New Perspective in Informatics Education

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F44555601%3A13440%2F25%3A43899439" target="_blank" >RIV/44555601:13440/25:43899439 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://repo.umb.sk/items/8a2d3262-d239-49b4-8676-b4e6ae87abd6" target="_blank" >https://repo.umb.sk/items/8a2d3262-d239-49b4-8676-b4e6ae87abd6</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.24040/2025.9788055722498" target="_blank" >10.24040/2025.9788055722498</a>

Result language

čeština

Original language name

Žákovská řešení vybraných matematických úloh MO pomocí programování: výsledky výzkumné sondy

Original language description

V tomto příspěvku se zabýváme problematikou uplatnění žákovského programování při řešení vybraných typů matematických úloh Matematické olympiády České republiky (MO). Zrealizovali jsme výzkumnou sondu, abychom zmapovali strategie řešení matematických úloh pomocí programování. Cílem výzkumné sondy bylo také zmapování míry úspěšnosti vyřešení jednotlivých úloh, míry snadnosti vyřešení úloh a míry inspirace ve vzorově řešených úlohách. Výzkumná sonda byla realizována v od začátku května do poloviny června roku 2024. Respondenty výzkumné sondy tvořilo 50 žáků druhých a třetích ročníků oboru Informační technologie na Střední průmyslové škole v Liberci. V dotazníku vlastní konstrukce bylo zadáno celkem pět matematických úloh, kdy zadání úloh bylo inspirováno vybranými matematickými úlohami Matematické olympiády ČR. V rámci zadání úloh byl také uveden odkaz na podobně řešené úlohy v odborném článku prvního z autorů tohoto článku. Dále byly formulovány tři výzkumné otázky. První otázka byla ?Jaká je vnímaná snadnost pochopení zadání úloh, vnímaná snadnost vytvoření funkčních programů a míra inspirace řešení úloh z autorského řešení úloh v odborném článku??. Druhá otázka byla ?Jaká je míra úspěšnosti řešení jednotlivých úloh??. Třetí otázka byla ?Jaké algoritmické konstrukce respondenti při řešení úloh uplatňují??. Naše výsledky umožňují nahlédnout, jak respondenti vnímali obtížnost zadání úloh, jak vnímali snadnost vyřešení těchto úloh pomocí programování a zda se inspirovali vzorově řešenými úlohami. Bylo prokázáno, že s rostoucím počtem požadovaných matematických operací v zadáních úloh se zvyšuje vnímaná obtížnost zadání úloh. Dále bylo prokázáno, že se zvyšující se náročností algoritmických konstrukcí (potřebných k vyřešení úloh) se zvyšuje vnímaná obtížnost vyřešení těchto úloh. Zároveň bylo prokázáno, že míra inspirace vzorově řešenými úlohami nebyla výrazně vysoká. Uplatněné strategie řešení úloh respondenty byly velmi různorodé, například v neuplatnění systematického prohledávání stavového prostoru, ale prohledávání stavového prostoru náhodně vybíranými variantami řešení; práce s čísly (místo práce dekadickými zápisy) jako s řetězci a se znaky apod. Výsledky našich zjištění mohou posloužit učitelům informatiky a matematiky, kteří by rádi využili programování jako nástroj řešení u svých žáků (a to nejen úloh MO), a to zejména pro získání konkrétní představy nejen k otázkám týkajících se úspěšnosti řešení úloh, ale také získání konkrétních představ o uplatněných strategií řešení v podobě algoritmických konstrukcí.

Czech name

Žákovská řešení vybraných matematických úloh MO pomocí programování: výsledky výzkumné sondy

Czech description

V tomto příspěvku se zabýváme problematikou uplatnění žákovského programování při řešení vybraných typů matematických úloh Matematické olympiády České republiky (MO). Zrealizovali jsme výzkumnou sondu, abychom zmapovali strategie řešení matematických úloh pomocí programování. Cílem výzkumné sondy bylo také zmapování míry úspěšnosti vyřešení jednotlivých úloh, míry snadnosti vyřešení úloh a míry inspirace ve vzorově řešených úlohách. Výzkumná sonda byla realizována v od začátku května do poloviny června roku 2024. Respondenty výzkumné sondy tvořilo 50 žáků druhých a třetích ročníků oboru Informační technologie na Střední průmyslové škole v Liberci. V dotazníku vlastní konstrukce bylo zadáno celkem pět matematických úloh, kdy zadání úloh bylo inspirováno vybranými matematickými úlohami Matematické olympiády ČR. V rámci zadání úloh byl také uveden odkaz na podobně řešené úlohy v odborném článku prvního z autorů tohoto článku. Dále byly formulovány tři výzkumné otázky. První otázka byla ?Jaká je vnímaná snadnost pochopení zadání úloh, vnímaná snadnost vytvoření funkčních programů a míra inspirace řešení úloh z autorského řešení úloh v odborném článku??. Druhá otázka byla ?Jaká je míra úspěšnosti řešení jednotlivých úloh??. Třetí otázka byla ?Jaké algoritmické konstrukce respondenti při řešení úloh uplatňují??. Naše výsledky umožňují nahlédnout, jak respondenti vnímali obtížnost zadání úloh, jak vnímali snadnost vyřešení těchto úloh pomocí programování a zda se inspirovali vzorově řešenými úlohami. Bylo prokázáno, že s rostoucím počtem požadovaných matematických operací v zadáních úloh se zvyšuje vnímaná obtížnost zadání úloh. Dále bylo prokázáno, že se zvyšující se náročností algoritmických konstrukcí (potřebných k vyřešení úloh) se zvyšuje vnímaná obtížnost vyřešení těchto úloh. Zároveň bylo prokázáno, že míra inspirace vzorově řešenými úlohami nebyla výrazně vysoká. Uplatněné strategie řešení úloh respondenty byly velmi různorodé, například v neuplatnění systematického prohledávání stavového prostoru, ale prohledávání stavového prostoru náhodně vybíranými variantami řešení; práce s čísly (místo práce dekadickými zápisy) jako s řetězci a se znaky apod. Výsledky našich zjištění mohou posloužit učitelům informatiky a matematiky, kteří by rádi využili programování jako nástroj řešení u svých žáků (a to nejen úloh MO), a to zejména pro získání konkrétní představy nejen k otázkám týkajících se úspěšnosti řešení úloh, ale také získání konkrétních představ o uplatněných strategií řešení v podobě algoritmických konstrukcí.

Type

D - Article in proceedings

CEP classification

—

OECD FORD branch

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Article name in the collection

Didinfo 2025: New Perspective in Informatics Education, International Proceedings on Teaching Informatics

ISBN

978-80-557-2249-8

ISSN

—

e-ISSN

—

Number of pages

14

Pages from-to

50-64

Publisher name

Univerzita Mateja Bela v Banskej Bystrici

Place of publication

Banska Bystrica

Event location

Banska Bystrica

Event date

Jul 24, 2025

Type of event by nationality

EUR - Evropská akce

UT code for WoS article

—