56
תתתתת תתתתתתתתתתתת תתתתתת תתתתתתת תתתתתת תתתתתתת תתתת ת'תתתת

חשיבה אינטואיטיבית בטיפול בטיפוסי נתונים מופשטים

  • Upload
    lacey

  • View
    66

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

חשיבה אינטואיטיבית בטיפול בטיפוסי נתונים מופשטים. וליד ח'ליפה. מושגים במדעי-המחשב. ממשק עברי לטנ"מ מחסנית. ממשק עברי לטנ"מ רשימה. המשך: ממשק עברי לטנ"מ רשימה. הפעולה הוצא-מרשימה. הפעולה אחזר-מרשימה. בעיית המחקר. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

בטיפול אינטואיטיבית חשיבהמופשטים נתונים בטיפוסי

וליד ח'ליפה

Page 2: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מושגים במדעי-המחשב- מופש- נתונים טיפוס

) " מ ) טנ טAbstract Data Type (ADT)

. עליהם המוגדרות ופעולות ערכים של אוסף

. , ועץ: מחסנית רשימה דוגמאות

רשימה של סופיות סדרות הם שערכיו מופשט נתונים טיפוס. , סודר יחס מוגדר ועליהם מסוים מסוג איברים

קו- פסאודוד

. נראה המלל חופשית בשפה אלגוריתם המתאר מלל , לשפת ממש צמוד אינו הוא אך מחשב כתכנית בחלקו

. כלשהי תכנות

Page 3: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

ממשק עברי לטנ"מ מחסנית

Page 4: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

ממשק עברי לטנ"מ רשימה

Page 5: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המשך: ממשק עברי לטנ"מ רשימה

Page 6: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים
Page 7: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הפעולה הוצא-מרשימה

Page 8: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הפעולה אחזר-מרשימה

Page 9: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

בעיית המחקר

במהלך תיכון תלמידי שמפתחים בתפיסות התמקד המחקר את לבחון היא הכוונה מופשטים. נתונים טיפוסי לימוד במהלך בעיות המתפתחות פתרון של ואסטרטגיות התפיסות ולנסות לזהות גורמים פתרון בעיות בטיפוסי נתונים מופשטים

אפשריים להן.נתונים בטיפוסי בעיות פתרון של המאפיינים את לאתר את לימודם במהלך מפתחים שהם התפיסות ואת מופשטים

יחידת הלימוד "עיצוב תוכנה".

Page 10: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מטרות המחקר

מרעיון במעבר קושי גורמי ולאפיין לאתר. הפורמלית לכתיבתו לפתרון

עם התלמידים התמודדות דרכי ולאפיין לזהות. מופשטים נתונים טיפוסי

Page 11: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

שאלות המחקר

: המעבר עם מתמודדים התלמידים כיצד שנייה שאלה ) לכתיבה ) אינטואיטיבית חשיבה או טבעית משפה

של פורמאלית? " מים טנ בעיה בפתרון אלגוריתם

? מיישמים שהם האלגוריתמים על משפיעים גורמים אילו

" : מפתחים מים לטנ בנוגע תפיסות אילו ראשונה שאלה? תוכנה עיצוב הלימוד יחידת את לימודם בעת תיכון תלמידי

על. 1 הפעולות את התלמידים מפשטים דרכים באיזה? מים" טנ

הם. 2 המופשט הנתונים טיפוס של ייצוגים באילומשתמשים?

Page 12: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

תיאורית המערכת הכפולההפעולות בין מקום תופסות האינטואיטיביות הדיעות כי חשבו וטברסקי כהנמן

( הדעת או החשיבה של המכוונות והפעולות התפישה של (. reasoningהאוטומטיות , מבחינת שנלמדו סיסטמטית בצורה שחזרו האינטואיציה של בטעויות התמקד מחקרם . קוגניטיביים למיכניזמים דיאגנוסטים כמחוונים ערכם ומבחינת הפנימי עניינם , לטעויות האדם בני את מובילות אינטואיציות או היוריסטיקות איפה היתה ההתמקדות

שיטתיות. ( " " מבחינה רציונלית לא התנהגות הממחישה הבאה הקלסית הדוגמה את ניקח

, אדם( בני של עקבית כי Shane Frederickמתמטית בפרינסטון 50%דיווח מהסטודנטיםעולים – 56%ו- וכדור בייסבול מחבט הבאה הקלה בשאלה טעו במישיגן מהסטודנטים

עולה 1.10$ביחד ? 1$והמחבט , הכדור עולה כמה מהכדור יותר" עולה הכדור כי לענות הנטייה הייתה אחד לכל " 10כמעט הסכום כי 1.10$סנט

- ל טבעית בצורה - 1$מתפרק , 10ול ולכן . 10סנט היא זו שאלה הנכון הגודל הוא סנטים . כזה חשבון לבצע יודעים והם באוניברסיטה לסטודנטים יחסית קלה מאוד ספק ללא , כלל בדרך והם לעומק לחשוב רגילים לא האדם בני הוא זו לתופעה ההסברים אחד . מהר קופצת זו תשובה למה למחשבה מהר הקופצת בתשובה אימון בלתת מסתפקים ? כאלה? סוגים על להתגבר ניתן האם כאלה מחשבות עם מתמודד הראש איך לראש ? מסוג מחשבות קופצות תנאים איזה תחת נכונות לא תשובות נותנות כשהן מחשבות של

זה?

Page 13: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מודל שתי המערכות

המחשבות נחקרו אחרות ורבות אלה שאלות על לענות מנת עלובלי מהר למחשבה המגיעות וההעדפות האינטואיטיביות

רפלקציה.בפסיכולוגיה מרכזיים להיות שהפכו רעיונות שני

: סוציאלית- הקוגניטיבית1 – יותר. למוח מגיע חלק הנגישות במימד שונות המחשבות

. מאחרים בקלות2 . לאינטואיטיביים. איטיים חשיבה תהליכי בין ההבדל

להיות שהפכה התיאוריות אחת של הבסיס הן אלה רעיונות( הכפולה המערכת תיאורית והיא כיום (, dual-systemמקובלת

הפועלות חשיבה מערכות שתי מעורבות בחשיבתנו כי הטוענתבמקביל.

Page 14: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

(S1 )1מערכת

וחזן ) כהנמן( " Leron & Hazzan, 2009לירון כי כותביםמערכת של הפעולות את , 1מתאר , בלי אוטומטיות כמהירות

. הן, ואסוציאטיבות אותן לשנות או לבקר קשה מאמץוקלות פשוטות בהיוריסטיקות ומשתמשות למוח מהר מגיעות

מערכת. ובדרך ) 1לחישוב לחישוב קלות בבעיות הן עולה ) מורכבות ובבעיות ומהירות נכונות תשובות נותנת כלל

תכונות) של הנגישות פי על מהיר ראשוני פתרון לתת מנסה ) מהעבר שנצבר האישי לניסיון והשלכתה הנידונה הבעיה

, נורמטיביות לא החלטות לקבלת לגרום יכולות אלה פעולותחוקי את או הפורמלית הלוגיקה את תואמות שלא

, ) וההסתברות ) והכדור המחבט של בדוגמה כמו המתמטיקהשונה או יותר פשוט כמצב מורכב מצב של הערכה מתוך

. שהוא מכפי

Page 15: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

(S2 )2מערכת מערכת של , 2הפעולות , , יתר מאמץ צריכות סדרתיות איטיות

. מערכת; של תפקידה יחסית גמישות גם הן את 2ומבוקרות לבקר הואמערכת של ההחלטה 1הפעולות את לשלול או לתקן הצורך ובמידת

מערכת השתמשה ) 1של או נכונה לא היוריסטיקה הפעילה זו אם .) מערכת של חשובה פעולה מתאים לא הפעלת 2במידע היא

, אנליטית חשיבה תוך הבעיה לפתרון וסדרתיים מתוחכמים אלגוריתמים . שנצבר האישי בניסיון ושימוש מעקב

מערכת מערכת 2האם את ולתקן להתערב תמיד התשובה? 1יכולה , מערכת בהם מצבים קיימים לא כמובן , 2היא ביטוי לידי באה לא כלל

שמערכת שנתנו בתשובה בטוחים כך כל ערה 2האנשים אינה כלל . בעיה לקיום

מערכת כי מתרחש אלה ממצבים באופן 1חלק וזיהתה מהירה הייתה , לבעיה פתרון ואימצה מוכרת לסיטואציה אותה שכיוונו פרמטרים שגוי , . תמיד לא בנוסף הספציפי האדם של העבר ניסיון עם הקשור מוכרת

מתהווה ) עדיין הידע בהם במצבים הבעיה לפתרון המספיק הידע קיים ) מתגבש או

. אצלם הקיים הידע לפי הבעיה עם להתמודד מנסים האנשים

Page 16: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

2S ו 1Sסיכום ההבדלים בין Kahneman )2002(

Page 17: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מטפורות

, שנע משהו הוא שתרגומה יוונית מלה היא מטפורה . למקום הגדרה Minsky (1986)ממקום מספק

: החשיבה של בתהליך המתמקדת פונקציונאליתשל מסוים סוג להחליף לנו מאפשרת מטפורה

באחר ' מחשבה עמ) (.299שם . - מושגים מערכות שתי בין כלל בדרך מקשרת המטפורה

מערכת – שונים בשמות מכונות אלה מערכות שתימשנית ) ומערכת ( 1991לוי(, )Black, 1962ראשונית

מסגרות מועברות ממנה המנטאלית המציאות את כנתההמסביר החשיבה , התחום המציאות ואת המטפורה של

מועברות הן אליה המוסבר המנטאלית של התחוםהמטפורה.

Page 18: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מטפורות

נקרא התחומים שני בין & Carbonell )מיפויהקישורMinton, 1985 .)המאפיינים את מכיל למטפורה הבסיס

המסביר ) והתחום המוסבר התחום בין -similariהדומיםties, true analogies ,)המאפיינים בשל נוצר והמתח

דומים ) (.dissimilarities, false analogiesשאינם , " ה" מטפורה זו אינטלגנטית מחשב מיפויתוכנית

, - ה מופחת ובכך במפורש מצוין כלל בדרך מתחהמטפורי . לתהליך כקשורה נתפסת המטפורה למטפורה האופייני

- , תוכן עולמות שני בין המגשר תהליך מסוים חשיבה , , , . יחסים תכונות כזה חשיבתי בתהליך לחלוטין שונים , כלל בדרך אחד מעולם מועברים ורעיונות השערות

. , מוכר בלתי אחר לעולם יותר מוכר

Page 19: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

אוכלוסית המחקר

ספר בתי משני היו במחקר שהשתתפו התלמידים . הכל סך השתתפו במחקר הארץ 20בצפון

מהם, )8תלמידים בזוגות שעבדו זוגות 4תלמידים - ) ו הכל . 12סך לבד שעבדו תלמידים

Page 20: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המתודולוגיה המחקרית

מתאימה עקרונותיה כל על האתנוגרפית המחקר גישתבכר ביטוי לידי באות שהן כפי תפיסות אחרי להתחקות . החינוכי והמחקר מאחר הלומדים של הטבעי הפעולה , מסגרת קיימת לא עדיין בתחילתו הנו המחשב במדעי , המחקר עליה להסתמך שניתן מסודרת תיאורטית " . חקר מסוג הוא המחקר מערך בפתיחות התחיל

" מקרים " Stake, 1988)מרובה " יחשבו(, מקרה כ כאשרללא בעיה פתרון על העובדים תלמיד או תלמידים שני

מחשב.

Page 21: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

שיטות לאיסוף הנתונים

•. התלמידים עם פתוחים ראיונות• . תכנותית בעיה פתרון במהלך פתוחות תצפיות•. עבודתם במהלך התלמידים של רישומים•. כיתתיים בדיונים פתוחות תצפיות•. היחידה את שמלמדים המורים עם שיחות•. היחידה לימוד במהלך הגישו שהתלמידים עבודות•. חוקר יומן

Page 22: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

ניתוח הנתונים

. אותרו האינדוקטיבית בשיטה נעשה הנתונים ניתוח . שנאספו הנתונים בתוך משותפים ומאפיינים תכונותשנוצרו המושגיות לקטגוריות שמות נתנו השני בשלב . הדרגתי עידון עבר זה תהליך הראשון בשלב , מערכת ליצירת עד קיימות תיאוריות עם ואינטראקציה

" " בשדה המעוגנת תיאוריה כ הנחשבת קטגוריות , לווה הקטגוריות מערכת ובניית הניתוח תהליךתיאוריות לאור הנתונים את לפרש בניסיון

רלבנטיות.

Page 23: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הממצאים שזוהו סווגו לשלוש קטגוריות

לתיאור פיתחו שהתלמידים התפיסות הייתה ראשונה קטגוריה : הן עליהם ופעולות אובייקטים במונחי העולם על חשיבה סכימת

" -תפיסת " לאובייקטים מקום טיפוס הכנת של האתחול פעולת , מקום, מספיק ומקצה לעבודה הטיפוס את מראש מכינה נתונים

; לתוכו שיוכנסו לאובייקטים-תפיסת " אובייקט" להעתיק היכולת טיפוס חוסר על פעולה

, , הפעולה קריאה פעולת שהיא למרות אותו משנה הנתונים, לוקחת יהפוך ומקומו הנתונים מטיפוס יצא הוא ולכן הערך את

.) אפס ) הערך את יכיל ריק להיות , , או והצבת תופסת כאן גם הקופסה מטפורת למשתנים בדומה , אובייקט הוא כאילו מהקופסה להוצאתו תגרום הערך קריאת

פיזי.

Page 24: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הקטגוריה השנייה

להתנהגויות מתייחסת השנייה הקטגוריה / שפה מאינטואיציה במעבר הקיימים ולקשיים .) הזה ) המעבר קוד פסואדו תכנות לשפת טבעית , היכולים הקשיים רוב מסתתרים ובו קשה מאוד

- ידי על מוסברים המידע להיות המשלה נגישותכשהן פעולות של אוטומטי בביצוע הפותר אתכמו אותן לכתוב צורך ואין מנטלית מבוצעותאיבר בין הבלבול או ערך של הקריאה פעולת

. הנתונים בטיפוס למקומו

Page 25: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הקטגוריה השנייה המשך ...

: הם לקשיים אפשריים אחרים גורמים. הטבעית בשפה הוראות משמעויות של הרב המספר

של והשפעות מגובש ולא חדש ידע לעזרת הנחלץ קודם ידע. קודמות התנסויות

ומשלב קצר להיות שאמור לפתרון בנוגע תלמידים של אמונות. שנלמד האחרון החומר את

( טיפוסי על נתונות פעולות מוכנים בדברים משימוש סלידהנתונים(.

( וחסר מידע הסתרת אי בתכנות הטיפוס של למימוש כניסההפשטה(.

. הפתרון אחר בחיפוש המינימלי המאמץ עקרוןמהתחום מתאימים לא מאפיינים של והעברה במטפורות שימוששל חזותיים מייצוגים הנובעים וקשיים המוסבר לתחום המסביר

נתונים טיפוסי

Page 26: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הקטגוריה השלישית

, פחות שהן למרות מוצלחות בעיות פתרון אסטרטגיות , מיידי פתרון מציעות הן אחרים מפתרונות יעילות , , יהיה האלגוריתם למשל קוגניטיבי מאמץ במינימוםכדי תוך שמבוצעות מנטליות לפעולות ישיר תרגוםבאסטרטגית שימוש או לבעיה פתרון למצוא הניסיוןטיפוסי שני של התוכן בין להשוות מנת על פיזית השוואה

נתונים.

Page 27: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הכנת מקום לאובייקטים - אתחול

Page 28: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הכנת מקום לאובייקטים – הוצאה

Page 29: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

לוקחים את הערך

Page 30: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

בדיקת סוף-רשימה

Page 31: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

ידע קודם

Page 32: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

תאים ריקיםמכילה

תיבה ה

Page 33: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

חיבור שני מספרים ארוכים

Page 34: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

האם הפעולה היא כמו גזור או העתק?

Page 35: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מקומות פנויים

למחסנית מתייחסים מהתלמידים מבוטל לא חלק ממקומות אובייקטים, פיזייםכמורכבת המכילים

מקום המכיל אפס משמע שאין בו אובייקט.

אפס של היומיומית המשמעות מתן כי נראה אנו לכאורה שנראה פתרון נותנת פנוי או ריק כמשהו יפה. כלומר, ההיתפסות במשמעות של אפס מאוד

יומיום (משמעות שכבר קיימת במערכת ) – 1מחיי מערכת של לחוזקה זאת 1והעדות שבכל הוא –

מערכת עדיין כאלה את 1במצבים "מבצעת לא run the showההצגה" לתגובות ומובילה ""

נורמטיביות.

Page 36: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

הכנת מקום לאובייקטים

Page 37: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

מקומות פנויים – המשך ...

מערכת של חוזקה על מעיד הזה המקרה כי חושב אי 1אני ועל ,מערכת של ששם 2יכולתה למרות מסוימים, במקרים אותה לבקר

המשחק הוא חשיבה מופשטת.

ניתן להגיד כי קיימת השפעה של ייצוג קודם ובו התייחסו לתאי המערך היה ולכן איברים השייכים למחסנית כלא מכילים ריקה כשהמחסנית

שציין כמה איברים כבר הוכנסו למחסנית .countשימוש במונה

– הוא שבכל זאת במצבים 1Sהממצא המעניין – והעדות לחוזקה של עדיין ההצגה" 1Sכאלה את "מבצעת run the show ומובילה ""

לתגובות לא נורמטיביות".

Page 38: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

פעולות המבוצעות בצורה אוטומטית

מהו מספר-התת-סדרות ברשימה.

דוגמא: עבור הרשימה : 3,5,6,7,8,9,45,87,90,91,92,93,7,5,23,24,87,

567,77,78,79,90,91 

.5האלגוריתם יחזיר

אחד ההסברים שנראה לי סביר לתופעה זו, הוא של מספר פעולות הקשורות הביצוע האוטומטי

האדם בני ובמיקום. בתנועה מסוימת במידה של רשימה על המעבר את לבצע רגילים להשתמש בלי כאילו אוטומטית, אובייקטים

1בפעולה ספציפית. זו פעולה ששייכת למערכת התלמידים מאמץ. כל ללא מבוצעת והיא מסבירים כי הנה הערך, מצביעים על הערך ולכן

) יד בהישג מערכת נגישהוא שואלת 1). של העיקרון את בעיות בפתרון מאסטרטגיות צריך מה בשביל ואז נגישים או קיימים דברים

לבצע פעולות? הרי התוצאה כבר קיימת.

Page 39: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המשך הניתוח ...

לחשוב רגילים לא האדם בני כי לכך דוגמאות ראינו כבר הקופץ מקובל בפתרון אימון נותנים כלל בדרך והם לעומק של הישיר בתרגום השימוש את ראינו כאן, למוח. מהר כאשר הספציפית, הדוגמה על אליאס מבצע אותן הפעולות

. זמינותןהוא מתעלם מחלק מהפעולות האחרות, כנראה בגלל פעמים לבדוק את האלגוריתם, והדוגמה 3בקשתי מהתלמיד

הוא זאת, למרות במיוחד. ארוכה היתה שניתנה הספציפית . כנראה שהביטחון והסיפוק מפתרון עובדמצא כי האלגוריתם

מטעויות להתעלם עוזרים הם גם מסוים בשלב השאלה להתערב ולתקן את 2קיימות ולכן הן לא מאפשרות למערכת מערכת של וחיזוק אימון אולי תהיה 2הטעות. שהתערבותה

לתלמידים יסייע לעומק לחשוב מהרגל כתוצאה הכרחית להתגבר על סוגים כאלה של מחשבות כשהן נותנות תשובות

לא נכונות.

Page 40: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המשך הניתוח ...

במחקר, שהיו דומים מקרים ובכמה זו בדוגמה שמעניין מה התלמידים של היכולת חוסר הטעותהוא את למרות לתקן ,

היחידי הדבר זהו שאולי חושב אני עצמם. את בודקים שהם בו. בטוחים הם לכן נכון, להם נראה והוא למוח להם שעלה מקבלי על במחקרים המרכזי לממצא דומה זה ממצא

) לחץ תחת הפועלים הצורך Klein, 1998החלטות לפיו ,(, כי ברוב המקרים מגיעה לראשם לבחור בין אופציות הוא נדיר

רק אופציה אחת, כי האופציות שנפסלו בכלל לא מיוצגות.המאפיין הזה מציג סוג של תפיסות, בו אין צורך לבצע פעולות המידע מנגישות כתוצאה אוטומטית) מתבצעות הן (כאילו או ברשימה איבר על נמצאים אנו אם לדוגמה, הויזואלית. בצומת של עץ, הערך של האיבר או הצומת זמין (ויזואלית) וזה

נכון גם במקרה של ראש התור וראש המחסנית .

Page 41: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

עוד נגישות ...

Page 42: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

עוד נגישות ...

Page 43: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

השפעת האינטואיציה של פעולות יומיומיות על אסטרטגיות עבודה מוצלחות

Page 44: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

השפעת האינטואיציה של פעולות יומיומיות על אסטרטגיות עבודה מוצלחות

למה התלמידים נקטו באסטרטגיה זו? הרי קיימת אסטרטגיה חלופית לפתרון, בה ניתן קודם לקחת במקום אותו ולשים הראשון האובייקט את את ניקח כך אחר החדש, בסידור כלשהו ונעביר הראשון בסידור שני שהיה האובייקט בסידור ששמנו האובייקט לפני אחד למקום בעייתית, הינה זו אסטרטגיה הלאה. וכן החדש לכל מקום מספיק יהיה שלא להיות יכול נכון הערכנו )לא הראשון מהסידור האובייקטים כל את להזיז נאלץ ואז המספיק( השטח את )לכן מאמץ בהרבה הכרוך דבר האובייקטים, כי ניתן לשער יעילה(. יותר הדרך שתוארה קודם עם מוצלח יומי ניסיון מספיק יש לתלמידים כבר שהיא להיות ויכול הראשונה האסטרטגיה

במערכת בהן 1קיימת בבעיות בה ומשתמשים קיימת דרישה לשימוש בסידור מסוג זה.

Page 45: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

השפעת האינטואיציה של פעולות יומיומיות על אסטרטגיות עבודה מוצלחות

פעם אחת, Lבפתרון זה אנו עוברים על הרשימה של מאיבר עותק לוקחים פעם ומכניסים Lוכל

)או אחרי חולית הדמה(. 1Lאותו אחרי העוגן של מתבצעת פעם Nהלולאה בכל כאשר פעמים,

קבוע מספר לוקחות הלולאה שבתוך הפעולות ב- תלוי שלא זמן יחידות סיבוכיות Nשל לכן ,

.)O)nהזמן של הפתרון היא

Page 46: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

ריכוז הממצאיםמשמעות יומיומית

סידור אובייקטים, השוואת גודל אסטרטגיות לפתרון בעיות

ביצוע פעולות באופן אוטומטי, בלבול בין האיבר בטיפוס למקומו

נגישות המידע

קידום המצביע ברשימה כמו במערך: ידע קודם

סוף-רשימה, מחק, הוצא מרשימהתרגום משפה

טבעית

"הכנת טיפוס לעבודה" , אובייקט הינו יחיד ולא ניתן להעתקה, המשמעות של אפס היא כלום.

1 + P ← P

Page 47: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

קשיים במעבר מאינטואיציה לשפת תכנות או פסאודו קוד

Page 48: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים
Page 49: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

השלכות תיאורטיות של המחקר קשיי בזיהוי היא הנוכחי המחקר של העיקרית תרומתו

מופשטים נתונים בטיפוסי תיכון תלמידי של הבנה ובהצעת מקורות אפשריים לקשיים אלו.

זה במחקר המוצגים התיאורטיים וההסברים הממצאים עוסקים בתחום החשיבה על טיפוסי נתונים מופשטים. כך טיפוסי על כיום הקיים הידע על מוסיפה זו שעבודה

נתונים. בין שילוב הינה המחקר של התיאורטית המסגרת

תרמה אשר ומטפורות, הכפולה המערכת תיאוריית קשיים זוהו מקורותיהם. ולמציאת שזוהו הקשיים לניתוח

במערכת מחשיבה לתוצאות 1כנובעים להוביל והעשויה במערכת הקיים לידע בניגוד נורמטיביות בנוסף, 2לא .

במערכת חלקית מהבנה הנובע אחר קושי של 2אובחן במקרים לשיפור לשאוף ניתן מופשטים. נתונים טיפוסי

מעורבת בהחלטה ולגרום להפעלה תכופה 2בהם מערכת יותר שלה לבקרה בעת קבלת החלטות.

Page 50: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצותלהוראת. 1 במטפורות בשימוש זהירות

מים" טנהתחום את שני התחומים – לזהות לתלמידיהם לעזור

המוסבר והתחום מקשרת המסביר ביניהם – המטפורה, וליצור את הקשרים ביניהם.

במטפורה. ביטוי לידי באים שאינם במאפיינים לדון בנוסף, צריך לדון בתחום השימושיות של המטפורה.

Page 51: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצותתלמידים. 2 של אמונות

10תלמידים מאמינים כי או שהבעיה נפתרת תוך •הם כן כמו לפתרון. ניתנת לא שהבעיה או דקות מאמינים כי הפתרון של הבעיה חייב להסתמך על

החומר האחרון שנלמד.נתונות • (פעולות מוכנים בדברים משימוש סלידה

על טיפוסי נתונים בלי לדעת איך הן ממומשות). פתרון ארוך אינו יעיל •חשוב לבחון את הפתרון מכמה אספקטים ולהציע •

בין בהבדלים ולדון חלופיים פתרונות כמה לבעיה פתרונות מספר הצגת השונים. הפתרונות התלמידים אצל מובנות לא נקודות לחדד יכולה ועשויה לעודד אותם לחפש עוד דרכים לפתרון ולא

לתת אימון ברעיון הראשון שקופץ להם.

Page 52: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצותחזותי. 3 ייצוג

שמדברים • מקרה בכל כמעט נוהגים נתונים טיפוס על העבודה אחר ולעקוב לציירו הייצוג ציור. בעזרת איתו תפיסות על משפיע החזותי לגבי תלמידים שמפתחים המורים על הנתונים. טיפוס ולבחון זהירים להיות אפשרות את מלכתחילה בציור קטן פרט כל השפעת תחום את ולהסביר הייצוג של השימושיות

החזותי.

Page 53: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצותטיפוסי. 4 על הפעולות של השם שינוי

הנתוניםמומלץ לבחון שמות חדשים לממשק רשימה.

הבא: בשם להשתמש שכדאי חושב אני get_address_of_next_element במקום list_next ,

במקום delete_element_from_list_atובשם list_delete.ועוד

Page 54: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצותרשימה. 5 הנתונים טיפוס

כדאי להכין פעילויות המחייבות שימוש בפעולות של •התפיסות לעלות יכולות בהן רשימה של הממשק המוטעות לגבי הטיפוס והפעולות עליו ולדון בהן עם התלמידים, כאשר מטרת הפעילות היא להפנים את

הפעולות ומשמעותן. המכילות • בדוגמאות מההתחלה להשתמש כדאי

- רשומה של כתה או של ובה מספר שדות רשומה תלמיד או של קורס באוניברסיטה.

על המורים לשים לב לדוגמאות, לייצוג החזותי,•

Page 55: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

המלצות6 .בניית סביבה ממוחשבת לתכנות אלגוריתמי

Page 56: חשיבה אינטואיטיבית  בטיפול בטיפוסי נתונים  מופשטים

תודה