Problematizarea în predarea listelor înlănțuite

Se alege secvența A.

Metoda didactică și avantajele ei

Metoda didactică aleasă: problematizarea.

Elevii sunt puși în fața unei situații pe care nu o pot rezolva mulțumitor cu structura de date pe care o cunosc, tabloul, și ajung, prin încercări și măsurători proprii, la nevoia unei structuri noi, lista alocată dinamic.

Primul avantaj. Competența 1.3 cere alegerea structurii de date adecvate rezolvării unei probleme. Prin problematizare, elevul nu primește criteriul de alegere formulat de profesor, ci îl deduce din analiza unei situații concrete: află de ce tabloul nu este adecvat înainte de a afla ce structură îl înlocuiește. La o problemă nouă, elevul poate aplica același criteriu de comparare a structurilor de date.

Al doilea avantaj. Metoda menține un nivel ridicat de activitate intelectuală pe toată durata lecției. Elevul formulează ipoteze, le verifică pe date concrete și le respinge când nu se confirmă, iar operațiile de inserare, ștergere și parcurgere se rețin legate de scopul pentru care au fost introduse, ceea ce servește direct competențelor 1.1 și 1.2. Într-o expunere, aceleași operații ar rămâne o succesiune de atribuiri de memorat.

Elemente ale proiectării didactice

Disciplina: Informatică, clasa a X-a, filiera teoretică, profil real, specializarea matematică-informatică.

Unitatea de învățare: Structuri de date alocate dinamic.

Tema: Necesitatea listelor înlănțuite. Operații elementare: inserare, ștergere, parcurgere.

Tipul lecției: lecție de comunicare și însușire de noi cunoștințe.

Competențele specifice vizate: 1.1, 1.2 și 1.3.

Mijlocul de învățământ utilizat: un set de cartonașe numerotate și de săgeți, cu care se construiește pe tablă modelul fizic al structurii, împreună cu fișa de lucru pe care elevii numără operațiile și cu calculatoarele din laborator, pentru verificarea concluziilor pe program.

Forma de organizare a clasei: activitate frontală în etapa de formulare a problemei, activitate pe grupe de câte patru elevi în etapa de măsurare, activitate frontală în etapa de concluzii.

Activitatea de învățare: compararea efortului necesar inserării și ștergerii unui element la mijlocul unei colecții ordonate, memorată o dată într-un tablou și o dată într-o listă simplu înlănțuită, prin numărarea deplasărilor de elemente și, respectiv, a atribuirilor de adrese, urmată de formularea criteriului de alegere între cele două structuri.

Scenariul didactic

Se lucrează cu următoarea colecție ordonată de opt valori:

4, 9, 15, 22, 30, 41, 56, 68

Etapa 1 — Momentul organizatoric (2 minute)

Activitatea profesorului. Profesorul notează absențele și verifică dacă sunt pregătite seturile de cartonașe și fișele de lucru. Pornește calculatorul legat la videoproiector și deschide programul folosit la sfârșitul orei.

Activitatea elevilor. Elevii pregătesc caietele și primesc fișele de lucru. Scriu pe fișă numele și data.

Etapa 2 — Reactualizarea cunoștințelor, formularea situației-problemă și anunțarea temei (8 minute)

Activitatea profesorului. Profesorul scrie valorile pe tablă, într-un tablou cu zece poziții, numerotate de la 0 la 9, dintre care primele opt sunt ocupate, și enunță situația: se cere adăugarea valorii 25, iar colecția trebuie să rămână ordonată. Cere elevilor să arate, pe tablă, ce se întâmplă cu tabloul.

După ce operația este făcută, adresează întrebarea care deschide problema: „Câte elemente au trebuit mutate pentru a fi inserat un singur element?” Cere apoi elevilor să estimeze ce s-ar întâmpla dacă tabloul ar avea o mie de elemente, iar valoarea nouă ar trebui inserată pe prima poziție.

Adaugă a doua dificultate: „Ce facem când tabloul se umple? Cât de mare îl declarăm de la început?” Anunță apoi tema lecției, „Necesitatea listelor înlănțuite. Operații elementare: inserare, ștergere, parcurgere”.

Activitatea elevilor. Elevii identifică poziția pe care trebuie așezată valoarea 25: după 22, adică pe poziția 4. Constată că elementele 30, 41, 56 și 68 trebuie deplasate fiecare cu o poziție spre dreapta, deci se fac patru deplasări, și că deplasările trebuie făcute de la ultimul element spre primul, altfel valorile se suprascriu.

Răspund că, pentru un tablou cu o mie de elemente și o inserare la început, s-ar face aproape o mie de deplasări pentru o singură valoare. La a doua întrebare observă că dimensiunea tabloului trebuie hotărâtă înainte de a ști câte valori vor fi: dacă tabloul este declarat prea mic, el se umple, iar dacă este declarat prea mare, rămâne memorie nefolosită. Notează tema.