Πληροφορική (Γενικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

Σειριακή Αναζήτηση

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το σενάριο εντάσσεται στο μάθημα «Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον» σύμφωνα με το 1083/Γ2/05−03−1999 Υ.Α. (ΦΕΚ Β΄ 345) της Γ’ Λυκείου προσανατολισμών θετικών σπουδών και Οικονομίας και Πληροφορικής. Η ενότητα ανήκει στο 3ο κεφάλαιο του σχολικού βιβλίου «Δομές δεδομένων και αλγόριθμοι», και συγκεκριμένα στην ενότητα 3.6 με τίτλο «Αναζήτηση».

Σκοπός του μαθήματος είναι να αναπτύξουν οι μαθητές αναλυτική και συνθετική σκέψη, να αναπτύξουν δεξιότητες αλγοριθμικής προσέγγισης, δημιουργικότητα, φαντασία και αυστηρότητα στην έκφραση» (Παιδαγωγικό Ινστιτούτο [ΠΙ], 1998;Υπουργείο Εθνικής Παιδείας & Θρησκευμάτων [ΥΠΕΠΘ], 2002). Μέσα σε αυτό το πλαίσιο η διδασκαλία των διαφόρων μεθόδων όπως για παράδειγμα της σειριακής αναζήτησης δεν αποσκοπεί στην μηχανική εκμάθησή τους από την πλευρά του μαθητή, αλλά στην βαθύτερη κατανόησή τους ώστε να μπορούν με τρόπο κριτικό να τις χρησιμοποιούν, εντάσσουν, προσαρμόζουν ή/και τροποποιούν σύμφωνα με τις εκάστοτε ανάγκες των αλγορίθμων.

Το σενάριο βασίζεται στις αρχές του Εποικοδομισμού (Piaget) και του Κοινωνικού Εποικοδομισμού (Vygotsky, 1978). Οι μαθητές οικοδομούν τη γνώση μέσα από μία σειρά δραστηριοτήτων οι οποίες οδηγούν σε όλο και βαθύτερη κατανόηση του γνωστικού αντικειμένου. Η διαδικασία αυτή γίνεται ομαδοσυνεργατικά σε συνδυασμό με την ανακαλυπτική μάθηση. Στην ανακαλυπτική μάθηση σημαντικό ρόλο έχει η χρήση του λογισμικού διότι επιτρέπει τη σύνταξη, τον έλεγχο και τη διόρθωση των αλγορίθμων από τους ίδιους τους μαθητές. Οι μαθητές έχουν την ευκαιρία να μάθουν και να ανακαλύψουν τη γνώση μέσα από την ανάδραση που τους παρέχει το ίδιο το λογισμικό αφού σταδιακά μέσα από τα λάθη τους ή από αλγόριθμους που δεν δίνουν το επιθυμητό αποτέλεσμα διαπιστώνονται τα σημεία που πρέπει να διορθωθούν και κατά αυτόν τον τρόπο οδηγούνται στην κατάκτηση της γνώσης. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει χώρα μέσα στο κοινωνικό πλαίσιο της ομάδας και στη συνέχεια μέσα στην ολομέλεια όπου η κάθε ομάδα παρουσιάζει την εργασία της και τη συζητάει με τις υπόλοιπες.

Το εκπαιδευτικό σενάριο είναι διάρκειας δύο διδακτικών ωρών, κατά τη διάρκεια των οποίων τη θέση της παραδοσιακής διδασκαλίας παίρνει μία σειρά δραστηριοτήτων που αποτελούν σκαλωσιά μάθησης της μεθόδου της Σειριακής Αναζήτησης και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της.

Την πρώτη διδακτική ώρα, μέσω των δραστηριοτήτων του πρώτου φύλλου εργασίας, οι μαθητές εμπλέκονται ενεργά στην κατανόηση της λειτουργίας της Σειριακής μεθόδου Αναζήτησης. Κατά τη δεύτερη διδακτική ώρα δίνεται φύλλο εργασίας το οποίο περιλαμβάνει τρεις δραστηριότητες. Η τρίτη δραστηριότητα αφορά ταξινομημένο πίνακα του οποίου τα στοιχεία εμφανίζονται περισσότερες απο μία φορά. Γίνεται μία πεντάπλεπτη συζήτηση και δίνεται ως εργασία για το σπίτι. Αυτή η εργασία στην επόμενη διδακτική ώρα θα αποτελέσει το έναυσμα για την παρουσίαση του αλγόριθμου της δυαδικής αναζήτησης.

Η διαμορφωτική αξιολόγηση λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της υλοποίησης των δραστηριοτήτων και της παρουσίασης τους στην ολομέλεια μέσω διαδραστικού πίνακα, ενώ η τελική αξιολόγηση δίνει μία συνολική εικόνα του βαθμού επίτευξης των στόχων του σεναρίου.

Βιβλιογραφικές πηγές που χρησιμοποιήθηκαν στο σενάριο:

Βακάλη Α., Γιαννόπουλος Η., Ιωαννίδης Χ., Κοίλιας Χ., Μάλαμας Κ., Μανωλόπουλος Ι. και Πολίτης Π. (1999), Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον, ΥΠΕΠΘ, Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, Αθήνα

Καρκαμάνης Γ. (2015), Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον, Μαθηματική Βιβλιοθήκη, Θεσσαλονίκη

 

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Η Σειριακή Αναζήτηση στοιχείου σε πίνακα είναι η πιο απλή μέθοδος αναζήτησης. Συνίσταται στην προσπέλαση και τον σειριακό έλεγχο των στοιχείων ενός πίνακα για την εύρεση μίας συγκεκριμένης τιμής. Βασικό ρόλο έχει η χρήση των κατάλληλων δομών επανάληψης καθώς και των δομών επιλογής. Οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες που σχετίζονται με τη δημιουργία σύνθετων λογικών εκφράσεων για τον έλεγχο δομών επανάληψης ή δομών επιλογής.

Επίσης, για τη διαμόρφωση του αλγορίθμου Σειριακής Αναζήτησης σημαίνοντα ρόλο έχει η διάταξη των στοιχείων του πίνακα αλλά και αν τα στοιχεία του εμφανίζονται μία ή περισσότερες φορές μέσα στον πίνακα. Επομένως χρειάζεται η κατάλληλη αξιοποίηση των μεταβλητών τύπου Σημαίας προκειμένου ο αλγόριθμος να λειτουργεί αποτελεσματικά σε κάθε περίπτωση.

 

 

 

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
45 λεπτά
Φάση 1: Κατανόηση της λειτουργίας του Αλγορίθμου
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
25 λεπτά
Φάση 2: Προσαρμογή Αλγόριθμου ανάλογα με το περιεχόμενο
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
20 λεπτά
Φάση 3: Ανακεφαλαίωση - Αξιολόγηση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο πληροφορικής
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να αναγνωρίζουν τη χρησιμότητα της Σειριακής μεθόδου Αναζήτησης.
  2. Να ερμηνεύουν τις συνθήκες ελέγχου των δομών επανάληψης σε σχέση με την εμφωλευμένη δομή επιλογής
  3. Να συντάσσουν τις συνθήκες ελέγχου της δομής επανάληψης και της δομής επιλογής
  4. Να ερμηνεύουν τη λειτουργία της μεταβλητής τύπου Σημαίας (flag) και να την χρησιμοποιούν.
  5. Να τροποποιούν και προσαρμόζουν τον αλγόριθμο με βάση τα περιεχόμενα του πίνακα
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Σειριακή αναζήτηση
Πίνακας
σημαία
ταξινομημένος πίνακας
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Ο χώρος διεξαγωγής του σεναρίου είναι το εργαστήριο πληροφορικής. Οι υπολογιστές του εργαστηρίου πρέπει να διαθέτουν web browser, Scratch και τον Διερμηνευτή της ΓΛΩΣΣΑΣ. Η ύπαρξη προβολέας και διαδραστικού πίνακα θα δώσει τη δυνατότητα προβολής ή/και επίδειξης θεμάτων προς αποσαφήνιση καθώς και των εργασιών των μαθητών απο τους ίδιους.
Δημιουργός Σεναρίου: Νικολέττα Σούλα (Εκπαιδευτικός)