Πληροφορική (Γενικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 1 ώρα

Αναγκαιότητα χρήσης της δομής δεδομένων του πίνακα

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το σενάριο σχετίζεται με το πρόγραμμα σπουδών πληροφορικής της Β Λυκείου, όπου είναι σημαντικό να μπορούν οι μαθητές να μεταβαίνουν από τη δομή επανάληψης στη δομή δεδομένων του πίνακα. Η υλοποίησή του γίνεται μέσα σε ένα πλαίσιο κοινωνικού εποικοδομισμού, όπου επιχειρείται η μάθηση μέσα από μία διαδικασία προσωπικής κατασκευής της γνώσης η οποία εδράζει σε προγενέστερη γνώση, ενώ ο εκπαιδευτικός με τον καθοδηγητικό ρόλο του εμψυχώνει την ομάδα. Η μάθηση επιχειρείται μέσα από την αλληλεπίδραση με τους άλλους καθώς και με την υλοποίηση δραστηριοτήτων. Το σενάριο στηρίζεται σε μία σκαλωσιά μάθησης με τη διαπραγμάτευση εννοιών και την αξιοποίηση στοχευμένων δραστηριοτήτων στην εντολή επανάληψης Για ... από ... μέχρι που ήδη γνωρίζουν οι μαθητές.

Η επίτευξη των στόχων θα επιχειρηθεί με μία αλληλουχία δραστηριοτήτων που θα λάβουν χώρα στο σχολικό εργαστήριο πληροφορικής & εφαρμογών ηλεκτρονικών υπολογιστών (ΣΕΠΕΗΥ), όπου οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες των δύο ατόμων (ζεύγη) στον υπολογιστή με το λογισμικό «Ο Διερμηνευτής της ΓΛΩΣΣΑΣ», αναπτύσσοντας δύο αλγορίθμους σε ψευδογλώσσα, οι οποίοι θα οδηγήσουν στην ανάδειξη της αναγκαιότητας χρήσης δομών δεδομένων και συγκεκριμένα των πινάκων. Το θέμα θα προσεγγιστεί μέσα από κατάλληλα εργαλεία συγγραφής και παρακολούθησης της εκτέλεσης αλγορίθμων σε ψευδογλώσσα. Επιπλέον, με τη χρήση του πίνακα στο εργαστήριο θα επιχειρηθεί η οπτικοποίηση του αλγορίθμου. Τέλος, οι μαθητές εργαζόμενοι στα φύλλα εργασίας, έχουν την ευκαιρία χρήσης συμβολικών αναπαραστάσεων.

Το σενάριο μπορεί να επεκταθεί με αντίστοιχα παραδείγματα που υπάρχει αναγκαιότητα χρήσης πινάκων, όπως ποιοι είναι οι δέκα καλύτεροι μαθητές ενός σχολείου ώστε να αναδειχτεί η λειτουργία της ταξινόμησης ή πόσες φορές διαβάστηκε κάθε τιμή που δόθηκε ώστε να αναδειχτεί η συχνότητα στοιχείων σε πίνακα.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Με την εντολή επανάληψης Για...από...μέχρι οι μαθητές έχουν εργαστεί με σκοπό να επαναλαμβάνουν μία διαδικασία ορισμένες φορές, χρησιμοποιώντας μία μεταβλητή για τα δεδομένα που εισάγουν (π.χ. διαβάζουν 20 ποσά χρημάτων και βρίσκουν το μέσο όρο των ποσών). Ωστόσο, πολλές φορές στον προγραμματισμό, χρειάζεται τα δεδομένα να φυλαχθούν για περαιτέρω υπολογισμούς. Στο πλαίσιο αυτό, θα αναδειχτεί η αναγκαιότητα των δομών δεδομένων.

Στη βιβλιογραφία καταγράφονται διδακτικά εμπόδια που συναντούν οι μαθητές καθώς επιχειρείται η μετάβαση από τη δομή επανάληψης στους πίνακες. Για παράδειγμα δεν μπορεί να γίνει διάκριση για το πότε είναι απαραίτητη η χρήση πίνακα ή τη σύγχυση που παρατηρείται μεταξύ του δείκτη ενός στοιχείου του πίνακα με την τιμή του περιεχομένου του στοιχείου αυτού και γενικότερα με την δεικτοδότηση μεταβλητών. Έτσι, έχει προταθεί ως τεχνική διδασκαλίας η διερευνητική προσέγγιση της δομής δεδομένων των πινάκων σε κατάλληλο προγραμματιστικό περιβάλλον. Το ψηφιακό σενάριο έρχεται να συνεισφέρει στην μείωση αυτών των δυσκολιών.

Η αξιοποίηση ψηφιακών εργαλείων στο πλαίσιο του συγκεκριμένου σεναρίου είναι σημαντική και παρέχει πρόσθετη διδακτική αξία σε σχέση με την αποκλειστική αξιοποίηση του πίνακα της τάξης, αφού καθώς οι μαθητές αναπτύσσουν τον σχετικό αλγόριθμο, τον εκτελούν, παρατηρούν και απαντούν στα πρόσθετα ερωτήματα. Στο πλαίσιο του σεναρίου, ο υπολογιστής συνεισφέρει στην οικοδόμηση της γνώσης, καθώς οι μαθητές προσπαθούν να λύσουν το πρόβλημα, κάνοντας εικασίες σε αυτό που παρατηρούν και εκφράζοντας με τον δικό τους τρόπο κάποιον αλγόριθμο στο πλαίσιο της ομάδας ή στο ζεύγος των μαθητών.

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
15 λεπτά
Φάση 1: Δραστηριότητα στη δομή επανάληψης
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Πληροφορικής & Εφαρμογών Η/Υ (ΣΕΠΕΗΥ)
25 λεπτά
Φάση 2: Η αναγκαιότητα της δομής δεδομένων του πίνακα
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Πληροφορικής & Εφαρμογών Η/Υ (ΣΕΠΕΗΥ)
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να επιδεικνύουν την αναγκαιότητα χρήσης της δομής δεδομένων του πίνακα
  2. Να εξηγούν τον τρόπο μετάβασης από τη δομή επανάληψης στη δομή δεδομένων του πίνακα
  3. Να εφαρμόζουν για την επίλυση προβλημάτων αλγόριθμο με τη χρήση της δομής δεδομένων του πίνακα
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Δομή Δεδομένων
Πίνακες
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Σχολικό εργαστήριο πληροφορικής & εφαρμογών Η/Υ (ΣΕΠΕΗΥ), φύλλα εργασίας
Δημιουργός Σεναρίου: ΣΠΥΡΙΔΩΝ ΔΟΥΚΑΚΗΣ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΚΩΤΣΑΚΗΣ ΣΤΑΥΡΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΒΕΡΥΚΙΟΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ (Συντονιστής)