No title

INFORMATIKA Bob k informatiky 2009: analza een sout nch ot zek JI VANEK Pedagogick fakulta JU, esk Budjovice

;

vod

V listopadu 2009 probhl druh ronk soute v informatice pro ky zkladnch a st ednch kol s nzvem Bob k informatiky. Sout, kter si klade za cl prohloubit a formovat zjem mldee o informan a komunikan technologie, byla mezitm registrovna MMT mezi p edmtovmi soutemi. V nrodnm kole soutilo vce ne 10 000 soutcch, co mj. u nkterch soutnch kategori p ineslo problmy technickho rzu s pomalou odezvou soutnho serveru. Soutilo se ve t ech vkovch kategorich od k 5. t d po maturanty a dky potu zastnnch zskali organizto i bohat materil, jeho analzou je mono zjistit, kter typy informatickch loh dlaj eskm km pote a kter jsou naopak nejmn problematick. lnek seznamuje s vsledky analzy tchto kovskch e en vybr lohy, kter podle autora poskytly zajmav nebo p ekvapiv zji tn, a rozebr jejich mon p iny. Zvry tto analzy me vyut uitel informatiky v zam en sv vuky nebo p i p prav svch k na budouc kola informatickch sout. 110

Matematika - fyzika - informatika 20 2010/2011

Zdroj testovch loh

Zkladn informace o tto souti byly publikovny v loskm sle tohoto asopisu 1], p padn je zjemce me zjistit na webu soute 2]. Proto jen strun zopakujeme, e se jedn o online vdomostn test, sloen z 15 otzek s vbrovmi odpovmi nebo interaktivnch loh. V interaktivnch lohch soutc manipulovali s objekty (oznaovali my sla nebo obrzky, p padn s nimi tahali po plo e). lohy do soute jsou vybrny z mezinrodn databze loh pro soute Bebras. Tyto lohy kadoron p ipravuj odbornci z instituc, po dajcch soute na nrodn rovni. V kvtnu loskho roku probhl mezinrodn workshop v Litv za asti zstupc 15 zem, na nm byly v echny navren lohy recenzovny, schvalovny a upravovny. Mme tedy jistotu, e lohy, kter e na i soutc, jsou tematicky a kvalitou srovnateln s lohami v dal ch evropskch zemch. lohy jsou vybrny rovnomrn z nsledujcch oblast: D { digitln gramotnost (kadodenn prce s potaem, praktick a technick otzky), A { algoritmizace a programovn, I { prce s daty (informan a datov struktury, reprezentace dat), M { e en problm a matematick zklady informatiky. Podrobnji viz 3], str. 3. Podle na eho nzoru je to prv vbr loh, kter ze soute in zajmavou platformu pro srovnvn zam en koln informatiky a tak sp nosti astnk v rznch evropskch zemch 4], co me mt dopad i na vytv en maturitnho standardu v tto vzdlvac oblasti.

Analza vsledk

Nejprve uvedeme celkov vsledky loskho nrodnho kola v tabulce po jednotlivch kategorich. Dle bude nsledovat p ehled nejobtnj ch a nejsnadnj ch loh, v nich se pokusme vsledky komentovat nebo vsadit do souvislost. Kategorie Benjamin (5. { 8. Z) Junior (9. Z { 2. S) Senior (3. { 4. S)

prmrn

spnost 49 % 36 % 45 %

neeen

lohy 12 % 16 % 14 %

poet sout c ch 4045 4501 1805

absolutn v tzov 20 5 10

Tabulka srovnn vsledk soute po kategorich. Prmrn sp nost znamen, kolik procent odpovd na v echny otzky bylo sprvnch, ne eMatematika - fyzika - informatika 20 2010/2011

111

en lohy = podl loh, kter soutc p esko ili, nestihli nebo odmtli odpovdt, absolutn vtzov = po et soutcch, kte doshli pln ho po tu bod. Z tabulky vyplv, e nejt kategori byla kategorie Junior, co bylo patrn dno obtnost vybranch loh. K tto vaze ns vede fakt, e v otzce Duhov vejce, kter byla pro v echny kategorie spolen, byla s rostoucm vkem zaznamenna vy

sp nost a men podl soutcch, kte na otzku neodpovdli.

Tk otzky

V nsledujcm vtu je v titulku vdy zapsn nzev otzky, kategorie, obtnost a typ otzky (podle typologie uveden v e). Sprvn odpov je vyznaena tun. Diagramy { Ben { 2 { I (znamen kategorie Benjamin, obtnost st edn, typ { prce s daty) Otzka:

; ;

Grafy v hornm dku byly doplnny o dal ry podle stejnho pravidla a vznikly grafy na spodnm dku. Kolik ar je t eba doplnit v pravm grafu, doplujeme-li podle stejnho pravidla? Odpovdi: 1, 2, 3, 5 Zdvodnn sprvn odpovdi: Pvodnm grafm se dopln v echny spojnice tch bod, z nich ji njak spojnice vede. Mezi ty mi body v grafu vede maximln 6 spojnic, mezi pti body 10 spojnic (viz spodn 112


obrzky). Mezi t emi body vedou maximln 3 spojnice. V grafu napravo jsou spojeny t i body dvma spojnicemi, je pot eba dokreslit 1 ru. Koment : Tuto otzku zodpovdlo pouze 27 % soutcch sprvn, 21 % ji vynechalo. Odpovdi byly pomrn rovnomrn rozdleny mezi v echny monosti, z eho vyplv, e ci si nevdli s lohou rady a dosti asto volili odpov nhodn. Virus { Ben { 3 { M Otzka: Virus se zaal it po Internetu z jednoho potae tak, e po celou dobu en se za kadou dal minutu nakazil dvojnsobek pota. Prv v tuto chvli je nakaeno 1 % v ech pota p ipojench k Internetu. Kolik asu maj tvrci antiviru na jeho dokonen, ne budou nakaeny v echny potae p ipojen k Internetu, pokud bude en viru pokraovat stejnm tempem? Odpovdi: nanejv 7 minut, asi 100 minut, vce ne 2 hodiny, asi 50 minut Zdvodnn sprvn odpovdi: Jestlie se kadou minutou zdvojnsob poet nakaench pota, za 1 minutu budou nakaena 2 %, za 2 minuty 4 % a za 6 minut to bude 64 %, tedy vce ne polovina. Je jist, e ne uplyne sedm minuta, budou v echny potae nakaeny. Koment : 35 % odpovd bylo sprvnch, 19 % k lohu vynechalo. Je patrn, e chybjc matematick zklad pro geometrickou posloupnost u tto vkov kategorie ml dopad na e en lohy, i kdy podle zdvodnn lze na e en p ijt &selskm rozumem'. Znan mnostv k volilo odpov 50 minut.

;; ;

Dopravn h i t { Jun { 2 { I Otzka:


113

Na obrzku je dopravn h i t v Jind ichov Hradci. Kter z nsledujcch graf sprvn zobrazuje toto h i t? { seka grafu p edstavuje ulici, bod p edstavuje k iovatku nebo konec slep ulice. Kruhov objezd nen chpn jako jedna k iovatka. Odpovdi:

;

Zdvodnn sprvn odpovdi: Sprvn je A. Z fotogra(e vidme, e h i t m jednu slepou ulici (tomu v grafu odpovd ra s volnm koncem) h i t obsahuje 12 k iovatek a 1 konec slep ulice, to je celkem 13 bod grafu do dn k iovatky nest vce ne ty i ulice (ze dnho bodu grafu neme vychzet vce ne 4 ry). Graf B m msto t incti 15 bod. Graf C nem dnou ru s volnm koncem. Graf D obsahuje bod, z nho vychz 5 ar. Jedin sprvn graf je A. Koment : Pouhch 8 % sp nch, zato variantu B zvolilo 50 % odpovdajcch. Je z ejm, e ci dali p ednost vzhledov podobnosti grafu B s mapou p ed topologickou. Obrzky v testu byly barevn, tvar h i t na map byl dob e patrn.

;

Zkoprovn vzorce { Jun { 3 { D Otzka:

V buce C2 je napsn vzorec (viz obrzek). Jestlie zkoprujeme tuto buku do buky D3, jak slo bude v buce D3? Odpovdi: 71, 69, 73, &z informac, kter mm z obrzku, to nelze urit' 114


Zdvodnn sprvn odpovdi: P i koprovn se buka posune o 1 dek dol a 1 sloupec vpravo. Podobn se zmn i adresy zapsan ve vzorci, pokud nejsou uzameny znaky $. Ke zji tn vsledku tedy nepot ebujeme znt hodnotu buky E37, protoe ta se nemn. Vzorec = A1+2*$E$37 se koprovnm zmn na = B2+2*$E$37. Prvn len potanho dvojlenu se zvt o 2 (msto 1 se dosad 3), druh len se nezmn. Celkov se tedy cel dvojlen zvt o 2, sprvn vsledek je 71. Koment : Toto je loha, kter pln odpovd kolnmu kurikulu p slu n vkov kategorie. P esto lohu ne e ila pln tvrtina soutcch a 12 % je nzk sp nost. 33 % k odpovdlo, e hodnota vypotan vzorcem se po koprovn nezmn nemaj tedy patrn zkladn p edstavu o mechanismu zmny vzorce p i koprovn (a to nebereme v potaz uzamykn adres).

eb k { Sen { 3 { A

;

Otzka: Program Logo kresl obrzek tak, e kreslc pero (zvan elva) &leze' po obrazovce a podle p kaz kresl: dop edu n { popoleze vp ed ve smru, do kterho je natoeno, o n pixel vpravo a { oto se vpravo o a stup. Nap . opakuj 5 dop edu 50 vpravo 120] { zopakuje ptkrt tuto akci: popoleze o 50 pixel a oto se o 120 stup, tmto p kazem nakresl trojhelnk. Msto teek dopl chybjc slo v p kazu: opakuj 10 opakuj 4 dop edu 40 vpravo 90] dop edu : : : ] tak, aby elva nakreslila eb k na obrzku. Odpovdi: 20, 30, 40, 90 Zdvodnn sprvn odpovdi: P kaz opakuj 4 dop edu 40 vpravo 90] nakresl tverec o stran 40 pixel. Kdy tento p kaz nahradme slovem tverec, bude pvodn p kaz vypadat: opakuj 10 tverec dop edu : : : ]. Aby se strany tverc p i p ekreslovn p ekrvaly, mus se elva po nakreslen tverce posunout o polovinu dlky strany tverce. Sprvn je 20. Koment : V tto loze byla sp nost pouhch 15 %, zato odpov 40 vybralo 37 % k (patrn p edpokldali, e elva mus popolzt o dlku Matematika - fyzika - informatika 20 2010/2011

115

strany tverce, aby obrazce navazovaly). Vce ne tvrtina soutcch se odpovdi pln vyhnula. Soubn vpo ty { Sen { 3 { A Otzka: Potae mohou vykonvat vce program souasn, a to i tehdy, kdy maj jedin procesor. Trik je v tom, e operan systm nech chvli bet jeden program a pak zase druh a takto to st d. Bc programy se nazvaj procesy a operan systm mezi nimi p epn. Mme dv promnn X a A, ob mohou uchovvat sla. Na zatku jsou X i A nastaveny na nulu. Procesy vykonvaj postupn p kazy: Proces 1

Proces 2

zvti X o 1

zkop ruj hodnotu X do A

zmeni X o 1

zkop ruj hodnotu A do X

Oba procesy startuj a b souasn. To znamen, e operan systm me rozhodnout, kter z proces bude startovat jako prvn, a po dokonen p kazu napsanho v dku me procesy p epnout. Co bude hodnotou X pot, co oba procesy skon? Odpovdi: me bt 0, { 1 nebo 1 me bt 0 nebo 1 vdy 0 me bt 0, 1 nebo 2 Zdvodnn sprvn odpovdi: Nabz se provst pln vet v ech kombinac spou tn obou proces, zde p edvedeme strunj zdvodnn: P i spou tn proces v po ad Proces2, Proces1, Proces2, Proces1 hodnota X nabude hodnoty ;1. Jestlie je prv jedna odpov sprvn, mus to bt ta, kter obsahuje hodnotu ;1. Koment : Toto mla bt podle organiztor nejt loha, kter rozhodne o vtzi v kategorii Senior. Nakonec ale o vtzch nerozhodla v ech 6 soutcch, kte mli pouze jednu patnou odpov, tuto otzku zodpovdlo sprvn (a je zajmav, e v ichni udlali chybu u jedn z interaktivnch loh, tedy u relativn lehkch loh).

Nejleh lohy

V p edloskm prvnm ronku jsme za adili lohu, kter vyadovala msto p em len a znalosti pojm rozhled ve sf e technologi sp e z ui116


vatelskho i komernho pohledu. lo o lohu, v n se m mezi jinmi zkratkami sprvn vybrat technologie p enosu dat v sti mobilnho opertora, GPRS. Tato loha mla 92 % sp nch odpovd. Letos jsme podobn pokus zopakovali a pro kategorii Senior p ipravili lohu, v n mli studenti podle gra(ckho loga rozpoznat, kter produkt nen operanm systmem ( lo o loga produkt Windows, Linux, Skype). Tak letos to byla nejleh loha v cel souti s 81 % sprvnch odpovd (nejastj chybn odpov byla, e Linux nen operan systm). Vypad to, e takovto lohy typu &j se vyznm' jsou snadnj ne lohy na p em len. Z reakc nkterch uitel i student v ak vyplynulo, e lohu vnmaj jako nesystmovou a nevhodnou, co organiztory pot ilo. Dal m typem snadnch loh byly interaktivn lohy, letos za azen poprv. Interaktivn lohy mly vysokou ast (vesms p es 90 %, v kategorii Benjamin interaktivn lohy e ilo 100 % soutcch) i dobrou sp nost, snad krom lohy, v n mli ci seskupovat do dvojic odpovdajc si konektory. Zde mohla bt p inou nep li kvalitn fotogra(e a pouit konektor navzjem si podobnch tvar. Nejleh lohou v kategorii Benjamin byla loha koln krouky, v n mli ci odetat z grafu rozdl mezi extrmnmi hodnotami v jedn datov ad (73 % sp nch) a algoritmick loha Raztkovn, jejm kolem bylo podle vslednho obrzku se adit raztka podle toho, v jakm po ad byla pouita p i jeho tvorb (71 % sp nch). V kategorii Junior byly jako nejleh otzky vyhodnoceny ob interaktivn lohy, Zmek (hlavolam s p eklpnm 0 a 1 v matici znak podle uritho pravidla) a Vpo et (sestaven poetnho vrazu s hledanm vsledkem p etahovnm selnch objekt). Zvrem se zmnme o jedn loze se spoleenskou tematikou. Film na mobilu { Jun { 1 { D Otzka: Maturantka Lucka dostala od kamardky CD s (lmem, kter se prv hraje v kinech. Napadlo ji dt si ten (lm do mobilu. Sthla si z Internetu voln i iteln (open source) program, kter um p evst video do formtu, aby lo na mobilu spustit. V tomto programu (lm p evedla do formtu vhodnho pro mobily a pak si jej na svj mobil nahrla. Velice si pochvalovala, jak se j to poda ilo. Rozhodla se, e video umst na svj web, aby si ho mohly kamardky sthnout a tak prohldnout. Nedopustila se Lucka neho neleglnho? Matematika - fyzika - informatika 20 2010/2011

117

Odpovdi:

lo o trestnprvn in a Lucka za nj me bt pohnna p ed soud a bt odsouzena.

Nedopustila, protoe staen software byl voln i iteln a Lucka (lm neukradla. No, asi by se to dlat nemlo, ale Lucce za to nic nehroz. Kdyby Lucka nezve ejnila video na webu, ale poslala jej na mobily kamardek p es Bluetooth, bylo by v e v po dku Koment : Pomrn pot iteln bylo, e tato loha o problematice autorskch prv mla nadprmrnou sp nost 41 %, na druhou stranu mn ne polovina soutcch st edo kolk v, co je a nen legln. Nejastj chybou byl vbr posledn z nabzench odpovd (Bluetooth). Tento vsledek koresponduje s podobnm przkumem u patnctiletch k, kdy se v problematice neorientovala polovina ze 40 respondent.

Zvr

; ;;

sp nost podle jednotlivch typ loh, azeno po kategorich. A { algoritmick lohy, D { digitln gramotnost, I { prce s informacemi, M { e en probl m Z uvedenho p ehledu i z analz ostatnch loh vyplv, e nejobtnji se soutc vypo dvali s algoritmickmi lohami, kde s nzkou sp nost koresponduje vysok poet ne e ench loh. Na druhm mst pomyslnho eb ku skonily lohy z oblasti prce s daty, jako je ten z graf, reprezentace dat, znzornn struktur a vztah. Tato charakteristika ov em

118


neplat pro v echny kategorie, u k zkladnch kol (kde podl tchto tmat ve koln vuce je jist men ne na st ednch kolch) je situace opan. Doufejme, e pro p t ronk sout vyb edne z technickch pot a bude moci poskytnout v em zjemcm pln p stup k zajmavm informatickm lohm a problmm. Pln znn v ech loh, je byly v textu lnku zkrceny nebo pouze zmiovny, najde ten na webu soute www.ibobr.cz 2]. V archivu test je mon si soutn testy uplynulch ronk znovu projt, vyut testy ve vyuovn, k dispozici jsou i koment e k e en v ech soutnch loh. Literatura

1] Vanek, J.: Bob k informatiky { sout k a student v informatice. Matematika { fyzika { informatika r. 18 . 9, s. 548 { 558. ISSN 1210{1761 2] Bob k informatiky, web soute online]. Jihoesk univerzita, Pedagogick fakulta cit. 12. 1. 2010] Dostupn na www: 3] Kala , I.{ Tomcsnyiov, M.: Students' Attitude to Programming in Modern Informatics online]. In: 9th IFIP WCCE 2009 { World Conference on Computers in Education, 2009. ISBN 978{3{901882{35{7. Dostupn na www: 4] Tomcsnyi, P. { Vanek, J.: International comparison of problems from an informatics contest. In: Mechlov , E., Valcha, A. (eds.): Information and communication technology in education '09. Ostrava: Ostravsk univerzita, 2008. s. 219 { 223. ISBN 80{7368{459{4 (Autorkou vodn ilustrace je Mgr. Jaroslava erm kov ze Such"ch Lazc.)

Matematick program Sage ROBERT MA K ) #stav matematiky, Mendelova univerzita v Brn

Systmy potaov algebry jsou zajmavm podprnm prost edkem p i vuce matematiky. V souasnosti jsou uitel a ci st ednch kol vt inou odkzni bu na komern programy Derive, Maple, Mathematica, ) Autor je podporov n grantem FRV 131/2010: Po taov podpora v"uky matematiky pomoc voln iitelnho software.


119

No title

Recommend Documents