Curs_6_7_Metodica_predarii_informaticii_Metodetehniciprocedee_didactice_1

7/28/2019 Curs_6_7_Metodica_predarii_informaticii_Metode__tehnici__procedee_didactice_1

1/16

CURS 6 METODICA PREDRII INFORMATICII

Metode, tehnici, procedee didactice.

Sarcinile didactice se realizeaz cu ajutorul tehnicilor, metodelor si procedeelordidactice.

Subdomeniilc informaticii nu pot fi predate apelnd la o singur metod. n cele ce ur-meaz se vor prezenta metode specifice de abordri; a predrii diferitelor domenii din infor-matic; metodele clasice de predare (prin expunere, descoperire dirijat ctc.) urmnd s fie

prezentate ulterior. Bineneles, metodele didactice se vor combina, de asemenea se vordezvolta pe baza experienei fiecrui profesor. Dar exist cteva elemente care neaprattrebuie luate n considerare n momentul n care se alege o metod sau o combinaie a maimultora:

1 - domeniul propriu-zis al disciplinei; coninutul tiinific;

2 - categoria de vrst;3 - obiectivele generale i specifice;4 - nivelul clasei;5 - personalitatea clasei;6 - personalitatea profesorului;7 - convingerile profesorului.Metodele care vor fi prezentate se vor analiza cu avantajele i dezavantajele lor. Se

recomand s nu se fixeze nicicnd pentru totdeauna o anumit, metod aleas la un momentdat pentru predarea unei anumite pri din materie. S-ar plictisi profesorii, s-ar plictisi elevii,iar rezultatul nu va fi cel scontat

1. Metode generale de nvare:Vom analiza metodele generale utilizate n predarea informaticii.

1. Expunerea sistematic a cunotinelor.

2. Conversaia

3. Problematizarea

4. Modelarea

5. Demonstrarea folosind materialul intuitiv

6. Exerciiul

7. nvarea pe grupe mici

8. Munca cu manualul

9. Jocurile didactice

10. Instruirea programat


2/16

n tratarea acestor metode se vor urmri cu predilecie particularitile specificepredrii disciplinelor de informatic i, n special, aplicaiile practice de laborator icontribuia informaticii la realizarea obiectivelor didactice ale altor discipline dinnvmntul preuniversitar.

1.1.Expunerea sistematic a cunotinelor

Dintre formele pe care le mbrac expunerea sistematic a cunotinelor (povestirea,prelegerea, descrierea, explicaia, conversaia etc.), opinm c informatica utilizeaz cuprecdere explicaia. Elementele explicative domin procesul de instruire informatic,acestea fiind caracteristice atingerii unor obiective de referin care cuprind formarea dedeprinderi i abiliti practice de utilizare a unor produse soft deseori complicate idominate de interfee neprietenoase fa de utilizator (netransparente). Ceea ce confer oaccentuat not de adaptabilitate este operativitatea impus de aplicarea acesteimetode prin alternarea expunerii cu demonstraia practic, elevii fiind astfel scoi dinpasivitatea posturii de simpli receptori. Analogiile cu situaii cunoscute fac din receptorul

pasiv un participant activ la expunere. Expunerea nu se desfoar n condiii perfectunivoce, adic fr alternative i reveniri, nici la disciplinele crora metoda le estecaracteristic. La informatic, aceasta se ntmpl cu att mai puin. Elevul primete ncondiii univoce doar ceea ce i se comunic n funcie de nivelul de cunotine dobndit, de

propriile-i presupuneri, de experiena sa practic, de nivelul su de gndire, de nelegereacodului de comunicaie, ca s nu mai vorbim de oscilaiile de atenie. Profesorul trebuie sreproiecteze lecia prin prisma posibilitilor elevilor i cu mijloacele lor de gndire.Accentul trebuie pus pe raionament, prin argumentri temeinice, prin scoaterea neviden a modului n care trebuie s gndeasc. Expunerea trebuie s fie nsoit de uncontrol permanent al gradului de receptivitate al clasei, urmrindu-se mimica elevilor

(edificatoare n special la elevii mici), satisfacia nelegerii leciei sau ngrijorarea inelinitea n cazul n care elevul a pierdut firul explicaiei citindu-se pe faa elevilor,ntrebrile, repetiia, explicaiile suplimentare, analogiile cu alte noiuni cunoscutepermit realizarea unui control permanent al receptivitii la expunere, n informaticrecurgem neaprat la metoda expunerii (explicaiei) atunci cnd tema este completnou i printr-o metod activ nu se poate descoperi noutatea, sau metoda activ esteineficient din punctul de vedere al operativitii. Astfel este necesar aceast metod

pentru a nelege noiunea de algoritm (inclusiv exemplificrile clasice), de structur de date(inclusiv modalitile de reprezentare), de comand, funcie sau procedur standard (nlegtur cu sistemul de operare sau mediul de programare ales), de raionament (ntr-unspaiu nchis ales) i chiar a modalitii de prezentare i introducere a unor programe

utilitare, softuri de aplicaie etc. n acest context, pentru prezentarea comenzilor unui sistemde operare, a unui editor de texte (sau grafic), a altor softuri mai complicate (prevzute deprograma colar) se poate recurge la urmtoarele (sub)metode:

Expunerea (la tabl, prin slide-uri pe retroproiector sau prin PowerPoint) cudesenarea" meniurilor i prezentarea funciilor fiecrei opiuni, urmnd ca elevul (prinaplicaiile de laborator) s exerseze fiecare funcie n parte, individual sau n grupe micide lucru.

Prezentarea meniurilor i funciilor fiecrei opiuni simultan cu exersareaacestora n cadrul orelor de aplicaii practice de laborator.

Prezentarea meniurilor i funciilor fiecrei opiuni simultan cu demonstrarea

practic n momentul prezentrii lor de ctre profesor, sarcina elevului fiind numai aceeade a urmri i reine modul de executare a operaiilor prezentate de profesor, urmnd ca


3/16

elevul s aplice cunotinele dobndite n cadrul orelor de laborator, n aplicaiiample (integrate, de dorit, ntr-un mediu economic clar), care necesit utilizarea nmod repetat i n situaii diferite a funciilor fiecrei opiuni din meniul discutat.

Fiecare dintre variantele de mai sus au avantajele i dezavantajele lor. Prima variant

este cel mai des folosit deoarece, de regul, profesorul nu are la dispoziie un laborator ipentru predare (iar aceasta se face cu ntreaga clas). Ea prezint dezavantajul c elevulnu vede pe viu efectul executrii fiecrei opiuni (profesorul fiind nevoit n acest caz s-1descrie n cuvinte), dinamica transformrilor i efectul video al acestora fiind greu de redatn cuvinte. Singurul avantaj este cel al obinerii de ctre elev a unui rezumat logic i coerentdup care se va ghida n timpul realizrii unor aplicaii practice. A doua variant nlturdezavantajul neobservrii pe viu a efectului executrii fiecrei opiuni, dar atenia elevuluieste ndreptat spre realizarea practic (simultan cu comunicarea modului de realizare afunciilor opiunilor din meniuri). Astfel, o parte dintre funcii sunt abordate prea abrupt"sau sunt chiar omise, iar altele sunt exersate prea mult. La acest dezavantaj se adaug ireducerea randamentului prin faptul c profesorul trebuie s urmreasc modul n care

fiecare elev sau grup aplic funcia prezentat i s intervin ori de cte ori un elev sau ogrup este n impas, n plus, unii elevi i formeaz mai repede deprinderea utilizrii, iar aliimai greu, primii fiind tentai s ncerce ntre timp alte opiuni (chiar neprezentate nc dectre profesor), ceea ce creeaz disfuncio-naliti n desfurarea leciei, apreciereagradului de asimilare i chiar formarea unor idei greite de utilizare (datorate ncercrilorindividuale, necoordonate). Pe lng acestea, se pierde din vedere i realizarea unuirezumat sistematic al modului de utilizare, elevul fiind tentat s exerseze imediat funcia iuit s-i noteze n stil propriu" modul de utilizare a acesteia. Ultima variant pare scumuleze toate avantajele celor anterioare prin faptul c elevul urmrete i reine(neavnd alte preocupri care s-i distrag atenia) modul n care profesorul execut(corect) i explic simultan, elevii putnd nota tot ce acesta prezint. Este o manier deexpunere ce nltur formarea unor deprinderi greite, mrind randamentul la predare iasimilarea noilor cunotine. Aceast variant are ns i un dezavantaj: necesitateaexistenei unei dotri speciale, care s permit observarea n bune condiii, de ctre toielevii clasei, a ecranului calculatorului pe care profesorul face demonstraia. Utilizarea unuiretroproiector sau a unui videoproiector are multe inconveniente (n afar de costul ridicat),

printre care faptul c trebuie s existe anumite condiii de mediu specifice n sala de clas.De exemplu, pentru grupe mici poate fi folosit numai calculatorul ca atare, dac elevii pot fiaezai n preajma acestuia astfel nct fiecare s poat observa fr efort ecranul. Indiferentde coninutul leciei, metoda expunerii nu se folosete singur dect foarte rar pe parcursulunei ore ntregi, aceasta alternnd cu alte metode de predare. Pe de alt parte, exist o

tendin accentuat a cadrelor didactice de a nu-i propune aprioric folosirea cu precderea nici unei metode, ceea ce este foarte duntor.

1.2. Metoda conversaiei

Metoda conversaiei se refer la dialogul dintre profesor i elev, n care profesorul nutrebuie s apar n rolul examinatorului permanent, ci n rolul unui colaborator care nunumai ntreab, ci i rspunde la ntrebrile elevilor. Prin metoda conversaiei sestimuleaz gndirea elevilor n vederea nsuirii, fixrii i sistematizrii cunotinelor ideprinderilor, n vederea dezvoltrii spiritului de colaborare i de echip. Se asigur astfelo participare activ din partea elevilor, ntrebrile putnd fi adresate (teoretic) n orice

moment al leciei. Metoda conversaiei este frecvent utilizat n nvarea informaticii, eaimplicnd un dialog continuu ntre elev i profesor, respectndu-se anumite reguli


4/16

elementare de colaborare constructiv care s nu determine diminuarea demersuluididactic, ci s-1 amplifice i s-1 consolideze Conversaia didactic poate mbrca formediferite, n funcie de anumite criterii, n funcie de numrul de persoane, ea poate fi:

Individual. Se poart ntre un elev i profesor.

Colectiv sau frontal, ntrebrile sunt adresate ntregii clase, iarrspunsurile vin" de la diferii elevi.

Dup obiectivele urmrite n diferite variante de lecii, conversaia poate fi:

Introductiv. Aceasta este folosit n momentul captrii ateniei ireactualizrii cunotinelor asimilate anterior, pentru a trezi interesul pentru lecia careurmeaz.

Expozitiv, n timpul prezentrii unei noi lecii, ea poate trezi interesul pentrufixarea noilor cunotine.

Recapitulativ. Este utilizat atunci cnd se urmrete recapitularea i

generalizarea unor rezultate prezentate anterior.

Evaluativ. Este indicat, desigur, pe parcursul procesului de verificare ievaluare.

Dezvoltat. Este destinat prezentrii unui nou subiect, nu completnecunoscut.

Caracteristicile principale ale ntrebrilor, indiferent de forma de conversaie, impunprecizie i vizarea unui singur rspuns. De multe ori se pun ntrebri vagi care ncep cu Ceputei spune despre... sau Ce tii despre..., care plaseaz elevul ntr-un dubiu total nlegtur cu coninutul rspunsului. Din aceeai gam face parte i celebrul ndemn deevaluarePrezint subiectul pe care-l cunoti tu cel mai bine. Nu este normal ca ntrebarea sconin rspunsul sau s cear un rspuns prin da sau nu. Ea contribuie la dezvoltareagndirii. De asemenea, rspunsurile acceptate trebuie s fie corecte, complete, exprimate ntermeni precii, s oglindeasc o nelegere efectiv a problemei abordate. Discuiile au irolul de a corecta greelile din rspuns. Identificarea cauzei, eliminarea greelii, ct i

posibilitatea reapariiei ei sunt foarte importante. Conversaia arc un rol primordial prinfaptul c ajut la formarea limbajului informatic, la dezvoltarea raionamentului logic i agndirii elevului. Dificultile pe care elevul le ntmpin n formarea limbajului despecialitate pot lsa urme n plan afectiv, repercutndu-se asupra dezvoltrii luiintelectuale. De aceea se impune o analiz amnunit a cauzelor acestor dificulti, iar

scoaterea lor n eviden trebuie relevate prin examinri (scrise, orale, reprezentrischematice, utilizarea simbolurilor specifice). A fi la curent cu dificultile de limbaj pe carele au elevii la anumite vrste colare i la un anumit stadiu de nsuire a disciplinei nseamnn primul rnd s nu se abuzeze de termeni de specialitate (nlocuindu-i cu termeni sinonimidin vocabularul curent sau explicndu-le sensul, dac un alt neles al termenului esteaccesibil). Dificultatea formrii vocabularului de specialitate const i n faptul c acestecuvinte noi sunt introduse n acelai timp cu introducerea noiunilor noi, ceea ce face cambogirea limbajului informatic s se fac simultan cu dezvoltarea i formarea gndiriiinformatice. Stpnirea limbajului se reflect n rezolvarea problemelor i nelegereatextelor i documentaiilor de specialitate. Nestpnirea acestuia provoac inhibiie,imposibilitatea comunicrii sau chiar o comunicare i o nelegere defectuoas, fcndu-1 pe

elev timid, incoerent sau chiar ridicol n exprimare. Aceast metod mai are i urmtoarelesubdirecii:


5/16

Euristic. Nu exist reguli precise, se bazeaz doar pe ntrebare/rspuns, nfuncie de evoluia concret a dialogului.

Tip dezbatere. Se realizeaz un schimb de preri n care este implicat unanumit colectiv. Ar fi bine s fie trase i nite concluzii care s nu aib doar un rol istoric.

Catehetic. Aceasta impune efectuarea unor teste care implic memoria.

Este clar c o conversaie se face prin ntrebri, n plus, acestea trebuie s satisfacurmtoarele condiii (uncie dintre ele rezultnd din ceea ce am amintit mai nainte):

S fie precise (viznd un singur rspuns). S nu conin rspunsul i s aib un rol instructiv. S stimuleze gndirea i capacitatea de creativitate a elevilor (De

ce ?, Din ce cauz ?,In ce caz ? etc.). S fie formulate prin enunuri variate i atrgtoare". S se adreseze ntregului colectiv vizat. S conin ntrebri ajuttoare atunci cnd rspunsul este eronat sau

parial.

Rspunsurile acceptate trebuie s fie nu numai corecte, ci i exprimate intermeni precii: i s oglindeasc un anumit nivel de nelegere. Rspunsurile eronatetrebuie corectate imediat, prin discuii individuale. Cadrul didactic trebuie s dirijezeconversaia astfel nct ideile s fie bine conturate nainte de a trece la altele, n timp celecia i menine caracterul unitar, n ceea ce privete informatica, recomandm i utilizareaunor instrumente ajuttoare, ca de exemplu introducerea/exprimarea noiunilor printr-unlimbaj de programare" (scris/oral) care s implice utilizarea eficient a simbolurilor (nafar de latura didactic propriu-zis), ceea ce nseamn separarea clar a sintaxei desemantic.

1.3. Problematizarea i nvarea prin descoperire

Predarea i nvarea prin problematizare i descoperire presupun utilizarea unortehnici care s produc elevului contientizarea conflictului" dintre informaia dobndit io nou informaie, determinndu-1 s acioneze n direcia lichidrii acestuia prin desco-

perirea unor (noi) proprieti ale fenomenului studiat. Pedagogic vorbind, conflictele se mainumesc i situaii-problem (problematizare) , putnd fi de cel puin dou tipuri:

Contradicii ntre posibilitile existente ale elevului (nivelul intelectual i de

pregtire) i cerinele, situaiile n care este pus de noua problem. Aceste conflicte sedatoreaz imposibilitii elevului de a selecta dintre cunotinele sale anterioare pe cele

potrivite cu valoarea operaional de aplicabilitate a viitorului. Incapacitatea elevului de a integra noiunile selectate ntr-un sistem, n

acelai timp cu contientizarea faptului c sistemul este pe moment ineficient operaional(lucrucare poate fi remediat doar prin completarea informaiei de baz).

ntrebrile frontale sau individuale utilizate n etapa de pregtire a introducerii uneinoiuni, a prezentrii unui domeniu nou, ntrebri care se adreseaz capacitii dereacionare a individului, pot genera noi situaii conflictuale de tipul menionat anterior. Pect posibil, cadrul didactic trebuie s gestioneze el nsui apariia situaiilor-problem. La

modul ideal, ele trebuie s apar de la sine n mintea elevului. Relativ la condiiilepedagogice ale acestor situaii conflictuale generate de anumite probleme practice putem


6/16

spune c problemele trebuie s aib un sens precis i s fie enunate ntr-un momentoptim" al leciei. Ele trebuie s nglobeze cunotine anterior nsuite de elev, s letrezeasc interesul, s le solicite un anumit efort mental creator. Exist prerea crezolvarea problemei poate fi privit ca un proces prin care elevul descoper c ocombinaie de reguli nvate anterior se poate aplica pentru gsirea soluiei unei noi

situaii conflictuale. n acest sens se pot evidenia urmtoarele etape in rezolvareaproblemei : Prezentarea problemei (verbal, scris, grafic etc.). Definirea problemei de ctre elev n sensul distingerii caracteristicilor

eseniale ale situaiei, nsuirii enunului, gsirii legturii ntre date, informaii etc. Formularea de ctre elev a anumitor criterii, ipoteze care pot fi aplicate n

vederea gsirii unei soluii. Verificarea succesiv a unor asemenea ipoteze, eventual i a altora noi, i

gsirea efectiv a unei soluii (sau a tuturor).Desigur c n contextul de mai sus expresiilesituare conflictual, problem, rezolvare

de problem se refer la probleme i soluii noi, necunoscute nc de elev, i nu la ceva de

tipul substituirii de valori numerice n expresii date, execuia unui program dat pentru nitevalori de intrare etc. Utilizarea n predare a acestei metode este totdeauna util n momentuln care se i gsete rezolvarea conflictului.

Descoperirea apare ca o ntregire a problematizrii. Se pot pune astfel n evidentrei modaliti principale de nvare prin problematizare i descoperire (clasificareafcndu-se dup tipul de raionament folosit):

Modalitatea inductiv Modalitatea deductiv Modalitateaprin analogie.n primul caz este vorba de generalizri. Elevul trebuie ncurajat s-i dezvolte

propria cale de nvare, care s nu contrazic lucrurile n care deja crede", prinfolosirea unor mijloace tehnice i resurse informaionale personale, n al doilea caz sefolosete logica sau, mai exact, sistemele deductive (ca metod de raionament). Putemderiva (obine) cunotine noi din cunotine vechi (cu ajutorul unor reguli de inferenspecifice), n ultimul caz, se ncurajeaz folosirea unei experiene anterioare nu numai dintr-un domeniu conex, ci chiar din domenii total diferite.

Problematizarea are astfel interferene cu conversaia, ntrebrile individuale saufrontale care se adreseaz gndirii, raionamentului nscnd situaii conflictuale. Generarea

situaiilor-problem trebuie produs astfel nct ntrebrile s apar n mintea elevului frca acestea s fie puse de ctre profesor. Dup cum am mai precizat, ca disciplin cu caracterformativ, informatica i propune formarea unei gndiri algoritmice, sistematice i

riguroase, care s promoveze creativitatea, s stimuleze imaginaia i s combat rutina.Chiar dac aparent travaliul informatic se sprijin pe anumite abloane, acestea reprezintnumai tendine utile de standardizare. Procesele care izvorsc din situaii reale, careimplic folosirea calculatorului in rezolvarea unor probleme aparinnd diferitelor sfereale vieii de zi cu zi, analiza acestor probleme, alegerea structurilor de date pe care semuleaz informaia oferit de mediul nconjurtor, paii algoritmilor i programarea n sinedetermin folosirea metodei problematizrii, iar aplicarea acestei metode necesit formareaunor deprinderi ce nu se obin dect printr-un exerciiu ndelungat. Rezolvarea de

probleme, ceva curent n nvarea informaticii, poate fi privit ca un proces prin careelevul descoper c o alt combinaie de reguli nvate anterior conduc la rezolvarea uneinoi situaii problematice. Formularea de probleme de ctre elevii nii constituie forme ale

creativitii i presupune c elevii i-au format deprinderi intelectuale eficiente din punctulde vedere al generalizrii i aplicabilitii (orice soluie genereaz o nou problem).


7/16

Problemele propuse pot fi inspirate din viaa cotidian, din cunotinele dobndite prinstudiul altor discipline, din generalizarea unor probleme de informatic rezolvate anterior,

probleme de perspicacitate, jocuri etc. Problematizarea i descoperirea fac parte dintremetodele formativ-participative, care solicit gndirea creatoare a elevului, i pun lancercare voina, ii dezvolt imaginaia, i mbogete experiena, n leciile n care se

aplic aceste metode profesorul alege problemele, le formuleaz, dirijeaz nvarea icontroleaz munca depus de elev n toate etapele activitii sale. Aceast metod estecaracteristic, de exemplu, unor lecii de aplicaii practice de laborator, metoda nvrii prindescoperire fiind frecvent aplicat in momentul n care este necesar folosirea programelorutilitare, a softurilor de aplicaie etc. Utilitarele se abordeaz n funcie de problemeleconcrete care urmeaz a fi rezolvate. Obiectivul imediat este cunoaterea i exploatarea

produsului i nu mbuntirea lui. Concentrarea ateniei va fi dirijat spre rezolvareaproblemei i nu asupra analizei facilitilor i lipsurilor produsului software. Cu siguran,n acest caz este deosebit de important experiena dobndit, cunotinele i deprinderileformate n alte situaii similare de nvare : lucrul cu meniuri, funcii comune mai multorutilitare, cunoaterea structurilor de date, dexteritatea n tehnoredactare etc. Cunoaterea

facilitilor produsului soft se face n momentul ivirii necesitii exploatrii acestuia i nuprintr-o prezentare a lui ca o niruire mai mult sau mai puin sistematic i complet defuncii sau faciliti. Bineneles c este obligatorie o prezentare general a utilitarului, ncontextul altor produse similare, trebuie conceput o viziune de ansamblu din care s sedesprind caracteristicile dominante ale utilitarelor din clasa respectiv i s se prezinte

particularitile specifice produsului, cu mbuntiri fat de versiunile anterioare iperspective de dezvoltare pentru cele viitoare.

Ca informaticieni, ne intereseaz (n acest context) i ceea ce numim rezolvareaproblemelor (problem solving). ndemnrile dobndite n legtur cu acest subiect depindn primul rnd de cunotinele specifice acumulate, dar din punctul de vedere al psihologiciexist acordul c se pot cpta i ndemnri generale". Procesul cognitiv n ansamblu estefoarte complicat, numai pentru explicarea coerent a acestuia fiind necesar o ntreagcarte. Vom sublinia doar cteva elemente-cheie i direcii principale pentru abordarearezolvrii unor probleme. Astfel, cnd dorim s rezolvm o problem cu ajutorulcalculatorului, presupunnd c enunul este acceptat", trebuie s ne ntrebm n primulrnd:

Ce tim n legtur cu domeniul implicat? Cum sunt apreciate pe pia" rezultatele? Care strategii generale sunt aplicabile ?

Care sunt motivaiile suplimentare ?Dup ce problema a fost enunat i sunt furnizate anumite indicaii suplimentare,

putem trece la alegerea strategiei concrete de rezolvare. Aceasta trebuie s fie selectat dupun anumit plan, s permit un anumit tip de verificare i generalizare. De asemenea,trebuie avute n vedere metode sau metodologii prin care s se interzic anumite ramuri"i s se permit explorarea de direcii colaterale. Una dintre strategiile generale poate fiurmtoarea:

Pot s rezolv problema (am cunotinele necesare). Definesc n mod (semi)formal.

Caut informaiile suplimentare astfel nct s am o definiie formal concret(eventual, chiar ntr-un limbaj de programare concret).


8/16

Fac planul de implementare. l execut (scriu programele" i le rulez"). Verific faptul c ceea ce am fcut este corect". Generalizez (la alte cazuri, la alte probleme).

Peste tot, cunoaterea mcar a unei pri din logica formal este indispensabil.

1.4. Modelarea

Modelarea ca metod pedagogic poate fi descris ca fiind un mod de lucru prin caregndirea elevului este condus la descoperirea adevrului, folosind un aa-numit model iutilizndu-se raionamentul prin analogie. Modelul i metoda n sine nu presupun oasemnare perfect cu cazurile reale iniial specificate, ci numai o analogie rezonabila. Eaconst n construirea unui sistem si a crui descriere coincide cu descrierea sistemuluioriginal s pn la un anumit punct, si poate avea o natur diferit i este n general maisimplificat i formalizat. Ideea este c, investignd sistemul si prin metode specifice legatede o anumit tem de lecie, se pot gsi noi soluii, care apoi pot fi translatate n concluziiasupra evoluiei sistemului de baz s. Modelarea are o mare valoare euristic colateral,

prin utilizarea ei putndu-se dezvolta spiritul de observaie, capacitatea de analiz isintez, creativitatea. Ideea ar fi s putem determina elevii s descopere singuri modelul.Astfel elevul se obinuiete s creeze noi probleme ce trebuie rezolvate, s adaptezealgoritmi cunoscui la situaii noi etc. Realitatea nconjurtoare este perceput i neleas pe

baza unor modele deja cunoscute. Dezvoltarea deprinderilor de modelare, obinuirea elevilorcu gndirea logic se realizeaz prin prezentarea exact i clar a modelelor i printransparena particularizrilor. Un exemplu edificator l constituie nvarea metodelorde elaborare a algoritmilor.Necesitatea unor formalizri se impune prin rigoarea modului

de abordare a problemei, prin sistematizarea organizrii informaiei de intrare, a exactitiiproiectrii prelucrrii i prin standardizarea ieirii. Formalizarea necesit cunotinedobndite n studiul altor discipline, fundamentate teoretic, iar accesibilitatea formalizriieste condiionat de factori specifici nivelului de cunotine dobndite anterior, de categoriade vrst, de capacitatea de asimilare (a nivelul clasei, de exemplu). Abordarea ponderat aacestor aspecte conduce la dezvoltarea deprinderilor de abstractizare, a gndirii algoritmicei sistemice. Utilizarea modelelor n realizarea algoritmilor presupune stabilirea unoranalogii i n organizarea datelor de intrare, nvarea algoritmilor este legat decunoaterea modului de organizare a datelor, de cunoaterea profund a structurilor de date

posibile a fi prelucrate uor de ctre calculator. Etapa cea mai important este cea adescoperirii algoritmului, urmat de stabilirea modului de organizare a datelor, dar

importana acestui ultim aspect este esenial n determinarea performantelor produsuluiprogram care implementeaz algoritmul. Modelarea (ca metod pedagogic) este definit caun mod de lucru prin care gndirea elevului este condus la descoperirea adevrului cuajutorul modelului, graie raionamentului prin analogie. Modelarea similar const nrealizarea unui sistem de aceeai natur cu originalul care s permit evideniereatrsturilor eseniale ale originalului. O gam variat de probleme sunt rezolvate prinmetoda backtracking. Pentru implementarea ntr-un limbaj de programare a unui algoritmelaborat prin backtracking, elevul are nevoie de un model reprezentat de un program, cumar fi cel de generare a permutrilor sau de rezolvare a problemei celor opt dame, i, prinmici modificri, el poate obine multe alte programe care implementeaz algoritmi cerezolv probleme clasice, cum ar fi: generarea aranjamentelor, combinrilor, problema

parantezelor, partiiile unei mulimi, problema celor opt turnuri etc. Similar se procedeaz nrezolvarea problemelor care necesit utilizarea stivelor sau a cozilor, folosind operaiile


9/16

elementare cu elementele acestor structuri dinamice elementare. Pentru detalii, vezi Anexal i Capitolul 6. Modelarea analogic nu presupune o asemnare perfect cu originalul, cinumai folosirea unei analogii. Momentele cunoaterii n procesul modelrii sunt:

Trecerea de la original la model.

Transformarea modelului sau experimentarea pe model. Transferul pe original a rezultatelor obinute pe model.

Verificarea experimental pe original a proprietilor obinute pe model.

Trecerea de la original la model se face prin simplificare. Se impune ca simplificareas nu fie exagerat, pentru a nu se omite trsturile eseniale ale originalului. Totodat,trebuie s nu se scape din vedere c valoarea modelului va fi apreciat prin prismaeficacitii lui, adic a posibilitilor pe care le ofer pentru atingerea scopului i c noile

informaii obinute pe baza modelului vor fi transferate cu grij asupra originalului, avnd nvedere diferena dintre model i original. Modelul devine astfel purttorul unei semnificaii,informaii, care poate fi exprimat printr-un suport material sau ideal. O clasificare amodelelor dup natura suportului sub care se vehiculeaz informaia poate fi:

Modele materiale, care au suport concret i care se folosesc foarte puinn nvarea informaticii: folosirea unui table de ah n rezolvarea problemei celoropt dame determin o rapid nelegere a mecanismului metodei backtracking ;utilizarea unei stive de monede de dimensiuni diferite pentru nelegerea rezolvriiproblemei turnurilor din Hanoi. Nu trebuie exclus posibilitatea nvrii direct peobiectul destudiu, caz ntlnit (i recomandat) n studiul structurii i arhitecturii sistemelor decalcul, unde prezentarea prilor componente ale unui sistem de calcul i a conexiunilor dintre ele, n contextul funcionalitii ca un ansamblu (sistem), este esenial.

Modele ideale (virtuale), care se exprim prin imagini, sisteme desimboluri sau semne convenionale.

nvarea informaticii prin modelare presupune dou etape, ntr-o primetap, nvarea se va face pe baza modelelor construite de profesori", etap n carese vor analiza trsturile modelului i compararea lui cu originalul. Pentru a reliefacondiiile pe care trebuie s le ndeplineasc modelul, se vor da i contraexemple. n a doua

etap, elevii vor fi deprini s construiasc singuri modele. Importanta descopeririimodelului de ctre elev const n faptul c elevul este obinuit s reprezinte ntr-o formstandard condiiile impuse de problem i-i adncete convingerea c informatica este undomeniu n care rezultatele pozitive se obin doar printr-o nlnuire logic deraionamente. Folosirea modelelor nu nseamn impunerea unor metode care trebuie reinutei aplicate orbete. Se va pune accentul pe nelegerea pailor unui algoritm i se vancuraja prezentarea oricror metode care exclud modelul i care se impun prin elegani eficien. Elevii vor fi ncurajai s-i dezvolte i s-i prezinte ideile proprii, contribuindastfel la creterea ncrederii n posibilitile lor, n valoarea ideilor lor. Ei nu trebuie s fieobligai s reproduc ideile altora, s atepte ca totul s fie prezentat de profesor, sasimileze reete, ci s descopere metode noi, s le prezinte, analizeze i perfecioneze printr-

o comunicare continu i constructiv. Folosirea modelelor n nvare deschide pentruinformatic o impresionant arie de aplicabilitate (inclusiv utilizarea ei n predarea altor


10/16

discipline, de la artele plastice la cele mai diverse domenii ale tehnicii).

1.5.Exemplificarea sau demonstrarea materialului intuitiv

Prin exemplificare sau demonstraie, n acest caz, nelegem prezentareasistematizat i organizat a unor obiecte, procese, experimente, cu scopul de a uura

nelegerea intuitiv i executarea corect a unor activiti programate. Cuvntulintuiie din titlu nseamn utilizarea oricrui raionament inductiv, n contextul temei i

bagajului de cunotine ale elevului. Utilizarea intuiiei mpreun cu exemplificarea necesarpoate implica folosirea a diverse modaliti i tehnici didactice datorit diversitiimaterialului de studiu. Exemplificarea sau demonstrarea materialului intuitiv presupuneutilizarea obiectelor reale, cum ar fi: material grafic (plane, scheme);retroproiector/videoproiector i material pretiprit; calculator (imagini grafice,multimedia, power point). in acest context putem spune c:

Prin demonstrareamaterialului intuitiv se nelege prezentarea sistematic i organizat a unor obiecte,procese etc. sau producerea unor experiene, fenomene n fala elevilor, cu scopul de auura nelegerea i executarea corect a unor activiti. Un rol deosebit l joac astfelintuiia (intuiia este o experien mental ; nseamn o simpl observare i notare a unorfapte; intuiia poate fi asimilat cu un raionament de lip inductiv). Intuiia realizeazcorelaia dintre imagine i cuvnt, fiind att surs de cunotine, ct i mijloc de verificare.Informatica nu poate fi desprins dect artificial de bazele ei intuitive i de extinderea ei nrealitatea cotidian. Convertirea principiului intuiiei n metoda demonstraiei se realizeazn funcie de materialul intuitiv : machete, grafic, film didactic, televiziune colar,software-uri de nvare. Materialul intuitiv este frecvent folosit n numeroase lecii, cum

ar fi:

nvarea algoritmilor de sortare, unde prin diferite moduri dereprezentare sunt urmrite grafic valorile care se compar i se schimb ntre ele,conducnd laordonarea irului.

nvarea metodei backtracking, unde folosind materialul natural se urmreteformarea soluiei prin avansri i ntoarceri repetate.

Vizualizarea ocuprii i eliberrii zonelor de memorie prin alocareadinamic a variabilelor.

Ilustrarea modului de lucru cu elementele listelor simplu i dublu nlnuite, a

stivelori a cozilor.

Echilibrarea arborilor binari (arbori AVL).

innd cont de eficiena transmiterii informaiei prin mijloacele vizuale (inclusivInternet) i de orientarea cu predilecie spre mijloacele de informare rapid care solicit attmemoria vizual, ct i cea auditiv i formarea involuntar a unui public consumator deinformaie audio-video. o orientare a metodelor i procedeelor didactice n vedereaexploatrii acestei stri de lucruri creeaz un avantaj aparte procesului instructiv-educativ.Crearea unor filme (casete video) didactice care s urmreasc cu exactitate programacolar creeaz faciliti de predare multor discipline i ar permite elevului s poat

revizualiza predarea lectici. Aceasta ar putea elimina ambiguitile sau golurile create demomentele de neatenie din timpul predrii i ar constitui un veritabil profesor la


11/16

purttor al elevului. Este evident c acest mijloc didactic nu poate nlocui (nici mcarsuplini) exerciiul individual i nici prezena efectiv a cadrului didactic. Efortul profesoruluieste ns cu totul special. Nu este suficient ca un elev s vad un material, el trebuienvat s vad. Poate c n acest moment ar trebui s aducem n discuie euristicile incurajarea creativitii. Se pot pune n eviden chiar euristici pentru dezvoltarea

creativitii:

ncercai s avei ct mai multe idei. Cu ct sunt mai multe, cu att putei selectacteva bune".

Inversai" (reformulai, reiterai, punei ntr-un alt context etc.) problema. Ghicii" o soluie la ntmplare (chiar urmrind un Dicionar...). Gndii-v la ceva distractiv, apropo de utilizrile posibile ale rezolvrii. Gndii-v la probleme similare i la soluiile acestora, chiar n contexte

diferite. Concepei o list general explicativ" de cuvinte-cheie, proprieti utile,

stimulente .a.m.d. care au ct de ct legtur cu tema n cauz.

1.6. Metoda exerciiului

La modul cel mai general, exerciiile pot fi privite ca aciuni concrete efectuatecontient i repetat n scopul dobndirii unor priceperi i deprinderi (mai rarcunotine) noi, pentru a uura anumite activiti i a contribui la dezvoltarea unoraptitudini. Avantajele metodei exerciiului sunt:

Se poate forma o gndire productiv, creatoare, cu implicaie financiar. Se ofer posibilitatea ctigrii unei anumite independene. Se ofer posibilitatea iniierii unui dialog-conversaie cu obiective precise

asupra unor metode i soluii. Se activeaz atitudinea critic i poate crete discernmntul elevilor n

privina celor mai bune metode de lucru. Se ofer profesorului o anumit posibilitate de a analiza i evalua

activitatea sau performanele generale ale unui elev.

Condiia primordial de reuit este dat n principal de selecia corespunztoare a

problemelor sau exerciiilor, precum i de activitatea de ndrumare-proiectare. Prinurmare, exerciiile sunt aciuni efectuate n mod contient i repetat de ctre elev cu scopuldobndirii unor priceperi i deprinderi i chiar cunotine noi, pentru a uura alte activiti ia contribui la dezvoltarea altor aptitudini, nsuirea cunotinelor de informatic este organiclegat de exersarea utilizrii unor softuri de aplicaie, de rezolvarea unor probleme de

programare etc. Nu exist lecie n care s nu se aplice aceast metod. Alte avantaje suntconcretizate n rezultatele aplicrii ei: formeaz o gndire productiv; ofer posibilitateamuncii independente; ofer posibilitatea analizei diverselor metode i soluii de rezolvare a

problemelor; activeaz simul critic i autocritic i i nva pe elevi s-i apreciezerezultatele i metodele de lucru; ofer posibilitatea depistrii i eliminrii erorilor.

Este clar c metoda nu contribuie numai la formarea priceperilor i deprinderilor delucru cu calculatorul, ci contribuie substanial la dezvoltarea unui raionament flexibil i


12/16

operant. Pentru profesor, alegerea, formularea i rezolvarea problemelor i apoi exploatarearezultatelor obinute constituie o sarcin de importan deosebit. Alegereaproblemelor estecondiionat de programa analitic, succesiunea prezentrii noiunilor n manuale, metodelede rezolvare ce pot fi folosite i de elevii crora li se adreseaz. Formularea problemelortrebuie s in cont de noiunile cunoscute de elevi, s fie clar, concis (ncambigu) i s

foloseasc limbajul de specialitate numai n msura n care este cunoscut elevilor.Rezolvarea trebuie s aib n vedere obinerea rezultatelor pe ci clare i uor de verificat,reinerea tipurilor de raionamente folosite, deschiderea perspectivei pentru rezolvarea unor

probleme analoagc sau mai complexe. Folosirea rezultatelor obinute trebuie s vizezelmurirea coninutului activ n cunoaterea noiunilor nvate i adncirea semnificaieilor, asimilarea metodelor de rezolvare i aplicarea lor la rezolvarea altor probleme.Utilizarea pe scar larg a acestei metode a condus la o clasificare a exerciiilor i

problemelor n funcie de aportul capacitilor intelectuale necesare rezolvrii lor. nsubseciunile care urmeaz insistm asupra unor particularizri.

1.6.1. Exerciii i probleme de recunoatere a unor noiuni, formule, metode

De exemplu, elevilor li se prezint metoda backtracking. Utiliznd-o, se pot descriealgoritmii care genereaz permutrile, aranjamentele, combinrile, apoi li se poate cere sgenereze toate funciile injective, surjective, bijective definite pe o mulime cu m elemente,cu valori ntr-o mulime cu n elemente.

1.6.2.Exerciii i probleme aplicative ale unor formule sau algoritmi cunoscui

Cunoscnd modul de lucru cu clementele structurilor de date tip stiv sau coad,elevilor li se poate propune s rezolve problema parcurgerii n lime" sau n adncime" aunui graf oarecare. Exerciiile aplicative trebuie utilizate att timp ct ele trezescinteresul. Repetarea lor nejustificat poate conduce la efecte contrarii. Contraexemplelensoite de o analiz amnunit vin s sublinieze trsturile eseniale, n acelai timp,analiza eroriloreste util prin faptul c dezvluie anumite lacune n cunotinele elevilor.

1.6.3. Probleme care permit nsuirea unor noiuni

Specifice informaticii sunt problemele al cror grad de dificultate crete treptat, odat cu formarea i asimilarea noiunii, fiecare nou problem aducnd un plus dedificultate, n rezolvarea unei probleme de programare este necesar s se in seama deurmtoarele etape :

Analiza iniial a problemei prin care se stabilete formatul i natura datelor deintrare, intervalele de variaie a datelor de intrare, a variabilelor de lucru (dateintermediare), precum i formatul i intervalele de variaie a datelor de ieire. Tot n aceastetap se va stabili un algoritm (plan) de rezolvare, exprimat, eventual, n limbaj natural,

pe baza cruia se va permite fiecrui elev s lucreze independent.


13/16

Rezolvarea propriu-zis a problemei este etapa n care se realizeaztranspunerea ntr-un limbaj de programare a algoritmului stabilit n prima etap, n

prealabil, algoritmul este reprezentat n una dintre formele cunoscute, se stabilesc variabilelede lucru, forma lor de alocare, prelucrrile ce vor avea loc, apoi se trece la implementarean limbajul dorit. Dac rezolvarea se poate face pe mai multe ci, trebuie s se

sublinieze, dac este posibil, calea optim. Verificarea soluiei sau soluiilor obinute va permite elevului s-i deaseama dac soluia obinut este cea corect, n aceast etap intervine profesorul cuseturi dedate de test care s cuprind, dac este posibil, majoritatea (dac nu toate) cazurilorridicate de problem i n special cazurile critice, la limita, ale datelor de intrare.

Aceste etape cuprind n esen: nsuirea enunului; discutarea problemei i stabilireaalgoritmului de rezolvare; rezolvarea propriu-zis; verificarea soluiilor. Ele se potmodifica dup natura problemelor. Acolo unde problema permite mai multe ci derezolvare, profesorul analizeaz toate aceste ci i le selecteaz pe cele mai importante,

propunndu-le spre rezolvare pe grupe, comparnd rezultatele, avantajele i dezavantajelefiecrei metode n parte. Se va evidenia n mod obligatoriu cea mai bun soluie.

Exemplu. Se cere elevilor determinarea arborelui parial de cost minim asociat unuigraf, prin algoritmul lui Kruskal.

n prima etap:

Se analizeaz enunul.

Se verific dac elevii cunosc noiunea de arbore i de arbore parial de cost minim.

Pe tabl se deseneaz un graf oarecare, se numeroteaz nodurile i se stabilesccosturile muchiilor.

Se stabilesc datele de intrare, formatul acestora, tipul lor (deja se gndete n direciaimplementrii ntr-un limbaj de programare); n acest caz datele de intrare se vor citi dintr-un fiier text cu nregistrri de forma:

n - numrul de noduri ale grafului;

i, j , a i,j . - muchia de la nodul i la nodul y are costul a.

Fiierul va conine un numr de nregistrri de forma celor de mai sus, egal cunumrul de muchii al grafului.

Aici poate interveni profesorul, solicitnd elevilor sau prezentnd o form maicondensat a fiierului de intrare, cu nregistrri de forma:

n - numrul de noduri ale grafului;

1 i1 a1 , i l i2 a1 , i2.. . ik a 1 , i k - nodul l are vecinii i 1, i2, . . . , i k, cu ik>1, iar

costurile acestor muchii sunt a 1,il, a1,i2, .. . , a , 1,ik


14/16

2 j1a2,j1 -nodul 2 are vecinii j 1, j2,. .... .j t , cu j k>2, iar costurile acestor muchiisunt a2,j1, a2,j2, . . . , a2,jt

..................................

n-1 1 1 a n - 1 , 1 1 - nodul n-1poate avea cel mult un vecin mai mare dect el, nodul n.Dac un nod nu are vecini mai mari dect el, linia din fiierul de intrare corespunztoareacelui nod va lipsi.

Vom construi fiierul de intrare pentru graful desenat pe tabl, pe care l vom folosica prim fiier de test

n a doua etap:

Se va stabili modul de memorare a datelor de intrare. Elevii vor fi tentai s reprezintegraful printr-o matrice de adiacen (simetric), iar ntr-o alt matrice, tot simetric,costurile muchiilor - sau, n cel mai fericit caz, printr-o singur matrice, att costurilemuchiilor, ct i graful. Aici trebuie s intervin profesorul. El va sublinia risipa dememorie realizat prin acest tip de memorare i va propune sau va ncerca s obin de laelevi o memorare mai eficient (printr-un vector) a grafului i costurilor muchiilor. Se vadefini un tip de dat numit muchie:

muchie : record

i,j:byte;

a:byte;

end;

cu semnificaia c i, j sunt vrfurile muchiei, iar a - costul ei i se va aloca unvector de muchii, a crui dimensiune maxim se va stabili mpreun cu elevii. Profesorul va

prezenta Algoritmul lui Kruskal. Apoi se consider iniial arborele parial vid. Se vaselecta muchia de cost minim neselectat anterior i care nu formeaz un circuit cumuchiile deja selectate; procedeul se oprete dup selectarea a n - l muchii (< 16>,

, < 36 >). Se insist asupra criteriului de oprire, profesorul avnd dou posibiliti: sprezinte el criteriul i s verifice cu clasa de ce acesta este cel corect, sau s ncerce sobin de la clas un criteriu de oprire. Urmtoarea problem care trebuie abordat estecea a alegerii muchiei. Evident c prin ordonarea cresctoare a vectorului de muchii acesteavor putea fi selectate n ordinea cresctoare a costurilor lor, dar se pune problema eliminriimuchiilor care formeaz circuite. Aici se va obine de Ia clas o soluie, innd cont cdeterminarea componentelor conexe ale unui graf a fost deja rezolvat. Se va stabilialgoritmul de ordonare a vectorului de muchii i modul de memorare a nodurilor selectate

pe parcursul determinrii arborelui parial de cost minim. Tot n aceast etap, se vadetermina o soluie n cazul numeric prezentat n figura de pe tabl.

n a treia etap li se va propune elevilor implementarea algoritmului fie cumemorarea datelor de intrare n matrice, fie n vectorul de muchii, pe grupe de lucru. Li se


15/16

poate cerc chiar folosirea de algoritmi de sortare diferii, pentru a constata faptul c soluianu este unic i, n plus, li se va cere s determine cauza obinerii de soluii diferite, daroptime. Profesorul va supraveghea implementarea solicitnd elevilor verificarea etap cuetap a realizrii programului, prin afiarea temporar chiar a unor rezultate intermediare, nultima etap, elevii vor proba corectitudinea programului prin folosirea de date de test

construite de ei i prin noi teste propuse de ctre profesor, dar aceste teste vor fiprezentate sub form grafic, prin desen pe tabl ele., pentru ca ei s construiasc singurifiierul de intrare, n final se vor propune elevilor, spre rezolvare, probleme care s utilizezerezultatul obinut sau s foloseasc tehnici asemntoare - evident, fr a li se specificaacest lucru.

Problem. O localitate avnd n puncte vitale, legate prin strzi a cror lungime secunoate, este complet nzpezit. Primria, care nu dispune de suficiente rezerve decombustibil, este obligat s deszpezeasc un numr de strzi, astfel nct toate punctelevitale ale localitii s fie accesibile din fiecare punct i s realizeze un consum minim decarburant. S se determine strzile care trebuie deszpezite tiind c orice consum de

carburant este direct proporional cu lungimea drumului deszpezit. Exemplul prezentatsubliniaz importana i consecinele pe care le are asupra modului de rezolvare a unei

probleme modul de organizare a datelor de intrare i a celor intermediare, de lucru. Oposibil clasificare a problemelor/exerciiilor (relativ la capacitile intelectuale pentrurezolvare) ar fi:

Exerciii de recunoatere a unor noiuni (unitate curent de I/E, unitate de disc,memorie intern, comand extern, programe executabile de tip .corn sau .exe, HTTP-uri,telnet etc.).

Exerciii aplicative (programe pentru transcrierea unor formule, pseudocoduri).Aceste dou clase de exerciii sunt recomandate n special pentru fixarea unorcunotine deja predate, n acest context poate fi util o complicare gradual a enunuluiiniial, urmrindu-se memorarea mai bun a formulei sau a ideii algoritmului, cum ar fi:ncadrarea acestuia ntr-un eventual alt tip de probleme cunoscute; complicarea lui nmod progresiv n vederea utilizrii sale n alte situaii; prezentarea unor cazuri-limit care

pot conduce la rezultate eronate.

Exerciii grafice -plane, vizualizri.

Exerciii complexe - presupun o analiz mult mai detaliat a problemei n

ansamblu i implic descompunerea problemei n subprobleme, succesiv, pn n momentuln care rezolvarea subproblemelor elementare este cunoscut.

n rezolvarea exerciiilor este important crearea posibilitii ndeplinirii unei inde-pendente (individual, grup, echip). Pentru formarea unor priceperi sau abiliti legate demunca independent se poate utiliza i aa-numita formul a exerciiilor comentate. Aceastaconst n rezolvarea exerciiilor de ctre toi elevii, n timp ce un elev desemnat explic

permanent rezultatele obinute. Nu este nevoie ca aceast explicaie s fie utilizat pecalculator. Profesorul poate n orice moment s invite oricare alt elev pentru continuareaexplicaiei (n acest fel, metoda este deosebit de activ). Discuiile suplimentare suntobligatorii n acest caz. Se vor evidenia permanent avantajele i dezavantajele rezolvrilor

propuse, alte metode posibile de rezolvare, idei privind utilizarea acestor rezolvri nleciile urmtoare, particularizri ale lor n leciile anterioare.


16/16

Documents

Curs_6_7_Metodica_predarii_informaticii_Metode__tehnici__procedee_didactice_1

Curs_6_7_Metodica_predarii_informaticii_Metodetehniciprocedee_didactice_1