Teaching Java backwards

Učenje konceptov programiranja v bolj objektno orientirano smeri je čedalje bolj naraščajoč trend v izobraževanju računalniške znanosti. V samem besedilu pa je idejo abstraktnega učenja poneslo korak naprej, s čemer mislim s pomočjo Bloomove taksonomije, ki oblikuje učno uro tako, da začnemo učenje z dejansko vsebino na začetku, kateri sledijo naloge oziroma aktivnosti višje stopnje kognitivnih sposobnosti.

Raziskava:

Raziskava je potekala na šoli računalniške znanosti na Univerzi v Južni Afriki.

V letu 1999 so spremenili učni načrt in v njega dodali nov spremenjen predmet. V letu 1998 se je ta predmet imenoval DAA(Data Abstraction and Algorithms, Podatkovna abstrakcija in algoritmi), leto kasneje pa se mu je pridružil še predmet DDS(Data and Data Structures, Podatki in podatkovne strukture). Razlika je v tem, da se je v DAA uporabljal jezik C++, v DDS pa jezik Java, prav tako pa so uvedli Bloomovo taksonomijo.

V letu 1998 se je pred začetkom pouka izvajal še predprogram uvod v programiranje v jeziku Pascal. Vidimo, da je v letu 1998 prisoten DDS, vendar je za razliko od leta kasneje krajši(stisnjen tudi v dva). Prav tako je v letu 1999 tudi prostor obarvan, za tiste ki so opravili predmet brez pouka oziroma nadaljevanje. Medtem ko se DAA začne bistveno prej in ima tako učitelj čas, da študentu razjasni ozadje, ki je na višjem nivoju.

V omenjenem študiju je bila dejanska vsebina hitro pokrita, nato okrepljena z nalogami, laboratorijskim delom, katere cilj je bil graditi višje kognitivne sposobnosti.

Raziskava omenjena v besedilu je pokazala tudi, da je bil tak način pouka bolj učinkovit od prejšnjega. V prejšnjem letu je bilo več časa posvečenega pripravi višji stopnji študija.

UvodPomembna poteza v izobraževanju, ki je prepoznana kot Bloomova taksonomija, je začeti poučevati z manjšo stopnjo kognitivne sposobnosti in graditi proti višjim stopnjam kognitivnih sposobnostih.

V začetku poučevanja oziroma s abstraktnim prvim pristopom lahko obrazložimo kot začeti najprej z gradnjo nižjih kognitivnih sposobnosti, torej graditi bazo znanja o razrednih knjižnicah, preden razvijemo oblikovalne sposobnosti.

Oblikovanje višje diplome DDS študijaAbstraktni prvi pristop deluje tako, da skrivamo detajle naloge do trenutka, ko so študentje sami pripravljeni na njih oziroma jih odkrijejo sami. Začne se z uvajanjem razrednih knjižnic, kot prva stopnja razumevanja programiranja in se nadaljuje z razumevanjem izvajanja razredov in konča kot izdelovanje svojih knjižnic.

Kaj je torej tukaj učenje nazaj?

Razviti dokaj enostaven program so študentje naredili na koncu, po tem ko so že spoznali koncepte, kot so podatkovna abstrakcija in algoritmična analiza. Vendar pa močno objektno usmerjeni jeziki z dobro podporo abstrakcije, npr. Java, naredijo oblikovanje začetne abstrakcije bolj naravno, kot npr. jezik C++.

Java in podobno objektno usmerjeni jeziki, s skritimi kazalci in zbirkami, so relativno lažje razumevajoči in imajo enostavnejšo sintakso, kot pa pri C++, kjer se že takoj na začetku težko izognemo nižjim nivojem problemov( tam jih lahko skrijemo, da do tega pridejo študenti).

Kot sem že omenil, so v letu 1999 poskusili z uporabo Bloomove taksonomije.

Bloomova taksonomijaTaksonomske sposobnosti si sledijo od nižjih kognitivnih sposobnostih do višjih. Obvladovanje nižjih stopenj je tudi predpogoj, da dosežeš naslednjo stopnjo.

ZnanjePrva stopnja v Bloomovi taksonomiji je znanje. Na tej stopnji učenci določena spoznanja, dejstva, podatke, definicije, metode, kategorije. Ta tip znanja je mogoče enostavno preverjati s testi dopolnjevanja in izbire ali pa z direktnim povpraševanjem (definicije).

RazumevanjeZa razumevanje znanj je značilno dojemanje smisla in bistva sporočila. Je prevajanje iz enega nivoja abstrakcije v drugega, iz ene simbolične oblike v drugo.

Uporabagre za uporabo splošnih idej, pravil, principov, metod, teorij v konkretnih, za učenca novih situacijah. Samostojno reševanje problemsko zastavljenih nalog. Na osnovi usvojenih principov in posplošitev reševati nove probleme.

Analizazajema razčlenjevanje gradiva na njegove sestavne dele ali elemente, ugotavljanje odnosov med temi deli in načine medsebojne povezave.

Sintezaje povezovanje delov in elementov v novo celoto. Gre za samostojno interpretiranje še nepoznane problemske situacije in za samostojno načrtovanje strategij. Ravnanje na tej stopnji oblikujeta kreativnost in divergentnost. Odgovori so novi, enkratni. Učitelj ni prenašalec znanj, ampak bolj animator, mentor, vodič.

Vrednotenje(Evalvacija)ali evalvacija je presoja idej, argumentov, rešitev, izdelkov, materialov, in metod v skladu z nameni in po različnih kriterijih.

Bloomovo taksonomijo so okrepili tudi z preverjanjem študentov. Kot preverjanje ne mislimo posebnih izpitov, ampak je bilo njihovo znanje izmerjeno na testu ob koncu opravljene naloge. Vrednost tega pristopa je v razlikovanju med učenjem v laboratoriju, kjer je bilo delanje napak dobro in med nalogo, kjer je bil cilj narediti stvar prav.

Prav tako so bili prisotni tudi mali testi, rangirani od 1% do 3% skupnih kreditov, katerih cilj je bil izmerjen študentov napredek. Prav tako so študenti dobili tudi povratno informacijo ob vsakih laboratorijskih vajah ali so osvojili željeno znanje učne ure.

ZaključekPrav je zaključiti, da na podlagi predstavljenega rečemo, da je učenje nazaj možna alternativa, posebej če je podkrepljena z ustreznim jezikom. Na splošno, objektni oziroma abstraktni prvi pristop je hitra predstavitev dejanske vsebine, preden se lotimo dela z višjimi kognitivnimi aktivnostmi.

Študenti so s pomočjo Bloomove taksonomije bili sposobni nadaljevati študij na težji stopnji, četudi so imeli stisnjen uvod, če ga primerjamo z študijem brez Bloomove taksonomije.

Učenje programiranja nazaj torej pomeni, iti proti učenju programiranja z začetkom predstavitve dejanske slike abstrakcije in razlago kaj program sploh dela, ne pa takoj na začetek s programiranjem.