Czytano 343530 razy przez 25798 osoby. Aktualnie 3 osób.
Artykuł przyjęty na Konferencję Informatyka w szkole XIII
LUBLIN 17-20 września 1997 Rola przykładu i analogii w procesie edukacji informatycznej
Wstęp
Istnieje kilka podejść do edukacji informatycznej. Jedno, preferowane głównie przez podręczniki obsługi popularnych pakietów oprogramowania, polega na opanowywaniu wybranych zestawów typowych czynności. Drugie, preferowane przez środowisko akademickie, polega na poznaniu różnych abstrakcyjnych pojęć, które powinny pozwolić zrozumieć działanie komputera i jego oprogramowania. Autor tego artykułu uważa, że obydwa te podejścia nie nadają się do zastosowania w czystej postaci w nauczaniu szczególnie na poziomie szkoły podstawowej.
Jednym ze źródeł inspiracji stały się podręczniki akademickie autorów głównie amerykańskich, w których zwykło się we wstępnym rozdziale podawać swobodną opowieść, której celem było przybliżenie czytelnikowi danego zagadnienia informatycznego w jego najogólniejszym zarysie. W następnym rozdziale autor zwykł porzucać te niepoważne rozważania przechodząc do złożonych szczegółów koncepcyjnych i realizacyjnych z użyciem zaawansowanej matematyki i/lub kodowania w języku programowania. Przykładem może być podręcznik [D1], w którym autorka opisuje funkcje hipotetycznego robota zastępującego ją w pracach domowych jako funkcje pewnego zaawansowanego systemu sztucznej inteligencji.
Drugim źródłem inspiracji stały się dziecięce lektury i zabawki. Szczególnie wdzięczną kopalnią pomysłów stały się bajki, które przecież były snami naszych przodków o dzisiejszych wynalazkach. Czyż pytanie z "Królewny Śnieżki": "Lustereczko powiedz przecie, kto jest najpiękniejszy w świecie" nie jest pierwowzorem dzisiejszych zapytań do baz danych i do tego w postaci rozproszonej?
Te dwa źródła inspiracji: wykształcenie informatyczne oraz zamiłowanie do literatury zaowocowały u autora tej pracy tekstami i powiązanymi z nimi programami. Część z nich została wydana [A1-4]. Jednak wraz z częścią nie opublikowaną pozostają nieznane większości dzieci i nauczycieli. W tym artykule autor chciałby podzielić się swoją techniką tworzenia i poddać ją dyskusji środowiska nauczycielskiego.
Technika analogii - sprowadzanie nieznanego do znanego
Analogia jest jedną z podstawowych technik rozumowania stosowanych przez człowieka w rozwiązywaniu problemów. Dzięki niej człowiek nauczony określonej czynności w określonych okolicznościach jest zdolny do przeniesienia ich w inne pozostające w luźnym związku warunki. Oczywiście analogie są niebezpieczne i często prowadzą do błędów, które trzeba korygować.
Nauczanie informatyki to często wprowadzanie w nowy nieznany dziecku świat, w którym nie widać skojarzeń z poznaną dotąd rzeczywistością. Skojarzenia tworzone ad-hoc potrafią być niebezpieczne i prowadzić na manowce. Na przykład w jednej z audycji radiowych gość zaproszony w charakterze eksperta (bez wykształcenia informatycznego i doświadczenia edukacyjnego) przez dłuższy czas usiłował tłumaczyć słuchaczom, że "...komputer to takie liczydło...". Autor tej analogii nie określił jednak na czym polega analogia i gdzie się kończy. Gdyby tak zrobił to okazałoby się, że analogia tłumaczy niewiele (bo jedynie funkcje arytmometru), a bez takiego zastrzeżenia pozostawił jedynie mętlik w uszach słuchaczy.
Poniżej wybrano kilka analogii, które autor wprowadził w swoich pracach mając nadzieję, że trafnie i przystępnie wyjaśniają abstrakcyjne pojęcia informatyczne:
Jesteś królem komputerowego królestwa [A2, C1]
Współczesny okienkowy system operacyjny wygodnie jest uważać za zbiorowisko istot (bo system jest wielozadaniowy), które wypełniają powierzane im zadania jak królewskie rozkazy (miast trafnie zauważonego w [D2] powszechnego używania terminu "obsługa programu"). Król może wszystko ale musi kierować się swoistą etykietą [C1] by osiągnąć zamierzony cel.
Programowanie przypomina zestawianie torów kolejki elektrycznej [D6,A1,A3,A4]
Jeśli przypomnieć sobie schematy blokowe to ich układanie bardzo przypomina układanie torów dziecięcej kolejki elektrycznej: zwrotnice to instrukcje warunkowe a stacje przeładunkowe to instrukcje przypisania. Wagony mogą tu z dobrym przybliżeniem pełnić funkcję zmiennych. Należy oczywiście zwrócić uwagę na powszedniość kopiowania zamiast przenoszenia oraz reagowanie zwrotnic na zawartość nadjeżdżającego pociągu zamiast na sztywny rozkład jazdy. Funkcjonalnie całość przypomina program ELI [D1], jednak zawiera również moduły maszyny docelowej, kompilatora i symbolicznego asemblera oraz umożliwia wygodniejsze konstruowanie i modyfikacje schematu.
Program zyskał bardzo pochlebne recenzje polskich czasopism informatycznych [B1-5,B7].
Wielozadaniowość na jednym procesorze to wielu kucharzy do jednej kuchni [A2]
Przykład małej kuchni na zaledwie jednego kucharza(warunki jachtowe) oraz wielu kucharzy tłumaczy przejście od przetwarzania sekwencyjnego(gotowanie kilku obiadów po kolei) do wielozadaniowego systemu np. WINDOWS'95(gotowanie obiadów z wymuszaną krótkimi odstępami czasu wymianą kucharzy).
Struktura dysku jest jak katalogi i zbiory pewnej biblioteki [A2]
Przedstawiono pewną hipotetyczną bibliotekę o okrągłym kształcie dla zarysowania idei związanych z przechowywaniem plików różnych rozmiarów na dysku komputera.
Pozytywne przykłady - bodźce do działania i poznawania
Najgorzej gdy cały sens istnienia komputera sprowadza się u młodego człowieka do gier. By się temu przeciwstawić trzeba pokazać możliwości innych zastosowań, z których może płynąć przyjemność i satysfakcja również dla dziecka.
Wykorzystaj edytory tekstu i grafiki do przygotowywania gazetki szkolnej [A2]
Nawet gazetka szkolna powinna być nie tylko ciekawa ale czytelna i efektowna. Wprost prosi się stosowanie komputera do jej przygotowywania.
Zastosuj arkusz kalkulacyjny do rozliczania swoich wydatków i przychodów [A2]
Zastosowanie arkusza kalkulacyjnego może być atrakcyjne i skuteczne np. do planowania przez młodzież swoich wydatków.
Zastosuj bazę danych do kolekcjonowania [A2]
Idąc z duchem ekologii i humanitaryzmu zamiast kolekcjonowania ciał motyli proponuje się zastosowanie komputera do gromadzenia informacji o nich (z lekkim przymrużeniem oka). W praktyce baza danych często umożliwia zdublowanie zbiorów i zaprowadzenie w nich porządku, ale np. głosy ptaków mogą być znacznie wygodniej gromadzone w postaci cyfrowej.
Zastosuj pocztę elektroniczną do korespondencji z całym światem [A2]
INTERNET stanowiąc globalny środek łączności pozwala skojarzyć ze sobą osoby o wspólnych, unikalnych zainteresowaniach nawet z odległych kontynentów. Początkowo dotyczył wąskiego grona naukowców. Dziś może nim być każdy, nawet dziecko. Autor wyobraził sobie dziecięce kontakty kilka lat temu a dziś "spotyka" w INTERNET-cie dzieci ze środowisk polonijnych Australii, Ameryki i Europy Zachodniej kontaktujące się z dziećmi mieszkającymi w kraju w języku polskim.
Dla organizacji defilady należy rozwiązać problem największego wspólnego podzielnika [A1,A2]
Przepiękny algorytm Euklidesa (2400 lat to też piękny wiek) niełatwo jest wprowadzić tak, by przekazać uczniowi metodę jego syntezy. Bazując na oryginalnym i obrazowym przykładzie zastosowania problemu znajdowania największego wspólnego podzielnika autor pokusił się o przekazanie tej wiedzy w formie dialogu bohaterów opowiadania.
Negatywne przykłady - ukazanie bezsensu i szkodliwości pewnych działań
Nowe wynalazki to niestety również nowe pokusy i niebezpieczeństwa. W procesie edukacji informatycznej nie może zabraknąć miejsca na ostrzeganie przed niebezpieczeństwami i piętnowanie przestępstw.
Nielegalne powielanie oprogramowania eliminuje twórców programów [A2]
Ta bajkowa przenośnia pozwala pojąć istotę szkód wyrządzanych twórcom programów przez piractwo komputerowe.
Twórcy wirusów komputerowych sieją zagrożenie na ślepo [A2]
Wirus nienawiści, wirus grypy i wirus komputerowy splotły się w tym opowiadaniu dla wyjaśnienia nieprzewidywalnego ogromu nieszczęść jakie może wytworzyć ich tworzenie.
Nielegalny dostęp do informacji ma znamiona przestępstwa pospolitego [A2]
Nowoczesne środki i konieczne uzdolnienia hackerów potrafią z nich zrobić bohaterów. To opowiadanie bezlitośnie obnaża niskie pobudki jakimi kierują się hackerzy.
Negatywne nawyki z gier komputerowych mogą przenosić się na świat realny [C7]
Ta powieść zawiera wiele wątków edukacyjnych i wychowawczych. Jeden z głównych wątków wiedzie od brutalnej gry komputerowej do niebezpiecznej bijatyki.
Literacka forma przekazywania wiedzy
Literatura czy przekaz obrazkowy?
Autor nie ma złudzeń co do tego, że przekaz filmowy czy w postaci audycji telewizyjnej jest znacznie atrakcyjniejszy dla młodych ludzi niż teksty literackie. Jednak wysokie koszty produkcji i emisji telewizyjnej oraz brak zainteresowania ze strony tych mediów zmuszają do rozpoczęcia od literatury, której upowszechnienie może dopiero przyczynić się do zainteresowania tych atrakcyjniejszych mediów.
Autor stara się jednak liczbą dialogów i wartkością akcji przypodobać młodemu czytelnikowi co jednocześnie powinno ułatwić przeniesienie tych utworów na ekran.
Od wierszyka dla maluchów do reportaży i esejów
Żyjący pod urokiem Tuwimowskiej "Lokomotywy" [D5] autor nie mógł oprzeć się pokusie stworzenia pary wierszy o współczesnej "lokomotywie postępu" - komputerze [C5].
Parafrazą znanych bajek jest z kolei [C6]. Autor starał się w niej połączyć wydźwięk wychowawczy z edukacyjnym.
Naśladując styl narracji małego chłopca [D3] cykl opowiadań z ilustrującymi je programami edukacyjnymi [C2] ma wprowadzić czytelnika w świat nauki i techniki poczynając od ćwiczeń w liczeniu i czytaniu.
Cykl książeczek [C1] to przełożenie na dziecięcy język instrukcji obsługi popularnego systemu operacyjnego.
Powieść [C7] pozwoliła połączyć pewne zagadnienia edukacyjne i wychowawcze w jedno wielowątkowe dzieło wyjątkowo atrakcyjne dla nastolatków.
Będąc informatykiem w ciągłym kontakcie z ciekawymi postaciami świata informatycznego i garścią własnych twórczych doświadczeń autor chciał w atrakcyjnej postaci przekazać choć część prawdy o tworzeniu oprogramowania [C3, C4].
Oprogramowanie edukacyjne
Program - gra edukacyjna
Najczęściej oprogramowanie dla dzieci tworzy się w postaci gry lub zestawu gier. Ta forma jest bardzo atrakcyjna i pozwala wciągnąć dziecko we współzawodnictwo z komputerem. Trzeba jednak uważać by nie potęgować stresu związanego z grą.
Program - zabawka edukacyjna
Programem TRAIN [A1, A3, A4] zrealizowano ideę przeniesienia dziecięcej zabawki do wnętrza komputera, tworząc przez jej modyfikację edukacyjny system programowania. Stresującą początkujących fazę oceny poprawności składniowej i kontekstowej programu zastąpiono udostępniając tylko operacje nie naruszające poprawności. Aby podtrzymać ten nie stresujący charakter programu nie dodawano żadnych reguł oceny przez komputer, choć takie rozwinięcia są możliwe w przyszłości.
Podsumowanie
W artykule zreferowano pewien repertuar środków oraz przykłady przekazywania treści edukacyjnych z zakresu informatyki. Autor widzi dla nich miejsce jako lektur i środków uzupełniających podręczniki szkolne.
Docenione przez grono niezależnych recenzentów [B1-8] publikacje nie znalazły jednak jak dotąd szerszego oddźwięku prawdopodobnie z uwagi na ich "nie szkolny" i "nie tylko do zabawy" charakter.
Referencje
(obszerne fragmenty dostępne w INTERNETcie: http://www.cs.put.poznan.pl/~urbanski/ polecam jako źródło inspiracji i dyskusji w środowisku nauczycieli informatyki)
Publikacje edukacyjne i popularnonaukowe autora artykułu
[A1] "Od zabawy kolejką do programowania", podręcznik z programem edukacyjnym TRAIN 1.0, list. 1995, TRAIN 1.5, luty, 1996, TRAIN 2.0, paźdz. 1996, wydanie autora.
[A2] "Bajeczna informatyka", MIKOM, wrzesień, 1996.
[A3] "Edukacyjny system programowania TRAIN 2.0", Materiały konferencji "Informatyka z wyższych Uczelni dla Gospodarki Narodowej", Gdańsk, listopad, 1996.
[A4] "Edukacyjny system programowania TRAIN 2.0",wersja rozszerzona, Dialog 5/97, NAKOM, Poznań, 1997.
Recenzje w.wym. publikacji przez prasę i periodyki informatyczne
[B1] K. Kaźmierczak "Pociąg do...programowania", Świat Bitów, grudzień 1995.
[B2] J. Grabowski "Pociąg do nauki", ENTER, kwiecień 1996.
[B3] J. Jankowski "Ekspres do kariery", CD-Action, czerwiec, 1996.
[B4] Z. Brysiak ",Pociąg' do programowania", CHIP, październik, 1996.
[B5] K. Kaźmierczak "Kolejka do programowania", Świat Bitów, październik, 1996.
[B6] A. Wojcinowicz "Bajka o bicie" GW, BIURO-KOMPUTER, listopad 1996.
[B7] J. Jankowski "Druga kolejka czyli wagonowe programowanie", CD-Action, styczeń, 1997.
[B8] P. Wimmer "PC-elementarz dla milusińskich", ENTER, luty 1997.
Publikacje autora artykułu będące w przygotowaniu
[C1] Komputerowe królestwo z WINDOWS'95, Oficyna Wydawnicza GMP, Poznań 1997 tomiki serii: Dworska etykieta, Zboże królestwa, Nadworny skryba, Dworskie pędzle, INTERNETowy przewodnik) (w druku).
[C2] Mój tata jest programistą - zbiór opowiadań z programami edukacyjnymi dla dzieci, 1997 (w druku).
[C3] Przygody programistów - zbiór opowiadań o autentycznych przygodach twórców oprogramowania.
[C4] Biblioteka VCL systemu Delphi 2.0, NAKOM, 1997 (w druku).
[C5] Ta INFORMATYKA jest nawet dla smyka - dwa ilustrowane wierszyki o budowie komputera i jego zastosowaniach.
[C6] Bajeczka o komputerach.
[C7] "BITowcy 1 - Przygody nastolatków z komputerami", "NETowcy 2 - Przygody nastolatków w internecie", wydane staraniem autora, ((soft, Poznań (w druku).
Inne prace
[D1] G.Koba,M.M.Sysło "Budowanie schematów algorytmów za pomocą programu ELI", Komputer w Edukacji nr 3-4, 1995, str 5-17.
[D2] J.Kolodner "Case-Based Reasoning", Morgan Kaufman, 1993.
[D3] Sempe, Goscinny "Mikołajek", Nasza Księgarnia, Warszawa 1996.
[D4] M.M.Sysło "Programowanie zamiast obsługi", CHIP, wrzesień, 1996.
[D5] J.Tuwim "Lokomotywa", popularny wierszyk dla dzieci w niezliczonych wydaniach.
[D6] A.Urbański "Koncepcja nauczania programowania z użyciem graficznych struktur językowych", Ośrodek Informatyki Politechniki Poznańskiej, Poznań, kwiecień, 1987, niepublikowany maszynopis.
Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Bez nich strona nie będzie działała poprawnie. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies.