Підготовка обдарованих школярів до олімпіад з інформатики

Позакласна робота забирає дуже багато вільного часу, але виявляється, що й цього часу не вистачає для повноцінної підготовки переможців олімпіад і конкурсів з інформатики. Тому вважаємо, що основна мета позакласної роботи з обдарованими дітьми – не навчити учня, а навчити його вчитися самостійно. Тому вчитель повинен дати основу теоретичних і практичних знань, а в подальшому корегувати та спрямовувати самостійну роботу учня, проводити для нього індивідуальні консультації.

Проводити підготовку учня до олімпіади з програмування можна тільки в позаурочний час і тільки за умов максимальної зацікавленості та самостійності в роботі учня. Сьогодні дуже велику допомогу вчителю в підготовці до олімпіади з програмування надають системи автоматизованої перевірки задач, за допомогою яких проводиться навчання та тренування учнів з використанням засобів дистанційної форми навчання, проведенням олімпіад. На таких інтернет-ресурсах реалізовані всі умови, необхідні для роботи обдарованих учнів з програмування.

На етапі зацікавлення та відбору обдарованих учнів для участі в олімпіаді необхідно розв’язувати задачі, де потрібне тільки логічне мислення. Багато учнів з розвиненим логічним мисленням ще з дитинства наділені ним від природи, проте не навчені до регулярної праці, внаслідок чого в них запущені знання з багатьох предметів.

Через деякий час необхідно розв’язувати задачі з мінімумом математичних знань, у цей час, як правило, виникає проблема в тому, що учні, які розв’язують нестандартні задачі, не знають таких простих формул, як площі трикутника, відстані між точками, способи знаходження НСД. Через незацікавленість на уроках математики, фізики учні просто пропускають такі важливі речі. Вчитель інформатики спочатку може просто показати формулу, пояснити її, довести.

Потім необхідно запропонувати учням знаходити необхідні формули, їх

доведення в підручниках, довідниках. Інколи слід рекомендувати учням звернутися до їхніх вчителів математики, фізики, щоб ті пояснили деякі твердження, поняття, що виходить за межі програми. Це стимулює учня в майбутньому зацікавитись не тільки інформатикою, але й іншими, пов’язаними з нею предметами, і через деякий час в них покращяться знання з інших суміжних предметів.

На наступному етапі підготовки до олімпіади потрібно розв’язувати нестандартні задачі, які потребують використання різних методів програмування: сортування, динамічного програмування, довгої арифметики,

жадібного алгоритму, задачі на графи, комбінаторики тощо. Цей етап дуже об’ємний, і він може тривати рік, два, а іноді й три роки. Все залежить від віку

учня, від навиків програмування, від типу сприйняття, вміння аналізувати і знаходити свої помилки в програмі і так далі.

Саме нестандартні задачі дають можливість зацікавити учнів олімпіадою. Атмосфера під час підготовки до олімпіади повинна бути творча.

Вчитель ставить задачу і дає можливість учням висловити свої думки щодо її

розв’язання. Нерідко можна побачити ситуацію, коли скромний учень знає, як

розв’язати задачу, але боїться висловити свою думку, бо має сумніви в її правильності, що стримує його розвиток.

Маючи багато неправильних розв’язків, можна знайти часткові випадки в розв’язку задачі, прогалини в ідеї розв’язання. Досить часто в задачах потрібно шукати закономірності. У таких випадках необхідно послідовно знаходити розв’язок задачі для мінімальних значень, потім дані послідовно збільшувати, і через деякий час в отриманих послідовностях можна знайти якусь закономірність. Кожний новий розв’язок задачі – це окреме її дослідження, це нове відкриття для учня. Пізніше можна познайомити учнів із різними методами розв’язання олімпіадних задач, методами програмування, й учні з гордістю будуть стверджувати, що вони цей спосіб придумали самі, що додає їм самовпевненості у своїх силах та можливостях.

Після розв’язання задачі необхідно робити детальний аналіз розв’язку та самого процесу розв’язання. Розв’язок потрібно проаналізувати на оптимальність (швидкість виконання, затрати пам’яті, простоту реалізації). Учень повинен вміти вийти зі скрутного положення, коли він не знає як розв’язати задачу. Для успіху необхідно використовувати кожну можливість набрати максимальну кількість балів. У таких випадках потрібно передбачити

часткові випадки для мінімальних та критичних даних.

Таким чином, учень вчиться проводити дослідження, шукати закономірності, знаходити «геніальні» винаходи для самого себе.

Регулярне проведення тренувальних олімпіад, участь в Інтернет-олімпіадах готує учнів до атмосфери змагань. Учні звикають до цього, в них з’являється азарт. У цій справі, звичайно, є як лідери, так і ті, хто знаходиться в кінці рейтингової таблиці. Після таких турів завжди необхідно проводити аналіз нерозв’язаних задач.

Спочатку учні, які розв’язали задачі повністю, або частково, розказують свої методи розв’язання, потім варто розібрати розв’язки задач, які були неправильні. У кінці показується оптимальний розв’язок, а для учнів, які не повністю розв’язали задачі, або їх зовсім не розв’язали, задається домашнє завдання – написати програми для вже розібраних задач.

На наступне заняття, обов’язково, проводиться повторне тестування, паралельно ведеться ще одна рейтингова таблиця, в якій видно рівень розв’язаних учнями задач. Рейтинги турів аналізуються. Кожен бачить графічне відображення свого рівня підготовленості, зміну місця в рейтинговій таблиці, з’ясовує причини падіння та підйому в ній.

Досить часто при підготовці до олімпіади потрібно давати задачі, розв’язані раніше, для перевірки вміння реалізовувати вже відомі методи розв’язування задач та набуття досвіду у швидкості їх реалізації.

Для стимулу до перемоги учням необхідно мати суперника. Тому готувати до олімпіади необхідно, по можливості, не одного учня. Учень повинен рівнятись на сильнішого суперника, прагнути до перемоги, здобуття найвищих результатів.

Для прикладу можна процитувати інтерв’ю переможців всеукраїнських,

міжнародних олімпіад, які можна знайти на сайтах, в журналах, газетах [23, с. 51].

Методика підготовки до олімпіади з інформатики передбачає:

1) організацію підготовки обдарованих школярів до олімпіади з інформатики в межах усього навчального процесу в навчальному закладі, а не лише предмету інформатики;

2) виділення умов, що позитивно впливають на динаміку процесу підготовки до олімпіад з інформатики;

3) розробку критеріїв оцінювання ефективності створеної методики підготовки.

Засобами підготовки учнів до олімпіади з інформатики в процесі позакласної роботи є використання розроблених Інтернет-ресурсів з набором творчих завдань, автоматизованою системою перевірки розв’язків, навчання в різновікових групах, аналіз задач та розв’язків офіційних олімпіад різних етапів, детальний аналіз результатів виступу учасників на олімпіадах.

Матеріали, необхідні для підготовки до олімпіади з інформатики, розміщені на Інтернет-порталі E-ОLIMP (біля 3500 задач, систематизованих за темами, методами програмування, методична сторінка містить теоретичний матеріал з методів програмування).

Даний портал допоможе:

- вчителю інформатики та викладачу з програмування в проведенні факультативів з програмування, у підготовці до олімпіад;

- учням та студентам самостійно готуватися до олімпіад, а саме знаходити відповідні задачі, перевіряти свої розв’язки без участі вчителя, порівнювати рівень своїх знань та умінь з рівнем інших учнів, студентів, що, у свою чергу, створює прагнення до перемоги, стимулює до підвищення знань в даній галузі. На даному сайті можна також проводити тренування, змагання, просто перевіряти свої знання з програмування.

Трьохмовність (українська, російська та англійська) сайту залучає до олімпіад, конкурсів учасників з різних країн світу.

На сайті можна познайомитися з умовами задач та запланованими змаганнями. Система перевірки e-оlimp приймає розв’язки, реалізовані мовами програмування Pаsсаl (компілятор FreePаsсаl, Bоrlаnd Delphi 7.0) і С/С++(компілятор Visuаl С++ 6.0, Visuаl С++ 9.0, GNU С++3.4), Jаvа, Visuаl С#.

За допомогою меню на сторінці «Список задач» обираємо відповідну задачу. Відкривається сторінка, що містить зміст задачі, технічні умови та приклади вхідних і вихідних даних. Ознайомившись з умовою задачі, користувач розробляє алгоритм її розв’язування та реалізовує його в середовищі однієї з мов програмування (С/С++, Pаsсаl, Jаvа, С#).

Скориставшись вкладкою «Відправити розв’язок», користувач може надіслати отриманий розв’язок на перевірку. Після тестування розв’язку задачі дані опрацьовуються і обчислюється рейтинг учасника, який можна переглянути на сторінці «Рейтинг».

Рейтинг обчислюється за двома параметрами: кількість повністю розв’язаних задач та кількість набраних балів.

Для заняття на сайті E-ОLIMP в групі в процесі позакласної роботи створюється змагання, що містить задачі, які заплановано розглянути під час заняття, та декілька додаткових на дану тематику для учнів, які можуть швидко справитися з завданням. Інколи на початок завдання учням пропонується тест для перевірки знань теоретичного матеріалу попередньої теми. Домашнім завданням було розв’язати задач, які було включено у відповідне змагання.

Наведемо приклад заняття з теми «Вступ до динамічного програмування».