Autor: Maurycy Gast

Temat: Sortowanie szybkie

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne (językiem ucznia):

• Prześledzisz pseudokod, który jest zapisem algorytmu sortowania szybkiego.

• Przeanalizujesz czas działania algorytmu quick sort, w tym dla przypadku optymistycznego i pesymistycznego.

• Przeprowadzisz sortowanie przykładowej tablicy za pomocą algorytmu sortowania szybkiego.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja;

• rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;

• metody aktywizujące.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.

Przebieg lekcji

Przed lekcją:

1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia e‑materiał: „Sortowanie szybkie”. Nauczyciel prosi uczniów o zapoznanie się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.

Faza wstępna:

1. Prowadzący wyświetla na tablicy interaktywnej zawartość sekcji „Wprowadzenie” i omawia cele do osiągnięcia w trakcie lekcji.

2. Rozpoznanie wiedzy uczniów. Nauczyciel prosi wybranego ucznia lub uczniów o przedstawienie sytuacji problemowej związanej z tematem lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Praca z tekstem. Uczniowie przystępują do cichego czytania tekstu zawartego w sekcji „Przeczytaj”, jeśli nauczyciel - na podstawie raportu na platformie - uważa, że przygotowanie uczniów jest wystarczające, może pominąć tę czynność.

2. Praca z multimedium. Nauczyciel wyświetla zawartość sekcji „Aplet”. Uczniowie uruchomiają aplet prezentujący kroki wykonywane przez algorytm Quicksort w przedstawionym wariancie. Sprawdzają działanie dla domyślnego przykładu. Wpisują własne wartości tablicy (maks. dł. 15) z przedziału [-99,99] i sprawdzają działanie dla różnych zestawów danych. Znajdują pesymistyczny przykład, dla którego algorytm zostanie wykonany w czasie $O(n^2)$

3. Ćwiczenie umiejętności. Liga zadaniowa - uczniowie wykonują indywidualnie na czas ćwiczenia nr 1‑8 z sekcji „Sprawdź się”, a następnie omawiają zadania na forum.

Faza podsumowująca:

1. Wybrany uczeń podsumowuje zajęcia, zwracając uwagę na nabyte umiejętności, omawia ewentualne problemy podczas rozwiązania ćwiczeń.

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pracę domową z sekcji „Sprawdź się”. Analizują przedstawioną prezentację, która utrwala wiedzę dotyczącą tego, w jaki sposób wykonuje się sortowanie szybkie. Następnie próbują wykonać takie sortowanie samodzielnie na przykładowej tablicy liczb, wykorzystując wybrany język programowania.

Wskazówki metodyczne:

• Treści w sekcji „Przeczytaj” można wykorzystać jako podsumowanie i utrwalenie wiedzy uczniów.