Телекоммуникационная обучающая Олимпиада по информатике

А.А.Дуванов, В.Е.Скородумов, Ю.А.Первин

Учебный процесс в компьютерных сетях — эта одна из новых информационных технологий, которые вместе с распространением персональных компьютеров в школах прокладывают себе путь среди многочисленных возможностей, казавшихся до последнего времени гипотетическими или, во всяком случае, экспериментальными.

Совсем недавно основным элементом новой технологии в обучении считался автономный компьютер, установленный на ученическом рабочем месте. Сегодня все чаще в качестве мощного, эффективного дидактического инструмента начинают использовать компьютеры, объединяемые в информационные сети. Появляется возможность поставлять отобранную в некотором методическом центре учебную информацию, предъявлять ее на рабочие места школьников, расположенные в разных уголках страны и использовать эту информацию в удобном для пользователя темпе.

Замышляя обучающую дистанционную олимпиаду для младших школьников, мы исходно отказались от тезиса о том, что роль новых технологии ограничивается созданием комфортных условий для школьного педагога, которому остается только наблюдать за усвоением школьниками информации, получаемой ими от удаленных серверов. Практика многих педагогических экспериментов по дистанционному обучению, в том числе и закончившейся весной 1997 года всероссийской роботландской обучающей олимпиады для младших школьников, показала, что успех достигается, в первую очередь, там, где школьный учитель

• естественно и активно воспринимает новую форму учебного процесса,
• не жалеет своего труда для формирования у своих подопечных столь нужных им навыков овладения новыми информационными технологиями,
• не испытывает комплексов при встречах с новыми трудными задачами, отчетливо осознавая необъятность мира информационных процессов.

Говоря об этих качествах учителей, мы категорически отвергаем ссылки на возраст или удаление от городских центров как аргумент, оправдывающий неприятие новых технологий обучения. Вот пример. Одна из руководителей команд в роботланской олимпиаде — учительница предпенсионного возраста в сельской начальной школе. Готовясь уйти на пенсию, она в последний свой учебный год решила сделать подарок и родной школе, и собственным ученикам — провести их через тернии олимпиады, весьма непростого испытания. Тем более, для ее совсем молодых учеников. Ни одному из них не было более 9 лет. Честно говоря, речь идет не о команде-победительнице, и все же группа этого педагога-энтузиаста оказалась в первом десятке серьезного всероссийского соревнования.

Сильной стороной системы дистанционного обучения, на наш взгляд, является тот факт, что здесь одновременно получают много новой информации и ученики, и учителя. Для учащихся — это и знакомство с новыми понятиями, и новыми механизмами решения, а (если школы смогла приобрести программные средства) часто и с новыми программами. Работая в компьютерной сети, школьники осознавали себя как часть единого информационного пространства.

Сейчас 21.30 и мы все (преподаватели) идем домой и отправляем результаты наших детей. Мы устали, но довольны. Говорим Вам большое спасибо! Это замечательно, что Вы немного нас растормошили. А как было приятно наблюдать за детьми, когда они обсуждали решения задач. Уверены, что такая олимпиада развивает не только детей, но и нас, преподавателей.

Аспидов В.В., Антонова Т.И., Михайлова А.Л. Пермь, Компьютерная школа для детей

Большое число новых нетривиальных задач, подробно обсуждаемые методические приемы, отличающиеся от типовых примеров учебника, возможность увидеть своего ученика в новых условиях и посоревноваться со своим коллегой-учителем — все это несомненно полезно учителю информатики, творчески работающему с новыми технологиями дистанционного обучения. Впрочем, многие учителя оценили методические материалы и с иной точки зрения: полная методическая поддержка урока позволила им получить готовый для непосредственного использования материал.

Хочу на заседании городского методического объединения по информатике поделиться опытом участия в Вашей олимпиаде. Мне и в будущем будут полезны материалы этой олимпиады. Конечно, многие задачи кажутся простыми, казалось бы и сам мог такие придумать, составить, но порой не хватает времени, порой не приходит оригинальной идеи. А тут задания собраны, продуманы. Так что для себя считаю полезным участие в олимпиаде независимо от занятого места. Дети, конечно, могут быть и другого мнения, им всем хочется побед.

Кудинова В.И. Красноярск

Об олимпиаде

Обучающая роботландская олимпиада была проведена весною 1997 года. Однако, предпосылки ее формировались достаточно давно. Переславль-Залесский — не случайное место для этой новой формы внешкольной работы с учащимися в области информатики. Уже в первые годы после принятия общегосударственного плана информатизации школ практически во всех учебных заведениях города работали кабинеты информатики. Переславль известен, в частности, своим Международным детским компьютерным лагерем, где предприятие «Роботландия» издавна «обкатывала» новые учебные программные средства, опробовала новые методические приемы. Многим известны организуемые для старшеклассников олимпиады по программированию, проводимые Институтом программных систем (координатор Я.Н.Зайдельман).

С Переславлем-Залесским связана вся история «Роботландии» — предприятия, ориентированного на разработку и внедрение программно-методических систем раннего обучения информатике.

Объединение усилий разработчиков — программистов и методистов — и энергичных администраторов системы образования привели к идее проведения первого обучающего компьютерного соревнования младших школьников, в котором дети смогли бы совместить увлекательную работу в информационной сети с изучением важных понятий информатики под руководством своих школьных учителей.

Обучающая дистанционная олимпиада для младших школьников была проведена переславским городским отделом образования и предприятием «Роботландия» по рекомендации Министерства общего и профессионального образования РФ, при поддержке журнала «Информатика и образование», газеты «Первое сентября» (приложение «Информатика») и а/о КУДИЦ в период с 10 февраля по 10 апреля 1997 года. Материалы публиковались в конференции relcom.education.

Перед олимпиадой была поставлена цель популяризации современных информатических знаний среди младших школьников, что особенно важно для ребят, проживающих в регионах, географически удаленных от столицы и академических центров. Олимпиада позволила таким детям, благодаря оперативной электронной связи, встать на одну информационную ступень со школьниками из больших городов, а руководителям детских коллективов — получить заочные методические рекомендации известной российской фирмы, профессионально занимающейся вопросами школьной информатики, и приобрести практические навыки общения с использованием телекоммуникаций.

Важнейшим организационным понятием в подготовке и проведении олимпиады стало понятие «коллективного ученика» — команды, которая совместно решала поставленные перед ней задачи. Участником олимпиады становился коллектив детей (1-6 классы), возглавляемый руководителем на основании заявки, посланной в адрес организатора. У руководителей команд были широкие возможности организовать конкретную форму такого «коллективного ученика».

Предполагалось, что руководителем может быть учитель, родитель, старший школьник или другое заинтересованное лицо.

Всего было подано 60 заявок. География заявок — вся территория Россия и даже соседняя Украина. Среди участников много сибиряков (Барнаул, Омск, Томск, Бийск), уральцев (Бийск, Челябинск, Снежинск), жителей центральных областей (Обнинск, Пущино, Нижний Новгород, Саров) и др. В олимпиаде приняла участие только одна московская команда и ни одной команды из Петербурга.

Команды очень различались по своей численности: от единственного у своей мамы-руководительницы ученика, до команды из 134 школьников.

Весь олимпиадный марафон до конца — все три тура — прошли 42 команды.

Туры олимпиады

I тур (обучающий)

В этом туре ученики получили дидактический материал — учебник, содержащий изложение теоретического материала, и задачник с учебными тренировочными задачами. Дети, знакомые с программами Роботландии по школьным урокам, узнавали алгоритмы, роботов, исполнителей. Среди участников олимпиады были и те, кто впервые знакомился с роботландскими персонажами, алгоритмическими этюдами, черными ящиками и «тараканьими» процедурами.

Материалы олимпиады (список зарегистрированных групп, учебные и методические разработки, консультационные ремарки и другие материалы) публиковались в электронной конференции relcom.education под заголовком «Роботландская олимпиада».

Участники получили не только методические пособия, но и инструкции, которые помогали им извлечь материалы из конференции. Эти инструкции каждая команда получала индивидуально накануне публикации в конференции.

С полученными материалами участники работали в течение пяти недель.

Выражаем огромную благодарность организаторам олимпиады. За два месяца наши участники приобрели новый запас знаний, в некоторых ребятах мы раскрыли огромный потенциал, увидели их совершенно с другой стороны. Благодаря участию в олимпиаде, мы приобрели новые методические пособия, новые интересные задачи. Надеемся, что наша олимпиада станет традиционной. Еще раз, огромное Вам спасибо за нужное и полезное дело.

Учитель начальной школы Лебедева А.Г., Караваевская школа, Костромской р-он

В период обучения участники имели возможность консультироваться с организаторами по электронной почте о методике использования полученных пособий и по техническим проблемам. Подготавливались и опубликовались в конференции ответы на вопросы и замечания участников.

Программа обучения

Наряду с обычными роботландскими темами (информация, исполнители, черные ящики) в учебной программе присутствует новый раздел «Буквоедовские причуды», в котором рассмотрены нетрадиционные приемы программирования при помощи рекурсивных замен. Традиционный, ползающий по клетчатому полю исполнитель, рассмотрен с точки зрения программирования достаточно сложных задач методом построения рекурсивных программ.

1. Введение в информатику
   • Океан информации (1 урок)
     • Информация вокруг нас
     • Информация и компьютер
     • Кодирование информации
   • Исполнители
     • Введение в мир исполнителей (1 урок)
     • Стековый калькулятор (1 урок)
   • Черные ящики (1 урок)
2. Тараканьи бега
   • Исполнитель Таракан (1 урок)
   • Размышления на перепутье (1 урок)
   • Другой тип повторения (1 урок)
   • Рекурсивное программирование (1 урок)
3. Буквоедовские причуды
   • Компиляторы и интерпретаторы (1 урок)
   • Язык программирования с одной операцией (1 урок)
   • Поле зрения интерпретатора Буквоеда (1 урок)
   • Высший буквоедовский пилотаж (1 урок)
   • Игры с буквами и словами (1 урок)
4. Задачи (модель конкурсного тура) (1 урок)

Предполагалось, что весь курс обучения, а также решение конкурсных задач можно выполнять, не пользуясь компьютерными программами. Однако, участники, у которых были в распоряжении программные продукты «Роботландии», имели некоторое преимущество как в скорости так и в качестве изучения материала и решения многочисленных задач и упражнений.

II тур (конкурсный)

Обучающий тур заканчивался моделью проведения конкурсного тура. Поэтому и учителя, и ученики были психологически подготовлены и достаточно натренированы.

Оргкомитет в назначенный день опубликовал конкурсные задачи. Команды в течении одной недели выполняли задания (23 задачи) и к указанному сроку выслали решения в электронный адрес оргкомитета. Никаких жестких рекомендаций по организации турнира внутри команд участникам не предлагалось. Руководители сами выбирали наиболее приемлемую для них форму работу с детьми.

Выражаю искреннюю благодарность за организацию турнира, особенно за задачи, методические материалы и вообще за страну Роботландию, по которой я путешествую со своими учениками уже пятый год. Все мы надеемся на продолжение роботландских чудес. Решение задач второго тура организовал так:

1. Распечатал и выдал членам команды все задачи для домашних размышлений (как и ранее задачи 1 тура)
2. Провел 3 обсуждения задач и решений в следующем порядке:
   • кто скажет и обоснует решение 1-й задачи? (лес рук)
   • первое слово — самым младшим (излагается решение и обоснование)
   • команда принимает такое решение и обоснование? (голосуют)
   • кто-нибудь хочет предложить другое решение или обоснование? (если да — слушаем и коллективно решаем, принять или нет)
3. Те, чьи решения приняты большинством (тут я не давил на ребят, даже если мне не все нравилось), гордо занимали место за единственным в нашей школе IBM-компьютером и вставляли в заготовленный мной бланк письма свои решения и обоснования задач. Стиль ответов я не редактировал, только исправлял орфографические и пунктуационные ошибки.

Такая процедура мне здорово понравилась: дети, как я думаю, получили навыки коллективного принятия решений при сохранении уважения к индивидуальному мнению каждого, учились убеждать других и признавать собственные ошибки.

Рудь А.В. Снежинск, Челябинской области

Для домашнего обдумывания весь список задач, в зависимости от сложности, был разделен на две части. Троим были даны задачи попроще, троим — посложнее, еще троим — весь список задач, что определялось уровнем подготовки и энтузиазмом ребят.
Дети учатся в разных сменах в школе, поэтому разделены на две подгруппы: утреннюю и вечернюю. Каждая подгруппа собиралась трижды за неделю для обсуждения и решения задач, причем находки утренней подгруппы могла использовать вечерняя, и наоборот.
Для решения задач на языке Буквоеда на роль Пети Кука был приглашен Андрей Адамов, 11 класс, генерировавший идеи решения задач и контролировавший процесс написания программ.
По итогам конкурсного тура подведем свои итоги, наградим победителей и каждого участника.

Козлова В.А. Пермь

III тур (проверочный)

Каждой команде, прошедшей первые два тура, были высланы:

• решения конкурсных задач;
• критерий оценок;
• методические рекомендации по проверке;
• до 10 работ других участников для проверки.

Команда-участник в течение одной недели проверяла работы, выставляла оценки в соответствии с полученными критериями и отправляла результаты проверки в адрес оргкомитета.

Методический совет анализировал каждую работу участников, выполнение критериев проверки, выводил средние оценки, публиковал результаты олимпиады.

Конкурсный тур включал в себя 23 задачи. Каждой задаче был присвоен балл от 2 до 10 в соответствии со сложностью, определенной методической комиссией олимпиады. Задачи довольно разнородны — некоторые из них несложные, и их решили все участники, другие, несмотря на простую постановку условия и короткое решение, требовали для решения больших интеллектуальных усилий.

Руководителям команд рекомендовалось не пытаться во чтобы то ни стало решить все задачи без исключения. Как и предполагалось, некоторые задачи оказались сложными и для учителей. Однако, даже самые сложные задачи были решены хотя бы одной командой.

Учителя имели возможность выбрать одну из рекомендованных форм работы со своей группой: решать задачу всем вместе под контролем учителя, предложить подгруппам порешать задачи дома с последующим обсуждением, назначить ответственных за ту или иную задачу и т.п.

В олимпиаде приняли участие дети разных возрастов. Было бы несправедливо устанавливать единые критерии для малышей и для старших. Поэтому ситуация сглаживалась введением «возрастного» коэффициента.

итоговая оценка = сумма набранных баллов * коэффициент
коэффициент = 10/(средний возраст детей в группе)

Победители без побежденных

Несколько общих замечаний по проверке работ

Коллективная перекрестная проверка работ себя в целом оправдала. Как и предполагали организаторы олимпиады, большинство участников восприняли этот тур как еще одну форму общей части обучающей программы для школьников.

«Переславская» проверка всех работ участников была выполнена самым первым этапом третьего проверочного тура: был необходим объективный ориентир. Организаторы располагали достаточным проверочным инструментарием — программами Роботландии, с помощью которых проверку можно было выполнять полуавтоматически на компьютерах оргкомитета. Однако, несмотря на компьютерную проверку, во всех работах организаторы анализировали алгоритмы школьников и даже слегка подправляли в программах очевидные описки и погрешности в случае верного алгоритма для того чтобы в итоге программа заработала на компьютере.

Проверка в оргкомитете была необходима как критерий решения спорных моментов при несовпадающих результатах перекрестных проверок. (В оргкомитете по большинству задач имелось не менее двух проверяющих).

Как показал последующий сравнительный анализ, оценки «переславской» проверки оказались в среднем чуть завышенными по сравнению с результатами проверок команд. Мы находим этому факту объективное объяснение: группы видели в проверяемых командах своих соперников, тогда как оргкомитет имел возможность относиться к участникам совершенно непредвзято.

К голосам оргкомитета приходилось апеллировать и в тех случаях, когда возникали очевидные погрешности в проверке работ у отдельных команд. Например, одна команда вместо баллов проставила номера задач. К числу погрешностей мы отнесли также ситуации, в которых проверяющая команда выставляла оценку 0 (что означало отсутствие решения), тогда как у всех остальных команд стояла некоторая ненулевая оценка. Во всех таких случаях вносились коррективы в неверные проверки. При этом оценка, заменяющая нуль, была либо оценкой большинства, либо оценкой оргкомитета.

Наиболее тщательно (вплоть до компьютерной перепроверки каждой спорной задачи) были взвешены результаты команд, претендующих на призовые места.

Победители роботландской олимпиады

1. Команда Мажовой Т.В., г.Тольятти
2. Команда Козловой В.А, г.Пермь
3. Команда Важениной М.А., г.Качканар
4. Команда Аветиковой И.М., г.Белорецк
5. Команда Залеги Ю.М., г.Красноярск
6. Команда Ипатовой Н.Г., г.Переславль, шк N7
7. Команда Бреева С.А., г.Переславль, шк N9

В число призов были включены лучшие программные продукты предприятия «Роботландия». Список призов расширили спонсоры олимпиады — Международный центр финансового экономического развития, Институт информатизации РФ, а/о КУДИЦ. Редакция журнала «Информатика и образование» наградил команду-победительницу годовой подпиской на свой журнал. Все команды-участники награждены грамотами лауреатов Роботоландской олимпиады. К сожалению, мы были не в состоянии наградить каждого ребенка — члена команды (общее число детей, принявших участие в олимпиаде, приближается к 700). Руководители некоторых команд сообщили нам, что независимо от официальных результатов и призов, они собираются подвести итоги внутри команд и наградить детей, активно и плодотворно участвовавших в олимпиаде. Нам кажется, что это будет полезным завершением большой работы детей.

Итоги Роботландской обучающей олимпиады не оставили равнодушными и оргкомитет. Вдохновленные работой учеников и теплыми отзывами учителей мы задумались о формах продолжения начатого диалога. Каждый участник получил электронные адреса своих товарищей по олимпиаде.

Одной из форм выражения благодарности за теплые слова в наш адрес стало решение о проведении в следующем учебном году еще одного мероприятия по дистанционному обучению школьников (и учителей!) — роботландских курсов по конструированию и программированию.