Autor: Bartosz Zadrożny

Temat: Rozwiązywanie problemów informatycznych – strategia „dziel i zwyciężaj”

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy i 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 etapy realizacji strategii „dziel i zwyciężaj”.

• Przeanalizujesz przykładowe algorytmy, w których zastosowano strategię „dziel i zwyciężaj”.

• Wyjaśnisz, w jakich okolicznościach warto zastosować metodę „dziel i zwyciężaj”.

• Przeanalizujesz złożoność czasową algorytmu opartego na strategii „dziel i zwyciężaj”.

• Przeanalizujesz algorytm jednoczesnego wyszukiwania minimum i maksimum.

Strategie nauczania:

• konstruktywizm;

• konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja;

• rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;

• ćwiczenia praktyczne.

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: „Rozwiązywanie problemów informatycznych – strategia dziel i zwyciężaj”. Uczniowie mają zapoznać się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla uczniom temat, wskazuje cele zajęć oraz ustala z uczestnikami zajęć kryteria sukcesu.

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

Faza realizacyjna:

1. Praca z tekstem. Nauczyciel, sprawdzając przygotowanie uczniów do lekcji, prosi wybrane osoby o wyjaśnienie, z jakich etapów składa się strategia „dziel i zwyciężaj” oraz w jakich algorytmach jest ona używana. Następnie wspólnie z uczniami analizuje przedstawione w sekcji „Przeczytaj” zastosowania tej metody w wyszukiwaniu binarnym oraz w algorytmie sortowania przez scalanie. W kolejnym kroku uczniowie pracując w parach, implementują omówione algorytmy w wybranym przez siebie języku programowania. Nauczyciel sprawdza poprawność rozwiązań.

2. Praca z multimedium. Nauczyciel wyświetla zawartość sekcji „Symulacja interaktywna”, czyta treść polecenia nr 1 „Przeanalizuj symulację interaktywną, która wizualizuje metodę „dziel i zwyciężaj” na przykładzie wyszukiwania binarnego” i omawia kolejne kroki rozwiązania. Uczniowie uruchamiają symulację i wykonują polecenie 2: „Wymyśl własne dane, które wprowadzisz do symulacji. Zastanów się, ile razy nastąpi podział tablicy dla twojego przykładu”.

3. Ćwiczenie umiejętności. Uczniowie indywidualnie wykonują ćwiczenia 1‑4 z sekcji „Sprawdź się”. Nauczyciel sprawdza poprawność wykonanych zadań, omawiając je wraz z uczniami.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji i cele zawarte w sekcji „Wprowadzenie”. W kontekście ich realizacji podsumowuje przebieg zajęć, a także wskazuje mocne i słabe strony pracy uczniów.

2. Na koniec zajęć nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdania: „Na dzisiejszych zajęciach nauczyłam/łem się jak…”.

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują ćwiczenia 5‑8 z sekcji „Sprawdź się”.

2. Uczniowie wykonują polecenie 3 oraz 4 z sekcji „Symulacja interaktywna”.

Wskazówki metodyczne:

• Uczniowie mogą wykorzystać treści w sekcjach: „Przeczytaj”, „Symulacja interaktywna”, „Sprawdź się” jako materiał do lekcji powtórkowej.