CursoB
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Lección 6: Programación Sin Conexión: Mis Amigos Robóticos

Algoritmos | Depurar | Sin conexión

Descripción

Usando un set de símbolos en lugar de códigos, los/as estudiantes diseñarán algoritmos para instruir a un/a "robot" para apilar vasos en patrones diferentes. Los/as estudiantes se turnarán para participar como el robot, respondiendo sólo al algoritmo definido por sus pares. Este segmento enseña a los/as estudiantes la conexión entre símbolos y acciones, la diferencia entre un algoritmo y un programa, y la valorable habilidad de debugging.

Propósito

Esta lección sin conexión une a la clase como equipo con la tarea simple de completar: hacer que un “robot” apile unos vasos de una forma específica. Esta actividad sienta las bases para la programación que los/as estudiantes harán a lo largo del curso mientras aprenden la importancia de definir un algoritmo claramente comunicado.

Agenda

Actividad previa (5 min)

Actividad (30 min)

Actividad de Cierre (10 min)

Ver en Code Studio

Objetivos

Los estudiantes podrán:

  • Prestar atención a la precisión a la hora de crear instrucciones
  • Identificar y corregir bugs o errores en instrucciones en secuencia

Preparación

  • Vea el [my-robotic-friends][0].
  • (Opcional) imprima un [mrf-symbols-b][1] por gupo o de 2-3. Alternativamente, encuentre un lugar donde poner esta información donde los/as estudiantes puedan usar como referencia durante la lección.
  • Prepare una pila de 10 vasos desechables por grupo de 2-3 estudiantes,
  • (Opcional) imprima y corte [paper-trapezoid-template][2] para cada grupo si su clase no va a usar vasos.
  • Imprima un set de [mrf-cup-stacks-b][3] por grupo.
  • Asegúrese que cada estudiante tenga un [think-spot-journal][4].

Enlaces

¡Importante! Haz una copia de los documentos que piensas compartir con los estudiantes.

Para los estudiantes

Vocabulario

  • Algoritmo - una lista de tareas para finalizar una tarea.
  • Bug o error - parte de un programa que no funciona correctamente.
  • Depurar - encontrar y solucionar problemas en un algoritmo o programa.
  • Programa - un algoritmo que se ha programado como algo que puede ser ejecutado por una máquina.

Soporte

Informar un error

Guía docente

Actividad previa (5 min)

Discussion Goal

El objetivo de esta discusión rápida es llamar la atención sobre el hecho de que mientras los robots pueden parecer comportarse como gente, están en realidad respondiendo sólo a su programación. Los alumnos probablemente se referirán a los robots de las películas y la TV que se comportan más como humanos. LLévelos a considerar a los robots que han visto o escuchado en la vida real, como Roombas, o incluso asistentes como Alexa de Amazón.

Hablando con Robots

Mostrar: Mire uno de los videos de abajo para dar a los alumnos un contexto para los tipos de cosas que pueden hacer los robots:

Discutir: Refiérase al video que escogió y pregunte a los alumnos cómo creen ellos que el robot supo que hacer. ¿Un robot "comprende" realmente lo que tú le dices? ¿Está preocupado de meterse en problemas si no hace lo que se le dice?

Decir: Los robots pueden solamente hacer lo que se les ha dicho que hacer, pero no sólo le decimos usando palabras. Con el propósito de hacer algo, un robot necesita tener una lista de pasos que se pueden leer. Hoy, vamos a aprender lo que implica hacer que suceda.

Actividad (30 min)

Robot Symbols

Introducción y Modelación

Teaching Tip

Reglas Útiles:

  • Arriba significa que el vaso automáticamente sube tan alto como se necesite
  • Abajo significa que automáticamente baja hasta que aterriza sobre algo
    • La mano regresa automáticamente a la pila de vasos después de dejar un vaso abajo
  • Hacia adelante significa que el robot se mueve un paso hacia Adelante (el ancho de 1/2 vaso)
  • Hacia atrás significa que el robot se mueve un paso hacia Atrás (el ancho de 1/2 vaso)
    • Nota: Los alumnos puede que no usen hacia atrás a esta edad a menos que quieran construir una pila de vasos en reversa (que también está bien)
  • A los programadores no se les permite hablar cuando el robot está funcionando. Esto incluye soltar respuestas o señalar cuando el robot ha hecho algo mal.
  • Los programadores deberían levantar su mano si ven un error

Opciones de Diferenciación:

Simplificar: ¿Se siente todo esto un poco complicado para sus alumnos?

No olvide modelar esto en frente de la clase hasta que los alumnos comprendan todas las reglas. -si aún es confuso, intente realizar toda la actividad como clase usando voluntarios como robots, ¡en lugar de separarlos en grupo!

Intensificar: ¿Son sus alumnos más avanzados? ¿Quiere que esta lección esté más relacionada con los desafíos online? Aquí hay algunas modificaciones que puede hacer:

  • Una flecha corresponde a un movimiento
    • Cuando se saca un vaso de la pila, vuelve al nivel de mesa antes de moverse
    • Los alumnos necesitan usar múltiples flechas "hacia arriba" para levantar el vaso a niveles múltiples
    • Los alumnos necesitan usar múltiples flechas "hacia abajo" para bajar los vasos a niveles múltiples
    • Los alumnos necesitan usar las flechas "hacia atrás" para devolver el vaso a la pila

Instalación: Tenga disponible para los grupos pilas de vasos o trapezoides cortados en papel.

Mostrar: Muestre el resource mrf-symbols-b not found o escriba las acciones permitidas en la pizarra - asegúrese que estas estén en un lugar donde puedan ser vistas durante toda la actividad. Explique a la clase que estas serán las únicas cuatro acciones que pueden usar en este ejercicio. Para esta tarea, instruirán a su "robot" amigo construir una pila de vasos específica usando sólo los comandos enlistados en a llave.

Modelar: Con el propósito de explicar cómo deben funcionar las instrucciones, modele para la clase cómo crear y seguir un algoritmo para replicar un patrón simple. Ubique una pila de vasos en frente de su comienzo.

Mostrar: Sostenga el patrón que planea modelar. Un patrón simple de tres vasos es un gran lugar para comenzar.

Sugerencia: Pregunte a la clase cuál debería ser la primera instrucción, usando_solamente las cuatro instrucciones permitidas_. El primer movimiento debería ser "recoger el vaso". Si los alumnos sugieren algo más de la lista, actúe la acción y déjelos ver sus error. Si sugieren algo que no está en la lista, haga una clara reacción de mal funcionamiento e infórmeles que el comando no se entiende.

Con un vaso en la mano, pida a la clase que continúe dándole instrucciones hasta que el primer vaso sea ubicado. Este es un gran momento para clarificar que cada "paso hacia adelante" y "paso hacia atrás" implica mover el ancho de medio vaso. Vea la imagen siguiente como referencia.

3 cup pattern

Continúe pidiendo instrucciones del curso hasta que hayan terminado el diseño completo.

Una vez que su pila este terminada, señale que ellos sólo le dieron una lista de pasos para completar la tarea. Eso es un algoritmo. Los algoritmos son geniales para compartir ideas, pero deletrear palabra por palabra puede llevar un tiempo largo. ¡Para eso son los símbolos! Cuando cambia un algoritmo a símbolos que un robot (o computador) comprenda, eso se llama programación.

Pida a la clase que le ayude a escribir el "programa" para el primer movimiento cambiando el texto en una flecha. Luego trabaje con ellos para escribir el resto de los movimientos necesarios para completar el patrón. Dependiendo de la confianza de sus alumnos, puede cambiar frecuentemente entre actuar como el "robot" y escribir el código, o puede llevarlos a escribir todo el programa antes de implementarlo. Una solución posible luce así:

3 cup solution

Voluntario: Una vez que la clase ha completado el programa modelo, pida a un alumno que salga adelante y actúe como el "robot" para asegurar que el programa realmente funciona. Anímelos a decir las instrucciones en voz alta a medida que "ejecutan" el código.

Programando Tus Robots

Agrupar: Ubique a los alumnos en grupos de 4. Cada grupo debería luego separarse en dos pares - cada par desarrollará su propio programa para ser "ejecutado" por la otra pareja.

Distribuir: De a cada grupo una pila de vasos o recortes de papel.

Mostrar: Muestre el resource mrf-cup-stacks-b not found a la clase o entregue copias individuales para ser usadas por los grupos. Haga que cada pareja (no grupo) escoja que idea le gustaría que hicieran sus robots. Intente estimular una idea más fácil la primera vez, y más tarde haga que escojan un diseño más complejo. Anime a las parejas a mantener su elección en secreto de la otra mitad del grupo.

Discutir: Dele tiempo a cada pareja para discutir cómo se debería construir la pila de vasos, usando sólo los símbolos proporcionados. Asegúrese de que cada grupo escriba el "programa" en algún lugar para que el "robot" lo lea más adelante.

Hacer: Una vez que ambas parejas del grupo hayan terminado sus programas, pueden turnarse para ser los "robots" para el otro grupo siguiendo las instrucciones que el otro par escribió. Anime a los alumnos a observar a su "robot" de cerca para asegurarse que están siguiendo las instrucciones. Si un alumno ve un error y levanta su mano, haga que el robot finalice las instrucciones con lo mejor de sus habilidades. Más adelante, haga que los alumnos discutan el error potencial e inventen soluciones. Continúe repitiendo hasta que la pila de vasos sea construida apropiadamente.

Circular: Busque grupos que estén usando atajos agregando cosas extras (como números) a sus códigos. Alábelos por su ingenuidad, pero recuérdeles que para este ejercicio, los robots no comprenden_nada_sino los símbolos proporcionados. Si gusta, puede sugerirles que guarden su solución brillante para una próxima vez que jueguen este juego, ¡ya que pueden tener la posibilidad de usar su invención pronto!

Iterar: Dependiendo del tiempo disponible, mezcle las parejas y deles una oportunidad de hacer un patrón diferente. Cada vez que los grupos repiten el proceso, anímelos a escoger patrones más desafiantes.

Discussion Goal

Darle Sentido El objetivo de esta discusión es darle a los alumnos el espacio de darle sentido a su experiencia tanto como robot y como programador. Las preguntas son intencionadamente amplias, pero diseñanadas para hacer pensar a los alumnos acerca de los desafós de escribir un programa claro y las restricciones de un robot o computador en interpretar tus restricciones.

Discutir: Luego que todos hayan tenido una oportunidad de ser robot, junte nuevamente a la clase para discutir su experiencia. En particular, discutan como clase:

  • ¿Cuál fue la parte más difícil de crear las instrucciones?
  • ¿Alguien encontró algún error en tus instrucciones una vez que comenzaron a seguirlas?
    • ¿Cuál fue el error?
    • ¿Por qué piensas que no lo notaste cuando escribías el programa?
  • Cuando fuiste un robot, ¿Cuál fue la parte más difícil de seguir las instrucciones que te dieron?

Actividad de Cierre (10 min)

Escribir en el Diario

Hacer que los/as estudiantes escriban acerca de lo que han aprendido, por qué es útil, y cómo se sienten puede ayudar a solidificar cualquier conocimiento obtenido hoy y construir una hoja de revisión que pueden revisar en el futuro.

Sugerencias para el Diario:

  • Dibuja uno de los Caras de Emociones - Imágenes de emociones en la esquina de la página del diario que muestre cómo te sentiste en la lección de hoy.
  • Dibuja tu propia pila de vasos que te gustaría ver al robot construir.
  • ¿Puedes crear un programa para esa pila de vasos?

Normas de aprendizaje

Ver las normas del curso

Estándares para ciencias de la computación CSTA K-12 (2017)

AP - Algoritmos y programación
  • 1A-AP-09 - Modela la forma en que los programas almacenan y manipulan datos utilizando números u otros símbolos para representar información.

Oportunidades multidisciplinarias

Esta lista presenta oportunidades dentro de la lección para acompañar las normas de otras áreas de contenido.

Normas básicas comunes para artes del lenguaje

L - Idioma
  • 1.L.6 - Usar palabras y frases aprendidas a través de conversaciones, lectura y escucha de lecturas, y respuestas a textos, incluido el uso de conjunciones que ocurren con frecuencia para señalar relaciones simples (por ejemplo, porque).
SL - Hablar y escuchar
  • 1.SL.1 - Participar en conversaciones en conjunto con diversos socios sobre temas y textos de primer grado con compañeros y adultos en grupos pequeños y más grandes.
  • 1.SL.1.b - Retomar las palabras de otros en conversaciones para responder a los comentarios de los demás mediante diversos intercambios.
  • 1.SL.2 - Hacer y responder preguntas sobre detalles clave en un texto leído en voz alta o en información presentada oralmente o a través de otros medios.

Normas básicas comunes para matemáticas

MD - Mediciones y datos
  • 1.MD.4 - Organizar, representar e interpretar datos con hasta tres categorías; hacer y responder preguntas sobre el número total de puntos de datos, cuántos hay en cada categoría y cuántos más o menos hay en una categoría respecto de otra.
MP - Prácticas matemáticas
  • MP.1 - Entender problemas y no parar hasta resolverlos
  • MP.2 - Razonar de manera abstracta y cuantitativa
  • MP.3 - Construir argumentos viables y criticar el razonamiento de los demás
  • MP.5 - Utilizar las herramientas adecuadas de manera estratégica
  • MP.6 - Estar atento a la precisión
  • MP.7 - Buscar y usar estructuras
  • MP.8 - Buscar y expresar regularidades en patrones de razonamiento

Normas de ciencias de la próxima generación

ETS - Ingeniería en las ciencias
ETS1 - Diseño técnico
  • K-2-ETS1-1 - Realizar preguntas, hacer observaciones y reunir información acerca de la situación que las personas quieren cambiar, para definir problemas simples que pueden ser solucionados a través del desarrollo de un objeto nuevo o mejorado.
  • K-2-ETS1-2 - Desarrollar un esbozo, dibujo o modelo físico simple para ilustrar cómo la forma de un objeto lo ayuda a funcionar cuando sea necesario para resolver un problema dado.