Kapcsolódó cikkek
A digitális kompetencia magában foglalja a digitális írástudást, azaz a gyerek képes szöveges, rajzos, táblázatos dokumentumok létrehozására, internetes kommunikációra, böngészésre, információk gyűjtésére a neten, és ismeri az információs technológiákat (pl. robotikát, webes- és mobilalkalmazásokat). Ezenkívül része még az adatbázisok, –modellek és programozási nyelvek ismerete, valamint a problémamegoldás és az algoritmikus gondolkodás.
Algoritmusnak nevezzük azt a módszert, amivel egy problémát kisebb lépésekben, sokszor ismétlődő műveletekkel oldunk meg. Az algoritmusokról általában a számítógépek és a 21. századi technológiák jutnak eszünkbe, pedig azok a játékos fejtörők, amelyek megoldásához algoritmus szükséges több száz éve életünk részei. Ezeket nevezzük algofejtörőknek.
Az ősi algofejtörők a mai oktatásban is használhatóak?
Ha bárkinek mondania kellene egy feladatot, amelynek megoldása algoritmust igényel, akkor a legtöbben már a kérdéstől megijednének, az informatikában járatosabbak pedig a legegyszerűbbet, a számok sorba rendezését hoznák példának, esetleg megspékelnék a legismertebb buborékos vagy számláló rendezés algoritmusával. De melyik kisgyereket töltené el izgalommal, hogy egy nagy kupac számot sorba rendezhet? Sokkal izgalmasabb kihívás, hogy a legény hogyan juttathatja át az egyik partról a másikra a kecskét, a káposztát és a farkast úgy, hogy a csónakba egyszerre csak egy dolgot szállíthat és a kecskére nem bízhatja a káposztát, a farkasra pedig a kecskét. Gyerekkorunk ismert meséje egy algofejtörő, ami olyan problémát mutat be, amely megoldásához algortimus szükséges.
- A „farkas, kecske, káposzta” fejtörő története az ókorig vezethető vissza és a világ minden táján ismerik. Olykor farkas helyett tigris vagy oroszlán a ragadozó, de a feladvány megjelenik „róka, lúd, kukorica”, vagy „párduc, sertés, zabkása” szereplőkkel is – meséli Sarbó Gyöngyi az ELTE Tanító- és Óvóképző Kar egyetemi tanársegédje, aki évek óta kutatja és gyűjti az algofejtörőket. – Az algofejtörők jellemzője, hogy trükköktől mentesen, véges számú lépésből megoldhatóak. Először a gyerekek nehéznek találják ezeket a feladatokat, ám minél többet foglalkoznak ilyen típusú fejtörőkkel, egyre kevesebb segítségre van szükségük a megoldáshoz. Ám nem elég rájönni a megoldásra, végig is kell vinni, sőt, írásban vagy rajzban rögzíteni is kell.
Az algofejtörők 4 típusa
- Minden algofejtörőnél a legelső lépés a feltételek tisztázása – hívja fel a figyelmet Sarbó Gyöngyi.- Tiszta helyzetet és szabályrendszert kell teremteni, különben a gyerekek érdekesebbnél érdekesebb, mesébe illő megoldásokkal rukkolhatnak elő.
Átkeléses feladatok
Jellemzőjük: Egy átkelési problémát kell megoldani úgy, hogy a feladvány kritériumrendszere általában a szereplőkre vonatkozik. Ki maradhat együtt és ki nem, ám olyan feladvány is létezik, ahol időkorlát nehezíti az átkelést. Az átkeléses feladatok típusba tartozik a „farkas, kecske, káposzta” fejtörő is.
Példa: Egy szakasz katona ér a folyóhoz és át kell kelniük. Nincs híd, de a folyón csónakázik 2 gyerek. A csónak olyan pici, hogy maximum 1 katona vagy a két gyerek fér el benne. Hogyan tudnak átkelni a folyón?
Irányítási, közlekedési feladatok
Jellemzőjük: Különböző közlekedési és irányítási feladatokat kell megoldani. Ezekhez a feladatokhoz mindenképpen szükséges ábra vagy modellezés, hogy a pályát, a közlekedési helyzetet egyértelműen azonosítani tudják a gyerekek.
Példa: Ezen az elven működik a „Rush hour” játék is, amiből létezik digitális verzió is.
Mérési feladatok
Jellemzőjük: Edények, homokórák és mérlegek segítségével kell a feladvány megoldást megtalálni: különböző űrtartalmú vödrök segítségével kell adott mennyiségű vizet hozni a folyóból vagy egy kétkarú mérleg segítségével kell a csak a súlyában különböző, hamis pénzérmét megtalálni. Gyakran cél, hogy a legkevesebb mérésből legyen meg az eredmény.
- A mérési feladatok nehézségét és egyben lényegét az adja, hogy nincs osztás a méréshez használt eszközön – magyarázza Sarbó Gyöngyi. – Tehát nem lehet félig vagy háromnegyedik tölteni az edényt, és a feladatmegoldás előtt ez egy igen fontos tisztázandó feltétel ennél a feladattípusnál, ahogy az is, hogy szabad-e egy az edény tartalmát kiönteni (pl. a földre) vagy sem.
Példa: Van egy 8 deciliteres kancsó tele tejjel. Ezen a kancsón kívül van még egy üres 5 és egy üres 3 deciliteres kancsó is. Hogyan lehet kimérni 4 dl tejet úgy, hogy egy csepp tejünk ne menjen kárba?
Ősi feladatok
Jellemzőjük: Régi feladványok, amelyekhez játékszerkezetek készültek (pl. Hanoi tornyai), vagy más táblajátékokhoz (pl. dámajátékhoz) kapcsolódnak. Tehát nem elmesélünk egy algofejtörőt a gyereknek, hanem szó szerint elé tesszük a problémát.
Példa: Hanoi tornyai. A korongpiramist úgy kell az első rúdról az utolsóra átrakni, hogy minden lépésben egy korongot lehet mozgatni, nagyobb korong nem tehető kisebb korongra és a feladat megoldásához három rúd áll rendelkezésre.
Le kell írni a megoldást!
Az algofejtörő akkor megoldott, ha az egyes lépései rögzítésre kerültek. A gyerekek viszont nem szeretnek írni, főleg nem sokat, ők inkább rajzolnának. Egyetlen ábrán mindent. Ilyenkor a végeredmény egy nyílhalmaz, amit gyakran a készítője sem ért.
- Az algofejtörők megfejtésének fontos lépése a megoldás rögzítése - bíztat bennünket Sarbó Gyöngyi. – A gyerekek szeretik radírral, apróbb tárgyakkal eljátszani, elmodellezni a megoldást, de a méregetős feladatoknál a táblázat is jó módszer. Átkelési feladatoknál pedig segítséget jelentenek az egyszerű ábrák, amelyben korongok és nyilak segítségével ábrázolhatjuk, hogy kit, merre mozgatunk. Az irányítási feladatokat írni kell, vagy fa építőjátékokból megépíteni és azon lemodellezni.
A feladat rögzítése arra szolgál, hogy lépésről lépésre követhető legyen a problémamegoldás. Itt a gyerekek nem sémákat gyakorolnak – mint gyakran a matematika és az informatika feladatoknál -, hanem megoldandó helyzetekkel kell boldogulniuk. Amikben olykor elvétik a lépést és korrigálniuk kell, máskor (pl. a szakasz katona átkelésekor) ciklusokra ismerhetnek.
Családi program az algofejtörő
- Tapasztalataim szerint a kisiskolások kifejezetten szeretik az algofejtörőket. Amikor megkérdezem őket, hogy miért, akkor általában az a válasz, hogy „ezeken a feladatokon lehet gondolkozni” – mondja Sarbó Gyöngyi. – Persze, nem gondolom azt, hogy más iskolai feladatokon ne lehetne gondolkozni, inkább az lehet a titok nyitja, hogy az algofejtörőkben nem a kötelezően megoldandó feladatokat látják, hanem izgalmas, „valódi”, elképzelhető problémákat. Úgy kezdenek el szisztematikusan, tervszerűen gondolkozni, hogy az egészet játéknak és kihívásnak élik meg. Hatalmas sikerélményt jelent a gyerekeknek, amikor kiderül, hogy a módszerük működik és megoldották a feladványt, de legalább ennyit tanulnak az elhibázott lépésekből is. Az algofejtörőket a gyerekek otthon is játszhatják, ám mindenképpen szülői támogatással és közös programként, hogy a gyerekeknek mindig legyen segítségük, ha elakadnak, és a sikerélményük teljes legyen.
