Õpilastele näidatakse sorteerimise ideed ja seda, kuidas saab sorteerida.
| Õppeaine | Matemaatika, arvutiteadus |
| Kestus | 90 minutit (2 x 45 minutit) |
| Pedagoogiline lähenemine | Taktiline |
| Pädevus | Algoritmiline mõtlemine |
| Vanuserühm | 3.-6. klass |
| Tarkvara ja materjalid | Pliiats ja paber, 11 hularõngast |
Kirjeldus
Ülesanne vajab paarisarv õpilasi. Nad korjavad õpetaja kotist numbreid. Õpilased järgivad juhiseid ja ülesande lõpus peavad nad olema numbriliselt järjestatud.
Sissejuhatus
Õpilastele selgitatakse algoritmide põhimõtet (lisa 1) ja seda, kuidas algoritmid järgivad teatavaid juhiseid, et väljastada alati lahendus, sõltumata neile antud andmetest. Õpilastele võib meenutada inimese robotiharjutust ja neil soovitatakse täpselt järgida etteantud juhiseid.
Tegevus 1
Esmalt näitab õpetaja harjutuse ideed ainult ühe paariga. Õpilased võtavad kotist ühe numbri ja palutakse neil üksteise kõrval seista. Õpilased astuvad hularõngasse ja võrdlevad oma numbreid. Numbreid saavad võrrelda ainult kaks inimest hularõnga sees. Isik, kellel on väiksem number, liigub vasakule ja suurema numbriga isik paremale. Nüüd võib paar astuda hularõngast välja ja nad paigutatakse numbrite järjekorda.
Tegevus 2
Seejärel harjutatakse harjutust nelja õpilasega. Hularõngad asetatakse põrandale vastavalt alljärgnevale pildile (1. rida: 2 rõngast; 2. rida: 2 rõngast; 3. rida: 1 rõngas.) Sama ülesehitust korratakse, õpilastele antakse numbrid ja nad pannakse üksteise kõrvale seisma. Õpilased astuvad paarikaupa hularõngastesse ja võrdlevad paarilisega oma numbreid.
Mõlemad paari liikmed liiguvad järgmisesse hularõngaste ritta: väiksema numbri omanik liigub vasakul asuvasse rõngasse ja suurema numbri omanik liigub paremal asuvasse rõngasse.
Teises reas võrreldakse taas numbreid ja õpilased paigutuvad vastavalt sellele hularõngaste sees. Seekord aga astuvad rea vasakpoolseim ja parempoolseim isik ettepoole oma rõngastest välja, ülejäänud isikud aga astuvad järgmisesse hularõngasse, et võrrelda oma numbreid.
Lõpuks astuvad kõik õpilased ettepoole ja peaksid olema numbrilises järjekorras.
Arutelu:
Kui harjutus on kõigi õpilastega läbi proovitud, on aeg arutleda. Kui palju võrdlusi oli esimeses harjutuses? Kuidas on lood teise harjutuse puhul? Mitu võrdlust oleks kuue õpilasega?
Tegevus 3
Proovime sorteerimist kuueliikmelise grupiga. Algus on sama, õpilastele antakse number ja nad seisavad üksteise kõrval (vt pildi alumist osa). Õpilased astuvad paarikaupa hularõngastesse ja võrdlevad sealseid numbreid hularõnga sees. Väiksema numbriga inimene liigub vasakule poole ja suurema numbriga inimene paremale poole.
Väiksema numbriga isik liigub alati vasakpoolsesse hularõngasse. Kui hularõngast ei ole, astub ta lihtsalt hularõngast välja ja jääb oma positsioonile. Kui kõik hularõngad on kaetud, peaksid õpilased olema numbrilises järjekorras.
Lõplik arutelu:
Kui õpilased on lõpetanud, toimub lõpparutelu. Kas 10 õpilast on võimalik niimoodi sorteerida? Kuidas on 100 õpilase puhul? Üks miljon õpilast? Kuidas kasvab numbrite hulk, mida tuleb võrrelda? Algoritmi tõhusust saab määratleda, kui vaadata, kui palju võrdlusi ta peab tegema teatud suurusega andmekogumiga. Selle harjutuse käigus kasutatav sorteerimisalgoritm on tuletatav mulli sorteerimise algoritmist, mis on üks kõige kehvema jõudlusega algoritmidest. Samas on see üks lihtsamaid algoritme, mida mõista.Attachment 1
Lisa 1
Algoritmid on juhiste kogumid, mis võimaldavad saavutada soovitud tulemuse. Põhimõtteliselt võivad need juhised olla mis tahes liiki juhised, näiteks sellised, mida me näeme kokaraamatutes. Kuid tavaliselt räägitakse algoritmidest, kui matemaatilistest juhistest, mis on tehtud arvutile arusaadavaks. Binaarne otsing, mida me siin harjutame, on otsingualgoritm. Paljud otsingu- ja järjestusalgoritmid on infotehnoloogias kasutusel, näiteks näidatakse nende abil internetis inimestele nende huvidega seotud reklaame.