Estijos bendrasis ugdymas –Socialiniai mokslai

Transkriptas

1 Projektas Bendrojo ugdymo mokytojų bendrųjų ir dalykinių kompetencijų tobulinimas Projekto kodas ESFA-V Informatikos mokymo kaitos tendencijos, poreikiai ir naujovės dr. Renata Burbaitė Panevėžio Juozo Balčikonio gimnazijos IT mokytoja Kauno technologijos universiteto dėstytoja

2 Svarbiausi aspektai Kodėl reikalingi informatikos mokymo pokyčiai? Pasaulio mokslininkų ir Pasaulio Ekonomikos Forumo įžvalgos. Informatikos mokymas Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklose: kokie galėtų/turėtų būti pokyčiai? Kas svarbiausia siekiant pokyčių?

3 Informatikos apibrėžimas Tai mokslas, nagrinėjantis: Kompiuterių ir algoritminius procesus Techninės ir programinės įrangos projektavimą Taikymus ir įtaką visuomenei

4 Informatikos sritys Programavimas, programavimo paradigmos, programavimo kalbos Techninės ir programinės įrangos projektavimas Kompiuterių tinklai Grafika Duomenų bazės ir informacijos paieška Dirbtinis intelektas Informacinių technologijų taikymai Socialiniai saugumo aspektai

5 Informatika glaudžiai susijusi su: Teoriniais robotikos pagrindais Kompiuterine rega Intelektualiomis sistemomis Bioinformatika

6 Pagrindinės informatikos vystymosi kryptys Efektyvių informatikos problemų sprendimo būdų paieška Programinės įrangos projektavimas ir kūrimas Tyrimai, kurių tikslas nauji kompiuterių panaudojimo būdai

7 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (1) Kompiuterinės sistemos vis plačiau naudojamos transporto, sveikatos, farmacijos ir kitose pramonės šakose. Mokiniai, mokyklose gavę fundamentalius informatikos pagrindus, bus ne tik išprusę technologijų vartotojai, bet ir novatoriai, gebantys panaudoti kompiuterius gyvenimo kokybės gerinimui.

8 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (2) XXI a. daugelio profesijų atstovams keliami reikalavimai būti ne tik srities profesionalais, bet ir turėti informatikos mokslo žinių, kad galėtų savo srityje tinkamai naudoti šiuolaikines technologijas.

9 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (3) Sparčiai vystantis technologijoms suteikiama vis daugiau elektroninių viešųjų paslaugų, sparčiai vystosi elektroninė prekyba ir verslas. Kadangi vis daugiau informacijos perduodama ir saugoma skaitmeniniu formatu, susiduriama su saugumo ir privatumo problemomis, kurių sprendimas reikalauja pagrindinių algoritmų supratimo.

10 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (4) Mokydamiesi informatikos, mokiniai mokosi logiškai ir algoritmiškai mąstyti, kūrybiškai panaudoti problemų sprendimo būdus. Visos išvardintos sąvokos ir įgūdžiai yra taikomi daugelyje kontekstų, pradedant tiksliaisiais mokslais ir inžinerija, baigiant verslu bei humanitariniais mokslais.

11 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (5) Informatika moko uždavinių sprendimo būdų. Sprendžiant problemą, pirmiausia reikia aiškiai ir vienareikšmiškai apibrėžti reikalavimus. Tik tuomet, kai problema yra aiškiai apibrėžta, gali būti kuriamas sprendimas: parenkama techninė įranga, pritaikomi arba sukuriami algoritmai, jie realizuojami ir testuojami. Geriausio galimo sprendimo paieška reikalauja intensyvios analizės ir kūrybiškumo.

12 Informatikos mokymo pokyčių priežastys (6) Daug informatikos specialistų dirba ne tik aukštųjų technologijų įmonėse, bet ir kitose mokslo srityse, kur naudojamas kompiuterinis modeliavimas, reikia apdoroti ir vizualizuoti didelius duomenų kiekius. Norint suprasti sudėtingų sistemų veikimo principus ir apibrėžti taisykles, naudojami kompiuteriniai modeliai. Informatikos mokslo pasiekimai taip pat padeda ieškoti atsakymų į klausimą Kaip dirba žmogaus protas?, tiriant žmogaus genomą.

13

14

15

16 Kokie įgūdžiai bus reikalingi ateities profesionalams darbo rinkoje? Problemų sprendimas Kūrybiškas mąstymas Skaitmeniniai įgūdžiai Bendradarbiavimas

17 Kokias disciplinas mokiniai mėgsta labiausiai?

18 Schools must teach computer science as part of the core curriculum (1) Computer science is not just about coding. It is also about computational thinking, interface design, data analysis, machine learning, cybersecurity, networking and robotics. Learning computer science encourages creativity, problemsolving, ethics and collaboration skills which aren t just important for technical careers in the developed world, but valuable for every career in all economies.

19 Schools must teach computer science as part of the core curriculum (2) Computer science shouldn t be relegated to after-school clubs, robotics contests or hackathons. It shouldn t be accessible only at a premium but taught as part of the primary and secondary school day, accessible to all students.

20 Šalys, kuriose informatika yra (ar rengiamasi padaryti) privaloma bendrojo lavinimo programų dalimi Jungtinės Amerikos Valstijos (44 valstijose) Daugiau kaip 25 kitos šalys paskelbė apie informatikos mokymo įtraukimą į bendrojo lavinimo programas: Jungtinė Karalystė Australija Japonija Pietų Korėja Švedija Argentina Ekvadoras Italija Malaizija Tailandas

21 Informacinės technologijos Lietuvos mokyklose (dabartinė situacija) (1) 5-6 klasės (1 + 1) 7-8 klasės (1) 9-10 klasės (1 per 2 metus) klasės (bendrasis kursas: 2 per 2 metus) Informacijos tvarkymas kompiuteriu Tekstinių dokumentų kūrimas, tvarkymas ir spausdinimas Duomenų apdorojimas ir pateikimas skaičiuokle Tekstinių dokumentų maketavimas Internetas ir jo paslaugos Internetas ir jo paslaugos Saugus ir teisėtas interneto naudojimas Pateikčių rengimas ir pristatymas Pateikčių rengimas Piešimas kompiuteriu Konstravimas kompiuteriu

22 Informacinės technologijos Lietuvos mokyklose (dabartinė situacija) (2) 9-10 klasės (1 pamoka per 2 metus) Kompiuterinės leidybos pradmenys Tinklalapių kūrimo pradmenys Programavimo pradmenys klasės (išplėstinis kursas: 2 pamokos per 2 metus) Elektroninė leidyba Programavimas Duomenų bazių kūrimas ir valdymas

23 Informacinės technologijos Lietuvos mokyklose (dabartinė situacija) (3) 9 klasėje sunku tiems mokiniams, kurie nesimokė IT 8-oje klasėje. 11 klasėje labai sunku mokiniams, kurie 9 arba 10 klasėje nesimokė Programavimo pradmenų modulio, tačiau klasėje pasirinko išplėstinio kurso Programavimo modulį. Dominuoja technologijų vartotojų rengimas, trūksta dėmesio novatorių rengimui.

24 Kaip turėtų keistis informatikos mokymas? Bendradarbiavimas Verslas Universitetas Universitetas Gimnazija Gimnazija Progimnazija Progimnazija Pradinė mokykla Rezultatų fiksavimas visose grandinės dalyse Galimas sprendimas blokų grandinės (blockchain) technologija

25 Blokų grandinės (blockchain) technologija Blokai, susieti vienas su kitu grandine virtualioje erdvėje. Tai blokai, sudaryti iš transakcijų. Juos siejanti grandinė yra toks kriptografinis kodas, kuris susieja bloką su prieš tai buvusiu. Šie blokai vienas po kito taip ir seka. Tokiu būdu atsekamas blokų paveldimumas, kuris padaro tą technologiją ypatingą.

26 Blokų grandinės (blockchain) technologijos taikymo galimybės kchain/blockchain-in-education- 49ad413b9e12

27 Blokų grandinės technologijos taikymo privalumai Galimybė saugoti išsilavinimo dokumentus skaitmeniniu formatu Nėra falsifikuotų sertifikatų ir diplomų Greitai surandama informacija apie žinių lygį Sunaudojama mažiau popieriaus ain_in_education%281%29.pdf

28 Informatikos turinio kaita (1) Informatikos (informacinių technologijų) kursas turėtų būti ir 7, ir 8 klasėje. Informatikos kursas turėtų būti privalomas klasių koncentre. Per pamokas įgyti skaitmeniniai įgūdžiai turėtų būti taikomi kitų mokomųjų dalykų pamokose didesne apimtimi. Dalis klasių bendrojo kurso galėtų/turėtų būti perkelta į 9-10 klases.

29 Informatikos turinio kaita (2) Informatikos pasirenkamieji moduliai 9-10 klasėje turėtų likti, todėl, jei į 9-10 klases būtų perkelta dalis klasės kurso temų, turėtų būti skirtos 2 savaitinės valandos klasės bendrojo kurso temos turėtų būti atnaujintos ir papildytos mokymu(si) tinkamai parengti rašto darbus, apdoroti ir tinkamai pateikti tyrimų rezultatus.

30 Informatikos turinio kaita (3) klasėse mokiniams galėtų būti siūlomas didesnis pasirinkimas: Didžiųjų duomenų apdorojimas Kompiuterinis modeliavimas Mikrovaldiklių programavimas... Ypatingas dėmesys talentams: Specialios individualios programos Galimybės išbandyti savo jėgas įvairiuose konkursuose...

31 Informatikos turinio kaita (4)

32 Kuo mes turtingi? Turime daug puikių mokytojų, kurie patys inicijuoja pokyčius diegdami naujus efektyvius mokymosi metodus, kurdami ugdymo turinį. Turime daug pagalbininkų iš universitetų, vis daugiau verslo įmonių bendradarbiauja su mokyklomis ir universitetais. Turime daug talentingų mokinių jau dabar garsinančių Lietuvą.

33 Pedagoginės problemos mokant(is) informatikos (1) Naudojami mokymosi modeliai neatitinka mokinių mokymosi poreikių Mokinių motyvacijos problemos Tinkamo mokymosi konteksto pasirinkimo problemos

34 Pažinimo problemos mokant(is) Aukšto lygmens abstrakcijos informatikos (2) Žinių ir praktinių problemų sprendimo įgūdžių suderinamumas Gebėjimas susieti skirtingais kanalais įgytas žinias ir įgūdžius

35 Mokymosi turinio problemos mokant(is) informatikos (3) Turinio adaptavimas pagal konkretaus mokinio poreikius Turinio kontekstualizavimas Turinio vizualizacija

36 Mokymosi motyvacija Priežastys, skatinančios veiklos energiją ir suteikiančios jai kryptį. Vidiniai faktoriai Individo nuostatos ir lūkesčiai Ambicijos ir tikslai Išoriniai faktoriai Aiški kryptis Atlygis ir pripažinimas Nuobaudos Socialinis spaudimas ir konkurencija

37 Kas skatina mokytis? Mokausi, nes tai man naudinga ir pravers ateityje Tai, ko mokausi, man įdomu ir patenkina mano lūkesčius Suprantu, kad mokausi gerai, ir tai kelia savigarbą Jei gerai mokysiuosi patiksiu mokytojui ir/ar savo bendraklasiams Man smagu mokytis

38 Motyvacijos modelis

39 Mokymosi motyvacijos dinamika mokant(-is) programavimo pradmenų Motyvacija Labai stipri Stipri Vidutinė Silpna Labai silpna Tiesiniai algoritmai Šakotieji algoritmai Žinomo kartojimų skaičiaus ciklas Nežinomo kartojimų skaičiaus ciklas

40 Mokymosi motyvacijos dinamika mokant(-is) Motyvacija programavimo klasėse Labai stipri Stipri Vidutinė Silpna Labai silpna 9-10 klasės kurso kartojimas Funkcijos Masyvai Struktūrų masyvai Kartojimas IT VBE

41 Kaip sumotyvuoti devintokus mokytis programuoti? 6 devintokų komandos pradinius programavimo įgūdžius įgijo besirengdamos pasaulinių FLL (First LEGO League) varžybų regioniniam etapui.

42 Treniruotės fragmentas

43 Problemos sprendimas

44 Rezultatai (1)

45 Rezultatai (2)

46 Rezultatai (3)

47 Rezultatai (4)

48 Rezultatai (5)

49 Rezultatai (6)

50

51

52

53 Kūrybinis-projektinis darbas

54 Kodėl išplėstinio kurso programavimo modulį renkasi vienuoliktokai?

55

56 Sistemos, kuriose yra užduočių rinkiniai su testais

57 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (1) Didelė uždavinių duomenų bazė Uždavinių sprendimus galima rašyti įvairiomis programavimo kalbomis Pradiniai duomenys įvedami klaviatūra, rezultatai išvedami į ekraną Tinka rengiantis olimpiadoms

58 Užduoties pavyzdys Peter wants to generate some prime numbers for his cryptosystem. Help him! Your task is to generate all prime numbers between two given numbers!

59 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (2) Didelė uždavinių duomenų bazė Uždavinių sprendimus galima rašyti Pascal, C, C++, Java, Python programavimo kalbomis Pradiniai duomenys įvedami klaviatūra, rezultatai išvedami į ekraną Tinka rengiantis olimpiadoms

60 Užduoties pavyzdys

61 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (3) Didelė uždavinių duomenų bazė. Šalia uždavinio nurodyta, kokių žinių reikia norint uždavinį išspręsti, uždavinius galima susirikiuoti pagal sunkumą, išreikštą per teisingai išsprendusiųjų skaičių Uždavinių sprendimus galima rašyti įvairiomis programavimo kalbomis Tinka rengiantis olimpiadoms

62

63 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (4) Didelė uždavinių duomenų bazė. Uždaviniai klasifikuojami pagal programuotojų lygį Uždavinių sprendimus galima rašyti įvairiomis programavimo kalbomis Pradiniai duomenys įvedami klaviatūra, rezultatai išvedami į ekraną Tinka darbui klasėje ir rengiant mokinius olimpiadoms

64 Užduotis

65 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (5) Didelė uždavinių duomenų bazė Uždavinių sprendimus galima rašyti įvairiomis programavimo kalbomis Įvedamas galutinis atsakymas Tinka darbui klasėje ir savarankiškam darbui. Labai mėgsta mokiniai, kurie domisi matematika

66

67 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (6) Didelė uždavinių duomenų bazė, uždavinius galima lengvai klasifikuoti pagal sunkumą Uždavinių sprendimus galima rašyti įvairiomis programavimo kalbomis Puikiai realizuotas mokymosi rungtyniaujant metodas Tinka darbui klasėje ir rengiantis olimpiadoms

68 Kattis

69 Kattis Užduotis Sprendimas

70 Kattis: uždaviniai, kuriuos gali išspręsti dauguma klasės mokinių Hello World! Simon Says Simon Says1 Pet Aaah! Vauvau Pot Reversed Binary Numbers Modulo Ladder Server A Real Challenge Solving for Carrots Cetvrta Black Friday Popular vote Oddities Bijele Stuck In A Time Loop Cold-putter Science Take Two Stones Zamka The Easiest Problem Is This One Spavanac Kemija Jumpled Compass Mixed Fractions Apaxiaaaaaaaaaaaans! FizzBuzz Cryptographer's Conundrum Dice Cup Friday the 13th

71 Sistemos, kurios gali būti sėkmingai panaudojamos klasėje (7) Didelė uždavinių duomenų bazė, uždaviniai klasifikuojami pagal sunkumą Dalis m.m. ir visi m.m. uždaviniai sprendžiami interaktyviai Pradiniai duomenys įvedami klaviatūra, rezultatai išvedami į ekraną m.m. įdiegtas automatinis testavimas, kuris suteikė galimybę skaityti/rašyti iš/į failą Uždavinių sprendimus galima rašyti C++ programavimo kalba Puikiai realizuotas mokymosi rungtyniaujant metodas Tinka darbui klasėje ir rengiantis IT VBE

72

73

74

75 372 dalyviai, apie 20 konsultantų.

76

77

78 Adomas Paulauskas Matas Aliuškevičius

79 Host organiser special donated prize by PRACE: Silke Lang, Adomas Paulauskas (Lithuania), Attila Borics (President of the Jury) - European Union

80