© AI
INFORMATICS TASKS FOR COMPETITIONS IN GROUP E
Abstract. Characteristic features of Informatics tasks for 4-5\(^{th}\) grade Bulgarian national competitions are considered (competitions for Group E). The study comprises a period of 9 years (2004-2012). Tables and diagrams are presented, thus realizing an attempt to investigate the relative difficulty of the tasks from yearly held four competitions and tournaments with national significance. The algorithms of the solutions are examined too with respect to difficulty.
Keywords: Informatics in competitions, classification
Състезателната информатика у нас води началото си още от 80-те години на миналия век. Състезателите са предимно ученици от математическите гимназии. В годините тази дисциплина търпи развитие, като през 2001 г. по решение на Националната комисия за олимпиадите по информатика състезатели вече могат да бъдат 10-11 годишни ученици. През 2004 г. на Националeн Есенен Турнир по Информатика в гр. Шумен се учредява най-младшата състезателна група Е, в която участват ученици от 4 и 5 клас.
Обучението по състезателна информатика е насочено към участието на учениците в национални състезания, като заелите призови места са потенциални бъдещи таланти в областта на програмирането. Методиката на това обучение се свежда до изучаване на алгоритми и успешното им прилагане в решаване на определен клас задачи.
В настоящата статия се използват основополагащите идеи на Келеведжиев и Дженкова (Келеведжиев, 2008) и (Келеведжиев, 2012) за систематизация и класификация на задачите.
Систематика и класификация. Използван е подход с оценка за относителната трудност на задачите, оценен чрез коефициент k =(y – x)/(x + y), където означаваме с x – броя на състезателите, получили над 60 точки (от 100 възможни) за дадена задача и с y – броя на състезателите, получили по-малко от 30 точки. (Келеведжиев, 2012) Максимална стойност е k = 1 (при х = 0), което означава, че няма състезатели, решили задачата за над 60 т. (при max 100 т.) – това показва, че задачата е трудна. Минимална стойност е k = – 1 (при = 0), т. е. няма състезатели, решили задачата за под 30 т., което пък показва, че задачата е лесна. Коефициентът k дава информация за това, до каква степен авторите на задачите са ги подбрали в зависимост от конкретното състезание и възрастта на учениците.
В таблица 1 за всяка година и съответния турнир (олимпиада, състезание) са пресметнати броят на състезателите, образувани са съответните процентни отношения за х и у, като е пресметнат коефициентът k. Отдясно на всеки турнир са представени подробни данни за съответния брой на участниците, отговарящи на съответния критерий (х и у) за всеки турнир (олимпиада или състезание). В колона с име БРОЙ е записан общият брой състезатели с ненулев окончателен резултат. Съдържанието на таблицата е разпределено по години, като започва от Есенния Турнир по информатика – гр. Шумен, 2004 г. и завършва с Пролетния Турнир по информатика – гр. Пловдив, 2012 г. Всяка от годините съдържа по четири национални състезания или турнири (с изключение на годините, в които няма проведени такива за тази възрастова група).
В таблица 2 е направено изследване на алгоритмите, които са използвани през годините и какво е процентното им отношение. Информацията в периода 20042007 г. е доста оскъдна, набавена е от източниците, отбелязани в бележки, както и от личен архив.
Таблица 1.
Оценка за относителна трудност на задачите, давани на проведените четири в годината национални състезания и турнири от 2004 до 2012 г. за състезателна група Е (4. – 5. клас)
ЛЕГЕНДА: Съкращенията, използвани в таблицата, са: ЕТ – есенен турнир, ЗСИ – Зимни състезания по информатика, НОИ – Национална олимпиада по информатика, като ЕТ_Е1 – есенен турнир задача 1.
Графично изображение на резултатите от Таблица 1.
Диаграма 1.
Таблица 2. Използвани основни алгоритми, в решенията на задачите, давани на националните състезания и турнири по информатика от 2004 до 2012 г. за състезателна група Е (4. – 5. клас)
Легенда:OPT – намиране на оптимален (максимален/минимален) елемент, DIGIT – отделяне и обработка цифри на числа, SYMBOL – обработка на последователно въведени символи, FIG – отпечатване на фигури от знаци, BR – преброяване на краен брой елементи , UNIT– преобразуване на мерни едици, SWAP – алгоритъм за размяна стойностите на две променливи, SUM– намиране на сума на краен брой числа, SR_AR – пресмятане на средно аритметично, SORT – алгоритъм за сортиране на едномерен масив, DIV – алгоритми за делимост, кратност, намиране на прости числа и разлагане на множители.
На проведените Есенни Турнири през периода 2004-2011 година най-трудна се е оказала задача 2009‘ЕТ_Е1 (Склад), а най-лесна – задача 2011‘ЕТ_Е2 (Намислих си число).
На Зимните състезания по информатика има две задачи с коефициент 1. Това са 2005‘ЗСИ_Е2 (Ех, тези прозорци) и 2011‘ЗСИ_Е3 (Тестове_2_3_5). Най-лесна за състезателите се е оказала 2006‘ЗСИ_Е1 (Животинска задача).
Националната олимпиада по информатка – най-трудна – 2012‘НОИ3_Е5 (Летище), най-лесна – 2009‘НОИ3_Е4 (Басеин)
На проведените Пролетни Турнири има две задачи с коефициент 1 – 2006‘ПТ_ Е1 (Прости множители) и 2012‘ПТ_Е3 (Красиви дати). Най-лесна е 2011‘ПТ_Е3 (Футбол).
Задачите, които са се оказали най-трудни за решаване, са от теми „Мерни единици“, „Делимост“ и „Дати“. Не представляват трудност задачите от пресмятане по формула, намиране на оптимален елемент на три числа. Учениците лесно прилагат алгоритъма за размяна на стойностите на два елемента.
Направени са класификация и честотни статистики на използваните алгоритми в решението на задачите.
Алгоритъмът за намиране на максимален (минимален) елемент е с най-голям процент.
Не е лесно да си малък състезател по информатика. Една от мотивациите на едно 10-11 годишно дете да се захване с решаване на задачи и то на компютърен език е участието в състезания. Особено важно е всяко дете да си тръгва щастливо от постиженията си. Разбира се резултатите са различни, но съществува ли удовлетворение, идва и напредъкът. В този смисъл, както се вижда в представеното дотук, Националната комисията, която дава задачите, винаги се стреми да подбере задачи с ниска, средна и висока сложност.
Както всяко действие – обучението по състезателна информатика има фактори, които определят развитието му. В тази възрастова група определящ се явява факторът време. Време, необходимо за разбиране на сложната и абстрактна материя. Психиката на малките ученици е много крехка. Те не са свикнали още да прескачат толкова високи „летви“. Трудните задачи ги плашат и те много лесно могат да се откажат.
В заключение може да се направи извод, че балансирането на леки и трудни задачи за тази деликатна възрастова група е много трудно и отговорно. При подбора трябва да се вземат предвид много фактори и да се предложат такива задачи, че учениците да си тръгнат удовлетворени и заредени за следващото състезание или турнир, а и да продължат заниманията си.
БЕЛЕЖКИ
В статията е използвана информация от http://www.math.bas.bg и http://www.infoman. musala.com
ЛИТЕРАТУРА
Келеведжиев E., З. Дженкова, (2008) Състезателни задачи по информатика 4-7 клас. Математика и математическо образование, бр. 37, стр. 367-378.
Келеведжиев E., З. Дженкова, (2012) Състезателни задачи по информатика за 9-10 клас. Математика и математическо образование, бр. 41, стр. 359-365.