Úvodní pokusy — metodické poznámky k hodině

Související materiály:

• Kapitola učebnice
• Plán hodiny (k použití přímo ve výuce)

Cílem této hodiny je na vlastní kůži zažít jak zadávání instrukcí, tak jejich provádění. K této zkušenosti se poté můžeme vztahovat, až budeme hovořit o jednoznačnosti a dalších vlastnostech algoritmů. Studenti také dostanou šanci si uvědomit, že kvalitní formulace pracovních postupů nemá využití jen v informatice a programování. Naopak, poznatky získané v příštích hodinách uplatní každý, kdo bude někdy s nějakými postupy pracovat. Takže každý.

Výběr zadání (papírová vlaštovka, zavázání tkaniček...) jednak podtrhuje, že je formulace instrukcí obtížnější, než si žáci myslí (tím, že to zkouší na zdánlivě zcela jednoduchých úlohách). A dále furmulace naopak ulehčuje tím, že pracuje s dobře definovaným materiálem (obdélníkový list papíru, kousek špagátu...). Obtížné je potom spíš popsat manipulaci s těmito jednoduchými předměty v prostoru.

Průběh hodiny (45 minut)

Žáci se navzájem zkouší instruovat k provedení zdánlivě banálního úkolu (papírová skládanka, uzel na provázku...). Obdobnou aktivitu zažili i v předchozích hodinách. Tentokrát se nezaměřujeme na fungování komunikace. Místo toho žáky směrujeme ke zformulování návodu, tedy pracovního postupu, který by spolehlivě fungoval i bez jejich účasti. Postupně jim proto ztěžujeme podmínky.

Po vystřídání žáci vytváří další návod, tentokrát už rovnou písemně (není třeba jim bránit v experientech, ale není to smyslem). Následně si návody vzájemně zhodnotí. Opět se zaměřují na spolehlivost: návod má vést pokaždé k očekávanému výsledku. Zásadní je dobře zvolit úkol. Pro některé třídy je lodní smyčka zdravou výzvou, pro některé je příliš obtížná (a neznámá) a lépe si poradí s vázáním tkaniček. Smyslem aktivity není (aspoň pokud se tak nerozhodneme) rozvíjet prostorovou představivost ani zručnost. Vybraný úkol by neměl být obtížný sám o sobě, obtížné má být zformulovat správný postup.

Pro některé studenty je přitom právě formulace a sepsání postupu příliš velkým soustem. I k tomu se ale dá dojít v několika krocích. Ne každý umí hned psát dobré návody. Studenti by měli pocítit, že mají nějaké nedostatky, ale neměli by být z aktivity otrávení.

V tomto případě jsme pro lepší přehled kapitolu rozdělili na dvě jednotlivé vyučovací hodiny. Pečlivé provedení aktivit studentům zabere dost času, takže na konci hodiny sotva stihnout základní reflexi. Nemá ale smysl studenty urychlovat a popohánět. Doporučujeme navázat další hodinou, kdy ze získaných zkušeností vyvodíme závěry.

Studentské zlepšováky

Ve větším kolektivu se často objeví užitečné nápady, které by neměly zapadnout. Studenti by měli dostat příležitost promyslet a prodiskutovat jejich přínosy a úskalí. Později se studenti možná dozví, že odhalili nějaký obecnější informatický princip. I proto je výhodné vzájemné seznámení s různými nápady: studenti se už tady mohou prakticky seznámit se základními koncepty a na tuto zkušenost v pozdějším výkladu navážeme.

• Odkazy („původně levý konec provazu“) nebo přímo pojmenování („bližší stranu papíru otočeného na šířku označíme S“)
• Vyhledání určením extrému („nejdelší strana vzniklého trojúhelníka“)
• Symetrie („předchozí tři kroky zopakujeme zrcadlově na druhé straně“)
• Geometrie či jiné formalismy - studenti použijí termíny jako úsečka, úhel, sever, popř. zavedou vlastní (přehyb, smyčka…)
• Podmínky se objevují poměrně zřídka, zkoušíme zde především sekvenční postupy a papíry a další pomůcky mají vhodné velikosti. Pokud ale studenti postupy zobecňují, musí řešit např. špatně odhadnutou délku provazu (a následné posunutí uzlu, nový začátek atp.)
• Naopak cykly se objevují častěji, a to jak několikanásobné opakování, tak i např. utahování „dokud to jde“ nebo posouvání okraje papíru ke druhému „dokud nelícují“