СЪСТЕЗАТЕЛНИ ЗАДАЧИ ПО ИНФОРМАТИКА ЗА ГРУПА Е
Резюме. Разгледани са характерни особености на задачите по информатика, предлагани у нас на национални състезания и олимпиади за 4-5 клас (състезателна група Е). Изследването обхваща период от 9 години (2004–2012). Представени са таблици и диаграми, с които е направен опит за изследване на относителната трудност на задачите, давани на провежданите четири състезания и турнири с национално значение в годината, както и на алгоритмите, използвани в решенията на задачите.
Ключови думи: 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.