UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
ANA ZGONC
POUČEVANJE PROGRAMSKIH SPREMENLJIVK Z UPORABO PROBLEMSKEGA PRISTOPA V 4. IN 7. RAZREDU
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2016
UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA
DVOPREDMETNI UČITELJ: MATEMATIKA - RAČUNALNIŠTVO
ANA ZGONC
Mentor: izr. prof. dr. JOŽE RUGELJ Somentorica: asist. mag. ALENKA ŽEROVNIK
POUČEVANJE PROGRAMSKIH SPREMENLJIVK Z UPORABO PROBLEMSKEGA PRISTOPA V 4. IN 7. RAZREDU
DIPLOMSKO DELO
LJUBLJANA, 2016
ZAHVALA
Največja zahvala gre moji družini, brez katere bi mi bilo pri študiju veliko težje!
Hvala za vso podporo, pomoč, čas, motivacijo in pozitivno energijo, ki ste mi jo brezmejno dajali vsa leta mojega študija ter tudi v času pisanja diplomskega dela. Hvala za usmerjanje in vodenje po poti tudi, ko sama nisem več znala naprej. S pomočjo vas sem bližje svojim življenjskim sanjam.
Posebna zahvala gre tudi mentorju izr. prof. dr. Jožetu Ruglju in somentorici
asist. mag. Alenki Žerovnik za vso strokovno pomoč, korektne nasvete in
spodbudne besede pri pisanju diplomskega dela.
POVZETEK
Sodobni kurikulumi na področju osnovnošolskega izobraževanja računalništva poudarjajo uporabo različnih pristopov pri poučevanju računalniških vsebin. Učitelj z izbiro različnih pristopov spodbuja učence k samostojnemu in raziskovalnemu delu. Slednje lahko udejanja s problemskim pristopom. Pri problemskem pristopu gre za učenčevo aktivno sodelovanje, kjer učenci pridobivajo informacije z raziskovanjem. Učenci raziskujejo nov pojav in ga povezujejo z dejavniki, vezanimi na njegov nastanek. Tako se znajdejo pred problemom, ki ga morajo uspešno rešiti (Brundiers, 2013).
V teoretičnem delu diplomske naloge smo opredelili projektno problemski pristop poučevanja, opisali možne načine izvedbe problemskega pristopa pri poučevanju ter utemeljili, zakaj je uporaba problemskega pristopa pri obravnavi novih računalniških konceptov primerna. V empiričnem delu smo oblikovali problemsko zasnovane naloge za usvajanje učnih ciljev razumevanja pojma spremenljivke. Naloge pokrivajo učne cilje iz sklopa Programi v učnem načrtu za neobvezni izbirni predmet računalništvo ter iz sklopa Programiranje v učnem načrtu za izbirni predmet urejanje besedil. Naloge smo uporabili pri izvedbi dveh učnih ur. Učni uri sta bili izvedeni pri neobveznem izbirnem predmetu računalništvo v 4. razredu ter pri izbirnem predmetu urejanje besedil v 7. razredu osnovne šole. Učenci 7. razreda niso imeli nikakršnih preteklih izkušenj z obravnavanim računalniškim konceptom spremenljivke. Udeleženih je bilo skupaj 32 učencev. Med reševanjem nalog je potekalo opazovanje. Opazovali smo, če se in kakšne razlike se pojavljajo v razumevanju računalniškega koncepta spremenljivke pri učencih 4. in 7. razreda, ki se s konceptom spremenljivke srečujejo prvič. Povratne informacije smo zbirali s pomočjo končnega preverjanja znanja in nestandardiziranega vprašalnika za učence.
Na podlagi rešenih nalog učencev ter končnega preverjanja novousvojenega znanja učencev smo ugotavljali ključne razlike v razumevanju računalniškega koncepta spremenljivke pri učencih 4. in 7. razreda, ki so se s konceptom spremenljivke srečali prvič.
Ključne besede:
problemski pristop, problemsko zasnovane aktivnosti, programiranje, spremenljivke in konstante.
ABSTRACT
Modern curricula in the field of primary school computer science education place emphasis on the use of different approaches to teaching computing contents. A teacher motivates pupils for autonomous and research work by choosing different approaches. These can be implemented by the problem-based approach which is an approach of an active participation where pupils collect information by researching. Pupils study a new phenomenon and connect it with the factors connected with its emergence. In this way, they face a problem which has to be solved (Brundiers, 2013).
The theoretical part of the thesis defines the project problem-based approach of teaching, describes possible ways of performing the problem-based approach while teaching, and explains why is the use of the problem-based approach suitable when new computational concepts are discussed. In the empirical part we designed problem-based tests to achieve the learning objectives of understanding the concept of a variable. The tasks contained learning objectives within the framework of Programs from the curriculum for the optional elective course Computer Science and Programming from the curriculum for the optional elective course Editing texts. The tests were used to perform two lessons which were carried out within the optional elective subject Computer Science in the 4th class and optional elective course Editing texts in the 7th grade of primary school. The pupils of the 7th grade had no previous experience with the discussed computational concept of a variable. 32 pupils attended the lecture and they were monitored while solving the tasks. We observed if and what differences occurred in understanding the computational concept of a variable with the pupils of the 4th and 7th grade who learn about the concept of a variable for the first time. The feedback was obtained by a final test and a non-standardized questionnaire.
According to the results of the completed tasks and the final test of the new knowledge of the pupils we analysed key differences in understanding the computational concept of a variable with the pupils of the 4th and 7th grade who learned about the concept of a variable for the first time.
Key words:
problem-based approach, problem-based activities, programming, variables and constants.
KAZALO
1. UVOD ... 1
2. TEORETIČNI DEL ... 2
2.1. PROJEKTNO UČNO DELO ... 2
2.1.1. VRSTE PROJEKTNEGA UČNEGA DELA ... 3
2.1.2. ZNAČILNOSTI PROJEKTNEGA UČNEGA DELA ... 4
2.1.3. ORGANIZACIJA IN POTEK PROJEKTNEGA UČNEGA DELA ... 6
2.1.4. KRITIČNO OVREDNOTENJE PROJEKTNEGA UČNEGA DELA ... 6
2.2. PROBLEMSKI PRISTOP ... 7
2.2.1. UPORABA PROBLEMSKEGA PRISTOPA PRI POUČEVANJU ... 8
2.2.2. PREDNOSTI IN OMEJITVE UPORABE PROBLEMSKEGA PRISTOPA PRI POUČEVANJU ... 10
2.3. POUČEVANJE RAČUNALNIŠTVA V SLOVENSKEM PROSTORU ... 12
2.3.1. SPLOŠNI CILJI PRI NEOBVEZNEM IZBIRNEM PREDMETU RAČUNALNIŠTVO V 4., 5. IN 6. RAZREDU TER TEMELJNI CILJI PRI PREDMETIH UREJANJE BESEDIL, MULTIMEDIJA IN RAČUNALNIŠKA OMREŽJA V 7., 8. IN 9. RAZREDU ... 13
3. EMPIRIČNI DEL ... 16
3.1. PROBLEMSKO ZASNOVANE NALOGE ZA POUČEVANJE RAČUNALNIŠTVA ... 16
3.1.1. IZVEDBA UČNE URE ... 16
3.1.2. OPIS NALOG ZA USVAJANJE ZNANJA SPREMENLJIVK S POMOČJO PROBLEMSKO NARAVNANEGA PRISTOPA POUČEVANJA ... 17
1. NALOGA ... 17
2. NALOGA ... 18
3. NALOGA ... 19
4. NALOGA ... 19
3.2. IZVEDBA V ŠOLI ... 20
3.3. ANALIZA OPAZOVANJA ... 22
3.4. ANALIZA PREVERJANJA ZNANJA ... 23
3.5. ANALIZA VPRAŠALNIKA ... 25
3.5.1. ANALIZA VPRAŠANJ ... 26
4. ZAKLJUČEK ... 33
5. VIRI IN LITERATURA ... 35
KAZALO SLIK
Slika 1: Tipi projektnega dela (Novak idr., 1990, 23). ... 3
KAZALO GRAFOV
Graf 1: Počutje učencev pri malo drugačni učni uri. ... 26Graf 2: Mnenje učencev o drugačnosti učne ure. ... 27
Graf 3: Učenčevo razumevanje nove učne snovi. ... 28
Graf 4: Želja učencev po večkratni izvedbi ure s problemskim pristopom... 31
1
1. UVOD
Vsak izobraževalni sistem teži k temu, da bi učenci znali pridobljeno znanje v bodoče koristno uporabiti. V preteklosti je v razredu moral veljati red, morala sta biti tišina in mir;
učitelj je razlagal novo učno snov, učenci pa so pisali po nareku ali odgovarjali na učiteljeva vprašanja. Pouk je potekal po tradicionalnih pristopih. Kljub različnim raziskavam na področju sprememb v poučevanju je do omenjenega prišlo le redko. Učitelji so se v večini držali ustaljenih tradicionalnih pristopov. Vmes so že prihajali do spoznanj, da le z uporabo tradicionalnih pristopov niso najbolj učinkoviti, a dlje od tega niso prišli.
Z razvojem tehnologije in človekovega življenja nasploh sta se na različnih področjih razvijala tudi izobraževanje in šolstvo. Posledično je to vplivalo tudi na razvoj področja poučevanja; pojavljale so se spremembe in prilagoditve na tem področju. Pojavile so se spremembe kurikuluma.
Sodobni osnovnošolski kurikulumi za računalništvo spodbujajo sodelovanje, poseben način razmišljanja in delovanja, samostojno delo, raziskovalno delo, izkustveno učenje, zmožnost timskega dela ter pridobivanje veščin, ki bodo koristile v poznejšem življenju. Skupek navedenih kompetenc sčasoma pridobimo z redno vključitvijo v problemski pouk oz.
usvajanjem učnih snovi s pomočjo problemskega pristopa. Učence soočamo z izbranimi problemi, vprašanji, dilemami, zagatami, ki postanejo njihovi raziskovalni izzivi (Bjedov, 2006). Do rešitev in ugotovitev prihajajo s pomočjo izkustvenega učenja.
Osrednja tema diplomske naloge je problemski pristop, s pomočjo katerega so učenci 4. in 7.
razreda usvajali novo učno snov: računalniški koncept spremenljivke. Za usvajanje nove učne snovi smo izdelali primerne naloge, ki so problemsko zasnovane. Cilj diplomske naloge je na podlagi rešenih nalog ter končnega preverjanja novousvojenega znanja ugotoviti ključne razlike v razumevanju računalniškega koncepta spremenljivke pri učencih 4. in 7. razreda, ki se s konceptom spremenljivke srečujejo prvič.
2
2. TEORETIČNI DEL
V teoretičnem delu bomo predstavili projektno učno delo, našteli in opisali vrste projektnega učnega dela, orisali organizacijo ter potek projektnega učnega dela v razredu. Dotaknili se bomo tudi kritičnega vrednotenja projektnega učnega dela. Nadalje bomo predstavili problemski pristop, njegovo uporabo v razredu, prednosti in omejitve pri uporabi le-tega v razredu. Nato bomo konkretneje predstavili uporabo problemskega pristopa pri predmetu računalništvo. Vse skupaj bomo zaključili s pregledom slovenskih veljavnih učnih načrtov za predmete računalništva ter s samim pregledom poučevanja računalništva v slovenskem prostoru.
2.1. PROJEKTNO UČNO DELO
Projektno učno delo je širši koncept, ki navadno poteka preko problemskega dela.
Kakršnekoli učne vsebine projektnega učnega dela se lotevamo problemsko. Vsako nalogo oz.
aktivnost, ki je zastavljena problemsko (uporabljen problemski pristop), skušamo izpeljati do konkretnega izdelka.
Projektno učno delo (angl. Project-Based Learning) je v terminološkem slovarju Termania definirano kot: »Gre za tako organizacijo dela, kjer posameznik ali več učencev izbere iz množice aktualnih učnih tem tisto, ki jih najbolj zanima in jim ustreza po učni zahtevnosti, da bi jo v krajšem ali daljšem času v šoli ali zunaj nje čim bolj samostojno obdelali. Taka organizacija dela presega predmetne, vsebinske in šolsko-organizacijske meje ter upošteva potrebe, izkušnje, interese učencev. Temeljna značilnost tega dela je interdisciplinarnost.
Učencem omogoča razvijanje samostojnosti, pridobivanje delovnih navad, razvijanje sposobnosti sodelovanja ipd. Značilnosti projektnega učnega dela so tematsko problemski pristop, konkretnost tematike z usmerjenostjo na življenjsko situacijo, ciljna usmerjenost in načrtovanje dejavnosti s težiščem na aktivnosti učencev, upoštevanjem interesov učencev, njihovih potreb in sposobnosti, poudarek na izkustvenem učenju, kooperativnost ipd.«
(Terminološki slovar, b. d.).
Spletna stran Buck Institute for Education navaja naslednjo definicijo: »Projektno učno delo je sistematičen način učenja, ki učence aktivno vključuje v pridobivanje temeljnih znanj in za življenje koristnih spretnosti ob uporabi raziskovalnega pristopa, ki ga učenci soustvarjajo okoli kompleksnih, avtentičnih vprašanj ali premišljeno zasnovanih izdelkov in nalog« (Buck Institute for Education, b. d.).
3
O projektnem učnem delu piše tudi spletna stran Edutopia: »Projektno učno delo je dinamičen način učenja, pri katerem učenci raziskujejo probleme in izzive iz vsakodnevnega življenja. S takšnim pristopom aktivnega učenja so učenci spodbujeni k pridobivanju poglobljenega razumevanja preučevane vsebine« (Edutopia, b. d.).
Thomas je v svojem delu z naslovom A review of research on Project-Based Learning o projektnem učnem delu zapisal naslednje: »Projektno učno delo je model organiziranja učenja v sklopu izvajanja projekta« (Thomas, 2000).
Definicij za projektno učno delo je zelo veliko, med seboj so si zelo različne. Spletna stran Buck Institute for Education ter spletna stran Edutopia zelo podobno definirata problemski pristop, saj obe govorita o učenčevem raziskovanju, katerega postavljata v ospredje. Za razliko od J. W. Thomasa spletna stran Edutopia poudari pridobivanje poglobljenega razumevanja poučevane vsebine. Kljub vsemu avtorji definicij stremijo k istim ciljem. V ospredje postavljajo aktivnost učencev, sodelovanje, razvijanje samostojnosti in kreativnosti, vse za pridobitev novega znanja. Tako pridobljeno znanje naj bi bilo dolgoročno in predvsem uporabno.
2.1.1. VRSTE PROJEKTNEGA UČNEGA DELA
Obstajajo različni tipi projektnega dela. Kilpatnick je ločil štiri tipe:
Slika 1: Tipi projektnega dela (Novak idr., 1990, 23).
PROJEKTNO DELO
PROJEKT
KONSTRUKTIVNEGA TIPA
PROJEKT USVAJANJA IN VREDNOTENJA
PROJEKT TIPA UČENJA PROBLEMSKI PROJEKT
USVAJANJE REŠEVANJE VREDNOTENJE
IZDELAVA
ZNANJA PROBLEMA IZDELKA TIPI
DOGODKA
4
Predstavljena delitev projektnega dela izhaja iz namenskosti določene aktivnosti. Tako sodijo med projekte konstruktivnega tipa aktivnosti, usmerjene h konstrukciji določenega izdelka.
Gre na primer za izdelavo nekega predmeta, to je lahko ptičja valilnica, športno igrišče, šolski časopis, seminarsko delo pri računalništvu, sprogramiran robot itd. Gre lahko tudi za načrtovanje in izvajanje določene akcije, kot je na primer urejanje šolskega igrišča, priprava šolske razstave, kulturne prireditve ipd. Pri projektu usvajanja in vrednotenja gre za ustrezno spoznavanje in vrednotenje nekega pojava, metode, npr. glasbe, filma, razstave ipd. Takšen projekt je mogoče izvajati skozi načrtovani študij o temi, ki naj bi bila obravnavana načrtno in po etapah. Projekt problemskega tipa je usmerjen, kot že sam izraz pove, k reševanju nekega problema. Sem bi lahko uvrstili tudi raziskovalne projekte. Projekt učenja sestoji iz aktivnosti, s katerimi učenci po dogovorjenem načrtu usvajajo določene spretnosti, veščine, sposobnosti ali znanja. Mnoge naštete dejavnosti lahko srečamo v naših šolah skoraj na vsakem koraku, vendar mnogokrat ne potekajo kot projekt. Pri izvajanju projekta je namreč bistven način doseganja postavljenih ciljev. Pri tem je pomembno upoštevanje zlasti dveh zahtev, ki ju postavlja projektno učno delo, in sicer:
1. V vseh predstavljenih tipih projektov je glavni nosilec oziroma izvajalec posameznih aktivnosti učenec, in to v vseh etapah projekta. Učitelj sodeluje kot pobudnik aktivnosti učencev in njihov svetovalec.
2. Potek, praviloma tudi vsebina dejavnosti, teče po določenem načrtu. Učitelj in učenci projekt načrtujejo v medsebojnem sodelovanju.
Na podlagi vseh doslej predstavljenih lastnosti in posebnosti sodi projektno učno delo med odprte učne sisteme oziroma procese, ki se odvijajo in potekajo prek določenih vsebin, organizacijskih oblik, učnih metod in tehnik k zastavljenim učnim ciljem (Novak, 1990).
2.1.2. ZNAČILNOSTI PROJEKTNEGA UČNEGA DELA
V slovenskem priročniku Projektno učno delo: drugačna pot do znanja (Novak, 1990) je avtorica zapisala: »Za projektno učno delo je značilno, da presega okvire pouka, saj se ne omejuje niti vsebinsko niti organizacijsko, pa tudi ne časovno in prostorsko na pogoje, v katerih je organiziran šolski pouk«.
Novakova nadalje opredeli značilnosti projektnega učnega dela:
- tematsko problemski (interdisciplinarni) pristop;
- konkretnost tematike z usmerjenostjo na življenjsko situacijo;
- ciljno usmerjena in načrtovana aktivnost, katere nosilci so učenci;
5
- upoštevanje interesov, potreb in sposobnosti učencev;
- kooperativnost;
- odprtost;
- poudarek na izkustvenem učenju;
- poudarek na učenju kot procesu zaradi primarno vzgojne funkcije projektnega dela (Novak, 1990).
Tudi Kraft, kar nekaj let kasneje, pod naslovom Criteria for Authentic Project-Based Learning (Kraft, 2005), navaja smernice za učinkovito projektno učno delo:
- omogoča različne učne stile;
- je usmerjeno v »realno« življenje;
- zagotavlja spodbujajoče učno okolje;
- spodbuja učenje na višjih kognitivnih stopnjah, hkrati tudi učenje osnovnih dejstev in zakonitosti;
- temelji na izkustvenem učenju;
- zagotavlja globlje razumevanje;
- je dostopno za vse učence;
- spodbuja uporabo različnih načinov komunikacije;
- zahteva usklajenost med poučevanim in ocenjevanim;
- učenci so ogovorni za lastno učenje;
- v okviru učnega načrta lahko učenci izbirajo vsebine, ki se jih želijo učiti;
- spodbuja učenje z razumevanjem;
- uporablja realne podatke iz življenja;
- pri ocenjevanju sta vrednotena učni proces in projektni izdelek;
- interdisciplinarna naravnanost vsebine projekta;
- učitelj je spodbujevalec učenja;
- želena je samoevalvacija učencev o tem, kar so se naučili (Kraft, 2005).
Novakova in Kraft navajata kar nekaj značilnosti oziroma smernic učinkovitega projektnega učnega dela. Oba poudarjata osredotočenost učencev na življenjske situacije, vnaprej natančno načrtovane aktivnosti, upoštevanje interesov učencev ter njihove notranje želje po novem znanju.
6
2.1.3. ORGANIZACIJA IN POTEK PROJEKTNEGA UČNEGA DELA
Frey je izvedbo projekta razčlenil na sedem komponent, od katerih je pet glavnih in si sledijo po določenem zaporedju, ostali dve pa sta vmesni, dopolnilni in se izvajata samo po potrebi.
Glavne etape učnega procesa v projektnem delu so po Freyevi artikulaciji naslednje:
1. iniciativa
2. skiciranje projekta 3. načrtovanje izvedbe 4. izvedba
5. sklepna faza Vmesni etapi sta še:
6. metainterakcija
7. usklajevanje (fixpunkt)
Pri projektnem učnem delu je že iniciativna faza usmerjena h konkretnemu, običajno povsem praktičnemu problemu (nalogi), ki se praviloma konča z določenim izdelkom. Zato v sklepni fazi ni več tako pomembno samo utemeljevanje rešitve problema, kot sta pomembna vrednotenje in ocenjevanje izdelka oziroma izvedbenega poteka celotnega projekta (Novak, 1990).
2.1.4. KRITIČNO OVREDNOTENJE PROJEKTNEGA UČNEGA DELA
Novakova pove: »Zavedati se moramo, da naše šole delujejo v drugačnih kulturno- zgodovinskih pogojih in kar je še posebno pomembno, v drugačnih družbeno-ekonomskih pogojih. Ne morem namreč zameriti dialektičnosti vzgoje kot družbenega pojava. Znano je, da isti vzgojni ukrepi v spremenjenih pogojih dela sprožajo drugačne vzgojne učinke. Zato je lahko nekritično uvajanje projektnega učnega dela brez upoštevanja pogojev, v katerih delajo naše osnovne šole, za naše osnovne šole nesprejemljivo, kljub očitnim prednostim, ki jih ta način dela ima. Projektnemu učnemu delu nekateri očitajo, da zanemarja sistematičnost pri obravnavanju učnih vsebin, zato s projektnim delom učencem ni mogoče zagotoviti solidnega znanja ali celovitega vpogleda v obravnavo učne vsebine, če ta ni posredovana sistematično.
Obseg znanja, ki ga učenci usvojijo s projektnim učnim delom, je bistveno manjši, kot ga je mogoče dobiti pri frontalno organiziranem pouku. Sploh pa se ni izkazalo projektno učenje kot učinkovit način dela pri storilnostno naravnanem pouku. Z njim ni mogoče v kratkem času
7
zadovoljivo usvojiti gotovih znanj, kot so formule, letnice, imena, niti spretnosti pri manipuliranju z nekim orodjem. Nekateri odklanjajo projektno delo zaradi njegovega kompleksnega pristopa k učni snovi, s čimer je omejevana, in ponekod tudi povsem ukinjena, obravnava učnih vsebin po posameznih učnih predmetih. Prepričani so, da je to velika pomanjkljivost projektnega učnega dela« (Novak, 1990).
Iz omenjenega lahko sklepamo, da pomanjkljivosti projektnega učnega dela ne smemo podcenjevati. Še bolje, celo zavedati se moramo tudi pomanjkljivosti takšnega učnega dela.
Potrebno je imeti predvsem dober občutek glede vključitve projektnega učnega dela v redno šolo ter si hkrati prizadevati k pozitivni notranji spremembi le-tega.
Literatura navaja, da s pomočjo projektnega učnega dela učenci ne pridobijo želenega nivoja znanja ter širokega oz. celovitega vpogleda v obravnavano učno snov. V tem lahko vidimo tudi nekakšno prednost, saj so učenci ob takšni obravnavi učne snovi, s pomočjo projektnega učnega dela, bolj osredotočeni na dotično učno snov, kateri se posvetijo popolnoma, o njej raziskujejo ter jo bolj ponotranjijo. Hkrati Novakova navaja, da pri usvajanju nove učne snovi, s pomočjo projektnega učnega dela, »ni mogoče v kratkem času usvojiti gotovih znanj«
(Novak, 1990). S pomočjo projektnega učnega dela učenci gotova znanja usvojijo počasneje kot sicer, vendar pa s pomočjo raziskovanja novih pojmov, s pomočjo projektnega učnega dela, povsem sami pridejo do omenjenega, zaradi česar si stvari bolj zapomnijo. Razumljivo je, da gre pri obravnavi nove učne snovi, s pomočjo projektnega učnega dela, za počasnejše in manj obsežno obravnavo raznolikih snovi, vendar s tem ni nič narobe, saj so te snovi obravnavane temeljiteje in bolj poglobljeno, ne površinsko. Učenci, kljub več pomanjkljivostim projektnega učnega dela, razvijajo samostojnost, sodelovanje, odgovornost ter samoiniciativnost.
2.2. PROBLEMSKI PRISTOP
Problemski pristop (angl. Problem-Based Learning) je v terminološkem slovarju Termania definiran kot: »Pristop k učenju in poučevanju, pri katerem so udeleženci postavljeni v situacijo reševanja problemske situacije, ki vključuje preizkušanje različnih poti in načinov reševanja. Problemi so lahko konkretne narave (navadno življenjski problemi otrok, za reševanje katerih so visoko motivirani) ali abstraktne narave, divergentnega tipa (npr. kako urediti otroško igrišče), ki predpostavljajo sočasno več alternativnih rešitev in so primarno usmerjeni v razvoj intelektualnih in čustvenih karakteristik kreativnosti, ali konvergentnega
8
tipa (npr. kako nastane kapljica vode, kako napisati določen program), ki predpostavljajo iskanje pravilnih rešitev (z več možnimi strategijami, kot so npr. po poti poskusov in zmot, z iskanjem informacij v različnih virih, z različnimi programi idr.) in so primarno usmerjeni v razvoj otrokovih meta-spoznavnih zmožnosti« (Terminološki slovar, b. d.).
Hallon pove, da je problemski pristop aktivni učni pristop, ki za glavno orodje uporablja slabo opredeljen problem, s katerim se vključi več skupin učencev, za razvoj kompleksne rešitve, ki lahko prikažejo večje število možnosti načinov učenja, povezanih področij, direktno ali posredno s samim projektom (Hallon, 2011).
O problemskem pristopu je pisal tudi Bjedov. Povedal je: »Problemski pristop temelji na principu ustvarjalnosti, v katerem slušatelj prevzema vlogo raziskovalca. Učence soočamo z izbranimi problemi, vprašanji, dilemami, zagatami, ki postanejo njihovi raziskovalni izzivi.
Problemski pristop daje učencem največjo možnost samostojnega pronicanja v bit problemskega vprašanja, kar pomeni raziskovanje in primerjanje dejstev filmskega dela ter njihovo povezovanje z lastnim izkustvom. Slušatelji s pomočjo izkustvenega učenja prihajajo do rešitve oziroma odgovora« (Bjedov, 2006).
Dr. Don Woods, profesor na univerzi McMaster, pa je problemski pristop k učenju definiral kot »vsako učno okolje, kjer problem usmerja učence«. Učno okolje mora biti torej zasnovano tako, da so učenci seznanjeni s problemom. Če ga želijo uspešno rešiti, morajo najprej usvojiti novo znanje (Woods, b. d.).
Zaslediti je mogoče, da obstaja veliko različno zasnovanih definicij problemskega pristopa pri poučevanju. Kljub različnosti definicij pa vse stremijo k istim ciljem. Učno okolje je eden od ključnih faktorjev, v katerem učenci samostojno in s pomočjo raziskovanja pridobivajo nova znanja. Učenci morajo biti ob tem aktivni, inovativni ter kreativni. Pridobljeno znanje naj bi bilo trajno ter namensko pridobljeno za dolgotrajno uporabo s pomočjo lastnih izkušenj iz preteklosti.
2.2.1. UPORABA PROBLEMSKEGA PRISTOPA PRI POUČEVANJU
Izvajanje problemskega pristopa v šolah je bistveno drugačno od izvajanja tradicionalnega pouka. Gre za zahtevnejšo obliko dela, tako za učitelja kot tudi za učence.
Azer obravnava 12 korakov za izvajanje »čistega problemskega pristopa« (Azer, 2011):
9 - priprava šol na spremembe
- oblikovanje novega odbora učnih načrtov in delovnih skupin zanje
- izdelava novih problemskih učnih načrtov in opredeljevanje rezultatov izobraževanja - iskanje dokazov od izvedencev in problemskega pristopa
- planiranje, organiziranje in reševanje
- učenje moderatorjev problemskega pristopa in definiranje ciljev moderiranja - predstavitev programa problemskega pristopa učencem
- uporaba treh pokazateljev za podporo prikaza programa problemskega pristopa
- preoblikovanje ocenjevanja, da bo bolj ustrezalo učnemu načrtu problemskega pristopa
- vzpodbujanje povratnih informacij učencev in profesorjev
- uporaba virov in ustanov za učenje, ki podpirajo samo usmerjeno učenje - nadaljnje ocenjevanje in spreminjanje
Problemski pristop pri poučevanju zahteva poseben proces; učitelj mora biti za izvedbo takega pouka primerno usposobljen, učenci pa morajo vložiti svoje že pridobljeno znanje in izkušnje za dosego rezultata oz. rešitve.
Duch nadalje navaja proces uporabe problemskega pristopa (Duch, 1995):
1. Učencem je predstavljen problem (primer, raziskovalni dokumenti, video, prikaz na primeru). Učenci potem (v skupinah) organizirajo svoje ideje in predhodno znanje, povezano s tem primerom, ter poskušajo definirati naravo problema.
2. Med razpravo učenci predstavijo svoja vprašanja, imenovana ˝učne težave˝, o delih problema, katerih ne razumejo. Te učne težave oz. vprašanja so zabeležena pri skupinah. Učence se vseskozi opogumlja, da definirajo, kar vedo – in še bolj pomembno – oz. česa ne vedo.
3. Učenci potem oblikujejo lestvico pomembnosti težav pri učenju, odkritih v vaji. Potem se odločijo, katera vprašanja bodo predstavljena celim skupinam in katera le posameznikom, ki kasneje poučujejo preostale skupine. Učenci in učitelji se prav tako dogovorijo, kateri viri bodo potrebni za raziskavo določenega problema učenja in kje se jih lahko najde.
10
4. Ko se učenci med sabo sestanejo, raziskujejo probleme pri preteklem učenju in dodajajo svoja predznanja v kontekst problemov. Učenci so opogumljeni, da povzamejo vsa svoja znanja in jih povežejo med sabo za reševanje novih problemov, s pomočjo starih. Nadaljujejo z definiranjem učnih problemov, ko nadaljujejo z reševanjem problema. Kmalu tudi ugotovijo, da je učenje proces, v katerem se vedno znova najde problem, katerega je potrebno raziskati (tudi za učitelja).
2.2.2. PREDNOSTI IN OMEJITVE UPORABE PROBLEMSKEGA PRISTOPA PRI POUČEVANJU
Problemski pristop ima, kot vse druge metode, svoje prednosti in omejitve, vstavljene znotraj učnega načrta. V nadaljevanju so navedene prednosti in omejitve problemskega pristopa (Wikipedia, b. d.):
Spodbujanje učencev – osredotočeno učenje: Pri problemskem pristopu so učenci aktivno udeleženi in imajo tudi radi to metodo. To vzpodbuja aktivno učenje in ohranja ter razvija vseživljenjsko učenje, znanja in spretnosti. Vzpodbuja samo usmerjeno učenje, pri katerem se učenci odzivajo s problemi in povečajo razvoj globokega učenja.
Podpiranje vseživljenjskega učenja: Problemski pristop poudarja vseživljenjsko učenje z razvojem potenciala v učencih, da določijo svoje cilje, poiščejo primerne vire za učenje in sprejmejo odgovornost za tisto, kar morajo vedeti. Močno pomaga tudi pri ohranjanju dolgotrajnega znanja.
Poudarek na razumevanju, ne na dejstvih: Problemski pristop osredotoča učence na iskanje rešitev v resničnem življenju in ustreznem poznavanju ozadij problemov.
Globoko učenje in konstruktivno učenje: Problemski pristop vzpodbuja globoko učenje z vključevanjem učencev pri sodelovanju učenja učnih modelov. Povezujejo koncepte, katere raziskujejo z vsakodnevnimi aktivnostmi, in si delijo svoja znanja in razumevanja. Učenci tudi aktivirajo svoja predznanja in gradijo na že obstoječem konceptualnem okviru.
Izboljšanje samoučenja: Učenci sami rešujejo probleme, ki so jim dodeljeni, tako pokažejo več zanimanja in odgovornosti za svoje učenje. Sami bodo poiskali vire za raziskavo artiklov, člankov in internetnih virov, za ta namen. Tako se opremljajo z več
11
strokovnosti v iskanju virov v primerjavi z učenci, ki uporabljajo običajne učne metode.
Izboljšanje svojih sposobnosti in sodelovanja v skupinskem delu: Projekt skupnega učenja je bolj poučevanje sodelovanja v skupinah. Ekipe ali skupine rešujejo relevantne probleme sodelovanja, spodbujajo učenčevo sodelovanje, skupinsko delo in povečajo medsebojna znanja. V njih spodbuja kvalitete vodenja ter jih nauči, da se znajo odločiti po lastni vesti in dati konstruktivne odgovore preostalim v skupini.
Samomotivacijski odnos: Raziskave kažejo, da imajo učenci raje razredni problemski pristop kot tradicionalne pristope. Procentualno povečanje udeleževanja učencev in njihov odnos do tega pristopa kaže povsem jasno, da so zelo samomotivirani.
Dejansko je bolj fascinantno, stimulativno in ena od boljši učnih metod, ker je bolj gibljiva in zanimiva za učence. Učenci v takem okolju učenja uživajo, ker je manj utrujajoče in bolj samostojno. Vsi ti dejavniki naredijo učence bolj samomotivirane, učenje jih zanima tudi, ko zaključijo s srednjo šolo ali fakulteto.
Izboljša sodelovanje med učitelji in učenci: Ker so učenci bolj samomotivirani, dobro sodelujejo v skupinah, se samostojno učijo, učitelji, ki so delali v obeh sistemih, tradicionalnem in problemskem pristopu, imajo raje problemski pristop. Oni tudi vedo, da problemski pristop uči boljše vzgoje, pomembnejši jim je učni načrt in z njim konjugtivno rastejo tudi učenci.
Višji nivo učenja: Učenci, ki uporabljajo problemski pristop, dosegajo več točk kot učenci na tradicionalni smeri, in sicer zaradi svojih navad, reševanja problemov, samopomočnih tehnik zbiranja podatkov in obnašanja do znanosti. To je zato, ker imajo aktivno predznanje in ga povezujejo z že prej naučenimi podatki, bolj pa delajo na predstavljenih podatkih, ki jim pomagajo k lažjemu razumevanju in dojemanju znanj.
Cencič in Cencič v priročniku navajata omejitve oz. slabosti uporabe problemskega pristopa pri tako nastalem problemskem pouku. V naslednjih točkah torej navajamo omejitve in slabosti problemskega pouka (Cencič, Cencič, Škerl, Skribe-Dimec, Stepančič, 2002):
pri reševanju problemov učenci pridejo do znanja bolj počasi;
znanje je manj sistematično;
manj primeren je za manj uspešne učence;
12
potrebnih je več pripomočkov, učni rezultati so bolj tvegani;
ni primeren za učne vsebine, katerih namen je enostavno reproduciranje in neposredna zapomnitev;
omejitve, ki izvirajo iz pogoste šibke izhodiščne ravni učencev (neustvarjalnosti, pomanjkljivega predznanja idr.);
je zahtevnejša oblika dela za učitelja;
nekateri vzroki za slabo zastopanost problemskega pouka: pomanjkanje časa, preobsežni učni načrti, preveliki razredi, pomanjkanje pripomočkov.
Zaradi znanih prednosti uporabe problemskega pristopa pri poučevanju ima veliko didaktikov reševanje problemov za najvišjo obliko učenja. Številni didaktiki so mnenja, da je omenjena metoda prispevala k napredku celotne civilizacije. Tudi nekatere omejitve, pri uporabi problemskega pristopa pri poučevanju, botrujejo k temu, da z novimi učnimi snovmi, ki so v začetku postavljene kot problem, učenec ne pridobi le novega znanja, ampak usvoji tudi metode in postopke za reševanje le-teh v bodoče, hkrati tudi občutek za čas in organizacijo dela nasploh. Če je največja omejitev, kot jo omenja Novakova, to, da je obseg znanja, ki ga usvojijo učenci, »bistveno manjši kot pri frontalni obliki pouka« (Novak, 1990), pa je le-ta pri obravnavi s pomočjo problemskega pristopa močno razširjen in poglobljen.
2.3. POUČEVANJE RAČUNALNIŠTVA V SLOVENSKEM PROSTORU
V slovenskih osnovnih šolah je bila informacijska tehnologija prvič predstavljena v začetku osemdesetih let prejšnjega stoletja. Na nacionalni ravni se je načrtno začela uvajati šele v sredini devetdesetih let dvajsetega stoletja, s projektom RO – računalniško opismenjevanje, ki je poskrbel za osnovno računalniško opremo in izobraževanje za uporabo le-te v slovenskih šolah. Cilj projekta je bil izvesti široko računalniško izobraževanje za učitelje in ravnatelje, opremiti vse osnovne in srednje šole z IKT in programsko opremo ter omogočiti raziskovanje in razvoj uporabe računalnikov v šolah, s tem pa ustvariti sodobnejši, aktivnejši pouk ter sodobno vodenje in poslovanje šole (Tišler, Černilec, Vehovec, Korošec, Brezovar, Pungartnik, 2006).
Sprva je bilo računalništvo neobvezen predmet, pri čemer so računalnike uporabljali le v namene učenja programiranja. V začetku vpeljevanja računalnikov v slovenske šole ni bilo
13
izdelanega ustreznega sistema za usposabljanje učiteljev, kar je predstavljalo veliko oviro, saj je bila računalniška oprema na razpolago učiteljem in učencem, vendar je bila pogosto neizkoriščena, ker je učitelji niso znali primerno uporabiti pri pouku (Tišler, Černilec, Vehovec, Korošec, Brezovar, Pungartnik, 2006).
Kot že omenjeno, je bilo v začetku vpeljave računalništva v šole računalništvo neobvezen predmet in računalniki so se, kot že omenjeno, uporabljali le v namene učenja programiranja.
Izoblikovali so se trije obvezni izbirni predmeti: urejanje besedil, multimedija in računalniška omrežja, katere lahko izberejo učenci v tretjem triletju osnovne šole, to je v 7., 8. in/ali 9.
razredu.
Pri izbirnem predmetu računalništvo – urejanje besedil pridobijo učenci osnovna znanja, ki so potrebna za razumevanje in temeljno uporabo računalnika, pri predmetu računalniška omrežja in multimedija pa se ta znanja spiralno nadgradijo, poglobijo in razširijo (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002). Skupinsko delo, problemsko učenje, izbiranje vsebin glede na zanimanje in sposobnost učencev ter upoštevanje njihovih idej, individualizacija, vključevanje različnih socialnih aktivnosti, povezovanje med predmeti, sodelovanje z zunanjimi strokovnjaki, šolami in ustanovami ter razvijanje različnih strategij mišljenja so osnovne oblike dela pri predmetu (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002).
S šolskim letom 2014/ 2015 se je na nekaterih osnovnih šolah, v drugem triletju, to je v 4., 5.
in/ali 6. razredu, začel prvič izvajati novi neobvezni izbirni predmet računalništvo, ki učence seznanja z različnimi področji računalništva. Predmet ne temelji na spoznavanju dela s posameznimi programi, ampak učence seznanja s temeljnimi računalniškimi koncepti in procesi (UN RAČUNALNIŠTVO, 2013). Namen predmeta je pridobitev znanj, ki so prenosljiva, torej v pomoč pri ostalih predmetih ter uporabna v poznejšem življenju.
2.3.1. SPLOŠNI CILJI PRI NEOBVEZNEM IZBIRNEM PREDMETU RAČUNALNIŠTVO V 4., 5. IN 6. RAZREDU TER TEMELJNI CILJI PRI PREDMETIH UREJANJE BESEDIL, MULTIMEDIJA IN RAČUNALNIŠKA OMREŽJA V 7., 8. IN 9. RAZREDU
Pri neobveznem izbirnem predmetu računalništvo, v 4., 5. in/ali 6. razredu, naj bi učenci usvojili nekaj splošnih ciljev predmeta. Pri predmetu učenci (UN RAČUNALNIŠTVO, 2013):
spoznavajo temeljne koncepte računalništva,
14
razvijajo algoritmični način razmišljanja in spoznavajo strategije reševanja problemov,
razvijajo sposobnost in odgovornost za sodelovanje v skupini ter si krepijo pozitivno samopodobo,
pridobivajo sposobnost izbiranja najustreznejše poti za rešitev problema,
spoznavajo omejitve človeških sposobnosti in umetne inteligence,
se zavedajo omejitev računalniških tehnologij,
pridobivajo zmožnost razdelitve problema na manjše probleme,
se seznanjajo z abstrakcijo oz. poenostavljanjem,
spoznavajo in razvijajo zmožnost modeliranja,
razvijajo ustvarjalnost, natančnost in logično razmišljanje,
razvijajo in bogatijo svoj jezikovni zaklad ter skrbijo za pravilno slovensko izražanje in strokovno terminologijo.
Temeljni cilji, ki naj bi jih učenci usvojili pri predmetu urejanje besedil, so (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002):
v obravnavanem programu uporabiti ustrezni ukaz
urediti sliko v besedilu
razložiti, zakaj ima računalnik več enot
prepisati datoteke iz ene računalniške enote v drugo
predstaviti informacijo z več podatki
opredeliti kriterije, po katerih vrednotimo kakovost strojne opreme računalnika
opisati področja, kjer so uporabljali računalnik
opisati naloge strojne in programske opreme računalnika
našteti različne načine zapisa podatkov
iz informacije izluščiti dejstva
Temeljni cilji, ki naj bi jih učenci usvojili pri predmetu računalniška omrežja, so (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002):
z urejevalnikom besedil dopolniti besedilo in ga urediti
vnesti in oblikovati podatke v preglednico
uporabiti ustrezni risarski program za dopolnitev že izdelane računalniške slike
15
selektivno uporabiti podatke iz omrežja internet
razložiti, kaj pomeni za kakovost informacije preveč oziroma premalo podatkov
razložiti, zakaj uporabljamo različno programsko opremo
razložiti vpliv napačnih oziroma narobe razumljenih podatkov na kakovost informiranja
poslati sporočilo po elektronski pošti
odgovoriti na prejeto sporočilo
Temeljni cilji, ki naj bi jih učenci usvojili pri predmetu multimedija, so (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002):
uporabiti slikovne, zvočne in druge podatke z interneta
ovrednotiti podatke na internetu, jih dopolniti in vključiti v svojo predstavitev
razložiti, zakaj je multimedijska predstavitev informacije bolj kakovostna od monomedijske
predstaviti informacijo z več mediji
izdelati preprosto računalniško predstavitev informacije
Vsi omenjeni cilji, ki naj bi jih učenci dosegli tekom usvajanja znanja računalništva v drugi in tretji triadi osnovne šole, izhajajo iz veljavnih učnih načrtov.
Ministrstvo za šolstvo, znanost in šport ter Zavod RS za šolstvo sta izdala učni načrt za izbirni predmet računalništvo, za 7., 8. in 9. razred, že leta 2002 ter učni načrt za neobvezni izbirni predmet računalništvo, za 4., 5. in 6. razred, kasneje, šele leta 2013. Vse do danes učna načrta ostajata enaka. Izbirni predmet računalništvo tretje triade se deli na tri neobvezne izbirne predmete računalništva – urejanje besedil v 7. razredu, multimedija v 8. razredu in računalniška omrežja v 9. razredu. Vsi izbirni predmeti računalništva se izvajajo po 1 šolsko uro na teden, kar pomeni 35 šolskih ur letno.
V učnem načrtu, za neobvezni izbirni predmet računalništvo za 4., 5. in 6. razred, je moč zaslediti velik poudarek na projektnem in problemskem delu. V sklopu končne ocene morajo učenci, v okviru projektne naloge, poiskati in oblikovati primerno problemsko nalogo, ki jim predstavlja izziv. Učenci novih znanj ne pridobivajo pred začetkom projektne naloge (na zalogo), temveč takrat, ko jih potrebujejo za nadaljevanja dela (UN RAČUNALNIŠTVO, 2013). Vsaka projektna naloga naj bi tako učencem dala veliko novega znanja ter spretnosti;
16
gre za reševanje sprotnih situacij, za prilagajanje, sodelovanje s sošolci (če se dela v skupinah) ter za oblikovanje skupnih kompromisov.
3. EMPIRIČNI DEL
V okviru empiričnega dela diplomske naloge so bile oblikovane problemsko zasnovane naloge, prek katerih učenci usvajajo nov računalniški koncept – programske spremenljivke.
Problemsko zasnovane naloge so bile uporabljene za usvajanje nove učne snovi, v okviru neobveznega izbirnega predmeta računalništvo, ki se izvaja v 4. razredu, in v okviru obveznega izbirnega predmeta urejanje besedil, ki se izvaja v 7. razredu, z namenom ugotovitve razlik v pridobljenem novem znanju, usvojenem s pomočjo problemskega pristopa.
3.1. PROBLEMSKO ZASNOVANE NALOGE ZA POUČEVANJE RAČUNALNIŠTVA
V nadaljevanju sledita podrobnejši opis nalog za usvajanje znanja spremenljivk s pomočjo problemskega pristopa ter opis izvedbe učnih ur v razredu.
3.1.1. IZVEDBA UČNE URE
Učna ura, izvedena z uporabo problemskega pristopa za usvajanje nove učne snovi, je bila najprej izvedena v 4. razredu in nato še v 7. razredu Osnovne šole dr. Pavla Lunačka Šentrupert.
V obeh razredih smo najprej počakali, da so se učenci mirno posedeli vsak za svoj računalnik ter zagnali program Scratch, kar jim je v preteklosti že postala rutina. Ko je v razredu zavladala tišina, smo začeli z razlago, ki je učence seznanila s tem, da bodo najprej dobili učne liste, na katerih so štiri različne naloge. Nadalje so izvedeli, naj naloge rešujejo čim bolj samostojno, ob nejasnosti naj prosijo za pomoč izvajalca učne ure. Poudarili smo tudi, da bomo nekaj minut pred koncem izpolnjene učne liste pobrali ter razdelili liste za preverjanje znanja, s katerimi bomo preverjali znanje, ki so ga usvojili tekom današnje učne ure. Ob koncu učne ure smo jih poprosili še za izpolnitev vprašalnika za pridobitev povratnih informacij o izvedenih učnih urah.
17
3.1.2. OPIS NALOG ZA USVAJANJE ZNANJA SPREMENLJIVK S POMOČJO PROBLEMSKO NARAVNANEGA PRISTOPA POUČEVANJA
Sestavili smo učni list s štirimi nalogami za usvajanje spremenljivk s pomočjo problemsko naravnanega pristopa računalništva. Pred reševanjem le-tega smo z učenci izvedli predtest, s katerim smo želeli zajeti stanje učenčevega predznanja, na podlagi katerega smo kasneje ugotavljali, v kolikšni meri so učenci usvojili znanje z reševanjem nalog na učnem listu.
Učni cilji nalog, skladni z učnim načrtom predmeta neobvezni izbirni predmet za 4. razred (UN RAČUNALNIŠTVO, 2013) in učnim načrtom predmeta računalništvo za 7. razred (UN RAČUNALNIŠTVO, 2002), so:
- Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka ter razliko med njima.
- Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
- Učenec zna ustvariti spremenljivko v programskem okolju Scratch.
- Učenec zna v program vključiti spremenljivko.
- Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
- Učenec zna povečati in zmanjšati vrednost spremenljivke.
1. NALOGA
Kaj si predstavljaš pod pojmom spremenljivka in kaj pod pojmom konstanta?
Napiši vse, kar ti najprej pride na misel. Nato napiši še primer spremenljivke in primer konstante.
UČNA CILJA:
- Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka.
- Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
Prva naloga od učencev zahteva predvsem njihovo širino znanja ter skok v že usvojeno znanje, ki se morda navezuje na pojme, po katerih sprašujemo. Problemska situacija prve naloge je predvsem v tem, da so učenci postavljeni pred dva popolnoma nova pojma, ki ju poskušajo prepoznati, opisati ter poleg navesti konkretne primere le-teh.
18 2. NALOGA
Znotraj okvirja leta metulj. Poskušali ga bomo ujeti. Vsak dotik z miško bo točka za nas.
Kako bi napisal program, ki bi nam povedal, kolikokrat smo ujeli metulja z miško?
Kodo programa nariši spodaj.
UČNI CILJI:
- Učenec zazna potrebo po spremenljivki.
- Učenec zna ustvariti spremenljivko v programskem okolju Scarcth.
- Učenec zna v program vključiti spremenljivke.
- Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
- Učenec zna povečati in zmanjšati vrednost spremenljivke.
Druga naloga učence postavlja v problemsko situacijo, kjer morajo sami ugotoviti, da bodo v programu morali uporabili nov računalniški koncept – spremenljivke. Posledično morajo sami ugotoviti, kako v programu Scratch konstruirati spremenljivko, jo ustrezno poimenovati ter jo nastaviti na določeno vrednost. Učenci bodo ugotovili, da morajo spremenljivki tekom programa spremeniti vrednost ob pogoju, ko je kliknjena figura; vrednost spremenljivke se bo ob kliku na figuro povečevala. Metulj se mora vseskozi premikati po prostoru, kar bodo učenci dosegli z zanko ponavljaj ter z ukazom premikanja in odboja.
Ko nalogo rešijo, si rešitve lahko izmenjajo ter se o njih pogovorijo s sosedom.
REŠITEV NALOGE:
19 3. NALOGA
Maček Muri bo z nami vadil poštevanko števila 3. Znaš prepričati Murija, da ti na zaslon izpiše poštevanko števila 3? Kodo programa nariši spodaj.
UČNI CILJI:
- Učenec zazna potrebo po spremenljivki.
- Učenec zna ustvariti spremenljivko v programskem okolju Scarcth.
- Učenec zna v program vključiti spremenljivke.
- Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
- Učenec zna povečati in zmanjšati vrednost spremenljivke.
- Učenec zazna potrebo po povečanju spremenljivke glede na poštevanko števila tri.
Tretja naloga je že nadgradnja glede na uporabo spremenljivk v programu. Tudi ta naloga učence postavi v problemsko situacijo, ko morajo sami kreirati novo spremenljivko ter jo ustrezno poimenovati. Zopet morajo učenci ugotoviti, da morajo spremenljivki, če želi maček Muri povedati poštevanko števila tri, tekom programa spremeniti oz. povečati vrednost.
Ker se da nalogo rešiti na veliko lažji, a dalji način, učitelj s pogovorom učence usmerja k izbiri oz. spremembi oz. prilagoditvi ukazov. Ko nalogo rešijo, si rešitve lahko izmenjajo ter se o njih pogovorijo s sosedom.
REŠITEV NALOGE:
4. NALOGA
Na spomladanskem plesu si je Marko kupil 8 srečk, Lija pa 4. Znaš napisati program, ki bi Marku in Liji izpisal na zaslon, koliko srečk imata skupaj? Kodo programa nariši spodaj.
UČNI CILJI:
- Učenec zazna potrebo po spremenljivki.
20
- Učenec zna ustvariti spremenljivko v programskem okolju Scarcth.
- Učenec zazna potrebo po kreiranju treh spremenljivk in poimenovanju le-teh.
- Učenec zna v program vključiti spremenljivke.
- Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
- Učenec zna spremenljivki nastaviti vrednost s pomočjo danih operatorjev.
Četrta naloga je nekoliko težja od prejšnjih nalog. Naloga učence postavlja v problemsko situacijo, kjer morajo kreirati tri nove spremenljivke ter jih ustrezno poimenovati. Dvema spremenljivkama morajo nastaviti določeno vrednost, tretji spremenljivki pa morajo želeno vrednost prirediti oz. jo nastaviti s pomočjo danih operatorjev.
Nalogo se da rešiti na lažji, a daljši način, zato učitelj s pogovorom učence zopet usmerja k izbiri oz. spremembi oz. prilagoditvi ukazov. Ko nalogo rešijo, si rešitve lahko izmenjajo ter se o njih pogovorijo s sosedom. Sklepamo, da do rešitve zadnje naloge učenci ne bodo prišli oz. rešili jo bodo le najhitrejši ter tisti, katerim je uporaba spremenljivk postala domača.
REŠITEV NALOGE:
3.2. IZVEDBA V ŠOLI
Učni uri s pripravljenimi nalogami smo izvedli 20. aprila 2016 na Osnovni šoli dr. Pavla Lunačka Šentrupert. Pri izvedbi prve blok ure so sodelovali učenci neobveznega izbirnega predmeta računalništvo (4. razred), pri izvedbi druge pa učenci izbirnega predmeta urejanje besedil (7. razred). Ker so sodelovali tudi učenci 4. razreda, smo naloge prilagodili njihovim zmožnostim (kratka, jedrnata in poenostavljena navodila). Sodelovalo je 11 učencev 4.
razreda ter 21 učencev 7. razreda.
21
Na začetku obeh učnih ur, tako v 4. kot v 7. razredu, smo učencem podali natančna navodila o poteku blok učne ure. Predstavljeno je bilo, da bo blok učna ura potekala malo drugače, kot so to navajeni običajno, ter da bodo tekom ure delali predvsem samostojno. Nismo povedali, česa se bodo naučili. Dogovorili smo se, da morajo dvigniti roko, ko rešijo posamezno nalogo. Njihove rešitve smo pregledali in v primeru pravilne rešitve so lahko nadaljevali z reševanjem naslednje naloge.
Na začetku smo učencem razdelili učne liste s štirimi nalogami (Priloga 1) ter poudarili, da ob nejasnosti in neznanju dvignejo roko ter prosijo za individualno pomoč izvajalca učne ure.
Učencem smo dali dokaj prosto pot pri reševanju. Nismo jim povedali, na kakšen način naj rešujejo posamezne naloge. Ravno zaradi tega so imeli učenci pri prvi nalogi kar nekaj težav, ko je bilo potrebno s svojimi besedami opisati spremenljivke ter konstante. Še večje težave so nastopile od druge naloge naprej. Učenci so morali sami ugotoviti bistvo naloge ter jo nato prevesti v programerski jezik. Problem je nastal že takoj zatem, ko so ugotovili, da bi potrebovali neko orodje za štetje točk, a tega niso znali generirati v okolju Scratch. Želeli smo, da bi učenci sami ugotovili način generiranja in uporabe spremenljivk v Scratchu. Ko smo ugotovili, da prihaja do vse več odprtih vprašanj v razredu, smo učencem obrazložili, da morajo sami ugotoviti kako generirati to orodje za štetje točk, da naj nalogo povežejo z vsakdanjim življenjem ter da smo nekaj podobnega že delali. Spodbujali smo jih k samostojnemu raziskovanju in odkrivanju novega.
Do ustrezne ugotovitve je v 4. razredu prišel le eden učenec, v 7. razredu pa štirje učenci.
Ostalim učencem smo, tako v 4. kot tudi v 7. razredu, do rešitve pomagali, saj smo bili časovno omejeni. V začetku smo učence usmerjali do rešitve s pomočjo tega, da smo skupaj rešili podobno nalogo, ki je učence usmerila pri njihovem problemu; to je vodilo k razumevanju želenega. Kasneje, kot omenjeno, smo zaradi časovne omejitve, predvsem preostalim učencem, ki niti z reševanjem podobne naloge niso prišli do ugotovitev, najprej razložili pojem spremenljivka in pogledali delovanje spremenljivk na konkretnem primeru – deljenje treh vrst sadja vsakega v svojo posodo, tako se število sadežev v posodi povečuje.
Peščica učencev, katerim je bila ta razlaga na koncu namenjena, je do ugotovitve in
razumevanja tega problema prišla relativno kmalu.
Velika razlika se je pokazala tudi v bralni pismenosti, predvsem med 4. in 7. razredom;
znotraj skupin ni bilo večjih razlik.
22
3.3. ANALIZA OPAZOVANJA
Učenci obeh razredov so v začetku z veliko mero motivacije poslušali navodila ter se nato z zanimanjem lotili reševanja nalog. Učenci so na začetku aktivno sodelovali ter z velikim številom idej začeli z reševanjem nalog. Delo je sicer celoten čas potekalo tekoče, vendar je bilo tekom učne ure opaziti upad motivacije nekaterih učencev. Menimo, da vzrok upada motivacije tiči predvsem v tem, da je učencem reševanje in raziskovanje novih stvari postalo monotono, saj takšnega načina dela niso vajeni pri tradicionalnem pouku; vse imajo položeno predse, vse razloženo in ponujeno, tako jim pogosto ni potrebno samostojno raziskovati. Ob naslednjem delu s problemskim pristopom bi bilo potrebno vzdrževati motivacijo na način, da bi učence pred reševanjem vsake naloge spodbudili k skupnemu razmišljanju in tvorjenju vprašanj za lažje reševanje, a brez namigovanj na končno rešitev nalog. Potruditi bi se bilo potrebno, da bi se uporaba problemskega pristopa ohranila do konca učne ure, in sicer tako, da učencem na koncu vseeno ne bi posredovali končne rešitve ter razlage le-te, temveč bi jih na končno rešitev nalog napeljali le s pomočjo reševanja podobnih primerov nalog.
Ker so se v obeh razredih učenci s spremenljivkami srečali prvič, je bilo zanimivo predvsem to, da so nekateri (trije od enajstih) učenci 4. razreda zelo dobro konkurirali z znanjem in načinom razmišljanja dvema učencema 7. razreda. Vseeno bi bilo za pričakovati, da so učenci 7. razredov bolj samostojni in imajo več izkušenj, ki bi jim pomagale pri usvajanju novih znanj in reševanju problemov.
Učenci 4. razreda so pri reševanju nalog upoštevali dogovorjena navodila. Naloge so reševali individualno. Za reševanje posamezne naloge so potrebovali veliko več časa kot učenci 7.
razreda. Največjo težavo jim je povzročalo branje nalog in posledično napačno razumevanje le-teh. Pri takšnih težavah smo učencem svetovali, naj še enkrat preberejo nalogo. Učenci so nejasnosti nato odkrili sami. Do tovrstnih težav je prišlo predvsem zaradi površnosti ter zaradi premajhnega poudarka na bralnem razumevanju med preostalim poukom. Menimo, da je bil dodatno potreben čas predvsem posledica slabše bralne pismenosti in očitno ne toliko težav z usvajanjem računalniških znanj ali problemskega načina dela.
V 7. razredu so učenci manj upoštevali dogovorjena pravila reševanja ter pri reševanju pokazali manj interesa. Za reševanje so potrebovali manj časa kot učenci 4. razreda. Videti je bilo, da so učenci koncept spremenljivke veliko lažje sprejeli in razumeli kot učenci 4.
razreda. Največjo težavo jim je povzročalo razumevanje programske kode, ko so vanjo že vključili spremenljivke, jih nato niso znali povečevati/zmanjševati, nastaviti na določeno
23
vrednost in podobno. Ko smo videli, da se ta težava pojavlja pri večini učencev, smo težavo rešili na takšen način, da smo skupaj rešili podobno nalogo, ki je učence usmerila pri njihovem problemu.
3.4. ANALIZA PREVERJANJA ZNANJA
Po zaključenem reševanju nalog ter po pretečenem razpoložljivem času so učenci dobili končno preverjanje znanja (Priloga 2), s katerim smo preverjali stopnjo usvojenih učnih ciljev.
Končno preverjanje znanja je vsebovalo tri naloge, ki se nanašajo na obravnavo učne snovi – spremenljivke. Pri prvi nalogi učenci pokažejo razumevanje pojma spremenljivka; pri drugi nalogi razumevanje programske kode; pri tretji nalogi pa gre za razumevanje besedila in posledično na podlagi besedila pisanje programske kode.
Pred začetkom reševanja preverjanja znanja smo poudarili, da se morajo učenci na list obvezno podpisati ter napisati, kateri razred obiskujejo. Poudarili smo tudi, da morajo preostala navodila prebrati počasi in natančno, da bodo pri reševanju uspešni.
Splošne informacije, ki smo jih zahtevali od učencev: spol učenca ter razred, ki ga učenec obiskuje.
V 4. razredu je sodelovalo 11 učencev. V skupini so bile 3 učenke in 8 učencev. Pokazale so se razlike pri reševanju glede na spol. Uspešnost učencev je bila relativno boljša od uspešnosti učenk; učenke so bile pri reševanju bolj natančne, medtem ko so učenci naloge reševali bolj logično ter pokazali več usvojenega znanja. Kljub temu da je bila skupina majhna, so se pokazale omenjene razlike. Menimo, da so imele vse tri učenke tudi sicer manj predznanja, saj so se začeli pojavljati problemi že pri uporabi osnovnih ukazov – za začetek programa, za premikanje ipd.
2 učenca sta po rezultatih močno odstopala od ostalih učencev. Brezhibno sta rešila prvo nalogo, kjer sta poiskala primere spremenljivk med danimi primeri, tudi tretjo nalogo, kjer je bilo potrebno združiti razumevanje besedila naloge ter nato pisanje programske kode po prebranem besedilu.
Najbolj uspešna učenca sta usvojila naslednje učne cilje:
24
Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka.
Učenec zna v program vključiti spremenljivke.
Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
Učenec zna povečati in zmanjšati vrednost spremenljivke.
Večina preostalih učencev je preverjanje znanje reševala pod povprečjem. Še največ znanja so pokazali pri prvi nalogi, kjer so morali poiskati primere spremenljivk med danimi primeri.
Druga in tretja naloga pa sta bili precej slabo rešeni. Vseeno se opazi boljše računalniško razmišljanje učencev kot učenk, kljub temu da odgovori niso bili povsem pravilni.
Izkazalo se je, da je večina učencev tako le delno usvojila naslednja dva učna cilja:
Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka.
V 7. razredu je sodelovalo 21 učencev. V skupini je bilo 12 učenk in 9 učencev. Tudi v 7.
razredu so se pokazale razlike pri reševanju glede na spol. Prevladovala je uspešnost učenk, ki so pokazale natančnost, sploh pri branju iz programske kode. Učenci so pokazali več uspešnosti pri zadnji nalogi, kjer je bilo potrebno združiti razumevanje besedila naloge ter nato pisanje programske kode po prebranem besedilu.
5 učencev/učenk je brezhibno rešilo drugo in tretjo nalogo. Zanimivo je, da so imeli ravno ti učenci, ki so brezhibno rešili ti dve nalogi, težave pri prvi nalogi, kjer je bilo potrebno le prepoznati koncept spremenljivka v različnih podanih primerih.
Najbolj uspešni učenci so usvojili naslednje učne cilje; prva dva malo manj kot naslednje tri učne cilje:
Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka.
Učenec zna v program vključiti spremenljivke.
Učenec zna spremenljivko nastaviti na neko vrednost.
Učenec zna povečati in zmanjšati vrednost spremenljivke.
25
Ostali učenci, ki so preverjanje znanja rešili povprečno, so drugo in tretjo nalogo rešili pomanjkljivo, prvo pa skoraj brez napak. Gre ravno za obratno situacijo prej omenjenim petim učencem/učenkam.
Izkazalo se je, da je večina učencev tako usvojila le naslednja dva učna cilja:
Učenec zna navesti primere konstant in primere spremenljivk.
Učenec zna razložiti pojem konstanta in pojem spremenljivka.
Opaziti je, da gre za razlike med usvojenim znanjem učencev 4. in 7. razreda. Razlog za taka razhajanja v usvojenem znanju pripisujemo predvsem temu, da je šlo za časovno stisko, ko so se učne ure izvajale, da večina učencev 4. razreda zagotovo potrebuje več časa za usvojitev določenega koncepta kot učenci 7. razreda, da so se učenci 4. razreda le redko v vsakdanjem življenju že srečali s pojmoma konstanta in spremenljivka ter da že v osnovi ne poznajo njunega pomena, ki ni nujno računalniški.
Menimo, da so rezultati preverjanja znanja dokaj realni, če upoštevamo zgoraj naštete omejitve ter še dejstvo, da so v razredu po dolgem času spet usvajali novo učno snov s pomočjo problemskega pristopa.
3.5. ANALIZA VPRAŠALNIKA
Po zaključenem reševanju končnega preverjanja znanja so učenci rešili še vprašalnik (Priloga 3). Vprašalnik vsebuje začetni informativni vprašanji po spolu in razredu, ki ga učence obiskuje. Nadalje so sledila štiri izbirna vprašanja ter dve odprti vprašanji. Od učencev smo želeli pridobiti njihovo mnenje o počutju pri učni uri, o poteku drugačne učne ure, o razumevanju nove učne snovi, o tem, ali bi si večkrat želeli takšnih učni ur ter konkretno, kaj menijo, da so se naučili in kje vse menijo, da bi pridobljeno znanje lahko v bodočnosti tudi uporabili.
Pred začetkom reševanja vprašalnika smo poudarili, naj na zastavljena vprašanja odgovorijo čim bolj realno in resnično, brez olepševanja in/ali grajanja, če eno ali drugi ni resnično;
izrazijo naj svoje mnenje. Poudarili smo tudi, naj vprašanja berejo počasi in natančno, da bodo pri reševanju uspešni.
26 3.5.1. ANALIZA VPRAŠANJ
V nadaljevanju bomo predstavili in opisali odgovore, ki so jih podali učenci pri navedenih vprašanjih. Vprašanja so bila izbirnega in odprtega tipa. Učenci so pri vprašanjih izbirnega tipa lahko izbrali odgovor med ponujenimi možnimi; pri vprašanjih odprtega tipa pa so s svojimi besedami podali odgovor oz. svoje osebno mnenje.
1. VPRAŠANJE
Pri tem vprašanju je 13 učencev odgovorilo s »SUPER«, 17 učencev s »KAR DOBRO« in dva učenca z »URA MI NI BILA VŠEČ«.
Graf 1: Počutje učencev pri malo drugačni učni uri.
Učni uri smo poskušali izpeljati na čim bolj motivacijski način. S pomočjo dobro zastavljenih nalog smo želeli v učencih vzbuditi zanimanje za nova znanja.
Največ učencev, kar 53 %, je izbralo odgovor »KAR DOBRO«, kar pomeni, da so bili delno zadovoljni s samim vzdušjem pri učni uri. Prav tako je iz rezultatov razvidno, da učenci
41%
53%
6%
Kako si se počutil/-a pri današnji učni uri?
SUPER KAR DOBRO
URA MI NI BILA VŠEČ
Kako si se počutil/-a pri današnji učni uri?
o SUPER o KAR DOBRO
o URA MI NI BILA VŠEČ
27
morda niso navajeni takšnega načina dela ali pa jih je zmotilo predvsem samostojno delo; to le predvidevamo. Glede na to, da se število otrok, ki so odgovorili s »SUPER«, kar 41 %, približuje številu prej omenjenih otrok, ki so odgovorili s »KAR DOBRO«, lahko trdimo, da so se na splošno učenci pri izpeljani učni uri počutili dobro.
2. VPRAŠANJE
Pri tem vprašanju je 30 učencev odgovorilo z »DA«, eden učenec z »NE« in eden z »NE VEM«.
Graf 2: Mnenje učencev o drugačnosti učne ure.
Iz rezultatov sklepamo, da je kar 94 % učencev zaznalo, da je ura potekala drugače kot sicer.
3% učencev, kar glede na majhen vzorec predstavlja enega učenca, pa ni zaznalo ničesar.
Morda je odraz takšnega rezultata ravno to, da smo na začetku učnih ur učence seznanili s tem, da bodo le-te morda potekale nekoliko drugače, kot so sicer vajeni.
94%
3% 3%
Ali je po tvojem mnenju ura potekala drugače, kot si sicer vajen/-a?
DA NE NE VEM
Ali je po tvojem mnenju ura potekala drugače, kot si sicer vajen/-a?
o DA o NE o NE VEM
28
Že pri opazovanju učencev med učnima urama je bilo moč ugotoviti, da so učenci sami ugotovili, da je učna ura potekala drugače, kot so sicer vajeni; kar nekaj učencev je jasno izrazilo, da je delo potekalo drugače kot sicer, da takšne vrste dela niso vajeni ter da na takšen raziskovalni način, kot so se izrazili, le redko jemljejo nove učne snovi. Vseeno je bilo moč opaziti, da nekaj učencev ni občutilo oz. zaznalo, da bi učna ura potekala kakorkoli drugače.
3. VPRAŠANJE
Pri tem vprašanju je 11 učencev odgovorilo z »DA«, 21 učencev z »DELNO« in noben učenec z »NE«.
Graf 3: Učenčevo razumevanje nove učne snovi.
Iz rezultatov sklepamo, da je kar 66 % učencev le delno razumelo obravnavano učno snov, preostalih 34 % pa je snov razumelo.
Pri opazovanju učencev med učnima urama je bilo moč ugotoviti, da je bilo v razredu kar nekaj učencev, ki so imeli težave z razumevanjem nove učne snovi, zato dobljeni rezultati
34%
66%
0%
Ali meniš, da si snov razumel/-a?
DA DELNO NE
Ali meniš, da si snov razumel/-a?
o DA o DELNO o NE
29
niso presenetljivi. Delno razumevanje ter nerazumevanje učne snovi se je kazalo predvsem v tem, da so nekateri učenci nenehno želeli dodatna pojasnila, dodatne poenostavljene primere in podobno, kar je najverjetneje posledica utečenega vsakodnevnega reda v šoli. Nekateri so za pomoč povprašali sošolce, s katerimi so skupaj prišli do rešitve. Med opazovanjem je bilo prav tako moč ugotoviti, da so si učenci med seboj raznoliki. Med seboj se razlikujejo po stopnji usvojenega preteklega znanja oz. učne snovi ter po stopnji logičnega razmišljanja.
Ravno zaradi tega sklepamo, so učenci snov razumeli različno.
3.a VPRAŠANJE
Podvprašanje tretjega vprašanja je učence spodbudilo k temu, da so premislili o razumevanju podane učne snovi – kako so jo razumeli. Učenci so napisali, da zdaj vedo, kaj so spremenljivke, da se spremenljivke lahko spreminjajo, da so snov razumeli, saj je lahka in razumljiva, čisto ob koncu učne ure, ko je bila časovna stiska, jim je bil snov razložena na podobnem primeru in nato nakazana rešitev. Učenci so napisali tudi, da menijo, da so snov razumeli, saj so dokaj hitro rešili zastavljene naloge.
4. VPRAŠANJE
Na to vprašanje smo dobili dokaj podobne ter jedrnate učenčeve odgovore. Kar 21 od 32 učencev je izrazilo, da so se naučili pomena konstant in spremenljivk, 8 od 32 učencev je izrazilo, da so se naučili, kako se spremenljivke ter konstante uporablja, 1 od 32 učencev je izrazil, da se je naučil narediti seštevanje točk, 1 od 32 učencev je izrazil, da se je naučil, kako
Če si pri prejšnjem vprašanju odgovoril/-a z DA, povej kako?
Kaj si se danes naučil/-a? Kratko opiši!
