Informatyka to podstawa dla wszystkich uczniów Maciej M. Sysło UWr Wrocław, UMK Toruń syslo@ii.uni.wroc.pl, …@mat.uni.torun.pl http://mmsyslo.pl/Edukacja/Podreczniki http://mmsyslo.pl Jest to prezentacja dotycząca podręcznika Informatyka to podstawa Zespołu z Uniwersytetu Wrocławskiego. W tej prezentacji krótko charakteryzujemy ten podręcznik z naciskiem na jego nowatorskie cechy, którymi są; Przejęte podejście do pracy uczniów – podręcznik składa się propozycji projektów, które wykonują uczniowie w klasie i poza klasą i które Kształtują myślenie komputacyjne. Inne materiały będą sukcesywnie zamieszczane w witrynie mmsyslo.pl, a później także na stronie WSiPu. Znajdą się tam: Ta prezentacja Krótki wstęp do podręcznika Rozkład materiału, w którym projekty są powiązane z zapisami podstawy programowej. Program nauczania (w przygotowaniu) Artykuł na temat metody projektów (w przygotowaniu) Artykuł na temat myślenia komputacyjnego (w przygotowaniu) Scenariusze zajęć ( w przygotowaniu) Materiały dotyczące podręcznika Witryna z różnymi materiałami Komentarz do slajdów można obejrzeć w trybie Widok/Strona notatek

Informatyka to podstawa (dla każdego ucznia) Główne cechy zajęć z podręcznikiem: W miejsce lekcji – uczniowie pracują metodą projektów, znaną im np. z gimnazjum Kształtuje myślenie komputacyjne w każdym projekcie Pojawiają się elementy programowania dla każdego ucznia Przedstawiamy podręcznik, charakteryzujący się następującymi cechami, które wyróżniają go pośród innych podręczników adresowanych do tego samego przedmiotu w szkołach ponadgimnazjalnych. Zajęcia polegają na wykonywaniu przez uczniów projektów – projekty uczniowie wykonywali już w gimnazjum. Tutaj proponujemy jednolity sposób charakteryzacji projektów. We wszystkich działaniach uczniów jest kształtowane myślenie komputacyjne, nawet jeśli oni nie zdają sobie z tego sprawy. W ostatnim rozdziale pojawiają się elementy programowania, w podręczniku w języku Pascal, ale uczniowie i nauczyciel mogą wybrać inny język. WAŻNE. Podręcznik jest cienki, skrojony na 30 godzin zajęć. Zaproponowana metoda pracy umożliwia realizację zapisów podstawy i programu nauczania przy założeniu, ze uczniowie pracują także poza lekcjami, a to umożliwia przyjęta metoda ich pracy, metoda projektów. Proszę kliknąć na okładce, otworzy się preprint na stronie WSiP do przeglądania. 2 Maciej M. Sysło 2

Informatyka to podstawa Spis treści: Spis treści z podręcznika. 3 Maciej M. Sysło 3

Podręcznik do informatyki dla wszystkich uczniów Spis treści: Komputerowe środowisko pracy: Windows 7, zaprojektuj własny e-podręcznik Komunikacja i informacje w Internecie: własna strona dla dokumentacji projektu, społeczności sieciowe, ePortfolio Grafika komputerowa: logo i baner na stronę projektu Redagowanie tekstów: polemika z wypowiedzią Umberta Eco i odpowiedzialność prawna. Prezentacje: reprezentacja informacji w komputerze, quiz Dane i ich wizualizacja (w arkuszu): zmiany ludności w Polsce, katalog funkcji Gromadzenie danych w bazach i ich analiza: wyniki sportowe, zjazd absolwentów Proste obliczenia algorytmiczne: reprezentacje, wyniki wyborów Spis treści z podręcznika. Na czerwono wyróżniono terminy informatyczne, projekty zaś dotyczą różnych zastosowań. 4 Maciej M. Sysło

Informatyka to podstawa Metoda projektów: Fragment z podręcznika z opisem jednego z projektów. Charakterystyka każdego projektu składa się z tych samych punktów. 5 Maciej M. Sysło 5

Informatyka to podstawa Metoda projektów – każdy projekt jednolicie opisany: Przewodni temat – czego dotyczy projekt Uzasadnienie – dlaczego warto zająć się tym projektem Informatyczne cele – zajęcia są z informatyki, więc każdy projekt ma swoje cele informatyczne Rezultaty – spodziewane rezultaty wykonania projektu, na ogół są to odpowiednie dokumenty i prezentacje z przebiegu realizacji projektu Przebieg projektu – opis kolejnych etapów projektu ze wskazówkami, jak poradzić sobie z niektórymi poleceniami. Brak ćwiczeń i zadań – uczniowie wykonują projektu Charakterystyka każdego projektu składa się z tych samych punktów. WAŻNE W podręczniku nie ma konkretnych ćwiczeń ani zadań, uczniowie pracują tylko nad projektami i oceniana jest ich praca nad projektami oraz rezultaty projektów. Może być także oceniana współpraca w zespole pracującym nad projektem. W serwisie na stronie mmsyslo.pl jest zamieszczony rozkład materiału, w którym obok projektów wypisano zapisy podstawy programowej, których są realizacja. 6 Maciej M. Sysło 6

Podstawa programowa: LO – zakres podstawowy Zwrócić uwagę na: Wymagania ogólne: III. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, z zastosowaniem podejścia algorytmicznego. Wypisy z podstawy programowej przedmiotu informatyka w zakresie podstawowym. 7 Maciej M. Sysło

Podstawa programowa: LO – zakres podstawowy Wymagania szczegółowe 5. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, stosowanie podejścia algorytmicznego. Uczeń: 1) prowadzi dyskusje nad sytuacjami problemowymi; 2) formułuje specyfikacje dla wybranych sytuacji problemowych; 3) projektuje rozwiązanie: wybiera metodę rozwiązania, odpowiednio dobiera narzędzia komputerowe, tworzy projekt rozwiązania; 4) realizuje rozwiązanie na komputerze za pomocą oprogramowania aplikacyjnego lub języka programowania; 5) testuje otrzymane rozwiązanie, ocenia jego własności, w tym efektywność działania oraz zgodność ze specyfikacją; 6) przeprowadza prezentację i omawia zastosowania rozwiązania. Kroki rozwiązywania problemu z pomocą komputera Wypisy z podstawy programowej przedmiotu informatyka w zakresie podstawowym. 8 Maciej M. Sysło

Rozwój edukacji informatycznej Kolejne etapy rozwoju edukacji informatycznej: najpierw była alfabetyzacja komputerowa (lata 80’ – 90’) – podstawowa wiedza i umiejętności związane z posługiwaniem się komputerami później biegłość w posługiwaniu się technologią (XX/XXI w.) dodatkowo: podstawowe pojęcia i idee informatyczne – baza dla rozumienia nowych technologii w rozwoju wyższego stopnia zdolności intelektualne w kontekście TI – myślenie abstrakcyjne w kontekście przetwarzania informacji obecnie myślenie komputacyjne (computational thinking) (XXI w.) – informatyczne podejście do rzeczywistych problemów z różnych dziedzin – uzupełnienie 3R: reading, writing, arithmetic. Przedstawiamy tutaj etapy rozwoju edukacji informatycznej adresowanej do wszystkich uczniów. 9 Maciej M. Sysło

Wcześniej: podejście algorytmiczne Synonimy: Rozwiązywanie problemów z pomocą komputerów Podejście algorytmiczne, a teraz: myślenie komputacyjne Główna zasada metodyczna w podejściu algorytmicznym: Tworzenie dobrego komputerowego rozwiązania – czytelnego, poprawnego, efektywnego – w 6 etapach: dyskusja nad sytuacją problemową specyfikacja problemu – dokładny opis problemu projektowanie rozwiązania: wybór metody (w szczególności – algorytmu) rozwiązania, wybór narzędzia, projekt rozwiązania komputerowa realizacja: wykorzystanie gotowego rozwiązania lub jego modyfikacja, tworzenie nowego testowanie i ewaluacja rozwiązania – czy jest dobre prezentacja, zastosowanie – pokaż, jak pracowałeś W podstawie programowej występuje „podejście algorytmiczne”, które jest wcześniejszą nazwą myślenia komputacyjnego. Ta nazwa najczęściej była i jest kojarzona z informatyką i z zajęciami informatycznymi w szkole. Natomiast myślenie komputacyjne powinno być odnoszone do posługiwania się komputerem i technologią w jakiejkolwiek dziedzinie i powinno być kompetencją każdego. 10 Maciej M. Sysło 10

Teraz: myślenie komputacyjne Kompetencje (umiejętności) budowane na mocy i ograniczeniach komputerowego przetwarzania informacji w różnych dziedzinach i rozwiązywania rzeczywistych problemów Wśród takich umiejętności są: tworzenie reprezentacji i modelowania danych, problemów i rozwiązań redukcja i dekompozycja złożonych problemów tworzenie przybliżonych rozwiązań (aproksymacji), gdy dokładne rozwiązanie nie jest możliwe stosowanie heurystyk stosowanie rekurencji, czyli myślenia indukcyjnego (rekurencja = iteracja) Samą nazwę „myślenie komputacyjne” można skojarzyć z pierwszym logo (sloganem) firmy IBM z 1924 roiku (kiedy nie było jeszcze żadnego komputera) . Thomas J. Watson, pierwszy dyrektor IBM użył tego sloganu, by przekonać ludzi, że ważniejsze jest najpierw myślenie, a następnie sięgnięcie po komputer (maszynę). Wymieniamy tutaj niektóre z szeroko rozumianych umiejętności składających się na myślenie komputacyjne. Na następnym slajdzie przedstawiamy, jak wygląda w praktyce np. szkolnej posłużenie się myśleniem komputacyjnym i kształtowanie takich kompetencji. 1911 (1924) 11 Maciej M. Sysło

Myślenie komputacyjne – w informatyce dla wszystkich użytkowników komputerów Myślenie komputacyjne towarzyszy procesom rozwiązywania problemów za pomocą komputerów. To podejście do rozwiązywania problemów można scharakteryzować następującymi cechami: problem jest formułowany w postaci umożliwiającej posłużenie się w jego rozwiązaniu komputerem lub innymi urządzeniami; problem polega na logicznej organizacji danych i ich analizie, danymi mogą być teksty, liczby, ilustracje itp. rozwiązanie problemu można otrzymać w wyniku zastosowania podejścia algorytmicznego, ma więc postać ciągu kroków; projektowanie, analiza i komputerowa implementacja (realizacja) możliwych rozwiązań prowadzi do otrzymania najbardziej efektywnego rozwiązania i wykorzystania możliwości i zasobów komputera oraz sieci; nabyte doświadczenie przy rozwiązywaniu jednego problemu może zostać wykorzystane przy rozwiązywaniu innych sytuacjach problemowych. Wymieniamy tutaj podstawowe kroki w zastosowaniu myślenia komputacyjnego do rozwiązywania problemów z pomocą komputerów. Takie podejście może być stosowane w przypadku każdego problemu, co ilustrujemy w naszym podręczniku. 12 Maciej M. Sysło 12

Myślenie komputacyjne Jeannette WING, 2006 Informatyka: przedmiot eksperymentalny, na maturze jedyny liczy się efekt, nie tylko podejmowane próby kształtuje wiele kompetencji: abstrakcja, analiza, … Myślenie komputacyjne: integruje ludzkie myślenie z możliwościami i mocą komputerów obok stosowania gotowych narzędzi i informacji kształtuje kreatywność w tworzeniu własnych narzędzi i informacji Jak uczyć? Podręcznik dla LO: Informatyka to podstawa Zasoby Nauki z komputerem na mmsyslo.pl Podsumowanie znaczenia myślenia komputacyjnego – to określenie zostało wprowadzone przez Jeannette Wing w 2006 roku. Informatyka Informatyka jest jedynym przedmiotem eksperymentalnym na maturze i w wielu szkołach pozostaje jedynym przedmiotem eksperymentalnym na zajęciach. Przedmiot eksperymentalny to taki, na którym wykorzystywane są urządzenia poza tradycyjnym piórem i papierem. Na zajęciach i maturze z informatyki liczą się nie tylko podejmowane próby rozwiązania, ale efekt końcowy, który zależą także od umiejętności posługiwania się komputerem. Informatyka kształtuje kompetencje abstrakcyjnego myślenia, analizy. Myślenie komputacyjne Integruje ludzkie myślenie z możliwościami i mocą komputerów. Kształtuje kreatywność w tworzeniu własnych rozwiązań komputerowych. Jak uczyć? Pokazujemy to w podręczniku „Informatyka to proste” Wiele przykładów można znaleźć w naszym innym podręczniku „Nauka z komputerem”. Był on napisany do gimnazjum, ale zawiera wiele przykładów uniwersalnych, na każdy poziom edukacyjny. 13 Maciej M. Sysło 13

Informatyka to podstawa, a nie technologia informacyjna W Wielkiej Brytanii: Koniec z ICT w szkołach ? ICT znika jako obowiązek z podstawy programowej i robi miejsce dla informatyki W styczniu 2012, minister edukacji Wielkiej Brytanii na otwarciu targów BETT w Londynie zapowiedział zmiany w podstawie programowej szkół – technologia informacyjna pozostanie jako narzędzie, ale zniknie jako obowiązkowy przedmiot, natomiast priorytet w szkołach będzie dany zajęciom z informatyki. Polska jest jedynym krajem, w którym informatyka jako przedmiot nie zniknęła z podstawy programowej przez 25 lat. Musimy teraz tylko zadbać o poziom jej nauczania. Minister edukacji w UK Maciej M. Sysło

Alfabetyzacja XXI wieku Mark Prensky* The True 21st Century Literacy is Progarmming Prawdziwą alfabetyzacją XXI wieku jest programowanie (w sensie umiejętności korzystania z innowacyjnych możliwości technologii – komputerów, a nie tylko z gotowych rozwiązań) Mark Prensky, który wprowadził podział na cyfrowych tubylców (uczniowie, dzieci i młodzież) i cyfrowych imigrantów (nauczyciele, dorośli), w jednym z niedawnych swoich artykułów pisze, że podstawową alfabetyzacją XXI wieku powinna być umiejętność programowania, rozumiano oczywiście bardzo szeroko, nie tylko jako pisanie programów komputerowych, ale głownie jako umiejętność korzystania z szerokich możliwości, jakie przynosi technologia, do własnych celów. * Wprowadził rozróżnienie: cyfrowy tubylec (digital native) – uczeń, który urodził się w erze cyfrowej, i cyfrowy imigrant (digital immigrant) – my dorośli, urodzeni przed erą cyfrową 15 Maciej M. Sysło 15

Polacy a umiejętność programowania średnia europejska: 20 Polscy uczniowie i studenci: 16 – 22 miejsce w Europie Eurostat, instytucja zajmująca się badaniami statystycznymi w Unii Europejskiej, opublikowała pod koniec marca 2012 dane dotyczące umiejętności komputerowych obywateli Unii. W większość kompetencji Polacy wypadają poniżej średniej europejskiej. W szczególności: liczba absolwentów kierunków informatycznych w Polsce (3.2) jest poniżej średniej w EU (3.4). We wszystkich grupach umiejętności, w wieku 16-74, Polska jest grubo poniżej średniej EU. W wieku 16-24 (uczniowie i studenci), umiejętności tworzenia prezentacji elektronicznych ma 47%, a średnia w EU jest 59%. i UWAGA: Umiejętność programowania w języku wyższego poziomu ma w Polsce 16% w wieku 16-24, a średnia w EU to 20%. W tej kategorii: POLSKA ZAJMUJE 22 MIEJSCE WŚRÓD 30 KRAJÓW EUROPEJSKICH !!!!! 16 Maciej M. Sysło 16