Modelovací úlohy - Role strategií při procesu transformace mentální představy do formální reprezentace

Mgr. Jakub GEYER

Doctoral thesis

Abstract:

Modelovací úlohy, které spočívají v transformaci mentální představy do formální reprezentace, se velmi často vyskytují při studiu informatiky, matematiky, ale i v dalších technických i netechnicky zaměřených oborech. Z didaktického hlediska je na modelovacích úlohách zajímavé mimo jiné to, jakými způsoby/postupy řešitelé (studenti) zvládají časem náročnější, komplexnější úlohy. Často je možné setkat se s tím, že studenti mají u komplexních úloh s jejich řešením značné obtíže (nebo je uspokojivě nejsou schopni vyřešit vůbec), přestože dříve s typově podobnými jednoduššími úlohami žádné problémy neměli. Možné vysvětlení lze spatřovat ve špatném užití modelovacích strategií (např. rozděl a panu, cyklický přístup, apod.) nebo jejich úplná absence. Tato práce se zaměřuje na analýzu role strategií v modelovacích úlohách, možnosti jejich podpory/rozvoje a způsobu výuky. Je zde provedena studie, jejíž cílem bylo analyzovat možné dopady strategií v postupech studentů vysoké školy při řešení modelovacích úloh v oblastech 3D modelování a databáze. Cílem výzkumu bylo také analyzovat možnost zobecnění modelovacích strategií a jejich přenositelnosti mezi doménami s odlišným typem modelu.

Abstract:

Modeling tasks, consisting in the transformation of a mental image into the formal representation, very often occur in the study of computer science, mathematics, but also in other technical and non-technical fields. From the didactic point of view, it is interesting in modeling tasks (among others), which methods/procedures solvers (students) use to manage more demanding complex tasks. It is often possible to encounter students, who have significant problems solving complex tasks (or they are not able to solve them satisfactorily at all), even though they did not have any problems with similar simpler tasks before during the course. A possible explanation can be seen in the suboptimal use of modeling strategies (e.g. divide&conquer, iterative approach, etc.) or their total absence. This research is focused on the analysis of the role of strategies in modeling tasks, the possibilities of their support/development and teaching methods. The study is conducted, which aimed to analyze the possible impact of strategies in the procedures of university students in solving modeling tasks in the areas of 3D modeling and databases. The goal of the research was also to analyze the possibility of generalization of modeling strategies and their transferability between domains with different type of model.

Keywords

modelovací úlohy, strategie, informatika, mentální reprezentace, mentální model, formální reprezentace, 3D, databáze, modelování, vzdělávání

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Ladislav Beránek, CSc., MBA

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Education

Doctoral programme / field:
Specialization in Pedagogy / Information and communication technology in education