Pranešimas Sekcijoje K7&M3 „Informatinis ugdymas kitaip“ „Kompiuterininkų dienos – 2015“, Panevėžyje, KTU PTVF 2013-09-19

1. 2015-09-19
Informatinio mąstymo ugdymas
pasitelkiant informatikos konkursą:
probleminio sprendimo užduotys ir
mokinių lyčių skirtumai
(pagal straipsnį „Introducing Computational Thinking through a Contest
on Informatics: Problem-solving and Gender Issues“)
Prof. Valentina Dagienė, valentina.dagiene@mii.vu.lt
Eimantas Pėlikis, eimantas.pelikis@gmail.com
Gabrielė Stupurienė, gabriele.stupuriene@mii.vu.lt
Vilniaus universiteto Matematikos ir informatikos institutas

2. Informatinio mąstymo atsiradimas
• Informatinis mąstymas  Jeannette M. Wing,
Karnegio Melon universiteto profesorė 2006
metais paskelbė straipsnį: Computational thinking.
(Communications of the ACM, 49(3), 33-35)
• „Informatinis mąstymas (Computational Thinking)
susijęs su problemų sprendimu, sistemų
projektavimu ir žmogaus elgesio supratimu
pasitelkiant fundamentalias informatikos sąvokas“

3. Informatinio mąstymo apibrėžimas
• Trys informatinio mąstymo komponentai:
– Abstrahavimas
– Analizavimas
– Automatizavimas
• Vėliau (2011 m.) J. M. Wing informatinį mąstymą
apibrėžė kaip mąstymo procesą, kuris būtinas
formuluojant problemas ir jų sprendimo būdus

4. CSTA ir ISTE išskyrė devynias pagrindines
informatinio mąstymo kategorijas (2009 m.)
1. Duomenų rinkimas: informacijos kaupimas ir tinkamos
atrinkimas.
2. Duomenų analizė: duomenų apdorojimas, šablonų atradimas,
išvadų darymas.
3. Duomenų atvaizdavimas: duomenų tvarkymas ir
vaizdavimas diagramomis, tekstu, paveikslais, lentelėmis ir pan.
4. Problemų dekomponavimas: uždavinio skaidymas į
mažesnius komponentus ir skaidinių jungimas.
5. Algoritmavimas: žingsnių sekų planavimas ir organizavimas
problemai išspręsti.

5. 6. Abstrahavimas: sudėtingumo mažinimas aprašant
problemų idėjas, nusakant savybes ir kuriant modelius.
7. Simuliavimas: modeliavimo ir simuliacijos naudojimas,
pvz., eksperimentams atlikti.
8. Automatizavimas: atpažinimas, kaip technologijos gali
padėti sprendžiant naujus uždavinius.
9. Lygiagretinimas: išteklių organizavimas problemai
spręsti ir tikslui pasiekti, naudojant sinchroninio perdavimo ir
bendradarbiavimo priemonėmis.

6. Operacinis informatinio mąstymo apibrėžimas
(pagal ISTE, 2014 m.)
Informatinis mąstymas  problemų sprendimo procesas,:
1. Problemų performulavimas (perdarymas) taip, kad joms spręsti
būtų galima pritaikyti kompiuterį arba analogiškas priemones.
2. Logiškas duomenų tvarkymas ir analizavimas.
3. Duomenų abstrahavimas  modeliavimas.
4. Sprendimų automatizavimas  pasitelkus algoritminius
sprendimo būdus.
5. Galimų sprendimų identifikavimas, analizavimas ir realizavimas
siekiant efektyviausio veiksmų ir išteklių derinio.
6. Apibendrinimas ir problemos sprendimo proceso tąsa.

7. Informatinio mąstymo sąvoka
Ilgai ieškota lietuviško termino...
• Computational Thinking (angliškai)
• Informatické myšlení (čekiškai)
• Raciocínio computacional (portugališkai)
• Datalogiskt tänkande (švediškai)
• Myślenie komputacyjne (lenkiškai)

8. Kompleksinis mąstymas
Informatinis mąstymas susijęs su neseniai mokslo
publikacijose atsiradusia kompleksinio mąstymo
koncepcija. Kompleksiniu mąstymu įvardijamas
gebėjimas suprasti sudėtingumą, turėti įgūdžių, kurie
reikalingi norint perprasti, kaip veikia sudėtingos
sistemos, apdorodamos informaciją ir spręsdamos
problemas. Kompleksinis mąstymas galėtų būti
apibūdinamas kaip sisteminio mąstymo, kuris
padeda atpažinti sudėtingų reiškinių struktūrą,
taikymas.

9. World Computer Congress

10. Tarp septynių kviestinių pranešėjų...

11. Informatikos konkursas
„Bebras“
• Tarptautinis judėjimas informatikos ir
informatiniam mąstymui ugdyti
• Konkursas skirtas 3–12 klasių mokiniams.
• Siekiama sudominti mokinius informatika ir IT,
skatinti kūrybiškai, kritiškai ir laisvai mąstyti,
giliau suvokti kompiuterio pagrindus.

12. www. bebras.lt,
www.bebras.org
Konkurso užduotys  nepriklausomo nuo mokykloje
įgytų informatikos ar IT žinių.
Dalyvauja beveik milijonas mokinių iš daugiau kaip 30
šalių.
Užduotys atliekamos ir testuojamos internetinėmis
priemonėmis.

13. 2013 m. statistika
• 25 909 dalyviai: 3-12 klasių moksleiviai iš
daugiau kaip 500 Lietuvos mokyklų.
• 55 skirtingos užduotys, kai kurios iš jų
pateiktos kelioms amžiaus grupėms.

14. Tyrimui panaudoti 23 547 mokinių (5−12 kl.)
užduočių sprendimo duomenys

15. Tyrimo tikslai
1) Ištirti vaikinų ir merginų rezultatus ir susieti
juos su informatinio mąstymo gebėjimu.
2) Nustatyti, kaip dažnai dalyviai bando
atspėti atsakymą.

16. Tyrimo metodologija

17. Užduotis „Labirintas beržo tošyje“

18. Užduoties „Labirintas beržo
tošyje“ sprendimų grafikai

19. Užduoties „Labirintas beržo
tošyje“ sprendimui sugaišto laiko
grafikas

20. Užduotis „Rikiavimas pagal svorį“
Rikiavimas pagal svorį
Berniukas rikiuoja daiktus pagal svorį didėjančia tvarka.
Lengviausias daiktas turi atsidurti kairėje, o sunkiausias – dešinėje.
Naudodamiesi svarstyklėmis palyginkite daiktų svorius ir
sudėliokite juos išrikiuodami antroje lentynoje.
• Simuliavimas • Algoritmavimas

21. Užduotis „Zebrų tunelis“
• Problemos dekomponavimas • Abstrakcijų įvedimas
Zebrų tunelis
Bebrų šalyje yra dviejų rūšių tuneliai. Kai bebrai vorele įeina į juodą
tunelį, jie išeina iš jo atvirkštine tvarka. Bebrams perėjus baltą tunelį
tik pirmas ir paskutinis bebras būna apsikeitę vietomis.
Bebrų šeima eina per šiuos tris tunelius. Kokia tvarka jie išeis iš
tunelių? Sudėk bebrus į langelius teisinga tvarka.

22. Užduočių skaičius, kuriuose skirtumai
tarp merginų ir vaikinų sprendimo yra
statistiškai reikšmingi, didėja pagal
mokinių amžių:
Amžiaus grupė Statistiškai reikšmingi
skirtumai
Statistiškai
nereikšmingi skirtumai
Benjaminai 2 6
Kadetai 7 2
Juniorai 8 4
Senjorai 11 4

23. Išvados (1)
• Skirtumas tarp vaikinų ir merginų rezultatų didėja su
amžiaus kategorija;
• Atskleisti esminiai merginų ir vaikinų skirtumai erdvinio
mąstymo srityje. Į tai reikėtų atkreipti mokytojų ir
edukologų dėmesį skiriant daugiau veiklos ir užduočių
merginų erdvinei mąstysenai ugdyti.

24. Išvados (2)
• Konkurso „Bebro“ užduotys gali būti
naudojamos informatiniam mąstymui ugdyti;
• Uždavinių įvairovė nepadengia visų informatinio
mąstymo kategorijų, t.y. duomenų rinkimo,
automatizavimo ir lygiagretumo;
• Pagal konkurso rezultatus negalima įvertinti
moksleivių informatinio gebėjimo lygio (tyrimo
ribotumas).

25. 2015-09-19
Informatinio mąstymo ugdymas pasitelkiant
informatikos konkursą: probleminio sprendimo
užduotys ir mokinių lyčių skirtumai
Prof. Valentina Dagienė, valentina.dagiene@mii.vu.lt
Eimantas Pėlikis, eimantas.pelikis@gmail.com
Gabrielė Stupurienė, gabriele.stupuriene@mii.vu.lt
Vilniaus universiteto Matematikos ir informatikos institutas
Ačiū už dėmesį!