ОСВIТНЯ ПРОГРАМА підвищення кваліфікації педагогічних працівників «Методика навчання учнів розв'язанню завдань підвищеної складності з програмування та інформаційних технологій»

МОДУЛЬ 1. Теоретико-методичні засади роботи з обдарованими учнями в умовах НУШ 

Тема 1.1. Трансформація інформатичної освіти в НУШ: розвиток обчислювального та алгоритмічного мислення високого рівня 

Аналіз оновлення змісту шкільного курсу інформатики. Розгляд концепції обчислювального мислення на вищих рівнях таксономії Блума (аналіз, оцінювання, створення). Методика декомпозиції складних проблем та побудови абстрактних математичних моделей для реальних ІТ-завдань. 

Тема 1.2. Психолого-педагогічні особливості та диференційовані підходи до навчання обдарованих дітей. Індивідуальні освітні траєкторії 

Стратегії індивідуалізації навчання обдарованих учнів у межах звичайного класу та на факультативах. Проєктування індивідуальних траєкторій підготовки до олімпіад. Психологічний супровід учнів в умовах стресу під час інтелектуальних змагань. 

Тема 1.3. Нормативно-правове забезпечення інтелектуальних змагань (Олімпіади, МАН). Академічна доброчесність в епоху ШІ. 

Аналіз Положень про Всеукраїнські учнівські олімпіади та конкурси МАН. Правила та вимоги до оформлення науково-дослідницьких робіт. Етичні проблеми застосування генеративного ШІ учнями та виховання культури академічної доброчесності. 

МОДУЛЬ 2. Практикум з олімпіадного програмування, використання ШІ та автоматизованих систем 

Тема 2.1. Методика навчання розв'язанню завдань підвищеної складності: складні структури даних (дерева, графи) та олімпіадні алгоритми 

Заняття фокусується на складних темах, що виходять за рамки базової програми. Розглядається методика викладання алгоритмів на графах (пошук у глибину/ширину), елементів динамічного програмування та жадібних алгоритмів. Особлива увага приділяється оцінці складності алгоритмів (-нотація) та методам оптимізації коду, що є критично важливим для проходження тестів за часом на олімпіадах. 

Приклад олімпіадного коду (Динамічне програмування: Задача про підрахунок шляхів у матриці):

Python

def count_paths(m, n):

    # Створення матриці для збереження проміжних результатів

    dp = [[0] * n for _ in range(m)]

   

    # Ініціалізація першого стовпця та першого рядка (тільки 1 шлях)

    for i in range(m):

        dp[i][0] = 1

    for j in range(n):

        dp[0][j] = 1

       

    # Заповнення матриці за формулою DP

    for i in range(1, m):

        for j in range(1, n):

            dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]

           

    return dp[m-1][n-1]

 

# Тестування для матриці 3х3

print(f"Кількість шляхів у сітці 3х3: {count_paths(3, 3)}")

Тема 2.2. Автоматизовані системи перевірки знань (E-olymp) та використання генеративного ШІ як асистента вчителя для розбору задач 

Практикум з інтеграції хмарних тестувальних систем в освітній процес. Педагоги вчаться створювати власні групи, турніри та керувати процесом моніторингу розв'язання задач учнями. Друга частина присвячена використанню ШІ (ChatGPT/Claude) для генерації тестів, написання розборів (едіторіалів) до задач та інтерактивної підказки учням без прямої видачі готового коду. 

Приклад коду ШІ-промпту для вчителя:

"Дій як методист з олімпіадного програмування. Проаналізуй наданий учнівський код на Python для задачі пошуку мінімуму в списку. Знайди логічну помилку та напиши 3 навідні запитання для учня, які допоможуть йому самому знайти баг, не показуючи правильний код."

Тема 2.3. Презентація авторських методичних кейсів та банків завдань підвищеної складності 

Обговорення систем завдань, олімпіадних квестів або планів гурткових занять. Аналіз типових методичних підходів. 

 

Тема 2.4. Олімпіади з ІТ

 

Тема 2.5. Семінар з обміну досвідом. 

Захист розроблених слухачами систем завдань, олімпіадних квестів або планів гурткових занять. Аналіз типових методичних помилок. 

 

 

 

 

Знання й розуміння:

• концептуальних засад та вимог НУШ щодо розвитку обчислювального мислення високого рівня;
• математичних основ олімпіадних алгоритмів (теорія чисел, комбінаторика, графи);
• специфіки та критеріїв оцінювання учнівських робіт на конкурсах МАН та олімпіадах;
• методів інтеграції генеративного ШІ в підготовку дидактичних матеріалів підвищеної складності.

Уміння й навички:

• ефективно застосовувати складні алгоритми для розв’язання прикладних та олімпіадних завдань;
• створювати власні контести (змагання) на онлайн-платформах з автоперевіркою;
• проводити аудит та оптимізацію учнівського коду, виявляти логічні помилки за допомогою ШІ-інструментів;
• розробляти методичне забезпечення для факультативів та курсів за вибором ІТ-спрямування.

Установки (ціннісно-орієнтовані):

• усвідомлення важливості створення рівних і водночас випереджальних умов для розвитку інтелектуального потенціалу обдарованих учнів;
• неухильне дотримання правил академічної доброчесності.