľadávanie v usporiadanej a neusporiadanej množine.
(7) Paralelné triedenie.
(8) Potrebu štandardizácie komunikačného jazyka.
Základom sú teda zážitkové aktivity, dopĺňané cielenými otázkami (napr. Čo sme teraz robili? Čo sa stalo? Čo bolo najťažšie?). Praktický experiment je základnou podmienkou na zodpovedanie kladených otázok.

Záver

Škola nie je len o cieľoch, o kontrole ich plnenia a o následnom sumatívnom hodnotení. Učiteľ by mal v čo najväčšej miere prepájať predmety, pracovať s chybou a využívať formatívne hodnotenie. Učiteľ by mal vzdelávať myseľ, rozvíjať kreatívnu predstavivosť a umožniť žiakom odchádzať z hodiny so slovami „To bola dobrá hodina, mohli by sme niečo také robiť aj inokedy.“ Učenie sa objavovaním cez zážitkové aktivity bez použitia počítača nám to všetko umožňuje. Vizualizácia informatických pojmov cez zážitkové učenie je spôsob, ktorý môže zmeniť pohľad žiakov aj na nie príliš populárne časti informatiky.
Viac informácií o téme na csunplugged.org/.

 

 

Plná verzia článku bola pod názvom Objavovanie informatických konceptov zážitkovými aktivitami publikovaná na konferencii DidInfo&DidactIG 2017
Téma bola prezentovaná aj formov webinára: bit.ly/webinarCSU

[1] Kabátová M., Kalaš I., Mikolajová M., Pekárová J. Ďalšie vzdelávanie učiteľov základných škôl a stredných škôl v predmete informatika: Východiská a inšpirácie. 40 s. 2009

[2]Educational Broadcasting Corporation. Workshop: Constructivism as a Paradigm for Teaching and Learning. What is constructivism? [online] [cit. 2017-03-03] . Dostupné z: http://www.thirteen.org/edonline/concept2class/
constructivism/index.html

[3] Learning Theories. Discovery learning. [online] [cit. 2017-01-30]. Dostupné z: https://www.learning-theories.com/discovery-learning-bruner.html

[4] Bruner, J. S. The process of education. Harvard University Press. 2009.

[5] LLEWELLYN, Douglas. 2001. Inquire Within: Implementing Inquiry-Based Science Standards. Thousand Oaks, CA : Corwin Press, Inc. 2001. 192 pp.

[6] EDWARDS S. H.. Using software testing to move students from trial-and-error to reflection-in-action. In ACM SIGCSE Bulletin, Vol. 36, No. 1, 2004.

[7] ZAHARIJA G., Mladenović S., BOLJAT I. Introducing basic Programming Concepts to Elementary School Children. In Procedia – Social and Behavioral Sciences, Vol. 106, 2013.

[8] ARMONI, M. On teaching abstraction in CS to novices. In Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching 32.3 (2013), 265–284.

[9] CÁPAY, M. Engaging Games with the Computer Science Underlying Concepts. In Interactive Collaborative Learning (ICL 2015), (pp. 966-970).

[10] BELL T., WITTEN I., FELLOWS M. 2015 Computer Science without a computer. [online] [cit. 2017-01-30] Dostupné z: http://csunplugged.org/

[11] Bell, T., Alexander, J., Freeman, I., & Grimley, M. Computer science without computers: new outreach methods from old tricks. In Proceedings of the 21st Annual Conference of the National Advisory Committee on Computing Qualifications.

[12] CÁPAY, M. Objavovanie informatických konceptov zážitkovými aktivitami 2017. In: DidInfo&DidactIG 2017. Banská Bystrica : UMB, 2017. ISBN 978-80-557-1216-1. – ISSN 2454-051X, s. 48-53.

Zdieľať článok:



    Pridaj komentár

    Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.
    Povinné polia sú vyznačené hviezdičkou *