Πληροφορική (Γενικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 3 ώρες

Η έννοια της ταξινόμησης-Αλγόριθμος Bubble sort

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το μάθημα ξεκινάει με καταιγισμό ιδεών γύρω από την έννοια της λέξης «Ταξινόμηση». Στην συνέχεια ο εκπαιδευτικός ρωτάει τους μαθητές σε ποιους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας συναντάμε την έννοια της ταξινόμηση και καταγράφει τις απαντήσεις των μαθητών στον πίνακα. Μέσα από ερωτοαποκρίσεις βοηθούμε τους μαθητές να κατανοήσουν την αξία της ταξινόμησης και ουσιαστικά να καταλάβουν ότι το βασικό όφελος από την ταξινόμηση είναι ο χρόνος.

Στην συνέχεια ο εκπαιδευτικός, μοιράζει ένα βιβλίο εργασίας του Excel με διάφορα δεδομένα που θα χρησιμοποιηθούν για την υλοποίηση του 1ου Φ.Ε (φύλο  εργασίας). Μέσα από το φύλλο αυτό οι μαθητές θα ευαισθητοποιηθούν για την έννοια της ταξινόμηση και θα κληθούν να εφαρμόσουν έτοιμους αλγόριθμους ταξινόμησης (αύξουσα, φθίνουσα του excel) αλλά και να δημιουργήσουν κάποιους δικούς τους, να τους περιγράψουν και να καταλάβουν πως κρίνουμε έναν αλγόριθμο ως πιο αποδοτικό σε σχέση με κάποιον άλλο.

Η δεύτερη διδακτική ώρα ξεκινάει με επανάληψη των αλγόριθμων ταξινόμησης που δημιούργησαν οι μαθητές την προηγούμενη ώρα. Στην συνέχεια ο εκπαιδευτικός παρουσιάζει από το Youtube ένα βίντεο με χορευτικό συγκρότημα το οποίο παρουσιάζει (χορεύοντας) τον αλγόριθμος της φυσαλίδας. Παράλληλα ανοίγει ένα μπουκάλι ανθρακούχο νερό και το αδειάζει σε ένα ποτήρι. Ζητάει από τους μαθητές να περιγράψουν τον αλγόριθμο ταξινόμησης που είδαν και ρωτάει να του πουν εάν παρατηρούν ομοιότητες ανάμεσα στο ποτήρι με το ανθρακούχο νερό και τον αλγόριθμο (για να προκύψει το όνομα). Γράφει το όνομα του αλγόριθμου στον πίνακα. Δείχνει τον αλγόριθμος σε γλωσσομάθεια και ζητά από τους μαθητές να τον τρέξουν στον χάρτινο υπολογιστή.

Την Τρίτη διδακτική ώρα οι μαθητές καλούνται να κατεβάσουν από το edmodo ένα αρχείο scratch που υλοποιεί τον αλγόριθμος της φυσαλίδας) και να το τρέξουν. Ο εκπαιδευτικός εξηγεί ότι ο bubble sort δεν είναι ο πιο γρήγορος αλγόριθμος ταξινόμηση και προβάλλεται βίντεο (χορευτική αναπαράσταση quick sort). Τέλος μοιράζεται στους μαθητές φύλλο αξιολόγησης με ερωτήσεις ανοιχτού και κλειστού τύπου.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει ( κατά την Τρίτη διδακτική ώρα ) το παραπάνω αρχείο bubble sort.sb ( απ όπου και η εικόνα "εφώφυλλο" του σεναρίου). Πρόκειται για ένα αρχείο σε scratch, το οποίο δίνει στον μαθητή την δυνατότητα να παρακολουθήσει ( τόσο βηματική, όσο και αδιάλειπτη ) εκτέλεση του αλγορίθμου bubble sort. Επίσης παρουσιάζεται με οπτικοποιημένο τρόπο η έννοια της αντιμετάθεσης μεταβλητών.

Προαπαιτούμενα-συμβουλές παρατηρήσεις

Η υλοποίηση του παρόντος σεναρίου προϋποθέτει,  (εκτός από την χρήση των φύλλων εργασίας ) την χρησιμοποίηση δύο ακόμη βοηθητικών αρχείων που βοηθούν και είναι καθοριστικά για την σωστή εκτέλεση των δραστηριοτήτων. Όλα τα απαραίτητα αρχεία είναι διαθέσιμα σε συνδέσμους (links) απ όπου μπορείτε να τα κατεβάσετε. Οι σύνδεσμοι περιγράφονται στην Φάση 1-Ψυχολογική προετοιμασία ευαισθητοποίηση

Σε κάθε περίπτωση, εάν το κατέβασμα των αρχείων δεν είναι δυνατό από το cloud, μπορείτε να απευθυνθείτε στον συγγραφέα του σεναρίου με email, και να σας αποστείλει ηλεκτρονικά τα αρχεία.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Το παρόν σενάριο έχει ως σκοπό της διδασκαλία της έννοιας της ταξινόμησης και ειδικά την διδασκαλία του αλγορίθμου bubble sort

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
40 λεπτά
Φάση 1: Ψυχολογική προετοιμασία, ευαισθητοποίηση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
40 λεπτά
Φάση 2: Διδασκαλία εμπαίδωση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
40 λεπτά
Φάση 3: Επανάληψη αξιολόγηση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να αναγνωρίσουν την χρησιμότητα της ταξινόμησης στην καθημερινή ζωή και τους τομείς εφαρμογής της
  2. Να διακρίνουν την διαφορά στην διαχείρισης ανάμεσα σε ταξινομημένα και μη ταξινομημένα δεδομένα
  3. Να ταξινομήσουν τυχαία αριθμητικά δεδομένα και να περιγράψουν τον τρόπο που το έκαναν
  4. Να περιγράφουν τον τρόπο λειτουργίας του αλγόριθμου της φυσαλίδας
  5. Να εκτελούν στον χάρτινο υπολογιστή τον αλγόριθμο της φυσαλίδας και να αναγνωρίσουν την αξία του
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Ταξινόμηση
αλγόριθμος φυσαλίδας
bubble sort
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Το σενάριο προβλέπεται να υλοποιηθεί σε εργαστήριο της πληροφορικής με πρόσβαση στο διαδίκτυο. Απαραίτητη κρίνεται η χρήση του βιντεοπροβολέα ή κάποιου ειδικού λογισμικού προβολής στις οθόνες των μαθητών, ώστε να γίνει η παρουσίαση κάποιων εισαγωγικών εννοιών σε όλους τους μαθητές ταυτόχρονα. Τα Φύλλα Εργασίας καθώς και άλλο πρόσθετο υλικό (διαφάνειες, παρουσιάσεις, links…) παρέχονται σε ηλεκτρονική μορφή (από το cloud mega.co.nz) .
Δημιουργός Σεναρίου: ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΖΟΠΤΣΗΣ (Εκπαιδευτικός)