Lezione 1: Quei fastidiosi insetti nascosti

Lezione tradizionale | Bug (errore) | Debugging (correzione degli errori) | Perseveranza

Panoramica

Con questa lezione gli alunni saranno guidati attraverso le fasi di ricerca degli errori (debugging). Gli alunni impareranno il mantra: "Cos'è successo? Che cosa sarebbe dovuto succedere? Questo cosa ti suggerisce?"

Traguardo di apprendimento

Le ricerche dimostrano che alcuni alunni alle prime esperienze di programmazione hanno meno difficoltà a correggere gli errori di un programma (debugging), piuttosto che a scriverne uno. In questa lezione introduciamo il concetto di debugging in senso letterale ("bug" in inglese significa "insetto").

Il traguardo che ci si prefigge con questa lezione è di insegnare agli alunni i passaggi per individuare un errore (in questo caso un "insetto") e rafforzare la perseveranza, mostrando loro che è normale trovare errori. Nelle lezioni successive, gli studenti eseguiranno il debugging di veri e propri programmi su Code.org.

Pianificazione

Introduzione (12 min)

Crisi nella pista per le biglie (10 - 20 min)

Conclusione (10 - 20 min)

Approfondimenti

Visualizza in Code Studio

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:

  • esprimere di aver notato in che momento qualcosa va diversamente dal previsto
  • identificare il risultato previsto prima che si verifichi un errore
  • individuare e descrivere la differenza tra ciò che era previsto e ciò che è effettivamente accaduto in caso di errore

Preparazione

  • Analizza la storia "Fastidiosi insetti nascosti".
  • Dai una prima lettura a "Fastidiosi insetti nascosti" per identificare le domande adatte alla tua classe.
  • Nella "Guida della lezione per l'insegnante" segui le istruzioni per creare una "Pista per le biglie" (che all'inizio sarà organizzata in modo errato).
  • Dai un diario di bordo ad ogni alunno.

Collegamenti

Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.

Per gli insegnanti

Per gli alunni

Glossario

  • Bug (errore) - Parte di un programma che non funziona correttamente.
  • Debugging (correzione degli errori) - Individuazione e risoluzione di problemi in un algoritmo o in un programma.
  • Perseveranza - Continuare ad insistere in ciò che si sta facendo, fino a raggiungere il risultato voluto.

Guida didattica

Introduzione (12 min)

Obiettivo: aiutare gli alunni a comprendere i passaggi del processo di correzione degli errori (debugging).

Fastidiosi insetti nascosti

Questa storia può essere presentata in molti modi, tra cui:

  • Storia ciclica
  • Proiettata sulla lavagna multimediale (LIM)
  • Condiviso da coppie di studenti con i loro computer

Suggerimenti

Domande chiave della storia:

  • Cos'è successo?
  • Che cosa sarebbe dovuto succedere?
  • Questo cosa ti suggerisce?
  • Funziona tutto al primo passo?
  • Funziona tutto al secondo passo?
  • Dove non ha funzionato?

La storia dei "Fastidiosi insetti nascosti" introduce molte delle idee di cui gli alunni avranno bisogno per comprendere il processo di debugging in programmazione. Questa parte introduttiva ha lo scopo di legare una storia facile da ricordare ad un concetto che i bambini piccoli spesso trovano difficile. È più efficace la lettura diretta dell'insegnante, ma in caso di necessità, è anche disponibile la storia online.

Leggi la storia e commenta le tecniche utilizzate da JD per scovare e risolvere gli errori ("bug" ↔ "insetti"). Assicurati che le domande e le tattiche vengano ripetute tante volte, in modo che gli alunni riescano a ricordarle (recitarle) senza il testo a portata di mano.

Possibili domande da porre durante la lettura:

  • Pagina 4: Cosa noti nell'immagine? Cosa c'è che non va nel fiore? (È sottosopra!) Cosa c'è che non va nell'orologio? (Le lancette non sono al centro) Perché pensi che ci sia qualcosa di sbagliato in questi elementi?(Perché ci sono sopra dei fastidiosi insetti - i bug!)
  • Pagina 6: Cosa c'è che non va nell'immagine? (L'albero è capovolto) Perché è così? (C'è un bug)
  • Pagina 10: Cosa c'è che non va in questa scena? (L'auto non ha le ruote!) Perché? (Perché ci sono dei bug!)
  • Cosa ha trovato JD quando è andato a cercare quei fastidiosi insetti? Cosa c'era di sbagliato? Questo cosa significa? (JD ha trovato una lampada capovolta. Ed è un errore perché è la base della lampada che deve poggiare sul tavolo! Questo significa che c'è un insetto sulla lampada!)

Glossario

In questa lezione si introducono tre nuove ed importanti parole:

  • Bug - Ripetiamolo insieme: "Bag". Qualcosa che non va. Un errore. (In origine: "insetto".)

  • Debugging - Ripetiamolo insieme: "De-bag-ghin". Attività di ricerca e correzione degli errori.

  • Perseveranza - Ripetiamolo insieme: Per-se-ve-ran-za. Non arrendersi. È più facile essere perseveranti, provando a risolvere i problemi tante volte in tanti modi diversi.

Crisi nella pista per le biglie (10 - 20 min)

Obbiettivo: aiutare gli alunni a riflettere criticamente sulla differenza tra ciò che è successo e ciò che sarebbe dovuto succedere.

Correggi gli errori nella pista per le biglie

Suggerimenti

Di':

Ottimo! Siete tutti bravissimi, forse potete aiutarmi a risolvere un mio problema!

Vedete, ho costruito questa pista per fare le biglie. È formata da due parti. Quando metto la biglia qui (entrata A) dovrebbe uscire qui (uscita A). Quando la metto qui (entrata B) dovrebbe uscire qui (uscita B). Ora, quando le metto insieme, dovrei poter mettere la biglia qui (entrata A) e fare in modo che esca qui (uscita B). Ma non funziona, guardate.

[Posiziona le due parti in modo che l'uscita B corrisponda all'uscita A.]

Guardate cosa succede. [Inserisci la biglia nell'entrata A e fai notare che non esce dall'uscita B.]

  • ERRORE (BUG)!

Cos'è successo?

  • La biglia è caduta sul tavolo.

Cosa sarebbe dovuto succedere?

  • La biglia sarebbe dovuta passare da A a B..

Questo cosa vi suggerisce?

  • Bisognerebbe girare la parte B in modo che la biglia vada nel posto giusto!

Ora che gli alunni hanno inquadrato la necessità di cercare gli errori, possono provare ad applicarsi in alcune circostanze del mondo reale. Nella prossima attività avranno modo di esercitarsi nella ricerca di errori nella pista per le biglie (l'anticipazione dell'attività della lezione successiva).

Prendi il materiale per costruzione della pista per le biglie (costruita seguendo i nostri consigli o in modo simile). Mostra agli alunni come funziona ogni pezzo, quindi procedi mettendo insieme i vari pezzi, ma mettili insieme in modo errato, per impedire alla biglia di fluire correttamente da A a B.

L'obiettivo di questo esercizio è aiutare gli alunni ad individuare quando qualcosa va storto, quindi se non lo comprendono la prima volta, eseguilo più e più volte. Puoi evidenziare il problema, enfatizzando le tue espressioni facciali per esprimere tutta la tua frustrazione nel vedere che la biglia non fa quello che vorresti che facesse.

Lascia che gli alunni condividano ipotesi su cosa non va bene e su come escogitare soluzioni. Gli alunni dovrebbero sentirsi liberi anche di provare soluzioni che tu sai già non essere corrette. Se gli alunni propongono soluzioni errate, esegui con loro il processo di ricerca degli errori. Ripeti fino ad ottenere una struttura di gara funzionante.

In questo caso, la chiave del successo è l'incoraggiamento. Se gli alunni non trovano la soluzione al primo tentativo, elogia la classe per la perseveranza e per aver scelto di non arrendersi. Se iniziano a sentirsi frustrati, incoraggiali a perseverare ancora un po', promettendogli che - se insistono ancora - poi riusciranno a capire.

Conclusione (10 - 20 min)

Diario di bordo

Obiettivo: gli alunni inizieranno a comprendere l'importanza dell'attività appena conclusa, riflettendo su di essa verbalmente e poi disegnando sui loro diari di bordo.

Suggerimenti

Di':

Cosa pensate di aver imparato in questa lezione?

  • Correzione degli errori (debugging)
  • Come risolvere un problema
  • Come far muovere una biglia
  • In che modo pensate che questo potrà aiutarci in altre occasioni?

Libera la mente

Avere domande o dubbi senza risposte, può distrarre l'alunno. Al termine di questa lezione, daremo a tutti la possibilità di liberarsi di questi pensieri, in modo che possano riflettere su ciò che gli è stato insegnato.

Incoraggia quindi gli alunni a condividere i loro pensieri e le loro domande con l'intera classe o con un compagno di banco.

Rifletti

Una volta che gli alunni hanno avuto il tempo per meditare sui loro pensieri, falli riflettere sullo scopo della lezione che hanno appena seguito. Perché vi ho fatto svolgere questa attività? In che modo tornerà utile in seguito? Vi vengono in mente cose difettose che avete visto nel mondo reale?

Gli alunni dovrebbero terminare la lezione disegnando o scrivendo nel loro diario di bordo. Ecco alcuni possibili argomenti.

  • Disegna nell'angolo della pagina del tuo diario di bordo una delle Faccine delle emozioni - Emoticon che mostri come ti sei sentito durante la lezione di oggi.
  • Come ti senti quando qualcosa su cui stai lavorando non funziona come vorresti?
  • Quante volte pensi di dover provare a correggere un errore prima di arrenderti?
  • Cosa faresti se notassi che qualcosa è difettoso, ma non sapessi come rimetterlo a posto?

Approfondimenti

Suggerimenti

Le anomalie del mondo reale magari non sono evidenti come degli alberi capovolti, potrebbero essere foglie morte, macchie sui fiori o bava sul marciapiede. Chiedi agli alunni di riflettere e confrontarsi tutti insieme prima di uscire a cercarle.

A caccia di errori nella vita reale

Porta fuori i tuoi alunni. Vedete qualcosa di strano? Che cosa? Adesso guardate più da vicino... riuscite a vedere l'anomalia?

Mappatura delle competenze

Visualizza la mappatura completa del corso

CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)

AP - Algoritmi e programmazione
  • 1A-AP-11 - Individua (scompone) i passaggi necessari per risolvere un problema in una sequenza precisa di istruzioni.

Competenze interdisciplinari

Questo elenco riporta le competenze di altre materie sulle quali gli alunni hanno l'opportunità di esercitarsi in questa lezione.

Competenze linguistiche

L - Lingua
  • 1.L.6 - Usare parole e frasi acquisite attraverso conversazioni, lettura, lettura e risposta a testi, incluso l'uso di congiunzioni ricorrenti per segnalare relazioni semplici (ad es. Perché).
SL - Parlare e ascoltare
  • 1.SL.1 - Partecipare a conversazioni collaborative con diversi partner su argomenti e testi di prima elementare con colleghi e adulti in gruppi piccoli e più grandi.
  • 1.SL.1.c - Porre domande per chiarire ogni confusione sugli argomenti e sui testi in discussione.
  • 1.SL.2 - Porre e rispondere a domande su particolari chiave in un testo letto ad alta voce o informazioni esposte oralmente o attraverso altri media.
  • 1.SL.5 - Aggiungere disegni o altre rappresentazioni visive alle descrizioni quando appropriato allo scopo di chiarire idee, pensieri ed emozioni.

Competenze matematiche

MD - Misure e dati
  • 1.MD.2 - Esprime la lunghezza di un oggetto come un numero intero di unità di misura di lunghezza, ponendo più copie di un oggetto più corto (l'unità di misura) da un capo all'altro; capisce che la misura della lunghezza di un oggetto è il numero di unità di misura della stessa dimensione che lo ricopre
MP - Esercizi di matematica
  • MP.1 - Comprende il significato dei problemi e persevera nella loro soluzione.
  • MP.2 - Ragiona in modo astratto e quantitativo.
  • MP.6 - Punta alla precisione.
  • MP.7 - Cerca e fa uso di strutture.
  • MP.8 - Cerca ed esprime delle regolarità nel ragionamento ciclico.

Competenze scientifiche

ETS - Engineering in the Sciences
ETS1 - Progettazione
  • K-2-ETS1-1 - Porre domande, fare osservazioni e raccogliere informazioni su una situazione che le persone vogliono cambiare per definire un semplice problema che può essere risolto attraverso lo sviluppo di un oggetto o strumento nuovo o migliorato.
  • K-2-ETS1-2 - Sviluppare un semplice schizzo, disegno o modello fisico per illustrare come la forma di un oggetto lo aiuti a funzionare come necessario per risolvere un dato problema.
  • K-2-ETS1-3 - Analizzare i dati dai test di due oggetti progettati per risolvere lo stesso problema per confrontare i punti di forza e di debolezza di come ciascuno si comporta.