«Алгоритмдер мен деректер құрылымы: Оқыту әдістері»

Аралбай Салтанат

«Алгоритмдер мен деректер құрылымы: Оқыту әдістері»

Алматы

2025жыл

ӘОЖ 373

КБК 74.268

Пікір жазған:

М. Х. Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті, филология ғылымдарының кандидаты, қауымдастырылған профессоры Н.Б.Есенова

С.С Жанибекова Қызылорда қаласы Болашақ университетінің «Арнайы педагогика және психология» кафедрасының аға оқытушысы, п.ғ.к., Облыстық білім басқармасының балалар оңалту орталығының түзету маманы, РЖА профессоры

Педагогика тарих ғылымдарының магистрі Абиева Ұ.Б.,

Халықаралық ғылым мен білімді қолдау орталығы «Bilim_gilim» әдістемелік кеңес мәжілісінде талқыланып, 2025 ж. «19» наурыз №500/0162 хаттамасымен мақұлданған және баспаға ұсынылған.

Аралбай С

«Алгоритмдер мен деректер құрылымы: Оқыту әдістері»

Алматы: 2025 (ZIALY Baspasy)

ISBN

Аңдатпа

Аталған авторлық жұмыс оқу бағдарламасына негізделе үлгілік бағдарламамен сабақтастықты ескере отырып құрастырылған.Білім –тәрбие беру кезеңінде саналы, дұрыс, комуникативті оқу дағдыларын жетілдіру, логикалық қабылдауды дамыту, функционалдық сауаттылықтарын арттыру пәнге деген қызығушылықты, зерттеушілік қабілетті дамытып қалыптастыруға бағытталған авторлық жұмыс білім беру стандартының пәндік тақырыптарының мазмұнын, оқу сағаттарын курс бөлімдері арасында бөлуді, сонымен қатар пәнаралық байланыстарды ескере отырып, пәндер мен пән бөлімдерін зерделеудің ұсынылатын тәртібіне негізделе отырып құрастырылған.

Аннотация

Данная авторская работа составлена ​​с учетом преемственности с типовой программой, основанной на учебном плане.В период обучения авторская работа направлена ​​на развитие и формирование интереса к предмету, исследовательской способности, содержания предметных тем образовательного стандарта, распределения учебных часов между разделами курса, а также межпредметных связей с учетом, исходя из рекомендуемого порядка изучения предметов и предметных разделов.

Abstract

This author's work is compiled taking into account continuity with the standard program based on the curriculum.During the training period, the author's work is aimed at developing and shaping interest in the subject, research ability, the content of subject topics of the educational standard, the distribution of teaching hours between sections of the course, as well as interdisciplinary connections, taking into account, based on the recommended order of studying subjects and subject sections.

ISBN

© Аралбай С

Кіріспе

Қазіргі цифрлық дәуірде ақпараттық технологиялардың қарқынды дамуы барлық салаға терең еніп, қоғамның өмір салтын түбегейлі өзгертті. Бұл өзгерістер білім беру жүйесіне де айтарлықтай әсер етіп, жас ұрпақтың заман талабына сай білім мен білікке ие болуын талап етеді. Ақпараттық технологиялар саласындағы мамандарға деген сұраныстың күннен-күнге артуы, оқу орындарындағы тиісті пәндерді оқытудың сапасын арттыру қажеттілігін тудырады. Осыған орай, «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні ақпараттық технологиялар бағытындағы білім берудің іргетасы болып табылады.

Алгоритмдер мен деректер құрылымы – күрделі мәселелерді тиімді шешудің негізін қалайтын фундаменталды ұғымдар. Алгоритм – белгілі бір мақсатқа жету үшін орындалатын қадамдардың тізбегі болса, деректер құрылымы – деректерді ұйымдастыру және сақтаудың логикалық тәсілі. Бұл екі ұғым бір-бірімен тығыз байланысты және бағдарламалық жасақтаманы әзірлеудің барлық кезеңдерінде маңызды рөл атқарады. Тиімді алгоритмдер мен дұрыс таңдалған деректер құрылымдары бағдарламаның жылдамдығын, тиімділігін және сенімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Алайда, алгоритмдер мен деректер құрылымы сияқты абстрактілі және теориялық пәндерді оқыту оңай шаруа емес. Көптеген студенттер бұл ұғымдарды түсінуде қиындықтарға тап болуы мүмкін, әсіресе егер оқыту процесі тек дәстүрлі лекция форматында жүргізілсе. Сондықтан да, оқытушылардың алдында студенттердің пәнге деген қызығушылығын арттыру, олардың теориялық білімдерін практикалық дағдылармен ұштастыру және күрделі ұғымдарды түсінікті тілмен жеткізу міндеті тұр.

Әдістемелік құралдың мақсаты

Осы әдістемелік құралдың басты мақсаты – жоғары оқу орындарының және колледждердің информатика және ақпараттық технологиялар бағытындағы оқытушыларына «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнін оқытуда әдістемелік көмек көрсету болып табылады. Құралда пәнді оқытудың тиімді әдістері, стратегиялары және практикалық мысалдары ұсынылған. Біздің мақсатымыз – оқытушыларға бұл күрделі тақырыптарды студенттер үшін қолжетімді және қызықты етуге көмектесу. Әдістемелік құрал студенттердің теориялық білімдерін тереңдетуге, практикалық есептерді шешу дағдыларын дамытуға және пәнге деген қызығушылығын арттыруға бағытталған әртүрлі оқыту тәсілдерін ұсынады.

Әдістемелік құралдың өзектілігі

Қазіргі білім беру жүйесінде студенттердің белсенділігін арттыруға, олардың сыни ойлау қабілеттерін дамытуға және практикалық дағдыларын қалыптастыруға баса назар аударылуда. «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнін оқытуда да дәстүрлі оқыту әдістерінен гөрі, студенттердің өздігінен ізденуіне, зерттеуіне және проблемаларды шешуіне бағытталған әдістерді қолданудың маңызы зор. Осы әдістемелік құралда ұсынылған әдістер мен тәсілдер оқытушыларға студенттерді оқу процесіне белсенді түрде тартуға, олардың теориялық білімдерін практикалық дағдылармен ұштастыруға және пәнді тереңірек түсінуге көмектеседі.

Сонымен қатар, ақпараттық технологиялар саласының қарқынды дамуы оқытушылардан үнемі жаңа білімдер мен дағдыларды меңгеруді талап етеді. Жаңа технологиялар мен оқытудың инновациялық әдістерін қолдану арқылы оқытушылар өз сабақтарын заманауи талаптарға сай ұйымдастыра алады. Осы әдістемелік құралда ақпараттық технологиялар саласындағы соңғы жетістіктерді ескере отырып, оқытудың инновациялық әдістері мен тәсілдері қарастырылған.

Әдістемелік құралдың жаңашылдығы

Бұл әдістемелік құралдың жаңашылдығы бірнеше аспектілерде көрінеді. Біріншіден, құралда алгоритмдер мен деректер құрылымын оқытудың әртүрлі педагогикалық әдістері мен стратегияларына баса назар аударылған. Бұған дейінгі көптеген оқулықтар мен әдістемелік құралдар көбінесе теориялық материалдарды баяндауға бағытталған болса, бұл құрал оқытушыларға нақты практикалық кеңестер мен ұсыныстар береді.

Екіншіден, құралда оқытудың белсенді әдістерін (мысалы, проблемалық оқыту, жобалық оқыту, топтық жұмыс, пікірталас) қолданудың тиімді жолдары көрсетілген. Бұл әдістер студенттердің оқу процесіне белсенді қатысуын қамтамасыз етіп, олардың өздігінен білім алу дағдыларын дамытуға көмектеседі.

Үшіншіден, құралда оқыту процесінде ақпараттық технологияларды (мысалы, интерактивті тақталар, онлайн платформалар, визуалдау құралдары, бағдарламалау орталары) қолданудың практикалық мысалдары келтірілген. Заманауи технологияларды пайдалану арқылы оқытушылар сабақтарын қызықтырақ, көрнекірек және тиімдірек ете алады.

Төртіншіден, құралда студенттердің білімін бағалаудың әртүрлі әдістері мен формалары (мысалы, формативті бағалау, портфолио, презентациялар, бағдарламалау жобалары) қарастырылған. Тиімді бағалау әдістерін қолдану оқытушыларға студенттердің оқудағы жетістіктерін бақылауға және оларға дер кезінде кері байланыс беруге мүмкіндік береді.

Бесіншіден, құралда алгоритмдер мен деректер құрылымының теориялық ұғымдарын нақты өмірлік мысалдармен және қолданбалармен байланыстыруға баса назар аударылған. Бұл студенттерге пәннің практикалық маңыздылығын түсінуге және оны оқуға деген мотивациясын арттыруға көмектеседі.

Әдістемелік құралдың ерекшеліктері

Бұл әдістемелік құралды басқа ұқсас құралдардан ерекшелендіретін бірнеше маңызды сипаттамалары бар. Біріншіден, құрал оқытушыларға арналған нақты практикалық кеңестер мен ұсыныстарды қамтиды. Теориялық баяндаулармен қатар, әрбір оқыту әдісінің қалай қолданылатыны, қандай қиындықтар туындауы мүмкін және оларды қалай жеңуге болатыны туралы толық ақпарат берілген.

Екіншіден, құралда әрбір тақырып бойынша нақты мысалдар мен жаттығулар ұсынылған. Бұл мысалдар мен жаттығулар оқытушыларға өз сабақтарын жоспарлауда және студенттердің білімін бекітуде көмектеседі. Сонымен қатар, құралда студенттерге өздігінен жұмыс істеуге арналған тапсырмалар да бар.

Үшіншіден, құралдың құрылымы логикалық және түсінікті түрде ұйымдастырылған. Әрбір тарау белгілі бір тақырыпқа арналған және онда тақырыптың мақсаты, негізгі ұғымдары, оқыту әдістері, практикалық мысалдары және бағалау жолдары қарастырылған. Бұл оқытушыларға қажетті ақпаратты жылдам табуға және құралды тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Төртіншіден, құралдың тілі қарапайым және түсінікті. Күрделі теориялық ұғымдар мүмкіндігінше қарапайым тілмен түсіндірілген және көптеген көрнекі мысалдармен иллюстрацияланған. Бұл құралды тәжірибелі оқытушылармен қатар, жаңадан бастаған оқытушылар да оңай пайдалана алады.

Бесіншіден, құрал үнемі жаңартылып отырады және ақпараттық технологиялар саласындағы соңғы өзгерістер мен тенденцияларды ескереді. Оқытушылар құралдың соңғы нұсқасын пайдалану арқылы өз білімдерін үнемі жетілдіріп отыра алады.

Қорытынды

«Алгоритмдер мен деректер құрылымы: Оқыту әдістері» атты бұл әдістемелік құрал жоғары оқу орындары мен колледждердің информатика және ақпараттық технологиялар бағытындағы оқытушылары үшін баға жетпес көмекші құрал боларына сенімдіміз. Құралда ұсынылған әдістер мен тәсілдерді қолдану арқылы оқытушылар өз сабақтарын қызықтырақ, тиімдірек және заманауи талаптарға сай ұйымдастыра алады. Біз бұл құралдың отандық білім беру жүйесінің дамуына өз үлесін қосатынына сенеміз және оқытушыларға өздерінің кәсіби қызметтерінде табыс тілейміз. Осы әдістемелік құралды пайдалана отырып, сіздер студенттердің алгоритмдер мен деректер құрылымы сияқты маңызды пәнді тереңірек түсінуіне және болашақ кәсіби қызметтерінде табысты болуына жол ашасыздар деп үміттенеміз.

Ақпараттық мазмұндық бөлім

1.Пәннің мақсаты мен міндеттері: Алгоритмдер мен деректер құрылымы бізді неге үйретеді және оны білу не үшін маңызды?

2.Оқудың негізгі ережелері: Алгоритмдер мен деректер құрылымын жақсы түсіну үшін нені есте сақтау керек?

3.Алгоритмдерді үйрену жолдары: Алгоритмдер дегеніміз не және оларды қалай құруға болады?

4.Деректер құрылымдарын үйрену жолдары: Деректерді қалай тиімді сақтауға және реттеуге болады?

5.Көзбен көріп үйренейік: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары қалай жұмыс істейтінін суреттер мен схемалар арқылы түсіну.

6.Бірге ойлайық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызықты сұрақтарға жауап іздеу және талқылау.

7.Проблеманы шешуге тырысайық: Нақты есептерді алгоритмдер мен деректер құрылымдарын қолданып қалай шешуге болады?

8.Өзіміз жасаймыз: Өз алгоритмдеріміз бен деректер құрылымдарымызды құруға арналған жобалар.

9.Топпен жұмыс істейміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы есептерді бірге шешу және идеялармен бөлісу.

10.Іс жүзінде көрейік: Алған білімді компьютерде бағдарламалар жазу арқылы қолдану.

11.Бағдарламалау тілін таңдаймыз: Қандай бағдарламалау тілдері алгоритмдер мен деректер құрылымдарын үйренуге көмектеседі?

12.Алгоритм қаншалықты жылдам? Алгоритмдердің жұмыс жылдамдығын қалай анықтауға болады?

13.Деректерді қалай тиімді сақтаймыз? Деректер құрылымдарының жақсы және нашар жақтары қандай?

14.Біз не үйрендік? Алған білімді тексеруге арналған тапсырмалар мен сұрақтар.

15.Біз қалай жақсардық? Өзіміздің оқу жетістіктерімізді бағалау және нені жақсарту керектігін анықтау.

16.Қабілетті достарға көмек: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын тереңірек білгісі келетін оқушыларға арналған қосымша тапсырмалар.

17.Қиындықтарды бірге жеңеміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде қиналатын достарға көмектесу жолдары.

18.Онлайннан үйренеміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызықты материалдар мен тапсырмаларды табуға болатын сайттар мен платформалар.

19.Жаңа технологиялар бізге қалай көмектеседі? Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қолданылатын заманауи құралдар мен бағдарламалар.

20.Болашақта не күтіп тұр? Алгоритмдер мен деректер құрылымының ақпараттық технологиялар әлеміндегі маңызы қандай болады?

Ақпараттық әдістемелік бөлім

1. Пәннің мақсаты мен міндеттері: Алгоритмдер мен деректер құрылымы бізді неге үйретеді және оны білу не үшін маңызды?

Мақсаты: Оқушыларға «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнінің негізгі мақсатын, оның ақпараттық технологиялар әлеміндегі маңыздылығын және осы пәнді оқу арқылы қандай білім мен дағдыларға ие болатындарын түсіндіру.

Міндеттері:

• Пәннің бағдарламалау және информатика саласындағы рөлін көрсету.

• Алгоритмдер мен деректер құрылымының күнделікті өмірдегі және технологиялардағы қолданылуын мысалдармен түсіндіру.

• Оқушылардың пәнге деген қызығушылығын ояту және оқуға мотивация беру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: «Алгоритм» сөзінің мағынасы қандай?

• Нақты мысалы: Күнделікті өмірден алгоритмге мысалдар келтіріңдер (мысалы, тамақ дайындау рецепті, ойын ойнау ережесі, сағатқа қарап уақытты анықтау).

• Нұсқаулық: «Алгоритм» сөзінің мағынасын өз сөзіңмен түсіндіріп бер. Күнделікті өмірде кездесетін, қадам-қадаммен орындалатын іс-әрекеттерге 3 мысал келтір.

• Дискрипторы:

  • «Алгоритм» ұғымын дұрыс түсінеді және сипаттайды.

  • Күнделікті өмірден кемінде 3 нақты алгоритм мысалын келтіреді.

• Жауабы: Алгоритм – белгілі бір мақсатқа жету үшін орындалатын қадамдардың реттелген тізбегі. Мысалдар: 1) торт пісіру рецепті, 2) велосипед тебуді үйрену, 3) достарыңа хат жазу.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік әңгімелер». Оқушылар өздерінің күнделікті өмірлерінен қызықты оқиғаларды немесе процестерді алып, оларды алгоритм түрінде қадам-қадаммен сипаттап береді.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Деректер құрылымы деген не?

• Нақты мысалы: Кітапханадағы кітаптар қалай орналасқан? Неліктен оларды белгілі бір тәртіппен орналастыру ыңғайлы? Бұл нені еске түсіреді?

• Нұсқаулық: «Деректер құрылымы» ұғымын өз сөзіңмен түсіндір. Деректерді реттеудің маңыздылығына күнделікті өмірден бір мысал келтір.

• Дискрипторы:

  • «Деректер құрылымы» ұғымын дұрыс түсінеді және сипаттайды.

  • Деректерді реттеудің маңыздылығын көрсететін нақты мысал келтіреді.

• Жауабы: Деректер құрылымы – деректерді компьютерде тиімді сақтау және басқару тәсілі. Кітапханада кітаптарды алфавит бойынша немесе тақырыптары бойынша орналастыру іздеуді жеңілдетеді. Бұл деректерді реттеудің бір түрі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректерді сұрыптау ойыны». Оқушыларға әртүрлі заттар (мысалы, ойыншықтар, қарындаштар, кітаптар) беріледі және оларды белгілі бір белгілер бойынша (түсі, өлшемі, пішіні) топтастыру ұсынылады.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдер мен деректер құрылымының бағдарламалаудағы рөлі.

• Нақты мысалы: Сендер күнделікті қолданатын бағдарламаларды еске түсіріңдер (мысалы, мобильді қосымшалар, ойындар, іздеу жүйелері). Олардың жұмыс істеуі үшін не қажет деп ойлайсыңдар?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымы бағдарламалардың жұмысына қалай әсер ететінін өз ойыңмен түсіндір. Өзің білетін бір бағдарламаның жұмысында алгоритмдер мен деректер құрылымының қандай рөл атқаратынын болжап айт.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымының бағдарламалау үшін маңызды екенін түсінеді.

  • Нақты бағдарлама мысалында олардың ықтимал рөлін сипаттайды.

• Жауабы: Алгоритмдер бағдарламаның қалай жұмыс істейтінін анықтайды, ал деректер құрылымы ақпаратты тиімді сақтауға көмектеседі. Мысалы, іздеу жүйесінде іздеу сұрауына сәйкес келетін ақпаратты табу үшін күрделі алгоритмдер және үлкен көлемді деректерді сақтау үшін тиімді деректер құрылымдары қолданылады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Бағдарламаның ішінде не бар?». Оқушыларға қарапайым бағдарламаның (мысалы, калькулятор, будильник) жұмыс принципін талқылауды ұсыну және оның ішінде қандай алгоритмдер мен деректер құрылымдары қолданылуы мүмкін екенін болжау.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Бұл пәнді оқу не үшін маңызды?

• Нақты мысалы: Егер сен болашақта бағдарламашы, веб-әзірлеуші немесе деректерді талдаушы болғың келсе, бұл пән саған қалай көмектеседі?

• Нұсқаулық: «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнін оқудың сен үшін қандай пайдасы болуы мүмкін екенін кемінде үш себеппен түсіндір. Болашақ мамандығың туралы ойланып көр.

• Дискрипторы:

  • Пәнді оқудың кемінде 3 маңызды себебін атайды.

  • Бұл пәннің болашақ кәсіби қызметі үшін маңыздылығын түсінеді.

• Жауабы: Бұл пәнді оқу маған: 1) күрделі мәселелерді тиімді шешуді үйренуге, 2) жылдам және сенімді бағдарламалар жасауға, 3) ақпараттық технологиялар саласындағы әртүрлі мамандықтарды игеруге көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Мамандықтар әлеміне саяхат». Оқушыларға ақпараттық технологиялар саласындағы әртүрлі мамандықтар туралы зерттеу жүргізуді және әрбір мамандық үшін алгоритмдер мен деректер құрылымының қаншалықты маңызды екенін анықтауды ұсыну.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Біз бұл пәнді қалай оқимыз?

• Нақты мысалы: Бұл пәнді оқу барысында біз қандай әдістерді қолданамыз (мысалы, теориялық сабақтар, практикалық тапсырмалар, топтық жұмыс, жобалар)?

• Нұсқаулық: Бұл пәнді оқу барысында бізді не күтіп тұрғанын және қандай оқу әдістері қолданылатынын кемінде үш мысалмен сипаттап бер.

• Дискрипторы:

  • Пәнді оқу барысында қолданылатын кемінде 3 әртүрлі оқу әдісін атайды.

  • Әрбір әдістің мақсаты мен маңыздылығын түсінеді.

• Жауабы: Біз бұл пәнді оқу барысында: 1) теориялық білім аламыз, 2) практикалық тапсырмалар орындаймыз, 3) топпен бірлесіп жұмыс істейміз, 4) өз жобаларымызды әзірлейміз. Бұл әдістер бізге пәнді жақсырақ түсінуге және практикалық дағдыларға ие болуға көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқу жоспарын құру». Оқушыларға алдағы оқу жылына арналған «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнінің оқу жоспарын бірлесіп құруды ұсыну, оған қандай тақырыптар, тапсырмалар және бағалау әдістері енгізілетінін анықтау.

2. Оқудың негізгі ережелері: Алгоритмдер мен деректер құрылымын жақсы түсіну үшін нені есте сақтау керек?

Мақсаты: Оқушыларға «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнін табысты меңгеру үшін ұстану қажетті негізгі ережелер мен кеңестерді ұсыну.

Міндеттері:

• Пәннің ерекшелігін ескере отырып, тиімді оқу стратегияларын көрсету.

• Теориялық білімді практикамен ұштастырудың маңыздылығын түсіндіру.

• Өздігінен оқуға және белсенділікке ынталандыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Теория мен практиканың байланысы.

• Нақты мысалы: Велосипед тебуді үйренуді еске түсіріңдер. Тек ережелерді оқу жеткілікті ме, әлде тәжірибе де қажет пе? Неліктен?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымын жақсы түсіну үшін теориялық білім мен практикалық дағдылардың қандай рөл атқаратынын өз ойыңмен түсіндір. Кемінде екі себеп келтір.

• Дискрипторы:

  • Теориялық білім мен практиканың өзара байланысын түсінеді.

  • Екеуінің де маңыздылығын көрсететін кемінде екі себеп атайды.

• Жауабы: Алгоритмдер мен деректер құрылымының теориялық негіздерін білу маңызды, бірақ оларды бағдарламалау арқылы іс жүзінде қолданып көру де қажет. Практикалық тәжірибе теорияны тереңірек түсінуге және есептерді шешу дағдыларын дамытуға көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқытудың екі жағы». Оқушыларды екі топқа бөлу. Бірінші топ тек теорияны оқиды, екінші топ тек практикамен айналысады. Содан кейін екі топ өз тәжірибелерімен бөліседі және теория мен практиканың бір-біріне қалай көмектесетінін талқылайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сұрақ қоюдың маңыздылығы.

• Нақты мысалы: Егер саған бір нәрсе түсініксіз болса, не істейсің? Неліктен сұрақ қою маңызды?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымын оқу барысында түсініксіз сәттер болса, не істеу керектігін және сұрақ қоюдың қандай пайдасы бар екенін кемінде екі себеппен түсіндір.

• Дискрипторы:

  • Түсініксіз жағдайларда сұрақ қоюдың қажеттілігін түсінеді.

  • Сұрақ қоюдың кемінде екі пайдасын атайды.

• Жауабы: Егер бір нәрсе түсініксіз болса, мұғалімнен немесе достарымнан сұрау керек. Сұрақ қою түсінбеген жерлерді анықтауға және білімімізді толықтыруға көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Анонимді сұрақтар қорабы». Сабақ барысында оқушылар өздерінің сұрақтарын жазып, қорапқа салады. Сабақтың соңында мұғалім бұл сұрақтарға жауап береді. Бұл әдіс ұялатын оқушыларға да өз сұрақтарын қоюға мүмкіндік береді.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Өздігінен оқудың рөлі.

• Нақты мысалы: Сен өзің қызыққан бір нәрсені қалай үйренесің? Мұғалімнің айтқанынан басқа не істейсің?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымын тереңірек меңгеру үшін тек сабаққа қатысу жеткілікті ме, әлде өздігінен де жұмыс істеу керек пе? Неліктен? Кемінде екі себеп келтір.

• Дискрипторы:

  • Өздігінен оқудың маңыздылығын түсінеді.

  • Өздігінен жұмыс істеудің кемінде екі пайдасын атайды.

• Жауабы: Тек сабаққа қатысу жеткіліксіз. Алгоритмдер мен деректер құрылымын жақсы меңгеру үшін қосымша материалдар оқу, есептерді өздігінен шығару және әртүрлі ресурстарды зерттеу қажет.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Үздіксіз оқу күнделігі». Оқушылар әр сабақтан кейін не үйренгендерін, қандай сұрақтары бар екенін және қандай қосымша материалдар оқығысы келетінін жазып отырады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қателерден үйрену.

• Нақты мысалы: Егер сен математикалық есепті шығарғанда қате жіберсең, не істейсің? Бұл саған не үйретеді?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымын оқу барысында қателер жіберуден қорықпау керектігін және қателерден қалай үйренуге болатынын түсіндір. Кемінде екі себеп келтір.

• Дискрипторы:

  • Қателердің оқу процесінің бір бөлігі екенін түсінеді.

  • Қателерден үйренудің кемінде екі жолын атайды.

• Жауабы: Қателер жіберу – бұл қалыпты жағдай. Қателерді талдау және олардың неден болғанын түсіну бізге дұрыс шешім табуға және болашақта осындай қателерді қайталамауға көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Қателерді талдау клубы». Оқушылар өздері жіберген қателерді анонимді түрде талқылайды және бір-біріне қателерді түзетуге көмектеседі.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мақсат қою және жоспарлау.

• Нақты мысалы: Үлкен мақсатқа жету үшін не істеу керек? Оны бірден жасау қиын ба, әлде кіші қадамдарға бөлу керек пе? Неліктен?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымын оқуда табысқа жету үшін қандай мақсаттар қою керек және оқуды қалай жоспарлау қажет? Кемінде екі кеңес бер.

• Дискрипторы:

  • Оқуда мақсат қоюдың маңыздылығын түсінеді.

  • Оқуды жоспарлауға қатысты кемінде екі кеңес береді.

• Жауабы: Оқуда табысқа жету үшін алдымен нақты мақсаттар қою керек (мысалы, белгілі бір тақырыпты меңгеру, есепті шығару). Содан кейін осы мақсаттарға жету үшін қадамдық жоспар құру қажет (мысалы, оқуға арналған уақытты бөлу, тапсырмаларды орындау кестесін жасау).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Менің оқу жолым». Оқушыларға «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні бойынша өздерінің оқу мақсаттары мен жоспарларын құруды ұсыну және оны сыныпта талқылау.

3. Алгоритмдерді үйрену жолдары: Алгоритмдер дегеніміз не және оларды қалай құруға болады?

Мақсаты: Оқушыларға «алгоритм» ұғымын түсіндіру, алгоритмдердің негізгі қасиеттерін (анықтылық, шектеулілік, нәтижелілік) меңгерту және қарапайым алгоритмдерді құру дағдыларын дамыту.

Міндеттері:

• Алгоритмнің анықтамасын және оның маңыздылығын түсіндіру.

• Алгоритмдерді жазудың әртүрлі тәсілдерімен (блок-схема, псевдокод) таныстыру.

• Қарапайым есептерге алгоритмдер құруға үйрету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмнің негізгі қасиеттері.

• Нақты мысалы: «Екі санды қосу» алгоритмін қарастырыңдар. Бұл алгоритмде әр қадам анық па? Ол шексіз жалғаса бере ме? Нәтижесі әрқашан белгілі бола ма?

• Нұсқаулық: Алгоритмнің анықтылық, шектеулілік және нәтижелілік қасиеттері нені білдіретінін өз сөзіңмен түсіндір. «Тіс тазалау» алгоритмі осы қасиеттерге сай келе ме, жоқ па? Неліктен?

• Дискрипторы:

  • Алгоритмнің үш негізгі қасиетін дұрыс түсінеді және сипаттайды.

  • «Тіс тазалау» алгоритмін талдап, оның қасиеттерге сәйкестігін негіздейді.

• Жауабы: Анықтылық – әрбір қадамның нақты және екіұшты болмауы. Шектеулілік – алгоритмнің соңғы қадамы болуы және шексіз жалғаспауы. Нәтижелілік – алгоритмнің орындалуы белгілі бір нәтижеге әкелуі. «Тіс тазалау» алгоритмі осы қасиеттерге сай келеді, өйткені әр қадам анық, процесс шектеулі және нәтижесі тістердің тазаруы болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік сынақ». Оқушыларға әртүрлі күнделікті процестердің сипаттамалары беріледі және олар бұл сипаттамалардың алгоритм бола ала ма, жоқ па екенін анықтайды, өз жауаптарын дәлелдейді.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмді жазу тәсілдері.

• Нақты мысалы: «Шай дайындау» алгоритмін блок-схема түрінде көрсетіңдер.

• Нұсқаулық: Алгоритмдерді жазудың қандай тәсілдерін білесіңдер? «Екі санды қосу» алгоритмін псевдокод түрінде жазып көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдерді жазудың кемінде екі тәсілін (блок-схема, псевдокод) біледі.

  • Берілген алгоритмді псевдокод түрінде дұрыс жазады.

• Жауабы: Псевдокод:

1. Бірінші санды енгізу.

2. Екінші санды енгізу.

3. Екі санды қосу.

4. Қосындыны шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік конструктор». Оқушыларға дайын блоктар (әрекеттер) беріледі және олар осы блоктарды дұрыс ретпен орналастыру арқылы қарапайым алгоритмдер құрастырады.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қарапайым алгоритм құру.

• Нақты мысалы: «Ең үлкен санды табу» алгоритмін құрыңдар (үш сан берілген).

• Нұсқаулық: Берілген үш санның ішінен ең үлкенін табу үшін қадамдық алгоритм жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Есептің шартын дұрыс түсінеді.

  • Ең үлкен санды табудың дұрыс алгоритмін құрады.

• Жауабы:

1. Бірінші санды салыстыру екінші санмен. Егер бірінші сан үлкен болса, оны ең үлкен сан ретінде есте сақтау. Әйтпесе, екінші санды ең үлкен сан ретінде есте сақтау.

2. Есте сақталған санды үшінші санмен салыстыру. Егер үшінші сан үлкен болса, оны ең үлкен сан ретінде есте сақтау.

3. Есте сақталған санды нәтиже ретінде шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік жарыс». Оқушыларға бірдей есеп беріледі және олар ең жылдам және тиімді алгоритмді құруға жарысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмді тестілеу.

• Нақты мысалы: Сендер «Екі санды қосу» алгоритмін құрдыңдар. Оның дұрыс жұмыс істейтінін қалай тексересіңдер? Әртүрлі кіріс мәндерін (мысалы, 2 және 3, -5 және 10, 0 және 7) қолданып көріңдер.

• Нұсқаулық: Құрған алгоритмнің дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін оны қалай тестілеу керектігін түсіндір. Өзің құрған бір алгоритмді кемінде үш түрлі кіріс мәндерімен тестілеп көр және нәтижелерін жаз.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмді тестілеудің маңыздылығын түсінеді.

  • Өзі құрған алгоритмді әртүрлі кіріс мәндерімен дұрыс тестілейді.

• Жауабы: Алгоритмді тестілеу үшін оны әртүрлі кіріс мәндерімен орындап көру керек және нәтижесінің дұрыс екеніне көз жеткізу қажет. Мысалы, «Екі санды қосу» алгоритмін тестілеу үшін: * Кіріс: 2 және 3. Нәтиже: 5 (дұрыс). * Кіріс: -5 және 10. Нәтиже: 5 (дұрыс). * Кіріс: 0 және 7. Нәтиже: 7 (дұрыс).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік жұптық тексеру». Оқушылар жұпқа бөлініп, бір оқушы өзі құрған алгоритмді екінші оқушыға түсіндіреді, ал екінші оқушы оны әртүрлі кіріс мәндерімен тестілеп, қателерді іздейді.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдерді жетілдіру.

• Нақты мысалы: Сендер «Екі санды қосу» алгоритмін құрдыңдар. Оны қалай қарапайым етуге болады?

• Нұсқаулық: Құрған алгоритмді қалай жақсартуға болатыны туралы ойланыңдар. Алгоритмнің қадам санын азайтуға немесе оны түсініктірек етуге бола ма? Өзің құрған бір алгоритмді жетілдіруге тырысып, жаңа нұсқасын жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдерді жетілдірудің маңыздылығын түсінеді.

  • Өзі құрған алгоритмді жетілдіруге бағытталған өзгерістер ұсынады.

• Жауабы: «Екі санды қосу» алгоритмін жетілдірудің қажеті жоқ, ол өте қарапайым. Бірақ, егер алгоритм күрделірек болса, оның қадам санын азайтуға немесе қайталанатын әрекеттерді циклге біріктіруге болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік оңтайландыру». Оқушыларға тиімсіз алгоритм беріледі және олар осы алгоритмді жақсартуға, оның жұмыс жылдамдығын арттыруға немесе қадам санын азайтуға тырысады.

4. Деректер құрылымдарын үйрену жолдары: Деректерді қалай тиімді сақтауға және реттеуге болады?

Мақсаты: Оқушыларға деректер құрылымының маңыздылығын, негізгі түрлерін (массивтер, тізімдер, ағаштар, графтар) және оларды қалай тиімді қолдануға болатынын түсіндіру.

Міндеттері:

• Деректер құрылымының анықтамасын және оның қажеттілігін түсіндіру.

• Негізгі деректер құрылымдарының ерекшеліктерімен таныстыру.

• Қарапайым есептерді шешу үшін тиісті деректер құрылымын таңдауға үйрету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Деректерді сақтаудың әртүрлі тәсілдері.

• Нақты мысалы: Сенде бірнеше кітап бар. Оларды қалай сақтауға болады? Қай тәсіл іздеуді жеңілдетеді?

• Нұсқаулық: Деректерді сақтаудың кемінде үш әртүрлі тәсілін ойластырып, сипаттап бер. Әрбір тәсілдің жақсы және нашар жақтарын атап өт.

• Дискрипторы:

  • Деректерді сақтаудың кемінде 3 тәсілін атайды.

  • Әрбір тәсілдің артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсетеді.

• Жауабы: Деректерді сақтаудың тәсілдері: 1) бір үймеге салу (іздеу қиын), 2) алфавит бойынша реттеу (іздеу оңай), 3) тақырыптары бойынша топтастыру (белгілі бір тақырыптағы кітаптарды табу оңай).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректерді ұйымдастыру челенджі». Оқушыларға әртүрлі нысандар (қағаздар, суреттер, ойыншықтар) беріледі және оларды белгілі бір критерийлер бойынша (мысалы, түсі, өлшемі, маңыздылығы) ұйымдастырудың ең тиімді тәсілін табу ұсынылады.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Массив деген не?

• Нақты мысалы: Сыныптағы оқушылардың бойын өлшеп, нәтижелерін қағазға жаздыңдар. Бұл деректерді қалай реттеуге болады?

• Нұсқаулық: Массив дегеніміз не және ол қандай деректерді сақтауға ыңғайлы? Массивтің бір артықшылығы мен бір кемшілігін атап өт.

• Дискрипторы:

  • Массивтің анықтамасын дұрыс береді.

  • Массивтің бір артықшылығы мен бір кемшілігін атайды.

• Жауабы: Массив – бір типтегі элементтердің реттелген тізбегі. Ол элементтерді индекстері бойынша жылдам табуға мүмкіндік береді. Артықшылығы – элементтерге жылдам қол жеткізу, кемшілігі – өлшемінің алдын ала белгіленуі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Массивті құру». Оқушыларға әртүрлі түсті текшелер беріледі және оларды бір қатарға тізу арқылы массивтің моделін жасау ұсынылады.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Тізім деген не?

• Нақты мысалы: Сен дүкенге баратын заттардың тізімін жасағың келеді. Тізімге жаңа затты қалай қосуға немесе алып тастауға болады?

• Нұсқаулық: Тізім дегеніміз не және ол массивтен қандай айырмашылығы бар? Тізімнің бір артықшылығы мен бір кемшілігін атап өт.

• Дискрипторы:

  • Тізімнің анықтамасын дұрыс береді.

  • Тізімнің массивтен айырмашылығын көрсетеді.

  • Тізімнің бір артықшылығы мен бір кемшілігін атайды.

• Жауабы: Тізім – элементтердің реттелген тізбегі, бірақ оның өлшемі өзгермелі болуы мүмкін. Массивтен айырмашылығы – тізімге элементтерді кез келген жерге қосуға немесе алып тастауға болады. Артықшылығы – өлшемнің динамикалық өзгеруі, кемшілігі – элементтерге қол жеткізу уақыты массивке қарағанда баяуырақ болуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Байланысқан тізім». Оқушылар бір-біріне қағаздар береді, әр қағазда бір элемент жазылады. Оқушылар қағаздарды белгілі бір ретпен ұстап, бір-бірімен «байланысып» тізімнің моделін жасайды.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ағаш тәрізді құрылым деген не?

• Нақты мысалы: Отбасылық шежірені еске түсіріңдер. Ата-бабаларың кімдер және олар қалай байланысқан? Бұл қандай құрылымға ұқсайды?

• Нұсқаулық: Ағаш тәрізді деректер құрылымы дегеніміз не және ол қандай деректерді ұйымдастыруға ыңғайлы? Ағаштың бір қолданылу мысалын келтір.

• Дискрипторы:

  • Ағаш тәрізді құрылымның анықтамасын дұрыс береді.

  • Ағаштың бір қолданылу мысалын келтіреді.

• Жауабы: Ағаш тәрізді құрылым – иерархиялық қатынастарды көрсететін деректер құрылымы. Ол түбірлік элементтен және оған байланысты бұтақтардан тұрады. Мысалы, файлдық жүйе немесе ұйымдық құрылым ағаш тәрізді болып келеді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ағаш құрастыру». Оқушыларға қағаздан немесе басқа материалдардан ағаштың моделін жасауды ұсыну, әр бұтағына деректерді орналастыру.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Граф деген не?

• Нақты мысалы: Қалалар арасындағы жолдарды еске түсіріңдер. Қай қалалар бір-бірімен байланысқан? Бұл қандай құрылымға ұқсайды?

• Нұсқаулық: Граф дегеніміз не және ол ағаштан қандай айырмашылығы бар? Графтың бір қолданылу мысалын келтір.

• Дискрипторы:

  • Графтың анықтамасын дұрыс береді.

  • Графтың ағаштан айырмашылығын көрсетеді.

  • Графтың бір қолданылу мысалын келтіреді.

• Жауабы: Граф – объектілер (төбелер) мен олардың арасындағы байланыстарды (қабырғалар) көрсететін деректер құрылымы. Ағаштан айырмашылығы – графта кез келген екі төбенің арасында бірнеше жол болуы мүмкін. Мысалы, әлеуметтік желілер немесе жол жүйесі граф түрінде көрсетіледі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Графтық байланыстар». Оқушылар бір-бірімен жіптер арқылы байланысады, әр оқушы бір төбе болып саналады, ал жіптер байланыстарды көрсетеді. Осылайша графтың моделін жасау.

5. Көзбен көріп үйренейік: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары қалай жұмыс істейтінін суреттер мен схемалар арқылы түсіну.

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымдарының жұмыс істеу принципін көрнекі түрде түсіндіру үшін суреттер, схемалар және анимацияларды қолданудың маңыздылығын көрсету.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын визуалдаудың әртүрлі тәсілдерімен таныстыру.

• Көрнекі материалдарды пайдаланып күрделі ұғымдарды түсіндіруге үйрету.

• Оқушылардың өздері көрнекі материалдар жасау дағдыларын дамыту.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмді блок-схема түрінде көрсету.

• Нақты мысалы: «Екі санды қосу» алгоритмінің блок-схемасын сызыңдар.

• Нұсқаулық: Алгоритмнің әрбір қадамын геометриялық фигуралар (сопақша, тіктөртбұрыш, ромб) арқылы көрсетіп, оларды бағыттаушы сызықтармен қосыңдар.

• Дискрипторы:

  • Блок-схеманың негізгі элементтерін біледі.

  • Берілген алгоритмнің блок-схемасын дұрыс сызады.

• Жауабы: (Оқушылардың салған блок-схемасы). Сопақша – бастау/аяқтау, тіктөртбұрыш – әрекет, параллелограмм – енгізу/шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Интерактивті блок-схема құрастыру». Онлайн құралдарды пайдаланып алгоритмдердің блок-схемаларын құрастыру және оларды анимациялау.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Массивтің көрнекі бейнесі.

• Нақты мысалы: Бес элементтен тұратын сандар массивін (мысалы, [5, 2, 8, 1, 9]) суретте көрсетіңдер.

• Нұсқаулық: Массивтің әрбір элементін жеке ұяшықта орналастырып, олардың индекстерін көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • Массивтің құрылымын түсінеді.

  • Берілген массивтің көрнекі бейнесін дұрыс салады.

• Жауабы: (Оқушылардың салған суреті, әрбір сан жеке ұяшықта және индекстері көрсетілген).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Массивті визуалдау». Онлайн құралдарды пайдаланып массивтердің элементтерін қосу, алу және өзгерту процестерін көрнекі түрде көрсету.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Байланысқан тізімнің схемасы.

• Нақты мысалы: Үш элементтен тұратын байланысқан тізімнің схемасын сызыңдар (әр элементте дерек және келесі элементке сілтеме болуы керек).

• Нұсқаулық: Тізімнің әрбір элементін тіктөртбұрышпен белгілеп, оның ішіне деректі жазыңдар. Келесі элементке бағытталған көрсеткі сызыңдар.

• Дискрипторы:

  • Байланысқан тізімнің құрылымын түсінеді.

  • Берілген байланысқан тізімнің схемасын дұрыс салады.

• Жауабы: (Оқушылардың салған схемасы, әр элемент және сілтеме көрсетілген).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Тізімді құрастыру». Қағаз қиындылары мен желімді пайдаланып байланысқан тізімнің физикалық моделін жасау.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ағаш құрылымының схемасы.

• Нақты мысалы: Төрт элементтен тұратын қарапайым ағаш құрылымының схемасын сызыңдар (бір түбірлік элемент және үш балалық элемент).

• Нұсқаулық: Түбірлік элементті жоғары жағына орналастырып, одан төмен қарай бұтақтар сызып, балалық элементтерді орналастырыңдар.

• Дискрипторы:

  • Ағаш құрылымының негізгі элементтерін біледі.

  • Берілген ағаш құрылымының схемасын дұрыс салады.

• Жауабы: (Оқушылардың салған схемасы, түбір және балалық элементтер көрсетілген).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ағашқа деректерді орналастыру». Тақтаға салынған ағаш схемасына немесе дайын ағаш моделіне әртүрлі деректерді жазып, олардың арасындағы иерархиялық байланысты көрсету.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сұрыптау алгоритмінің визуалдауы.

• Нақты мысалы: Көпіршікті сұрыптау алгоритмінің алғашқы екі қадамын төрт элементтен тұратын массивтің ([3, 1, 4, 2]) мысалында суреттер арқылы көрсетіңдер.

• Нұсқаулық: Әрбір қадамда қандай элементтер салыстырылып жатқанын және олардың орындары қалай өзгеретінін көрнекі түрде бейнелеңдер.

• Дискрипторы:

  • Көпіршікті сұрыптау алгоритмінің негізгі принципін түсінеді.

  • Алгоритмнің алғашқы екі қадамын дұрыс көрсетеді.

• Жауабы: (Оқушылардың салған суреттері, әр қадамдағы массивтің жағдайы көрсетілген). Бірінші қадамда 3 және 1 салыстырылады, орындары ауысады ([1, 3, 4, 2]). Екінші қадамда 3 және 4 салыстырылады, орындары өзгермейді ([1, 3, 4, 2]).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Сұрыптауға арналған анимация жасау». Онлайн құралдарды немесе қарапайым анимациялық бағдарламаларды пайдаланып әртүрлі сұрыптау алгоритмдерінің қалай жұмыс істейтінін көрсететін қысқа бейнелер жасау.

6. Бірге ойлайық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызықты сұрақтарға жауап іздеу және талқылау.

Мақсаты: Оқушылардың алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызығушылығын арттыру, сыни ойлау қабілеттерін дамыту және бір-бірімен пікір алмасу арқылы білімдерін тереңдету.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымына қатысты қызықты және ойландыратын сұрақтарды ұсыну.

• Оқушыларды өз ойларын еркін білдіруге және дәлелдеуге ынталандыру.

• Топтық талқылау арқылы әртүрлі көзқарастарды ескеруге үйрету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ең тиімді іздеу алгоритмі қандай?

• Нақты мысалы: Сен үлкен кітапханадан өзіңе керекті кітапты іздеп жатырсың. Кітаптар сөрелерде ретсіз орналасқан. Кітапты табудың қандай жолдары бар? Егер кітаптар алфавит бойынша реттелген болса, іздеу қалай өзгереді? Қай жағдайда іздеу жылдамырақ болады?

• Нұсқаулық: Кітапты іздеудің әртүрлі жолдарын талқылаңдар. Реттелген және реттелмеген деректерде іздеудің айырмашылығы неде? Қандай іздеу әдісі ең тиімді деп ойлайсыңдар? Неліктен?

• Дискрипторы:

  • Ретті және бинарлық іздеудің айырмашылығын түсінеді.

  • Әртүрлі жағдайларда қай іздеу әдісі тиімдірек болатынын түсіндіреді.

• Жауабы: Егер кітаптар ретсіз орналасқан болса, біз әрбір кітапты бір-бірлеп қарап шығуымыз керек. Егер кітаптар алфавит бойынша реттелген болса, біз бинарлық іздеу әдісін қолдана аламыз, бұл іздеуді әлдеқайда жылдамдатады. Бинарлық іздеу реттелген деректер үшін ең тиімді іздеу әдісі болып саналады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Іздеу стратегиялары». Оқушыларға жасырылған затты табуға арналған ойын ойнауды ұсыну. Бірінші ойында заттар ретсіз орналасады, екінші ойында реттелген түрде болады. Оқушылар өздерінің іздеу стратегияларын талқылайды және салыстырады.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Неліктен әртүрлі деректер құрылымдары қажет?

• Нақты мысалы: Сенде көптеген дос-жарандарыңның телефон нөмірлері бар. Оларды қағазға жазып қойдың. Егер сен бір досыңның нөмірін тез табуың керек болса, бұл қағаз саған қаншалықты көмектеседі? Егер сен оларды телефон кітапшасына жазып қойсаң, қалай өзгереді? Телефон кітапшасы қандай деректер құрылымына ұқсайды?

• Нұсқаулық: Телефон нөмірлерін сақтаудың әртүрлі тәсілдерін талқылаңдар. Әр тәсілдің жақсы және нашар жақтары неде? Неліктен әртүрлі есептер үшін әртүрлі деректер құрылымдары қажет?

• Дискрипторы:

  • Әртүрлі деректер құрылымдарының (тізім, хеш-кесте) артықшылықтары мен кемшіліктерін түсінеді.

  • Әртүрлі есептер үшін тиісті деректер құрылымын таңдаудың маңыздылығын түсіндіреді.

• Жауабы: Телефон нөмірлерін қағазға жазып қойсақ, керекті нөмірді табу үшін барлық нөмірлерді қарап шығуымыз керек. Телефон кітапшасы деректерді алфавит бойынша реттейді, бұл іздеуді жылдамдатады. Телефон кітапшасы ішкі жағынан хеш-кесте сияқты деректер құрылымын қолданады, бұл деректерді жылдам табуға мүмкіндік береді. Әртүрлі есептер үшін деректерді сақтау және басқарудың әртүрлі тиімді тәсілдері қажет.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректер құрылымдарының рөлі». Оқушыларға әртүрлі күнделікті тапсырмалар (мысалы, сөздіктен сөз табу, пошта жәшігінен хат табу, музыкалық плейлисті басқару) беріледі және олар осы тапсырмаларды орындау үшін қандай деректер құрылымдары ең қолайлы болатынын талқылайды.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдердің шектеулері бар ма?

• Нақты мысалы: Кез келген есепті шешетін алгоритм құруға бола ма? Мысалы, болашақты болжайтын алгоритм құру мүмкін бе?

• Нұсқаулық: Алгоритмдердің мүмкіндіктері мен шектеулері туралы ойланыңдар. Қандай есептерді алгоритмдердің көмегімен шешуге болады және қандай есептерді шешу мүмкін емес? Неліктен?

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдердің қолданылу аясын түсінеді.

  • Шешімі жоқ немесе алгоритмдеу қиын есептердің мысалдарын келтіреді.

• Жауабы: Алгоритмдер көптеген есептерді шешуге көмектеседі, бірақ олардың да шектеулері бар. Мысалы, болашақты дәл болжайтын алгоритм құру мүмкін емес, өйткені болашаққа көптеген белгісіз факторлар әсер етеді. Кейбір есептердің шешімін табу өте күрделі болуы мүмкін немесе тіпті шешімі болмауы да мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Шексіз мүмкіндіктер ме, әлде шектеулер ме?». Оқушыларға «Алгоритмдер бәрін шеше ала ма?» деген тақырыпта пікірталас ұйымдастыру. Бір топ алгоритмдердің шексіз мүмкіндіктерін дәлелдесе, екінші топ олардың шектеулерін көрсетеді.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Тиімділік әрқашан маңызды ма?

• Нақты мысалы: Егер сенде кішігірім тізім болса (мысалы, 10 элементтен тұратын), оны сұрыптау үшін ең қарапайым алгоритмді қолдану тиімді ме, әлде ең жылдам алгоритмді қолдану керек пе? Неліктен? Қандай жағдайларда тиімділік әсіресе маңызды болады?

• Нұсқаулық: Алгоритмнің тиімділігі (жұмыс жылдамдығы және жадыны пайдалануы) қашан маңызды болатынын талқылаңдар. Қандай жағдайларда тиімділікке аса мән бермеуге болады?

• Дискрипторы:

  • Алгоритм тиімділігінің маңыздылығын әртүрлі жағдайларда бағалайды.

  • Үлкен көлемді деректермен жұмыс істегенде тиімділіктің маңыздылығын түсіндіреді.

• Жауабы: Кішігірім деректермен жұмыс істегенде қарапайым алгоритмді қолдану жеткілікті болуы мүмкін, өйткені айырмашылық көп болмайды. Бірақ, егер біз үлкен көлемді деректермен (мысалы, миллиондаған элементтер) жұмыс істесек, онда ең тиімді алгоритмді қолдану өте маңызды болады, өйткені жұмыс уақытында үлкен айырмашылық болуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Тиімділікке қарсы қарапайымдылық». Оқушыларға бірдей есепті шешудің екі түрлі алгоритмі ұсынылады: біреуі қарапайым, бірақ тиімділігі төмен, екіншісі күрделі, бірақ тиімділігі жоғары. Оқушылар әр алгоритмнің артықшылықтары мен кемшіліктерін талқылайды және қай жағдайда қай алгоритмді қолдану керектігін анықтайды.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Деректерді қысу не үшін қажет?

• Нақты мысалы: Сен көптеген фотосуреттерді сақтағың келеді, бірақ сенің компьютеріңде орын аз. Фотосуреттердің сапасын төмендетпей көлемін қалай кішірейтуге болады?

• Нұсқаулық: Деректерді қысудың мақсатын түсіндіріңдер. Деректерді қысудың қандай пайдасы бар? Қандай жағдайларда деректерді қысу әсіресе маңызды болады?

• Дискрипторы:

  • Деректерді қысудың қажеттілігін түсінеді.

  • Деректерді қысудың кемінде екі пайдасын атайды.

• Жауабы: Деректерді қысу деректердің көлемін кішірейтуге мүмкіндік береді, бұл оларды сақтауға және жіберуге қажетті орын мен уақытты үнемдейді. Деректерді қысу үлкен көлемді ақпаратты сақтау және интернет арқылы жылдам жіберу қажет болғанда әсіресе маңызды болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректерді қысу сайысы». Оқушыларға әртүрлі файлдар (мәтіндік құжаттар, суреттер, бейнелер) беріледі және олар осы файлдарды ең көп мөлшерде қысуға тырысады, қысудың әртүрлі әдістерін қолданады.

7. Проблеманы шешуге тырысайық: Нақты есептерді алгоритмдер мен деректер құрылымдарын қолданып қалай шешуге болады?

Мақсаты: Оқушылардың алған білімдерін нақты өмірлік есептерді шешуге қолдану дағдыларын дамыту.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын қолдануды қажет ететін практикалық есептерді ұсыну.

• Оқушыларды есепті талдауға, шешу жолын жоспарлауға және тиісті алгоритм мен деректер құрылымын таңдауға үйрету.

• Шешімді тестілеу және оның тиімділігін бағалау дағдыларын қалыптастыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Дүкендегі ең арзан тауарды табу.

• Нақты мысалы: Дүкендегі әртүрлі тауарлардың тізімі мен бағалары берілген. Ең арзан тауардың атын және бағасын табу керек.

• Нұсқаулық: Берілген тауарлар тізімінен ең арзан тауарды табу үшін қандай алгоритмді қолданар едің? Қадамдық алгоритм жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Есептің шартын дұрыс түсінеді.

  • Ең арзан тауарды табудың дұрыс алгоритмін құрады (мысалы, тізімді қарап шығып, ең кіші бағаны табу).

• Жауабы:

1. Тізімдегі бірінші тауардың бағасын ең арзан баға ретінде есте сақтау.

2. Тізімдегі әрбір келесі тауардың бағасын есте сақталған бағамен салыстыру.

3. Егер жаңа тауардың бағасы есте сақталған бағадан кіші болса, оны ең арзан баға ретінде есте сақтау және осы тауардың атын есте сақтау.

4. Тізімнің соңына жеткенше қайталау.

5. Есте сақталған тауардың аты мен бағасын шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Бағаларды салыстыру ойыны». Оқушыларға әртүрлі тауарлардың бағалары жазылған карточкалар беріледі және олар ең арзан тауарды табу үшін ең жылдам тәсілді ойлап табады.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сөздің жиілігін анықтау.

• Нақты мысалы: Берілген мәтіндегі әрбір сөздің қанша рет кездесетінін анықтау керек.

• Нұсқаулық: Мәтіндегі сөздердің жиілігін есептеу үшін қандай деректер құрылымын қолданар едің? Алгоритм құрып, оны сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Есептің шартын дұрыс түсінеді.

  • Сөздердің жиілігін сақтау үшін қолайлы деректер құрылымын (мысалы, сөздік немесе хеш-кесте) таңдайды.

  • Сөздердің жиілігін есептеу алгоритмін құрады.

• Жауабы: Деректер құрылымы ретінде сөздік (dictionary) қолдануға болады, мұнда кілт ретінде сөз, ал мән ретінде оның кездесу саны сақталады. Алгоритм:

1. Мәтінді сөздерге бөлу.

2. Әрбір сөз үшін сөздікте бар-жоғын тексеру.

3. Егер сөз сөздікте болса, оның санын бірге арттыру.

4. Егер сөз сөздікте болмаса, оны сөздікке қосып, санын 1-ге теңестіру.

5. Барлық сөздер өңделгеннен кейін сөздіктегі нәтижені шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Мәтінді талдау». Оқушыларға шағын мәтін (мысалы, өлең немесе әңгіме үзіндісі) беріледі және олар қолмен немесе қарапайым бағдарламалау құралдарын пайдаланып сөздердің жиілігін анықтайды.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Телефон кітапшасын жасау.

• Нақты мысалы: Адамдардың аты-жөні мен телефон нөмірлерін сақтауға және іздеуге мүмкіндік беретін қарапайым телефон кітапшасының логикалық құрылымын ойластырыңдар.

• Нұсқаулық: Телефон кітапшасындағы деректерді сақтау үшін қандай деректер құрылымын қолданар едің? Жаңа жазбаны қосу, бар жазбаны іздеу және жою алгоритмдерін сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Телефон кітапшасы үшін қолайлы деректер құрылымын (мысалы, массив немесе тізім) таңдайды.

  • Жаңа жазбаны қосу, іздеу және жою алгоритмдерін дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: Деректерді сақтау үшін массив немесе тізім қолдануға болады, әр элементте адамның аты-жөні және телефон нөмірі сақталады.

  • Қосу: Жаңа элементті массивтің соңына қосу.

  • Іздеу: Массивті қарап шығып, сәйкес келетін аты-жөнді табу.

  • Жою: Массивтен керекті элементті іздеп тауып, оны алып тастау.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Телефон кітапшасының прототипін жасау». Оқушылар қағаз, картон немесе басқа материалдарды пайдаланып қарапайым телефон кітапшасының физикалық прототипін жасайды, оған жазбалар қосып, іздеп, жоя алады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Жолды керісінше оқу.

• Нақты мысалы: Берілген жолды (мысалы, "сәлем") керісінше оқып шығару керек ("меләс").

• Нұсқаулық: Жолды керісінше оқу үшін қандай алгоритмді қолданар едің? Қадамдық алгоритм жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Есептің шартын дұрыс түсінеді.

  • Жолды керісінше оқудың дұрыс алгоритмін құрады (мысалы, жолдың соңынан бастап әрбір символды жаңа жолға қосу).

• Жауабы:

1. Жолдың соңғы символынан бастап бірінші символына дейін циклмен өту.

2. Циклдің әрбір итерациясында ағымдағы символды жаңа жолға қосу.

3. Жаңа жолды нәтиже ретінде шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Жолдармен ойын». Оқушыларға әртүрлі сөздер мен сөйлемдер беріледі және олар оларды қолмен немесе қарапайым бағдарламалау құралдарын пайдаланып керісінше оқиды.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сандарды сұрыптау.

• Нақты мысалы: Берілген сандар тізімін өсу ретімен сұрыптау керек (мысалы, [3, 1, 4, 2]).

• Нұсқаулық: Сандарды өсу ретімен сұрыптау үшін қандай алгоритмді қолданар едің? Қарапайым сұрыптау алгоритмінің (мысалы, көпіршікті сұрыптау) қадамдарын сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Есептің шартын дұрыс түсінеді.

  • Қарапайым сұрыптау алгоритмінің қадамдарын дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: Көпіршікті сұрыптау алгоритмі:

1. Тізімнің басынан бастап соңына дейін көршілес элементтерді салыстыру.

2. Егер сол жақтағы элемент оң жақтағы элементтен үлкен болса, олардың орындарын ауыстыру.

3. Тізімнің соңына жеткенше қайталау.

4. Егер бір проходта ешқандай ауыстыру болмаса, тізім сұрыпталған деген сөз.

5. Сұрыпталған тізімді шығару.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Сұрыптау эстафетасы». Оқушылар топтарға бөлінеді, әр топқа сандар жазылған карточкалар беріледі. Олар карточкаларды өсу ретімен орналастыру үшін эстафеталық жарыс ұйымдастырады, әр оқушы бір салыстыру мен ауыстыруды орындайды.

8. Өзіміз жасаймыз: Өз алгоритмдеріміз бен деректер құрылымдарымызды құруға арналған жобалар.

Мақсаты: Оқушылардың шығармашылық қабілеттерін дамыту, алған білімдерін практикада қолдану және өз идеяларын жүзеге асыруға мүмкіндік беру.

Міндеттері:

• Оқушыларға өз беттерінше алгоритмдер мен деректер құрылымдарын әзірлеуге арналған қызықты және шабыттандыратын жобалық тапсырмаларды ұсыну.

• Жобаны жоспарлау, әзірлеу және тестілеу кезеңдерінде қолдау көрсету.

• Оқушылардың өз жұмыстарын таныстыру және бағалау дағдыларын дамыту.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Жоба тақырыбы: Қарапайым калькулятор.

• Нақты мысалы: Қосу, азайту, көбейту және бөлу амалдарын орындайтын қарапайым калькулятордың алгоритмін құрыңдар.

• Нұсқаулық: Калькулятордың жұмыс принципін ойластырыңдар. Қолданушыдан сандар мен амалды енгізуді қалай сұрайсыңдар? Амалдарды орындау үшін қандай логикалық құрылымдарды қолданасыңдар? Нәтижені қалай шығарасыңдар? Алгоритмді блок-схема немесе псевдокод түрінде көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • Калькулятордың жұмыс логикасын дұрыс жоспарлайды.

  • Қажетті амалдарды орындаудың дұрыс алгоритмін құрады.

  • Алгоритмді көрнекі түрде (блок-схема немесе псевдокод) ұсынады.

• Жауабы: (Оқушылардың құрған алгоритмі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Калькуляторлар сайысы». Оқушылар өздерінің калькулятор алгоритмдерін құрып, олардың дұрыс жұмыс істейтінін тексереді. Ең тиімді және дұрыс жұмыс істейтін алгоритмдер марапатталады.

2-тапсырма үлгісі:

• Жоба тақырыбы: Мектеп кітапханасының картотекасы.

• Нақты мысалы: Мектеп кітапханасындағы кітаптар туралы ақпаратты (кітаптың аты, авторы, шыққан жылы) сақтауға және іздеуге мүмкіндік беретін деректер құрылымын ойластырыңдар.

• Нұсқаулық: Кітаптар туралы ақпаратты сақтау үшін қандай деректер құрылымын қолданар едіңдер? Жаңа кітапты қосу, кітапты аты бойынша іздеу және автор бойынша іздеу алгоритмдерін сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Кітапхана картотекасы үшін қолайлы деректер құрылымын (мысалы, массив немесе тізім) таңдайды.

  • Жаңа кітапты қосу, іздеу (аты және авторы бойынша) алгоритмдерін дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: (Оқушылардың ойластырған деректер құрылымы және алгоритмдер).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Кітапханашы рөлінде». Оқушылар кітапханашының рөлін сомдап, өздері құрған картотеканы пайдаланып кітаптарды іздейді және жаңа кітаптарды тіркейді.

3-тапсырма үлгісі:

• Жоба тақырыбы: Қарапайым ойын «Тас, қайшы, қағаз».

• Нақты мысалы: Қолданушы мен компьютер арасында «Тас, қайшы, қағаз» ойынын ойнауға арналған алгоритмді құрыңдар.

• Нұсқаулық: Компьютердің қалай таңдау жасайтынын және ойынның жеңімпазын қалай анықтайтынын ойластырыңдар. Қолданушының таңдауын қалай қабылдайсыңдар? Ойынның нәтижесін қалай көрсетесіңдер? Алгоритмді жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Ойынның логикасын дұрыс жоспарлайды.

  • Компьютердің кездейсоқ таңдауын және жеңімпазды анықтау алгоритмін құрады.

  • Қолданушымен өзара әрекеттесуді қарастырады.

• Жауабы: (Оқушылардың құрған алгоритмі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ойын бағдарламалау». Оқушылар қарапайым бағдарламалау тілдерін (мысалы, Scratch) пайдаланып өздерінің «Тас, қайшы, қағаз» ойынының бағдарламасын жасайды.

4-тапсырма үлгісі:

• Жоба тақырыбы: Мектептегі оқушылар тізімі.

• Нақты мысалы: Мектептегі оқушылардың тізімін (аты-жөні, сыныбы) сақтауға және әртүрлі критерийлер бойынша сұрыптауға (мысалы, алфавит бойынша, сыныбы бойынша) мүмкіндік беретін деректер құрылымын ойластырыңдар.

• Нұсқаулық: Оқушылар туралы ақпаратты сақтау үшін қандай деректер құрылымын қолданар едіңдер? Тізімге жаңа оқушыны қосу, тізімді сұрыптау және белгілі бір оқушыны іздеу алгоритмдерін сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Оқушылар тізімі үшін қолайлы деректер құрылымын (мысалы, массив немесе тізім) таңдайды.

  • Жаңа оқушыны қосу, тізімді сұрыптау және іздеу алгоритмдерін дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: (Оқушылардың ойластырған деректер құрылымы және алгоритмдер).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Мектепті басқару». Оқушылар мектептің деректерін басқаруға арналған қарапайым жүйенің концепциясын жасайды, оның ішінде оқушылар тізімі, мұғалімдер тізімі, сабақ кестесі және т.б.

5-тапсырма үлгісі:

• Жоба тақырыбы: Қарапайым шифрлау алгоритмі.

• Нақты мысалы: Мәтінді құпиялауға және керісінше оқуға мүмкіндік беретін қарапайым шифрлау алгоритмін (мысалы, Цезарь шифры) ойластырыңдар.

• Нұсқаулық: Шифрлау және дешифрлау қалай жұмыс істейтінін ойластырыңдар. Әрбір әріпті қанша позицияға жылжытасыңдар? Шифрлау және дешифрлау алгоритмдерін сипаттап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Шифрлаудың негізгі принципін түсінеді.

  • Қарапайым шифрлау және дешифрлау алгоритмін құрады.

• Жауабы: (Оқушылардың құрған алгоритмі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Құпия хабарламалар». Оқушылар өздері құрған шифрлау алгоритмдерін пайдаланып бір-біріне құпия хабарламалар жібереді және оларды шешуге тырысады.

9. Топпен жұмыс істейміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы есептерді бірге шешу және идеялармен бөлісу.

Мақсаты: Оқушылардың ынтымақтастық дағдыларын дамыту, бір-бірінен үйренуге және ортақ мақсатқа жету үшін күш біріктіруге үйрету.

Міндеттері:

• Топтық жұмысты қажет ететін күрделі есептерді ұсыну.

• Оқушыларды топта рөлдерді бөлуге, бір-бірінің идеяларын тыңдауға және ортақ шешім қабылдауға ынталандыру.

• Топтық жұмыстың нәтижелерін таныстыру және бағалау.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ең қысқа жолды табу.

• Нақты мысалы: Қалалардың картасы берілген және олардың арасындағы жолдардың ұзындығы көрсетілген. Екі қала арасындағы ең қысқа жолды табу керек.

• Нұсқаулық: Топпен бірге ең қысқа жолды табудың алгоритмін ойластырыңдар. Әрбір топ мүшесі өз идеяларын ұсынсын. Қандай деректер құрылымын қолдануға болады? Шешімді қадамдық алгоритм түрінде жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Топпен бірге есептің шартын талдайды.

  • Ең қысқа жолды табудың тиімді алгоритмін (мысалы, Дейкстра алгоритмінің қарапайым нұсқасы) ұсынады.

  • Алгоритмді қадамдық түрде жазады.

• Жауабы: (Топтың құрған алгоритмі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Картадағы іздеу». Оқушылар қалалардың картасын пайдаланып, жіптер мен түйреуіштердің көмегімен қалалар арасындағы ең қысқа жолды іздейді.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ортақ тізімді басқару.

• Нақты мысалы: Топ болып бірге дүкенге баратын заттардың тізімін жасаңдар. Әрбір топ мүшесі тізімге өз ұсыныстарын қоса алады және қажет емес заттарды алып тастай алады.

• Нұсқаулық: Тізімді қалай басқарасыңдар? Жаңа элементті қосу, бар элементті жою және тізімді көрсету алгоритмдерін топпен бірге ойластырыңдар. Қандай деректер құрылымын қолданасыңдар?

• Дискрипторы:

  • Топпен бірге ортақ тізімді басқарудың тиімді тәсілін ұсынады.

  • Қосу, жою және көрсету алгоритмдерін дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: (Топтың ойластырған деректер құрылымы және алгоритмдер).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Онлайн тізімді өңдеу». Google Docs немесе басқа ортақ пайдалануға арналған құралдарды пайдаланып топпен бірге тізімді онлайн режимінде өңдеу.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сөздік құрастыру.

• Нақты мысалы: Топ болып берілген мәтіндегі барлық бірегей сөздердің тізімін жасаңдар және әр сөздің қанша рет кездесетінін есептеңдер.

• Нұсқаулық: Мәтінді сөздерге қалай бөлесіңдер? Бірегей сөздерді қалай анықтайсыңдар? Әр сөздің кездесу санын қалай есептейсіңдер? Топпен бірге алгоритм ойластырыңдар және деректер құрылымын таңдаңдар.

• Дискрипторы:

  • Топпен бірге мәтінді талдаудың тиімді алгоритмін ұсынады.

  • Бірегей сөздерді сақтау және олардың санын есептеу үшін қолайлы деректер құрылымын таңдайды.

• Жауабы: (Топтың ойластырған алгоритмі және деректер құрылымы).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Мәтіндік зерттеу». Үлкен мәтінді (мысалы, әңгіме немесе мақала) бөліктерге бөліп, әрбір топ өз бөлігін талдайды, содан кейін нәтижелерді біріктіреді.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ойын үшін алгоритм ойластыру.

• Нақты мысалы: Топ болып екі ойыншыға арналған қарапайым ойынның ережелерін және оны ойнауға арналған алгоритмді ойластырыңдар (мысалы, нөлдер мен крестиктер).

• Нұсқаулық: Ойынның ережелерін толық сипаттаңдар. Ойыншылардың кезектерін қалай анықтайсыңдар? Жеңімпазды қалай анықтайсыңдар? Компьютер ойыншысы үшін қарапайым стратегия ойластырыңдар.

• Дискрипторы:

  • Топпен бірге ойынның толық ережелерін құрастырады.

  • Ойынды ойнауға арналған қарапайым алгоритмді ойластырады.

• Жауабы: (Топтың ойластырған ережелері мен алгоритмі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ойын прототипін жасау». Оқушылар қағаз, картон немесе басқа материалдарды пайдаланып өздері ойластырған ойынның физикалық прототипін жасайды және оны ойнап көреді.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мәліметтерді сұрыптаудың әртүрлі тәсілдерін салыстыру.

• Нақты мысалы: Топ болып бірдей сандар тізімін сұрыптаудың екі түрлі алгоритмін (мысалы, көпіршікті сұрыптау және таңдау арқылы сұрыптау) қолданып көріңдер және олардың жұмыс жылдамдығын салыстырыңдар.

• Нұсқаулық: Әрбір алгоритмнің қадамдарын толық түсіндіріңдер. Әр алгоритмнің артықшылықтары мен кемшіліктері неде? Қандай жағдайларда бір алгоритм екіншісінен тиімдірек болады?

• Дискрипторы:

  • Екі түрлі сұрыптау алгоритмінің қадамдарын дұрыс түсіндіреді.

  • Әр алгоритмнің артықшылықтары мен кемшіліктерін атайды.

  • Әртүрлі жағдайларда қай алгоритм тиімдірек болатынын анықтайды.

• Жауабы: (Топтың жүргізген салыстыру нәтижелері).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Сұрыптау жарысы». Екі топ бірдей сандар тізімін әртүрлі сұрыптау алгоритмдерін қолданып қолмен сұрыптайды және қай топ бірінші болып сұрыптайтынын анықтайды.

10. Іс жүзінде көрейік: Алған білімді компьютерде бағдарламалар жазу арқылы қолдану.

Мақсаты: Оқушылардың теориялық білімдерін практикалық дағдылармен ұштастыру, бағдарламалау тілдерінде алгоритмдер мен деректер құрылымдарын іске асыру дағдыларын дамыту.

Міндеттері:

• Қарапайым алгоритмдер мен деректер құрылымдарын бағдарламалау тілінде жазуға арналған практикалық тапсырмаларды ұсыну.

• Бағдарламалау ортасын пайдалану және кодты тестілеу дағдыларын қалыптастыру.

• Қателерді табу және түзету (дебагтау) дағдыларын дамыту.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Екі санды қосатын бағдарлама.

• Нақты мысалы: Қолданушыдан екі бүтін санды енгізіп, олардың қосындысын экранға шығаратын қарапайым бағдарлама жазыңдар. (Мысалы, Python тілінде).

• Нұсқаулық: Қолданушыдан сандарды қалай алуға болады? Қосу амалын қалай орындауға болады? Нәтижені қалай шығаруға болады?

• Дискрипторы:

  • Қолданушыдан мәлімет алуды біледі.

  • Қосу амалын дұрыс қолданады.

  • Нәтижені экранға шығарады.

• Жауабы: (Python кодының үлгісі):

Python

сан1 = int(input("Бірінші санды енгізіңіз: "))

сан2 = int(input("Екінші санды енгізіңіз: "))

қосынды = сан1 + сан2

print("Екі санның қосындысы:", қосынды)

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Кодтық жұптар». Оқушылар жұпқа бөлініп, бір оқушы код жазады, ал екінші оқушы оны бақылап, қателерді іздейді және ұсыныстар береді.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Массив элементтерін шығаратын бағдарлама.

• Нақты мысалы: Берілген бүтін сандар массивінің барлық элементтерін бір-бірлеп экранға шығаратын бағдарлама жазыңдар. (Мысалы, Java тілінде).

• Нұсқаулық: Массивті қалай жариялауға және инициалдауға болады? Массивтің барлық элементтері арқылы қалай өтуге болады? Әрбір элементті қалай шығаруға болады?

• Дискрипторы:

  • Массивті жариялайды және инициалдайды.

  • Циклді қолданып массив элементтері арқылы өтеді.

  • Массивтің әрбір элементін экранға шығарады.

• Жауабы: (Java кодының үлгісі):

Java

public class МассивШығару {

public static void main(Stringargs) {

intсандар = {5, 2, 8, 1, 9};

for (int i = 0; i < сандар.length; i++) {

System.out.println(сандар[i]);

}

}

}

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Кодтық түзету». Оқушыларға қатесі бар код беріледі және олардың міндеті – қатені тауып, кодты дұрыс жұмыс істейтіндей етіп түзету.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Тізімге элемент қосатын бағдарлама.

• Нақты мысалы: Қолданушыдан енгізілген сөздерді тізімге қосатын және тізімнің ағымдағы элементтерін экранға шығаратын бағдарлама жазыңдар. (Мысалы, C++ тілінде).

• Нұсқаулық: Тізімді қалай құруға болады? Қолданушыдан сөзді қалай алуға болады? Сөзді тізімге қалай қосуға болады? Тізімнің барлық элементтерін қалай шығаруға болады?

• Дискрипторы:

  • Тізімді құрады.

  • Қолданушыдан мәлімет алады.

  • Элементті тізімге қосады.

  • Тізімнің элементтерін шығарады.

• Жауабы: (C++ кодының үлгісі):

C++

#include <iostream>

#include <vector>

#include <string>

int main() {

std::vector<std::string> сөздерТізімі;

std::string сөз;

while (true) {

std::cout << "Сөз енгізіңіз (шығу үшін 'exit' деп жазыңыз): ";

std::cin >> сөз;

if (сөз == "exit") {

break;

}

сөздерТізімі.push_back(сөз);

std::cout << "Ағымдағы тізім: ";

for (const std::string& s : сөздерТізімі) {

std::cout << s << " ";

}

std::cout << std::endl;

}

return 0;

}

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Бағдарламалық марафон». Оқушылар белгілі бір уақыт ішінде берілген тапсырманы бағдарламалау тілінде іске асыруға тырысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ең үлкен санды табу алгоритмін іске асыру.

• Нақты мысалы: Берілген сандар массивіндегі ең үлкен санды табатын бағдарлама жазыңдар. (Кез келген бағдарламалау тілінде).

• Нұсқаулық: Массивті қалай өңдеуге болады? Ең үлкен санды табу үшін қандай салыстыру амалдарын қолдану керек? Нәтижені қалай шығаруға болады?

• Дискрипторы:

  • Массивті өңдейді.

  • Ең үлкен санды табудың дұрыс логикасын қолданады.

  • Нәтижені шығарады.

• Жауабы: (Python кодының үлгісі):

Python

def ең_үлкенін_тап(сандар):

ең_үлкен = сандар[0]

for сан in сандар:

if сан > ең_үлкен:

ең_үлкен = сан

return ең_үлкен

сандар_тізімі = [3, 1, 4, 2, 8, 5]

үлкен_сан = ең_үлкенін_тап(сандар_тізімі)

print("Ең үлкен сан:", үлкен_сан)

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік визуализатор». Оқушылар өздері жазған алгоритмнің қалай жұмыс істейтінін көрнекі түрде көрсететін құралдарды (мысалы, онлайн дебаггерлер) пайдаланады.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Жолды керісінше шығаратын бағдарлама.

• Нақты мысалы: Қолданушыдан енгізілген жолды керісінше тәртіпте шығаратын бағдарлама жазыңдар. (Кез келген бағдарламалау тілінде).

• Нұсқаулық: Жолды қалай алуға болады? Жолдың символдарына кері тәртіпте қалай қол жеткізуге болады? Керісінше жолды қалай құруға және шығаруға болады?

• Дискрипторы:

  • Қолданушыдан жолды алады.

  • Жолдың символдарына кері тәртіпте қол жеткізеді.

  • Керісінше жолды шығарады.

• Жауабы: (Python кодының үлгісі):

Python

жол = input("Жол енгізіңіз: ")

керісінше_жол = жол[::-1]

print("Керісінше жол:", керісінше_жол)

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Кодтық челлендж». Оқушыларға белгілі бір алгоритмді немесе деректер құрылымын іске асыруға арналған қысқа мерзімді бағдарламалау жарысы ұйымдастырылады.

11. Бағдарламалау тілін таңдаймыз: Қандай бағдарламалау тілдері алгоритмдер мен деректер құрылымдарын үйренуге көмектеседі?

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымдарын үйрену үшін ең қолайлы бағдарламалау тілдерін анықтауға көмектесу және әр тілдің ерекшеліктері мен артықшылықтарын түсіндіру.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда жиі қолданылатын бағдарламалау тілдерімен (Python, Java, C++) таныстыру.

• Әрбір тілдің синтаксисінің қарапайымдылығын, қолданылу аясын және оқуға қолайлылығын салыстыру.

• Оқушыларға өз қажеттіліктері мен қызығушылықтарына сәйкес тіл таңдауға көмектесу.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Python тілінің ерекшеліктері.

• Нақты мысалы: Python тілінің қарапайымдылығын көрсететін мысалдар келтіріңдер (мысалы, айнымалыларды жариялау, циклдерді жазу). Python тілінің қандай артықшылықтары бар?

• Нұсқаулық: Python тілінің синтаксисі қаншалықты қарапайым? Оны бастап үйрену қиын ба? Python тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқыту үшін қандай артықшылықтары бар деп ойлайсыңдар?

• Дискрипторы:

  • Python тілінің синтаксисінің қарапайымдылығын көрсетеді.

  • Python тілін үйренудің жеңілдігін атап өтеді.

  • Python тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы кемінде екі артықшылығын атайды (мысалы, оқуға жеңіл, көптеген кітапханалары бар).

• Жауабы: Python тілінің синтаксисі өте қарапайым және оқуға жеңіл. Бұл тілде айнымалыларды жариялаудың қажеті жоқ, циклдер мен шартты операторлар қарапайым құрылымға ие. Python-ның көптеген кітапханалары бар, бұл әртүрлі есептерді шешуді жеңілдетеді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Python-ға алғашқы қадам». Оқушыларға қарапайым Python кодтарын көрсету және олардың не істейтінін талқылау.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Java тілінің қолданылу аясы.

• Нақты мысалы: Java тілі көбінесе қандай салаларда қолданылады? Java-да жазылған сендер білетін бағдарламалар бар ма? Java тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқыту үшін қандай ерекшеліктері бар?

• Нұсқаулық: Java тілінің кеңінен қолданылатын салаларын атаңдар. Java тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы артықшылықтары мен кемшіліктері туралы ойларыңмен бөлісіңдер.

• Дискрипторы:

  • Java тілінің кеңінен қолданылатын салаларын атайды (мысалы, мобильді қосымшалар, корпоративтік бағдарламалар).

  • Java тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы бір артықшылығын (мысалы, объектілі-бағытталған парадигманы қолдау) және бір кемшілігін (мысалы, Python-ға қарағанда синтаксисі күрделірек) атайды.

• Жауабы: Java тілі мобильді қосымшалар (Android), үлкен корпоративтік бағдарламалар және ойындар әзірлеуде кеңінен қолданылады. Java объектілі-бағытталған бағдарламалауды қолдайды, бұл күрделі деректер құрылымдарын модельдеуге көмектеседі, бірақ оның синтаксисі Python-ға қарағанда күрделірек болуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Java әлеміне саяхат». Оқушыларға Java-да жазылған танымал бағдарламалар мен жобалар туралы қысқаша презентациялар жасауды ұсыну.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: C++ тілінің тиімділігі.

• Нақты мысалы: C++ тілінің жылдамдығы мен тиімділігі қандай салаларда маңызды? C++ тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы рөлі қандай?

• Нұсқаулық: C++ тілінің бағдарламалаудың қандай салаларында жоғары өнімділік қажет? C++ тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын терең түсінуге қандай көмегі бар?

• Дискрипторы:

  • C++ тілінің жоғары өнімділік қажет салаларда (мысалы, ойындар әзірлеу, жүйелік бағдарламалау) қолданылатынын түсіндіреді.

  • C++ тілінің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын төмен деңгейде түсінуге көмектесетінін айтады.

• Жауабы: C++ тілі ойындар әзірлеуде, жүйелік бағдарламалауда және өнімділік маңызды болып табылатын басқа да салаларда кеңінен қолданылады. C++ тілі жадыны басқаруға және төмен деңгейдегі операцияларға мүмкіндік береді, бұл алгоритмдер мен деректер құрылымдарының қалай жұмыс істейтінін тереңірек түсінуге көмектеседі, бірақ оны үйрену бастапқыда қиынырақ болуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «C++ мүмкіндіктері». Оқушыларға C++ тілінің қуатты мүмкіндіктерін көрсететін қысқаша код үзінділерін көрсету және олардың не істейтінін талқылау.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Тіл таңдау критерийлері.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын үйрену үшін тіл таңдағанда неге назар аудару керек? Қарапайымдылық маңызды ма, әлде өнімділік пе?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын үйрену үшін бағдарламалау тілін таңдағанда қандай факторларды ескеру керек? Өз таңдауыңды негізде.

• Дискрипторы:

  • Тіл таңдаудың кемінде үш критерийін атайды (мысалы, қарапайымдылық, қолданылу аясы, өнімділік).

  • Өз таңдауын негіздейді.

• Жауабы: Тіл таңдағанда оның синтаксисінің қарапайымдылығына, үйренуге жеңілдігіне, қолданылу аясына және қажетті өнімділікке назар аудару керек. Бастапқы кезеңде Python сияқты қарапайым тіл қолайлы болуы мүмкін, ал тереңірек түсіну үшін C++ пайдалы болуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Тілдерді салыстыру кестесін жасау». Оқушылар топтарға бөлініп, әртүрлі бағдарламалау тілдерін (Python, Java, C++) әртүрлі критерийлер бойынша салыстыратын кесте жасайды.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Басқа тілдер.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқыту үшін Python, Java және C++-тан басқа қандай тілдерді қолдануға болады? Олардың ерекшеліктері неде?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қолданылуы мүмкін басқа бағдарламалау тілдерін (мысалы, JavaScript, Go) атап, олардың қысқаша сипаттамасын беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қолданылуы мүмкін басқа тілдерді атайды.

  • Әрбір тілдің бір ерекшелігін сипаттайды.

• Жауабы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқыту үшін JavaScript (веб-әзірлеуде қолданылады), Go (жүйелік бағдарламалауда және жоғары өнімділікте) сияқты басқа да тілдерді қолдануға болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Тілдер туралы зерттеу». Оқушылар өздеріне қызықты басқа бағдарламалау тілдері туралы шағын зерттеу жүргізіп, олардың алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы мүмкіндіктерін анықтайды.

12. Алгоритм қаншалықты жылдам? Алгоритмдердің жұмыс жылдамдығын қалай анықтауға болады?

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмнің тиімділігін бағалаудың маңыздылығын түсіндіру және алгоритмнің жұмыс жылдамдығын анықтаудың негізгі ұғымдарымен (уақыттық күрделілік) таныстыру.

Міндеттері:

• Алгоритмнің уақыттық күрделілігі ұғымын түсіндіру.

• Асимптотикалық белгілеулермен (Big O notation) таныстыру.

• Қарапайым алгоритмдердің уақыттық күрделілігін анықтауға үйрету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмнің жұмыс уақыты неге маңызды?

• Нақты мысалы: Сенде екі дос бар. Бірінші дос 10 элементтен тұратын тізімді сұрыптау үшін қарапайым алгоритмді қолданады, ал екінші дос 10000 элементтен тұратын тізімді сұрыптау үшін де дәл сол алгоритмді қолданады. Қай жағдайда жұмыс уақытында үлкен айырмашылық болады? Неліктен?

• Нұсқаулық: Алгоритмнің жұмыс уақытының маңыздылығын әртүрлі жағдайларда түсіндіріңдер. Үлкен көлемді деректермен жұмыс істегенде жұмыс уақытының қандай маңызы бар?

• Дискрипторы:

  • Алгоритмнің жұмыс уақытының деректер көлеміне тәуелді екенін түсінеді.

  • Үлкен көлемді деректермен жұмыс істегенде тиімділіктің маңыздылығын түсіндіреді.

• Жауабы: 10 элементтен тұратын тізімді сұрыптау кезінде жұмыс уақытында үлкен айырмашылық болмауы мүмкін. Бірақ, 10000 элементтен тұратын тізімді сұрыптау кезінде қарапайым алгоритм өте баяу жұмыс істеуі мүмкін, ал тиімді алгоритм бұл тапсырманы әлдеқайда жылдам орындайды.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Уақытты өлшеу». Оқушыларға әртүрлі өлшемдегі тізімдерді сұрыптау үшін екі түрлі алгоритмді қолданып, олардың жұмыс уақытын өлшеуді ұсыну.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Уақыттық күрделілік деген не?

• Нақты мысалы: Бір элементті массивті қарап шығу үшін қанша қадам қажет? Екі элементті массивті ше? Он элементті ше? n элементті ше?

• Нұсқаулық: Алгоритмнің уақыттық күрделілігі нені көрсететінін өз сөзіңмен түсіндір. Әртүрлі өлшемдегі кіріс деректері үшін алгоритмнің орындайтын қадам саны қалай өзгереді?

• Дискрипторы:

  • Алгоритмнің уақыттық күрделілігінің кіріс деректерінің өлшеміне тәуелді екенін түсінеді.

  • Қарапайым алгоритмдер үшін қадам санының өзгеруін дұрыс сипаттайды.

• Жауабы: Алгоритмнің уақыттық күрделілігі оның жұмысын аяқтау үшін қажетті қадамдар санын көрсетеді, бұл кіріс деректерінің өлшеміне байланысты өзгереді. Бір элементті массивті қарап шығу үшін 1 қадам, екі элементті үшін 2 қадам, ал n элементті үшін n қадам қажет.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Қадамдарды санау». Оқушыларға қарапайым алгоритмдердің (мысалы, массив элементтерін қосу) әртүрлі өлшемдегі кіріс деректері үшін қанша қадам орындайтынын қолмен санауды ұсыну.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Big O белгілеуі.

• Нақты мысалы: Егер алгоритм n элемент үшін n қадам орындаса, оның уақыттық күрделілігі қалай белгіленеді? Егер n элемент үшін n*n қадам орындаса ше?

• Нұсқаулық: Big O белгілеуі алгоритмнің уақыттық күрделілігін қалай сипаттайтынын түсіндір. O(n) және O(n^2) нені білдіреді? Қандай алгоритм жылдамырақ?

• Дискрипторы:

  • Big O белгілеуінің мағынасын түсінеді.

  • O(n) және O(n^2) уақыттық күрделіліктерін салыстырады.

• Жауабы: Егер алгоритм n элемент үшін n қадам орындаса, оның уақыттық күрделілігі O(n) деп белгіленеді (сызықтық күрделілік). Егер n элемент үшін n*n қадам орындаса, оның уақыттық күрделілігі O(n^2) деп белгіленеді (квадраттық күрделілік). O(n) күрделілігі бар алгоритм O(n^2) күрделілігі бар алгоритмнен жылдамырақ болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Big O ойыны». Оқушыларға әртүрлі алгоритмдердің сипаттамалары беріледі және олар осы алгоритмдердің уақыттық күрделілігін анықтауға тырысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қарапайым алгоритмдердің уақыттық күрделілігін анықтау.

• Нақты мысалы: Массивтің барлық элементтерін қосатын алгоритмнің уақыттық күрделілігі қандай? Неліктен?

• Нұсқаулық: Берілген қарапайым алгоритмдердің (мысалы, массивтің ең кіші элементін табу, тізімнің барлық элементтерін шығару) уақыттық күрделілігін анықтаңдар және жауаптарыңды түсіндіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Қарапайым алгоритмдердің уақыттық күрделілігін дұрыс анықтайды (O(n)).

  • Жауаптарын негіздейді.

• Жауабы: Массивтің барлық элементтерін қосатын алгоритм әрбір элементті бір рет қана қарап шығады, сондықтан оның уақыттық күрделілігі O(n) болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Күрделілік баспалдағы». Оқушыларға әртүрлі уақыттық күрделілікке ие алгоритмдердің тізімі беріледі және олар оларды өсу ретімен орналастыруы керек.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Әртүрлі уақыттық күрделіліктегі алгоритмдерді салыстыру.

• Нақты мысалы: Реттелмеген массивте элементті іздеудің уақыттық күрделілігі қандай? Реттелген массивте бинарлық іздеудің ше? Қайсысы жылдамырақ?

• Нұсқаулық: Ретті іздеу мен бинарлық іздеудің уақыттық күрделіліктерін салыстырыңдар. Қандай жағдайларда бір алгоритм екіншісінен тиімдірек болады?

• Дискрипторы:

  • Ретті іздеудің (O(n)) және бинарлық іздеудің (O(log n)) уақыттық күрделіліктерін біледі.

  • Әртүрлі жағдайларда қай іздеу әдісі тиімдірек болатынын түсіндіреді.

• Жауабы: Реттелмеген массивте элементті іздеудің уақыттық күрделілігі O(n), ал реттелген массивте бинарлық іздеудің уақыттық күрделілігі O(log n). Бинарлық іздеу үлкен көлемді деректер үшін әлдеқайда жылдамырақ болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Күрделілік диаграммасы». Оқушылар әртүрлі уақыттық күрделіліктегі алгоритмдердің жұмыс уақытының кіріс деректерінің өлшеміне байланысты қалай өзгеретінін көрсететін графиктер сызады.

13. Деректерді қалай тиімді сақтаймыз? Деректер құрылымдарының жақсы және нашар жақтары қандай?

Мақсаты: Оқушыларға деректерді сақтау тиімділігінің маңыздылығын түсіндіру, әртүрлі деректер құрылымдарының артықшылықтары мен кемшіліктерін салыстыру және нақты есеп үшін ең қолайлы құрылымды таңдау дағдыларын дамыту.

Міндеттері:

• Деректер құрылымының кеңістіктік күрделілігі ұғымымен таныстыру.

• Негізгі деректер құрылымдарының (массив, тізім, ағаш, граф) артықшылықтары мен кемшіліктерін талқылау.

• Әртүрлі есептер үшін тиісті деректер құрылымын таңдаудың негіздерін үйрету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Массив пен байланысқан тізімді салыстыру.

• Нақты мысалы: Егер сенде 100 элементтен тұратын тізім болса және сен оның ортасына жаңа элемент қосуың керек болса, массивті пайдаланған тиімдірек пе, әлде байланысқан тізімді ме? Неліктен?

• Нұсқаулық: Массив пен байланысқан тізімнің деректерді сақтау және басқару тәсілдерін салыстырыңдар. Қандай жағдайларда массивті қолдану тиімдірек, ал қандай жағдайларда байланысқан тізімді?

• Дискрипторы:

  • Массив пен байланысқан тізімнің құрылымын және жұмыс істеу принципін түсінеді.

  • Ортасына элемент қосу операциясы үшін байланысқан тізімнің тиімдірек екенін түсіндіреді (массивте барлық элементтерді жылжыту қажет).

• Жауабы: Ортасына элемент қосу үшін байланысқан тізімді пайдалану тиімдірек, өйткені массивте барлық элементтерді орын ауыстыру қажет болады. Массив элементтерге индексі бойынша жылдам қол жеткізуді қамтамасыз етеді, ал байланысқан тізім өлшемнің динамикалық өзгеруіне мүмкіндік береді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректер құрылымдарының артықшылықтары мен кемшіліктерінің кестесін жасау». Оқушылар топтарға бөлініп, әртүрлі деректер құрылымдарының (массив, тізім, ағаш, граф) артықшылықтары мен кемшіліктерін әртүрлі операциялар (қосу, іздеу, жою) тұрғысынан салыстыратын кесте жасайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қандай деректер құрылымы іздеу үшін ең жақсы?

• Нақты мысалы: Егер сенде көптеген сөздер бар және сен белгілі бір сөздің бар-жоғын тез тексеруің керек болса, массивті қолданған дұрыс па, әлде хеш-кестені ме? Неліктен?

• Нұсқаулық: Массивте және хеш-кестеде іздеу қалай жүзеге асырылады? Қай деректер құрылымы элементтерді жылдам іздеуді қамтамасыз етеді?

• Дискрипторы:

  • Массивтегі сызықтық іздеу мен хеш-кестедегі орташа тұрақты уақыттағы іздеудің айырмашылығын түсінеді.

  • Хеш-кесте элементтерді жылдам іздеу үшін тиімдірек екенін түсіндіреді.

• Жауабы: Элементтерді жылдам іздеу үшін хеш-кестені қолдану тиімдірек. Массивте іздеу үшін орташа есеппен O(n) уақыт қажет болса, хеш-кестеде орташа есеппен O(1) уақыт қажет.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Іздеу уақытын салыстыру». Оқушыларға әртүрлі өлшемдегі деректер жиынында белгілі бір элементті табу үшін массивті және хеш-кестені пайдаланып, олардың іздеу уақытын салыстыруды ұсыну.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ағаштарды қашан қолданамыз?

• Нақты мысалы: Файлдар мен папкалардың құрылымын еске түсіріңдер. Бұл қандай деректер құрылымына ұқсайды? Неліктен файлдық жүйе ағаш тәрізді құрылымды қолданады?

• Нұсқаулық: Ағаш тәрізді деректер құрылымы қандай жағдайларда қолданылады? Ағаштың қандай артықшылықтары бар?

• Дискрипторы:

  • Иерархиялық қатынастарды көрсету үшін ағаштардың қолданылатынын түсінеді.

  • Файлдық жүйе, ұйымдық құрылым сияқты ағаштардың қолданылу мысалдарын келтіреді.

• Жауабы: Ағаш тәрізді деректер құрылымы иерархиялық қатынастарды көрсету үшін қолданылады, мысалы, файлдық жүйелерде, ұйымдық құрылымдарда, шешім қабылдау ағаштарында. Ағаштар деректерді реттеуге және іздеуді тиімді етуге мүмкіндік береді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ағаш құрылымын салу». Оқушыларға әртүрлі иерархиялық құрылымдардың (мысалы, отбасылық ағаш, мектеп құрылымы) ағаш тәрізді моделін жасауды ұсыну.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Графтарды қалай қолданамыз?

• Нақты мысалы: Әлеуметтік желілерде достар мен олардың арасындағы байланыстар қалай көрсетіледі? Бұл қандай деректер құрылымына ұқсайды?

• Нұсқаулық: Графтар қандай жағдайларда қолданылады? Графтардың қандай артықшылықтары бар?

• Дискрипторы:

  • Объектілер мен олардың арасындағы байланыстарды көрсету үшін графтардың қолданылатынын түсінеді.

  • Әлеуметтік желілер, жол жүйелері сияқты графтардың қолданылу мысалдарын келтіреді.

• Жауабы: Графтар объектілер мен олардың арасындағы байланыстарды көрсету үшін қолданылады, мысалы, әлеуметтік желілерде, жол жүйелерінде, компьютерлік желілерде. Графтар күрделі байланыстарды модельдеуге мүмкіндік береді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Графтық байланыстарды модельдеу». Оқушылар бір-бірімен жіптер арқылы байланысып, әлеуметтік желінің немесе басқа байланыстар жүйесінің графының моделін жасайды.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Деректер құрылымын таңдау.

• Нақты мысалы: Егер сенде үлкен көлемді реттелген деректер болса және сен оларға жиі кірістіру мен жою операцияларын жасауың керек болса, массивті қолданған дұрыс па, әлде байланысқан тізімді ме? Неліктен?

• Нұсқаулық: Нақты есепті шешу үшін деректер құрылымын таңдағанда қандай факторларды ескеру керек? Өз таңдауыңды негізде.

• Дискрипторы:

  • Есептің талаптарына сәйкес деректер құрылымын таңдаудың маңыздылығын түсінеді.

  • Берілген есеп үшін байланысқан тізімнің тиімдірек екенін түсіндіреді (реттелгендікті сақтау және кірістіру/жоюдың жылдамдығы).

• Жауабы: Үлкен көлемді реттелген деректермен жұмыс істегенде және жиі кірістіру мен жою операцияларын жасағанда байланысқан тізімді қолдану тиімдірек, өйткені массивте бұл операциялар көп уақытты алуы мүмкін.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректер құрылымына арналған сценарийлер». Оқушыларға әртүрлі есептердің сипаттамалары беріледі және олар осы есептерді шешу үшін ең қолайлы деректер құрылымын таңдайды, өз таңдауларын дәлелдейді.

14. Біз не үйрендік? Алған білімді тексеруге арналған тапсырмалар мен сұрақтар.

Мақсаты: Оқушылардың «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні бойынша алған білімдерін жүйелеу, қайталау және тексеру.

Міндеттері:

• Пәннің негізгі ұғымдары мен принциптерін қамтитын әртүрлі тапсырмалар мен сұрақтарды ұсыну.

• Оқушылардың теориялық білімдерін практикалық есептерді шешуге қолдана білу дағдыларын бағалау.

• Өздік бақылау және өзін-өзі бағалау мүмкіндіктерін жасау.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдердің негізгі ұғымдары.

• Нақты мысалы: «Алгоритм» дегеніміз не? Алгоритмнің қандай негізгі қасиеттері бар? Күнделікті өмірден алгоритмге екі мысал келтіріңдер.

• Нұсқаулық: Берілген сұрақтарға толық жауап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • «Алгоритм» ұғымын дұрыс анықтайды.

  • Алгоритмнің кемінде үш негізгі қасиетін атайды.

  • Күнделікті өмірден екі нақты алгоритм мысалын келтіреді.

• Жауабы: Алгоритм – белгілі бір мақсатқа жету үшін орындалатын қадамдардың реттелген тізбегі. Негізгі қасиеттері: анықтылық, шектеулілік, нәтижелілік. Мысалдар: 1) таңғы асты дайындау, 2) үй тапсырмасын орындау.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмдік диктант». Мұғалім қарапайым алгоритмді қадам-қадаммен оқиды, ал оқушылар оны жазып алады. Содан кейін олар өз жазбаларын талқылайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Деректер құрылымдарының түрлері.

• Нақты мысалы: Массив, байланысқан тізім және ағаш дегеніміз не? Олардың негізгі айырмашылықтары мен ұқсастықтары неде?

• Нұсқаулық: Әрбір деректер құрылымына анықтама беріп, олардың ерекшеліктерін салыстырыңдар.

• Дискрипторы:

  • Массив, байланысқан тізім және ағаштың анықтамаларын дұрыс береді.

  • Олардың негізгі айырмашылықтары мен ұқсастықтарын көрсетеді.

• Жауабы: Массив – бір типтегі элементтердің реттелген тізбегі. Байланысқан тізім – әрқайсысы келесі элементке сілтемесі бар элементтердің тізбегі. Ағаш – иерархиялық қатынастарды көрсететін деректер құрылымы.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Деректер құрылымдарының картасы». Оқушылар әрбір деректер құрылымының негізгі қасиеттерін, артықшылықтарын, кемшіліктерін және қолданылу аясын көрсететін ақыл картасын жасайды.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдердің тиімділігі.

• Нақты мысалы: Уақыттық күрделілік деген не? O(n) және O(n^2) күрделіліктері бар екі алгоритмді салыстырыңдар. Қайсысы үлкен деректер үшін жылдамырақ жұмыс істейді?

• Нұсқаулық: Берілген сұрақтарға толық жауап беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Уақыттық күрделілік ұғымын дұрыс түсіндіреді.

  • O(n) және O(n^2) күрделіліктерін салыстырады және O(n) үлкен деректер үшін жылдамырақ екенін түсіндіреді.

• Жауабы: Уақыттық күрделілік – алгоритмнің жұмысын аяқтау үшін қажетті қадамдар санының кіріс деректерінің өлшеміне тәуелділігін көрсететін өлшем. O(n) күрделілігі бар алгоритм әрбір элементке бір рет қана қол жеткізеді, ал O(n^2) күрделілігі бар алгоритм әрбір элементке бірнеше рет қол жеткізуі мүмкін, сондықтан O(n) үлкен деректер үшін жылдамырақ жұмыс істейді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Тиімділік сынағы». Оқушыларға әртүрлі алгоритмдердің код үзінділері беріледі және олар осы алгоритмдердің уақыттық күрделілігін анықтауға тырысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Есептерді шешу.

• Нақты мысалы: Берілген сандар тізіміндегі ең кіші санды табу үшін алгоритм жазыңдар. Қандай деректер құрылымын қолданар едіңдер?

• Нұсқаулық: Есепті шешудің қадамдық алгоритмін жазып, қолданылған деректер құрылымын түсіндіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Есепті шешудің дұрыс алгоритмін құрады.

  • Ең кіші санды табу үшін массивтің қолайлы деректер құрылымы екенін түсіндіреді.

• Жауабы:

1. Тізімдегі бірінші санды ең кіші сан ретінде қабылдау.

2. Тізімдегі әрбір келесі санды ең кіші санмен салыстыру.

3. Егер келесі сан ең кіші саннан кіші болса, оны жаңа ең кіші сан ретінде есте сақтау.

4. Тізімнің соңына жеткенше қайталау.

5. Ең кіші санды шығару. Деректер құрылымы ретінде массив қолданылды.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Проблемалар жинағы». Оқушыларға әртүрлі қиындықтағы есептер беріледі және олар өз білімдерін қолданып оларды шешуге тырысады.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Практикалық қолдану.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары күнделікті өмірде қандай мақсаттарда қолданылады? Екі нақты мысал келтіріңдер.

• Нұсқаулық: Алған білімдеріңді пайдаланып, алгоритмдер мен деректер құрылымдарының практикалық қолданылуына мысалдар келтіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымдарының кемінде екі нақты қолданылу мысалын келтіреді (мысалы, іздеу жүйелері, әлеуметтік желілер, навигациялық жүйелер).

• Жауабы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары іздеу жүйелерінде (ақпаратты жылдам табу үшін), әлеуметтік желілерде (пайдаланушылар арасындағы байланыстарды басқару үшін), навигациялық жүйелерде (ең қысқа жолды табу үшін) және көптеген басқа да салаларда қолданылады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Қолдану мысалдарын іздеу». Оқушылар интернеттен немесе басқа көздерден алгоритмдер мен деректер құрылымдарының әртүрлі салалардағы қолданылу мысалдарын іздеп, оларды сыныпта талқылайды.

15. Біз қалай жақсардық? Өзіміздің оқу жетістіктерімізді бағалау және нені жақсарту керектігін анықтау.

Мақсаты: Оқушылардың өздік бағалау дағдыларын дамыту, олардың оқу процесін рефлексиялауға және алға қарай даму жолдарын анықтауға көмектесу.

Міндеттері:

• Оқушыларға оқу жетістіктерін бағалауға арналған әртүрлі критерийлер мен сұрақтарды ұсыну.

• Өздерінің күшті және әлсіз жақтарын анықтауға ынталандыру.

• Алдағы уақытта нені жақсарту керектігі туралы жоспар құруға көмектесу.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мен нені жақсы меңгердім?

• Нақты мысалы: «Алгоритм» ұғымын түсінуде сен өзіңді қаншалықты сенімді сезінесің? Алгоритмнің негізгі қасиеттерін атай аласың ба?

• Нұсқаулық: «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні бойынша өткен тақырыптардың тізімін қарап шығып, сен қай тақырыптарды жақсы түсіндің және қайсыларында әлі де қиындықтар бар екенін белгіле. Жақсы меңгерген үш тақырыпты атап, неліктен оларды жақсы түсінгеніңді түсіндір.

• Дискрипторы:

  • Өткен тақырыптарды талдайды.

  • Жақсы меңгерген кемінде үш тақырыпты анықтайды.

  • Неліктен осы тақырыптарды жақсы түсінгенін түсіндіреді.

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Мен «Алгоритм» ұғымын және оның негізгі қасиеттерін жақсы түсіндім, өйткені біз көптеген мысалдар қарастырдық және практикалық тапсырмалар орындадық.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Білім қоржыны». Оқушылар әр тақырыпты өткеннен кейін осы тақырып бойынша ең маңызды деп санайтын үш нәрсені жазып, қоржынға салады. Сабақтың соңында олар қоржынды қайта қарап шығып, нені жақсы меңгергендерін және нені қайталау керектігін анықтайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Менде қандай қиындықтар бар?

• Нақты мысалы: Деректер құрылымдарының түрлерін ажырату сен үшін қиын ба? Массив пен байланысқан тізімнің айырмашылығын түсіндіре аласың ба?

• Нұсқаулық: Өткен тақырыптардың ішінде сен үшін ең қиын болған үш тақырыпты атап, неліктен олар қиын болғанын түсіндір. Бұл қиындықтарды қалай жеңуге болатыны туралы ойларыңмен бөлісіңдер.

• Дискрипторы:

  • Қиындық тудырған кемінде үш тақырыпты анықтайды.

  • Неліктен осы тақырыптар қиын болғанын түсіндіреді.

  • Қиындықтарды жеңудің жолдарын ұсынады.

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Маған деректер құрылымдарының түрлерін ажырату қиын болды, әсіресе ағаштар мен графтардың айырмашылығы. Мен қосымша материалдар оқып және практикалық тапсырмалар орындау арқылы бұл қиындықты жеңуге тырысамын.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Сұрақтар қорабы». Оқушылар анонимді түрде қиындық тудырған тақырыптар бойынша сұрақтар жазып, қорапқа салады. Мұғалім бұл сұрақтарды жинақтап, келесі сабақтарда оларға жауап береді.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мен қалай жақсардым?

• Нақты мысалы: Алғашқы сабақтармен салыстырғанда қазір сен алгоритмдерді түсінуде өзіңді қалай сезінесің? Өз біліміңде қандай өзгерістер байқадың?

• Нұсқаулық: Оқудың басынан бері сенің білімің мен дағдыларың қалай өзгерді? Кемінде екі мысал келтіріп, өз жетістіктеріңді сипатта.

• Дискрипторы:

  • Оқу барысындағы өзгерістерді байқайды.

  • Кемінде екі нақты жетістікті сипаттайды.

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Басында маған алгоритмдерді түсіну қиын болды, бірақ қазір мен қарапайым алгоритмдерді құрастыра аламын және олардың қалай жұмыс істейтінін түсінемін. Мен сондай-ақ деректер құрылымдарының негізгі түрлерін ажыратуды үйрендім.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқу портфолиосы». Оқушылар оқу барысында орындаған ең жақсы жұмыстарын (есептер, жобалар, жазбалар) жинақтайды. Портфолионы қарап шығу оларға өздерінің оқу жетістіктерін көрнекі түрде бағалауға көмектеседі.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мен алға қарай қалай дами аламын?

• Нақты мысалы: Алгоритмдердің тиімділігін арттыру туралы көбірек білгің келе ме? Деректер құрылымдарының жаңа түрлерін зерттегің келе ме?

• Нұсқаулық: Алдағы уақытта «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні бойынша біліміңді тереңдету үшін қандай қадамдар жасай аласың? Кемінде екі нақты жоспар ұсын.

• Дискрипторы:

  • Алдағы даму үшін кемінде екі нақты жоспар ұсынады (мысалы, қосымша материалдар оқу, онлайн курстарға қатысу, практикалық жобалар жасау).

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Мен алгоритмдердің тиімділігін арттыру туралы көбірек білгім келеді, сондықтан мен бұл тақырып бойынша қосымша кітаптар оқимын және онлайн курстарға қатысамын. Мен сондай-ақ өз бетімше қарапайым бағдарламалық жобалар жасауды жоспарлап отырмын.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқу мақсаттарын құру». Оқушылар алдағы тоқсанға немесе жылға арналған «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәні бойынша өздерінің нақты және өлшенетін оқу мақсаттарын құрады.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Мен кімге көмектесе аламын?

• Нақты мысалы: Сыныптастарыңның ішінде алгоритмдерді түсінуде қиналатын достарың бар ма? Оларға қалай көмектесе аласың?

• Нұсқаулық: Егер сен «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнін жақсы түсінсең, сыныптастарыңа қалай көмектесе аласың? Кемінде екі нақты ұсыныс бер.

• Дискрипторы:

  • Басқа оқушыларға көмектесудің кемінде екі нақты жолын ұсынады (мысалы, түсіндіру, бірге есептер шығару, қосымша материалдар ұсыну).

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Мен түсінбеген жерлерін қайта түсіндіріп беруге, бірге есептер шығаруға және оларға пайдалы болуы мүмкін қосымша материалдар ұсынуға болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқытушы көмекшісі». Жақсы үлгеретін оқушыларға қиналатын оқушыларға көмектесу үшін «оқытушы көмекшісі» рөлін ұсыну.

16. Қабілетті достарға көмек: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын тереңірек білгісі келетін оқушыларға арналған қосымша тапсырмалар.

Мақсаты: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарына қызығушылығы жоғары және тереңірек білім алғысы келетін оқушыларға қосымша, күрделірек тапсырмалар мен жобалар ұсыну арқылы олардың әлеуетін ашу.

Міндеттері:

• Күрделі алгоритмдер мен деректер құрылымдарын зерттеуге бағытталған тапсырмалар ұсыну.

• Олимпиадалық есептерді шешуге дайындауға көмектесу.

• Өз беттерінше зерттеу және оқу дағдыларын дамытуға ынталандыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Дейкстра алгоритмі.

• Нақты мысалы: Картадағы екі нүкте арасындағы ең қысқа жолды табу үшін Дейкстра алгоритмін зерттеңдер және оның қалай жұмыс істейтінін түсіндіріңдер. Қарапайым карта мысалында алгоритмнің қадамдарын көрсетіңдер.

• Нұсқаулық: Дейкстра алгоритмінің қалай жұмыс істейтінін, қандай деректер құрылымдарын қолданатынын және оның қолданылу аясын зерттеңдер. Өз сөзіңмен түсіндіріп, мысал келтіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Дейкстра алгоритмінің негізгі идеясын түсіндіреді.

  • Алгоритмнің қадамдарын дұрыс сипаттайды.

  • Алгоритмнің қолданылу мысалдарын келтіреді.

• Жауабы: (Оқушының зерттеу нәтижелері).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Алгоритмді визуализациялау жобасы». Оқушылар Дейкстра алгоритмі немесе басқа күрделі алгоритм үшін анимациялық немесе интерактивті визуализация жасайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Динамикалық бағдарламалау.

• Нақты мысалы: Фибоначчи сандарын есептеудің тиімді жолын іздеңдер. Рекурсивті тәсілдің қандай кемшіліктері бар? Динамикалық бағдарламалау қалай көмектеседі?

• Нұсқаулық: Динамикалық бағдарламалаудың негізгі принциптерін (қайталанатын есептеулерді сақтау) зерттеңдер және оны Фибоначчи сандарын есептеу мысалында қалай қолдануға болатынын түсіндіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Динамикалық бағдарламалаудың негізгі идеясын түсіндіреді.

  • Фибоначчи сандарын есептеудің динамикалық тәсілін сипаттайды.

• Жауабы: (Оқушының зерттеу нәтижелері).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Динамикалық есептерді шешу». Оқушыларға динамикалық бағдарламалауды қолдануды қажет ететін бірнеше күрделі есеп ұсынылады.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Ағаштардың теңгерімділігі.

• Нақты мысалы: Бинарлық іздеу ағашының теңгерімді болуы неліктен маңызды? Теңгерімсіз ағаштың іздеу жылдамдығына қандай әсері бар? AVL ағаштары туралы зерттеңдер.

• Нұсқаулық: Бинарлық іздеу ағаштарының теңгерімділік ұғымын және оны қамтамасыз ететін әдістерді (мысалы, AVL ағаштары) зерттеңдер.

• Дискрипторы:

  • Бинарлық іздеу ағашының теңгерімділігінің маңыздылығын түсіндіреді.

  • AVL ағаштарының негізгі идеясын сипаттайды.

• Жауабы: (Оқушының зерттеу нәтижелері).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ағаштарды құрастыру және теңгерімдеу». Оқушыларға әртүрлі мәндерді қосу арқылы бинарлық іздеу ағашын құруды және оны теңгерімді ету процесін көрсетуді ұсыну.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Графтардағы іздеу алгоритмдері (BFS және DFS).

• Нақты мысалы: Графтағы екі төбе арасында жол бар ма екенін қалай анықтауға болады? Ені бойынша іздеу (BFS) және тереңдігі бойынша іздеу (DFS) алгоритмдерін салыстырыңдар.

• Нұсқаулық: BFS және DFS алгоритмдерінің қалай жұмыс істейтінін, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін зерттеңдер. Қарапайым граф мысалында әрбір алгоритмнің қадамдарын көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • BFS және DFS алгоритмдерінің негізгі идеяларын түсіндіреді.

  • Олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін салыстырады.

• Жауабы: (Оқушының зерттеу нәтижелері).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Графтағы лабиринттен шығу». Оқушыларға лабиринтті граф ретінде қарастырып, BFS және DFS алгоритмдерін қолданып шығу жолын табуды ұсыну.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Олимпиадалық есептерді шешу.

• Нақты мысалы: Информатикадан халықаралық олимпиаданың (IOI) немесе басқа олимпиадалардың сайттарынан алгоритмдер мен деректер құрылымдарына қатысты бір күрделі есепті таңдап, оны шешуге тырысыңдар.

• Нұсқаулық: Таңдаған есептің шартын мұқият оқып, оны шешу үшін қандай алгоритмдер мен деректер құрылымдарын қолдануға болатынын ойластырыңдар. Шешіміңді қадамдық түрде жазып шығыңдар.

• Дискрипторы:

  • Күрделі олимпиадалық есептің шартын түсінеді.

  • Есепті шешу үшін тиісті алгоритмдер мен деректер құрылымдарын таңдайды.

  • Есептің шешімін қадамдық түрде ұсынады.

• Жауабы: (Оқушының шешімі).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Олимпиадалық клуб». Қызығушылығы жоғары оқушылар үшін арнайы клуб ұйымдастыру, онда олар күрделі есептерді бірге шешіп, олимпиадаларға дайындалады.

17. Қиындықтарды бірге жеңеміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде қиналатын достарға көмектесу жолдары.

Мақсаты: Оқушылардың эмпатия және көмек көрсету дағдыларын дамыту, бір-біріне қолдау көрсетуге және қиындықтарды бірге жеңуге үйрету.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде оқушылардың кездесетін жалпы қиындықтарын талқылау.

• Қиналатын достарға көмектесудің әртүрлі жолдарын ұсыну.

• Топтық оқу және өзара қолдаудың маңыздылығын көрсету.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қиындықтарды анықтау.

• Нақты мысалы: Сенің досың алгоритмнің не екенін түсінуде қиналады. Оған бұл ұғымды қалай қарапайым тілмен түсіндірер едің?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде оқушылар қандай қиындықтарға тап болуы мүмкін? Кемінде үш ықтимал қиындықты атап, оларды қалай жеңуге болатыны туралы ұсыныстар беріңдер.

• Дискрипторы:

  • Оқушылардың кездесетін кемінде үш қиындығын атайды (мысалы, абстрактілі ұғымдарды түсіну, бағдарламалау тілінің синтаксисі, күрделі есептерді шешу).

  • Әрбір қиындықты жеңудің жолдарын ұсынады.

• Жауабы: 1) Абстрактілі ұғымдарды түсіну қиын болуы мүмкін. Оларға күнделікті өмірден мысалдар келтіруге болады. 2) Бағдарламалау тілінің синтаксисі қиын болуы мүмкін. Қарапайым мысалдардан бастап, бірте-бірте күрделендіруге болады. 3) Күрделі есептерді шешу қиын болуы мүмкін. Есепті кіші бөліктерге бөліп, әр бөлікті жеке шешуге тырысуға болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Эмпатия картасы». Оқушылар қиналатын досының орнына өзін қойып, оның қандай ойлары, сезімдері және қиындықтары болуы мүмкін екенін анықтайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Түсіндірудің әртүрлі тәсілдері.

• Нақты мысалы: Досың массивтің қалай жұмыс істейтінін түсіне алмайды. Оған бұл ұғымды қалай әртүрлі тәсілдермен (мысалы, сурет, күнделікті мысал) түсіндірер едің?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсіндірудің кемінде екі әртүрлі тәсілін ұсыныңдар. Қандай жағдайларда қай тәсіл тиімдірек болады?

• Дискрипторы:

  • Түсіндірудің кемінде екі әдісін ұсынады (мысалы, көрнекі материалдар, аналогиялар, қадамдық түсіндіру).

  • Әр әдістің тиімді болатын жағдайларын анықтайды.

• Жауабы: 1) Көрнекі материалдар (суреттер, схемалар) арқылы түсіндіруге болады. 2) Күнделікті өмірден ұқсас мысалдар келтіруге болады (мысалы, массив – бұл сөредегі кітаптар).

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Түсіндіру эстафетасы». Оқушылар жұпқа бөлініп, бір оқушы екінші оқушыға белгілі бір ұғымды түсіндіреді. Егер екінші оқушы түсінбесе, бірінші оқушы түсіндірудің басқа тәсілін қолданады.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Бірге оқудың пайдасы.

• Нақты мысалы: Егер сен досыңмен бірге алгоритмдерді оқысаңдар, бұл сендерге қалай көмектеседі?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде қиналатын достарыңмен бірге оқудың қандай пайдасы бар? Кемінде екі пайдасын атап көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • Бірге оқудың кемінде екі пайдасын атайды (мысалы, түсінбеген жерлерді сұрауға мүмкіндік, әртүрлі көзқарастарды ескеру).

• Жауабы: Бірге оқу барысында біз бір-бірімізге түсінбеген жерлерді түсіндіріп бере аламыз, әртүрлі көзқарастармен бөлісе аламыз және бірге есептер шығару арқылы білімімізді нығайта аламыз.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Оқу топтарын құру». Оқушыларды өздерінің оқу топтарын құруға және бір-біріне көмектесуге ынталандыру.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Қосымша ресурстарды ұсыну.

• Нақты мысалы: Досың алгоритмдер туралы көбірек білгісі келеді. Оған қандай онлайн ресурстарды немесе кітаптарды ұсынар едің?

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуге көмектесетін кемінде екі қосымша ресурсты (мысалы, сайттар, бейнелер, кітаптар) ұсыныңдар.

• Дискрипторы:

  • Кемінде екі пайдалы қосымша ресурсты ұсынады.

  • Әр ресурстың қысқаша сипаттамасын береді.

• Жауабы: Codecademy, Coursera сияқты онлайн платформаларда алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша көптеген пайдалы курстар бар. Сонымен қатар, «Алгоритмдерге кіріспе» (Томас Кормен) сияқты кітаптарды оқуға кеңес беруге болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ресурстар бөлісу». Оқушылар өздері тапқан пайдалы онлайн ресурстардың тізімін жасап, сыныптастарымен бөліседі.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Сабырлы болу және қолдау көрсету.

• Нақты мысалы: Досың бір есепті шығаруға көп уақыт жұмсады, бірақ әлі де нәтиже жоқ. Оған қалай қолдау көрсетер едің?

• Нұсқаулық: Достарыңа алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуде көмектескен кезде қандай қасиеттер маңызды? Кемінде екі маңызды қасиетті атап көрсетіңдер.

• Дискрипторы:

  • Көмек көрсету кезіндегі кемінде екі маңызды қасиетті атайды (мысалы, сабырлылық, түсіністік, қолдау).

• Жауабы: Көмек көрсеткен кезде сабырлы болу және түсіністікпен қарау маңызды. Досыңның күш салғанын мойындап, оны қолдау керек.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Көмек көрсетудің жақсы мысалдары». Оқушылар өздерінің немесе басқалардың қиналатын оқушыларға қалай көмектескендері туралы қысқаша оқиғалармен бөліседі.

18. Онлайннан үйренеміз: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызықты материалдар мен тапсырмаларды табуға болатын сайттар мен платформалар.

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымдарын өздігінен оқуға және тереңдетуге көмектесетін пайдалы онлайн ресурстармен таныстыру.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша сапалы оқу материалдары мен интерактивті тапсырмаларды ұсынатын танымал сайттар мен платформаларды атау.

• Әрбір ресурстың ерекшеліктері мен артықшылықтарын сипаттау.

• Оқушыларды осы ресурстарды тиімді пайдалануға ынталандыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Codecademy платформасы.

• Нақты мысалы: Codecademy сайтында алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша қандай курстар бар? Бір курсты таңдап, оның қысқаша сипаттамасын жазыңдар.

• Нұсқаулық: Codecademy сайтына кіріп, алгоритмдер мен деректер құрылымдарына қатысты бөлімді зерттеңдер. Қандай тақырыптар қамтылған? Курстардың форматы қандай?

• Дискрипторы:

  • Codecademy сайтында алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша бар курстарды анықтайды.

  • Таңдаған бір курстың мазмұны мен форматын сипаттайды.

• Жауабы: Codecademy сайтында "Computer Science" бөлімінде "Data Structures and Algorithms" сияқты курстар бар. Бұл курстар интерактивті сабақтар, код жазуға арналған тапсырмалар және жобалардан тұрады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Онлайн курсқа тіркелу». Оқушыларға Codecademy немесе басқа платформадағы қысқа мерзімді тегін курсқа тіркеліп, оның мазмұнымен танысуды ұсыну.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Coursera платформасы.

• Нақты мысалы: Coursera сайтында әлемнің жетекші университеттері ұсынатын алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша қандай курстар бар? Бір курсты таңдап, оның оқытушысын және бағдарламасын анықтаңдар.

• Нұсқаулық: Coursera сайтына кіріп, алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша курстарды іздеңдер. Университеттердің рейтингіне және курс бағдарламасына назар аударыңдар.

• Дискрипторы:

  • Coursera сайтындағы алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша курстарды табады.

  • Таңдаған бір курстың оқытушысын және негізгі тақырыптарын атайды.

• Жауабы: Coursera сайтында Stanford, Princeton, University of California, San Diego сияқты университеттердің "Algorithms", "Data Structures" және т.б. курстары бар. Әр курстың өз оқытушысы және толық бағдарламасы бар.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Курсқа шолу жасау». Оқушылар Coursera немесе басқа платформадағы бір қызықты курсты таңдап, оның мазмұны, оқытушысы және басқа оқушылардың пікірлері туралы қысқаша шолу жасайды.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: LeetCode платформасы.

• Нақты мысалы: LeetCode сайтында алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша қандай типтегі есептер бар? Бір қарапайым есепті таңдап, оның шартын оқыңдар.

• Нұсқаулық: LeetCode сайтына кіріп, "Problems" бөлімін зерттеңдер. Есептердің қиындық деңгейі қандай? Қандай тақырыптар қамтылған?

• Дискрипторы:

  • LeetCode сайтында әртүрлі қиындықтағы және тақырыптағы есептер бар екенін анықтайды.

  • Таңдаған бір қарапайым есептің шартын түсінеді.

• Жауабы: LeetCode сайтында "Easy", "Medium", "Hard" қиындық деңгейіндегі массивтер, тізімдер, ағаштар, графтар және т.б. тақырыптарға арналған көптеген есептер бар.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Есепті бірге шешу». Оқушылар LeetCode сайтынан бір қарапайым есепті таңдап, оны топ болып бірге шешуге тырысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: YouTube арналары.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы қызықты түсіндірмелер беретін қандай YouTube арналарын білесіңдер? Бір арнаны таңдап, оның ең танымал бейнелерінің бірін қараңдар.

• Нұсқаулық: YouTube сайтында алгоритмдер мен деректер құрылымдарына арналған бейнелерді іздеңдер. Сапалы және түсінікті түсіндірмелер беретін арналарды анықтаңдар.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы бейнелер ұсынатын кемінде бір YouTube арнасын табады.

  • Таңдаған арнаның бір танымал бейнесінің мазмұнын сипаттайды.

• Жауабы: CrashCourse Computer Science, freeCodeCamp.org, CS Dojo сияқты YouTube арналарында алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы көптеген пайдалы бейнелер бар.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Бейнеге шолу жасау». Оқушылар алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы бір қызықты бейнені көріп, оның мазмұны, түсіндіру сапасы және өздері үшін қаншалықты пайдалы болғаны туралы қысқаша шолу жасайды.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Басқа онлайн ресурстар.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы ақпарат табуға болатын басқа қандай онлайн ресурстарды білесіңдер (мысалы, блогтар, форумдар, викилер)? Бір ресурсты таңдап, оның негізгі мазмұнын сипаттаңдар.

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарына қатысты пайдалы болуы мүмкін басқа онлайн ресурстарды іздеңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы ақпарат ұсынатын кемінде бір басқа онлайн ресурсты табады.

  • Таңдаған ресурстың негізгі мазмұнын сипаттайды.

• Жауабы: GeeksforGeeks, HackerEarth, Stack Overflow сияқты сайттарда алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша көптеген мақалалар, есептер және талқылаулар бар.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Ресурстарды ұсыну». Оқушылар өздері тапқан ең пайдалы онлайн ресурстардың тізімін жасап, оларды қысқаша сипаттамасымен бірге сыныптастарымен бөліседі.

19. Жаңа технологиялар бізге қалай көмектеседі? Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қолданылатын заманауи құралдар мен бағдарламалар.

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқыту процесін жақсартатын заманауи технологиялар мен құралдардың мүмкіндіктерін көрсету.

Міндеттері:

• Алгоритмдерді визуализациялауға, кодты дебагтауға және интерактивті оқуға арналған құралдармен таныстыру.

• Бұл құралдардың оқу процесін қалай жеңілдететінін және қызықты ететінін түсіндіру.

• Оқушыларды осы құралдарды өз беттерінше пайдалануға ынталандыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Алгоритмдерді визуализациялау құралдары.

• Нақты мысалы: Алгоритмдердің қалай жұмыс істейтінін көрнекі түрде көрсететін бір онлайн құралды (мысалы, VisuAlgo) зерттеңдер. Көпіршікті сұрыптау алгоритмін осы құралда қалай көруге болады?

• Нұсқаулық: VisuAlgo немесе басқа алгоритмдерді визуализациялауға арналған сайтқа кіріп, бірнеше алгоритмнің жұмыс процесін көріңдер. Бұл құралдар оқуға қалай көмектеседі?

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдерді визуализациялауға арналған кемінде бір онлайн құралды табады.

  • Таңдаған құралда бір алгоритмнің жұмыс процесін көріп, оның пайдасын түсіндіреді.

• Жауабы: VisuAlgo сияқты құралдар әртүрлі алгоритмдердің (сұрыптау, іздеу, графтар және т.б.) қадамдық жұмысын анимация түрінде көрсетеді, бұл олардың қалай жұмыс істейтінін түсінуді жеңілдетеді.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Визуализация жасау». Оқушылар қарапайым алгоритмді таңдап, оның жұмыс процесін көрнекі түрде көрсететін өз презентациясын немесе бейнесін жасайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Кодты дебагтау құралдары.

• Нақты мысалы: Бағдарламалау ортасында (мысалы, PyCharm, IntelliJ IDEA) дебаггерді қалай қолдануға болады? Қарапайым қатесі бар кодты алып, дебаггердің көмегімен қатені табыңдар.

• Нұсқаулық: Бағдарламалау ортасының дебаггерін іске қосып, кодты қадам-қадаммен орындап көріңдер. Айнымалылардың мәндерін қалай бақылауға болады? Қатені табу үшін дебаггер қалай көмектеседі?

• Дискрипторы:

  • Бағдарламалау ортасының дебаггерін іске қосады.

  • Кодты қадам-қадаммен орындап, айнымалылардың мәндерін бақылайды.

  • Дебаггердің көмегімен қатені табады.

• Жауабы: Дебаггер кодты қадам-қадаммен орындауға, айнымалылардың мәндерін бақылауға және қатенің қай жерде пайда болғанын анықтауға көмектеседі.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Дебагтау сайысы». Оқушыларға қатесі бар код беріледі және олар ең жылдам уақытта қатені тауып, түзетеді.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Интерактивті оқыту платформалары.

• Нақты мысалы: HackerRank немесе Codewars сияқты платформаларда алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша қандай интерактивті тапсырмалар бар? Бір тапсырманы орындап көріңдер.

• Нұсқаулық: HackerRank немесе Codewars сайтына тіркеліп, алгоритмдер мен деректер құрылымдары бөліміндегі бірнеше тапсырманы қараңдар. Тапсырмаларды орындау процесі қандай?

• Дискрипторы:

  • HackerRank немесе Codewars сияқты платформаларда интерактивті тапсырмалар бар екенін анықтайды.

  • Бір тапсырманы орындап, оның қиындық деңгейін бағалайды.

• Жауабы: HackerRank және Codewars платформаларында әртүрлі қиындықтағы және тақырыптағы алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша көптеген интерактивті тапсырмалар бар. Оқушылар код жазып, оны автоматты түрде тексерте алады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Онлайн жарысқа қатысу». Оқушылар HackerRank немесе Codewars сияқты платформаларда ұйымдастырылатын қысқа мерзімді бағдарламалау жарыстарына қатысады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Виртуалды орталар.

• Нақты мысалы: Виртуалды орталар алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қалай қолданылуы мүмкін? Мысал келтіріңдер.

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарының жұмысын модельдеуге және визуализациялауға арналған виртуалды орталар туралы зерттеңдер.

• Дискрипторы:

  • Виртуалды орталардың алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы ықтимал қолданылуын түсінеді.

  • Виртуалды орталарды қолданудың бір мысалын келтіреді (мысалы, ағаш құрылымын үш өлшемді кеңістікте көрсету).

• Жауабы: Виртуалды орталар алгоритмдер мен деректер құрылымдарының абстрактілі ұғымдарын көрнекі түрде көрсетуге мүмкіндік береді, мысалы, байланысқан тізімнің элементтерін виртуалды кеңістікте жылжытуға немесе ағаш құрылымын үш өлшемді түрде көрсетуге болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Виртуалды эксперимент». Оқушыларға қарапайым деректер құрылымының виртуалды моделін жасауды және оның жұмысын виртуалды ортада зерттеуді ұсыну.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Жасанды интеллекттің көмегі.

• Нақты мысалы: Жасанды интеллект (ЖИ) алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытуда қалай көмектесе алады? Мысал келтіріңдер.

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын түсінуге көмектесетін ЖИ-ге негізделген құралдар немесе бағдарламалар туралы ойланыңдар.

• Дискрипторы:

  • ЖИ-дің алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудағы ықтимал қолданылуын түсінеді.

  • ЖИ-ді қолданудың бір мысалын келтіреді (мысалы, ЖИ-ге негізделген жеке оқыту жүйелері, кодты автоматты түрде тексеру).

• Жауабы: ЖИ-ге негізделген жүйелер оқушылардың білім деңгейін анықтап, оларға жеке оқу бағдарламасын ұсына алады. Сондай-ақ, ЖИ кодты автоматты түрде тексеріп, қателерді табуға көмектесе алады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «ЖИ-мен диалог». Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымдары туралы сұрақтар қою үшін ЖИ-ге негізделген чатботтарды немесе басқа құралдарды пайдалануды ұсыну.

20. Болашақта не күтіп тұр? Алгоритмдер мен деректер құрылымының ақпараттық технологиялар әлеміндегі маңызы қандай болады?

Мақсаты: Оқушыларға алгоритмдер мен деректер құрылымының ақпараттық технологиялардың болашағындағы маңызды рөлін көрсету және осы саланың даму перспективалары туралы ой қозғау.

Міндеттері:

• Алгоритмдер мен деректер құрылымының жасанды интеллект, үлкен деректер, киберқауіпсіздік және басқа да заманауи технологиялардағы рөлін талқылау.

• Бұл саладағы жаңа трендтер мен даму бағыттары туралы ақпарат беру.

• Оқушыларды ақпараттық технологиялар саласындағы өз болашақтары туралы ойлануға ынталандыру.

5 тапсырма үлгісі:

1-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Жасанды интеллект және алгоритмдер.

• Нақты мысалы: Жасанды интеллект жүйелерінің жұмыс істеуі үшін алгоритмдер қаншалықты маңызды? Мысал келтіріңдер (мысалы, машиналық оқыту, компьютерлік көру).

• Нұсқаулық: Жасанды интеллекттің негізгі бағыттарын (машиналық оқыту, компьютерлік көру, табиғи тілді өңдеу) зерттеп, олардың жұмысында алгоритмдердің қандай рөл атқаратынын түсіндіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Жасанды интеллекттің алгоритмдерге негізделгенін түсінеді.

  • Машиналық оқыту және компьютерлік көру сияқты салаларда алгоритмдердің рөлін көрсетеді.

• Жауабы: Жасанды интеллект жүйелерінің жұмысы толығымен алгоритмдерге негізделген. Машиналық оқытуда деректерді талдау және модельдер құру үшін әртүрлі алгоритмдер қолданылады, ал компьютерлік көруде суреттерді тану және талдау үшін күрделі алгоритмдер пайдаланылады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Жасанды интеллектке арналған идеялар». Оқушылар жасанды интеллекттің көмегімен шешуге болатын нақты әлемдік проблемалар туралы идеялар ұсынады және олардың шешімі үшін қандай алгоритмдер қолданылуы мүмкін екенін талқылайды.

2-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Үлкен деректер және деректер құрылымдары.

• Нақты мысалы: Үлкен көлемді деректерді тиімді сақтау және өңдеу үшін қандай деректер құрылымдары қолданылады? Мысал келтіріңдер.

• Нұсқаулық: Үлкен деректердің (Big Data) ерекшеліктерін және оларды өңдеудің қиындықтарын зерттеңдер. Үлкен көлемді деректерді тиімді сақтау және басқару үшін қолданылатын деректер құрылымдарын (мысалы, бөлінген файлдық жүйелер, NoSQL деректер базалары) атаңдар.

• Дискрипторы:

  • Үлкен деректерді өңдеудің ерекшеліктерін түсінеді.

  • Үлкен көлемді деректерді сақтауға арналған тиісті деректер құрылымдарын атайды.

• Жауабы: Үлкен көлемді деректерді сақтау және өңдеу үшін бөлінген файлдық жүйелер (мысалы, Hadoop Distributed File System) және NoSQL деректер базалары (мысалы, Cassandra, MongoDB) сияқты арнайы деректер құрылымдары қолданылады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Үлкен деректерді талдау». Оқушыларға үлкен деректер жиынының қарапайым үлгісі беріледі және олар оны талдау үшін қандай алгоритмдер мен деректер құрылымдарын қолдануға болатынын талқылайды.

3-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Киберқауіпсіздік және алгоритмдер.

• Нақты мысалы: Киберқауіпсіздікте алгоритмдер қандай рөл атқарады? Мысал келтіріңдер (мысалы, шифрлау, зиянды бағдарламаларды анықтау).

• Нұсқаулық: Киберқауіпсіздіктің негізгі аспектілерін (шифрлау, дешифрлау, желілік қауіпсіздік, зиянды бағдарламаларды анықтау) зерттеп, осы салаларда алгоритмдердің қандай маңыздылығы бар екенін түсіндіріңдер.

• Дискрипторы:

  • Киберқауіпсіздікте алгоритмдердің маңызды рөлін түсінеді.

  • Шифрлау және зиянды бағдарламаларды анықтау сияқты салаларда алгоритмдердің қолданылуын көрсетеді.

• Жауабы: Киберқауіпсіздікте алгоритмдер ақпаратты шифрлау және дешифрлау, желілік трафикті талдау және зиянды бағдарламаларды анықтау үшін қолданылады. Қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін күрделі және тиімді алгоритмдер қажет.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Қауіпсіздік сценарийлері». Оқушылар киберқауіпсіздікке қатысты нақты жағдайларды талдап, оларды шешу үшін қандай алгоритмдерді қолдануға болатынын ұсынады.

4-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Жаңа трендтер.

• Нақты мысалы: Алгоритмдер мен деректер құрылымы саласында қандай жаңа трендтер пайда болуда? Мысал келтіріңдер (мысалы, кванттық есептеулер, нейрондық желілер).

• Нұсқаулық: Алгоритмдер мен деректер құрылымы саласындағы соңғы жетістіктер мен жаңа трендтерді (мысалы, кванттық алгоритмдер, жаңа буын нейрондық желілері, мамандандырылған деректер құрылымдары) зерттеңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымы саласындағы кемінде екі жаңа трендті атайды.

  • Әр трендтің қысқаша сипаттамасын береді.

• Жауабы: Алгоритмдер мен деректер құрылымы саласында кванттық есептеулердің дамуы жаңа буын алгоритмдердің пайда болуына әкелуде. Нейрондық желілер және терең оқыту әдістері де алгоритмдерді әзірлеудің жаңа бағыттарын ашуда.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Болашаққа болжам жасау». Оқушылар алгоритмдер мен деректер құрылымы саласының алдағы 10-20 жылда қалай өзгеретіні туралы өз болжамдарын ұсынады.

5-тапсырма үлгісі:

• Тақырыбы: Менің болашағым.

• Нақты мысалы: Егер сен болашақта ақпараттық технологиялар саласында жұмыс істегің келсе, алгоритмдер мен деректер құрылымы білімі саған қалай көмектеседі?

• Нұсқаулық: Егер сен ақпараттық технологиялар саласындағы (бағдарламашы, деректерді талдаушы, киберқауіпсіздік маманы және т.б.) қандай да бір мамандықты таңдасаң, «Алгоритмдер мен деректер құрылымы» пәнінен алған біліміңнің саған қаншалықты пайдалы болатынын ойластырыңдар. Өз ойларыңмен бөлісіңдер.

• Дискрипторы:

  • Алгоритмдер мен деректер құрылымы білімінің ақпараттық технологиялар саласындағы кез келген мамандық үшін маңызды екенін түсінеді.

  • Өзі таңдаған мамандық үшін бұл білімнің қандай пайдасы болуы мүмкін екенін түсіндіреді.

• Жауабы: (Оқушының жеке жауабы). Мысалы: Егер мен болашақта бағдарламашы болғым келсе, алгоритмдер мен деректер құрылымы білімі маған тиімді және жылдам бағдарламалар жазуға көмектеседі. Егер мен деректерді талдаушы болсам, үлкен көлемді деректерді өңдеу және талдау үшін бұл білім қажет болады.

• Инновациялық, жаңаша әдіс тәсіл: «Карьералық жоспар құру». Оқушылар ақпараттық технологиялар саласындағы өздері қызыққан мамандықтар туралы зерттеу жүргізіп, осы мамандықтарды игеру үшін қандай білім мен дағдылар, соның ішінде алгоритмдер мен деректер құрылымы бойынша білім қажет екенін анықтайды.

Қорытынды

Алгоритмдер мен деректер құрылымдары – информатика білімінің негізі болып табылатын маңызды сала. Алгоритмдер әртүрлі есептерді шешу жолдарын жүйелі ретпен сипаттап, оларды машина тілінде орындауға мүмкіндік береді. Деректер құрылымдары сол алгоритмдердің тиімді іске асуын қамтамасыз етеді және өңделетін ақпаратты ыңғайлы түрде ұйымдастыруға жол ашады. Оқыту әдістері мен заманауи технологияларды тиімді біріктіру студенттердің теория мен практиканы ұштастыра отырып, есептерді шебер шешуіне, логикалық және сыни тұрғыдан ойлау қабілеттерін дамытуына ықпал етеді. Алгоритмдер мен деректер құрылымдары бойынша берік білім алынған жағдайда, болашақ мамандар түрлі саладағы кешенді есептерді оңай игеріп, алгоритмдік ойлау деңгейін жоғары сатыға көтере алады.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Кормен, Т. Х., Лейзерсон, Ч. Э., Ривест, Р. Л., Штайн, К. Алгоритмдер: құрылысы мен талдауы. – Ауд.: қазақ тіліне бейімделген нұсқа, Алматы: «Рауан», 2021. – 800 б.

2. Кнут, Д. (Knuth, D. E.) The Art of Computer Programming. Volume 1: Fundamental Algorithms. – Boston: Addison-Wesley, 1997. – 672 p.

3. Седжвик, Р. (Sedgewick, R.) Алгоритмдер және деректер құрылымдары: оқу құралы. – М.: Вильямс, 2002. – 576 с.

4. Қасымов, Б., Тұрғанова, А. Информатика негіздері: Алгоритмдік тіл және программалау. – Нұр-Сұлтан: «Фолиант», 2019. – 312 б.

5. Асан, Е., Мұқашев, А. Алгоритмдер мен деректер құрылымдарын оқытудың инновациялық тәсілдері // Информатика және білім, 2020. – №1. – Б. 28-33.

6. Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі. Орта білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты. Информатика пәні. – Нұр-Сұлтан: Ы. Алтынсарин атындағы ҰБА, 2021.

7. Тен, С., Асанов, Е. Бағдарламалау тілдеріндегі мәліметтер құрылымы: оқу құралы. – Алматы: Қазақ университеті, 2020. – 256 б.

8. Абдраимов, А. Программалау негіздері және алгоритмдер: оқу құралы. – Шымкент: ОҚМПУ баспасы, 2018. – 198 б.

9. Вирт, Н. (Wirth, N.) Алгоритмдер + деректер құрылымдары = бағдарламалар. – Ауд.: қазақ тіліне икемделген нұсқа, Алматы: «Полиграф», 2022. – 320 б.

10. Дейкстра, Э. (Dijkstra, E.) Алгоритмдер мен ЭЕМ құрылғыларын жобалау әдістері. – М.: Наука, 1985. – 278 с.

11. Алиев, М., Темірболат, Қ. Университеттерде алгоритмдерді оқытудағы жобалық тәсілдің маңызы // Заманауи білім беру технологиялары, 2019. – №4. – Б. 45-52.

12. Күдеринова, Д. Мектеп информатика курсында программалау негіздерін тереңдетіп оқыту әдістемесі. – Тараз: ТарМПУ баспасы, 2020. – 150 б.

13. Тоқтаров, С. Алгоритмдік ойлау дағдысын дамытуда интерактивті тапсырмаларды пайдаланудың маңызы // Информатика және ақпараттық технологиялар, 2021. – №3. – Б. 33-38.

14. Пратт, Т. (Pratt, T.), Зелковиц, М. (Zelkowitz, M.) Деректер құрылымдары: ұйымдастыру және пайдалану. – М.: Мир, 1984. – 432 с.

15. Лафоре, Р. (Lafore, R.) Data Structures & Algorithms in Java. – Indianapolis: Sams, 2018. – 784 p.