Grafové úlohy ve výuce informatiky na 2. stupni ZŠ

Abstract

This master's thesis focuses on the integration of graph theory into computer science education at the lower secondary level. The theoretical part introduces the basic concepts of graph theory and typical problems that are solved within it. Furthermore, it describes the integration of graph problems in the revised Framework Educational Programme for Basic Education and specifies foreign approaches to teaching graph theory in primary and lower secondary schools as described in literature. The current state of implementing graph problems into education is examined through a questionnaire survey among computer science teachers. In the empirical part of the thesis, a methodological procedure for incorporating graph theory into teaching is proposed, consisting of two separate instructional blocks. This procedure is subsequently tested in teaching at three lower secondary schools and two multi-year grammar schools. The evaluation of the testing is based on the analysis of evaluation forms from participating teachers and semi-structured interviews conducted with them. Finally, a set of recommendations is compiled for further utilization of the prepared educational materials. The resulting proposal for integrating graph theory into teaching is ready for application by other practicing teachers and may...

Tato diplomová práce se věnuje zavedení teorie grafů do výuky informatiky na 2. stupni ZŠ. V teoretické části jsou představeny základní pojmy teorie grafů a také typické úlohy, které jsou v ní řešeny. Dále je popsáno ukotvení grafových úloh v revidovaném Rámcovém vzdělávacím programu pro základní vzdělávání a jsou specifikovány zahraniční přístupy k výuce teorie grafů na základních školách popsané v odborné literatuře. Zjištění aktuálního stavu zavedení grafových úloh do výuky je provedeno formou dotazníkového šetření mezi učiteli informatiky. V empirické části práce je navržen metodický postup pro začlenění teorie grafů do výuky, který se skládá ze dvou samostatných výukových bloků. Ten je následně ověřen ve výuce na třech základních školách a dvou víceletých gymnáziích. Vyhodnocení ověření je provedeno na základě analýzy hodnotících formulářů od ověřujících učitelů a provedení polostrukturovaných rozhovorů s nimi. Závěrem je sestavena sada doporučení pro další využití připravených vzdělávacích materiálů. Výsledný návrh začlenění teorie grafů do výuky je připraven k aplikaci pro další učitele z praxe. Případně se může stát inspirací pro jejich vlastní tvorbu grafových úloh.