Algoritmikus szemlélet az oktatásban

Algoritmikus szemlélet az oktatásban

Dr. Pentelényi Pál pentelenyi.pal@tmpk.uni-obuda.hu

Trefort Ágoston Mérnökpedagógiai KözpontÓbudai Egyetem

Trefort Ágoston Szakmai Tanárképzési Konferencia2011. november 21.

Szakképzés-pedagógiai kutatások

A tanítás és a tanulás eredményességénekindikátorai, fejlesztésének módszerei

Tanulmánykötetek

Egyéni különbségek szerepe a tanulásban (Tóth Péter)

Algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése (Pentelényi Pál)

Az interaktívtábla-használat módszertana (Makó Ferenc)

A tanári minőség indikátorai (Suplicz Sándor)

Mérnöktanár jelöltek tanórai hatékonyságának indikátorai (Fűzi Beatrix)

Csoportos kutatási pályázat, Óbudai Egyetem

Szakképzés- és Mérnökpedagógiai Tudományos Műhely

1. Az algoritmikus gondolkodás jelentősége az oktatásban

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

• A technikai fejlődés hatása a programozás oktatására A programozás oktatásának történeti áttekintése

• Algoritmus, folyamatábra és program Terminológia-történeti megfontolások

• Az algoritmikus feladatmegoldás tanítása

• A mondatszerű leírás vizualizálása

• A strukturált programozásról

2. Az algoritmikus szemléletű oktatási-tanulási folyamat

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

• Az algoritmus-szerkesztés oktatása és a megoldási algoritmusok gép nélküli ellenőrzése

• Párhuzam a tanári és a programozói tevékenység között

• A mintapéldák szerepe az algoritmizálás tanítási-tanulási folyamatában

3. Az algoritmizálás tanításának néhány kognitív pszichológiai vonatkozása

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

• Produktív és reproduktív gondolkodás

• Analogikus problémamegoldás és kreativitás

Mellékletek

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

(1) Az induktív és deduktív megközelítés összehasonlító elemzése a

‘programozási tételek’ tanításában

(2) Megoldási algoritmusok kidolgozásának folyamata

‘step by step’ módszerrel

(Részletek a kutatási beszámolóból …)

Az algoritmikus gondolkodás képessége napjaink műszaki szakmai gyakorlatában mint általános kompetencia jelenik meg.

A középfokú szakképzés szintjén fellépő, a műszaki gyakorlat elvárásainak megfelelő igényeket igyekszik kielégíteni a szakmai tanárképzés is.

A téma jól illeszkedik mind a tanári, mind pedig a tanulási hatékonyság témakörébe, a kutatócsoport közös fő témájához:

„A tanítás és a tanulás eredményességének indikátorai, fejlesztésének módszerei”

A kutatócsoport résztvevői rendszeres konzultációkon hangolták össze az egyes résztémákban folytatott kutatási tevékenységüket, elemezve az ezek közötti összefüggéseket. A publikációk hivatkozásaikban is jól tükrözik a kutatásban meg-jelenő kapcsolódási pontokat.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Az algoritmikus szemlélet kialakítása és fejlesztése

(A kutatás célja, módszerei és eredményei)

Dr. Pentelényi Pál pentelenyi.pal@tmpk.uni-obuda.hu

Trefort Ágoston Mérnökpedagógiai KözpontÓbudai Egyetem

Trefort Ágoston Szakmai Tanárképzési Konferencia2011. november 21.

Szakképzés-pedagógiai kutatások

• a hagyományos területeken kívüli lehetőségek feltárása

• az oktatási folyamatra gyakorolt hatások és elvi módszertani vonzatok elemzése

• javaslatok kidolgozása a megvalósítás eszközeire és gyakorlati módszereire

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

A kutatás célja

• a programozás oktatásának fejlődéstörténeti vizsgálata és elemzése

• az algoritmus-leíró eszközök összehasonlító elemzése

• feladatmegoldások algoritmizálásának vizsgálata feltárás, elemzés és önálló feladattervek alapján

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

A kutatás módszerei

(1) az algoritmikus gondolkodás képessége mint tanári kompetencia

(2) algoritmusok strukturált vizualizálása (3) algoritmikus szemlélet és rendszerszemlélet

(4) kész algoritmusok és algoritmus-szerkesztés

(5) a problémamegoldás kognitív elméletei és az algoritmikus feladatmegoldás

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (Eredmény-orientált kérdéskörök)

(1) az algoritmikus gondolkodás képessége mint tanári kompetencia

A leendő tanárok számára – a választott szaktól függetlenül – alapvető fontosságú, hogy az algoritmikus gondolkodás képességével is rendelkezzenek.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (1)

Vizsgálatokkal és elemzésekkel igazolt megállapítások

(2) algoritmusok strukturált vizualizálása

Komplex feladatok megoldásához szerkesztett folyamatábrák készítésekor a modularizáció, az “építőkocka-elv” betartása elengedhetetlen és a strukturált programozás módszerének egyfajta analógiájaként érvényesül.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (2)

Vizsgálatokkal és elemzésekkel igazolt megállapítások

(3) algoritmikus szemlélet és rendszerszemlélet

Az algoritmikus szemlélet oktatási folyamatra gyakorolt hatásait, ill. módszertani vonzatait

feltárva bizonyítást nyert, hogy mindezek a rendszerszemlélet szükségszerű és automatikus érvényesülésében összegeződnek.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (3)

Vizsgálatokkal és elemzésekkel igazolt megállapítások

(4) kész algoritmusok és algoritmus-szerkesztés

Kész algoritmusok oktatása helyett annak a folyamatnak a gyakoroltatására célszerű törekednünk, hogy miképpen születik egy algoritmus.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (4)

Vizsgálatokkal és elemzésekkel igazolt megállapítások

(5) a problémamegoldás kognitív elméletei és az algoritmikus feladatmegoldás

A problémamegoldás kognitív elméletei az algoritmikus feladatmegoldásra is kiterjeszthetők. Az algoritmikus szemléletű megoldás az analogikus problémamegoldás révén hozzájárul az algoritmikus szemlélet kiterjesztéséhez az oktatási-tanulási folyamat egészében.

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Eredmények (5)

Vizsgálatokkal és elemzésekkel igazolt megállapítások

• A tanárképzés fontos feladata a leendő tanárokban kialakítani és fejleszteni - az algoritmikus gondolkodás képességét mint tanári kompetenciát - az algoritmikus szemléletre nevelés igényét és képességét • A tanár-továbbképzés révén nyílik lehetőség arra, hogy a már gyakorló tanárok is elsajátítsák az esetleg hiányzó algoritmizálási ismereteket• Az oktatási-tanulási segédletek fejlesztésében fontos szempont kell legyen az algoritmikus szemlélet erősítése

Az algoritmikus szemléletmód kialakítása és fejlesztése

Következtetések

• Eysenck, M.W. − Keane, M.T. 1997: Kognitív pszichológia, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest

• Gyaraki, F. F. 1976: Algoritmusok és algoritmikus előírások didaktikai felhasználásának és optimalizálásának lehetőségei, Kandidátusi értekezés

• Koster, C.H.A. 1988: Programozás felülnézetben, Műszaki Könyvkiadó, Budapest

• Pentelényi, P. 2005: Algoritmikus szemléletű tanítás-tanulás az információs társadalomban - következtetések a pedagógusképzésre, In: Tanulmányok a neveléstudomány köréből; szerk.: Falus, I. − Kelemen, E., Műszaki Kiadó, Budapest

• Pentelényi, P. – Tóth, P. 2003: Algorithmic Approach in Engineering Educational Process „New Didactical Strategies” ISEC-02 Conference, Rome

Algoritmikus szemlélet az oktatásban

Bibliográfia

Algoritmikus szemlélet az oktatásban

Köszönöm a figyelmet

Dr. Pentelényi Pál pentelenyi.pal@tmpk.uni-obuda.hu

Trefort Ágoston Mérnökpedagógiai KözpontÓbudai Egyetem

Trefort Ágoston Szakmai Tanárképzési Konferencia2011. november 21.

Szakképzés-pedagógiai kutatások

Algoritmikus szemlélet az oktatásban

… köszönöm a figyelmet

Dr. Pentelényi Pál pentelenyi.pal@tmpk.uni-obuda.hu

Trefort Ágoston Mérnökpedagógiai KözpontÓbudai Egyetem

Trefort Ágoston Szakmai Tanárképzési Konferencia2011. november 21.

Szakképzés-pedagógiai kutatások

Changes in Learning Strategies

• IT based learning requires new learning styles

• there is a move from sequential to an organic structuring of learning

• the immense diversity of the possibilities offered by computer networks

• flexible and learner-centred training through networked learning

Staff Development

• strategic necessity of staff development

• face-to-face discussions are irreplaceable

• intermediating / interpreting role of teachers

• teachers / tutors must „scaffold” the learning process

• the content of staff development

• teacher education as the main stream for providing training on VLEs

Review of Local VLE Conditions

• there is no unified VLE system in Hungary

• operating in-house developed VLE systems

• hiring known ones (Blackboard, WebCT)

• NEPTUN „virtual-registrar’s department” at higher education institutions in Hungary

- supports the credit system and

- unifies administrative work

Review of ICT-supported Learning

• multimedia based teaching learning materials

• syllabuses ready for download in electronic form

• module-related student assignments are submitted by upload on the FTP server

• student – teacher communication via electronic correspondence

• module-related mailing lists ensure the manifold exchange of information

Distance Learning Courses

• multimedia laboratories for teacher training serve as a sound basis for workshop based courses

• four-term distance learning course by utilising e-learning

• the effectiveness of computer-mediated communication

• identifying modules suitable for adaptation for electronic delivery

Conclusions

• the European collaboration as an excellent opportunity

• recommendations for future EU harmonisation regarding VLE usage

• key factors in the delivery of training and education in the 21st century

• world-wide dialogue in training and retraining

• international perspective for national programmes

New Methodologies and Models in Engineering Education

Ágnes Tóth Pál Pentelényi Péter Tóthtoth.belane@bgk.bmf.hu pentelenyi.pal@bgk.bmf.hu toth.peter@bgk.bmf.hu

Institute for Engineering EducationBánki Donát Faculty of Budapest Polytechnic

HUNGARY

Thanks for the attention to

SEFI Annual Conference, 2004 8th, 9th, 10th September, Valencia