Lezione 1: Programmazione su carta a quadretti

Lezione tradizionale | Programmazione | Programma

Panoramica

L'alunno impara a capire cos'è davvero la programmazione, dando istruzioni ad un altro alunno affinché faccia un disegno. La lezione inizia con gli alunni che si danno istruzioni l'un l'altro per colorare le caselle di un foglio di carta a quadretti, in modo da riprodurre un disegno esistente. Se c'è tempo, nella lezione si può affrontare la creazione di disegni originali.

Traguardo di apprendimento

Il traguardo di apprendimento che ci si pone con questa attività è lo sviluppo del pensiero critico e l'avvio del corso con entusiasmo.

Presentando alla classe alcuni concetti base come la sequenza di istruzioni e gli algoritmi in un'attività tradizionale, anche gli alunni che sono intimoriti dai computer potranno costruirsi una base di comprensione su questi argomenti. In questa lezione, gli alunni impareranno come sviluppare un algoritmo e codificarlo in un programma.

Pianificazione

Introduzione (20 min)

Attività principale (20 min)

Conclusione (15 min)

Verifica (10 min)

Approfondimenti

Visualizza in Code Studio

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:

  • comprendere la difficoltà di tradurre problemi concreti in programmi
  • disporre gli eventi sequenziali nel loro ordine logico e spiegare come delle idee apparentemente chiare, possono essere mal interpretate da un computer
  • far pratica nel comunicare idee mediante codici e simboli

Preparazione

  • Guarda il video "Programmazione su carta a quadretti - Video della lezione in aula".
  • Stampa per ogni gruppo una copia del documento "Programmazione su carta a quadretti - Esercitazione".
  • Stampa per ogni alunno una copia del documento "Programmazione su carta a quadretti - Verifica".
  • Fornisci ad ogni gruppo diverse griglie su cui disegnare, carta e penne o matite.
  • Assicurati che ogni alunno abbia un Diario di bordo.

Collegamenti

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

Per gli insegnanti

Per gli alunni

Glossario

  • Algoritmo - Un elenco di passaggi per completare un compito.
  • Programma - Un algoritmo che è stato tradotto in un linguaggio che può essere interpretato ed eseguito da una macchina.

Guida didattica

Introduzione (20 min)

Glossario

Questa lezione ha due nuove e importanti parole:

  • Algoritmo - Ripetete con me: Al-go-rit-mo

Un elenco di passaggi che puoi seguire per completare un'attività

  • Programma - Ripetete con me: Pro-gram-ma

Un algoritmo che è stato codificato in qualcosa che può essere eseguito da una macchina

Introduzione alla programmazione con carta millimetrata

In questa attività ci guideremo a vicenda nella realizzazione dei disegni, senza che le altre persone del nostro gruppo vedano l'immagine originale.

Per questo esercizio utilizzeremo fogli di carta millimetrata 4x4. Partendo dall'angolo in alto a sinistra, guideremo la 'macchina della realizzazione automatica' (ARM) dei nostri compagni di squadra con semplici istruzioni. Tali istruzioni includono:

  • Spostati di un quadrato a destra
  • Spostati di un quadrato a sinistra
  • Spostati di un quadrato in alto
  • Spostati di un quadrato in basso
  • Riempi il quadrato di colore

Lesson Tip

Chiedi alla classe di immaginare che il tuo braccio sia una macchina per la realizzazione automatica (ARM). L'idea di "algoritmi" e "programmi" prenderà vita ancora di più se gli studenti sentiranno di avere effettivamente il controllo dei tuoi movimenti.

Ad esempio, ecco come scriveremmo un algoritmo per dare istruzioni a un amico (che finge di essere una macchina da disegno) e colorare la sua griglia vuota in modo che assomigli all'immagine qui sotto:

  • Spostati di un quadrato a destra
  • Riempi il quadrato con il colore
  • Spostati di un quadrato a destra
  • Spostati di un quadrato in basso
  • Riempi il quadrato con il colore

È abbastanza semplice, ma ci vorrebbe molto tempo se dovessimo scrivere per fornire istruzioni per un quadrato come questo:

  • Spostati di un quadrato a destra
  • Riempi il quadrato con il colore
  • Spostati di un quadrato a destra
  • Spostati di un quadrato a destra
  • Riempi il quadrato con il colore
  • Spostati di un quadrato in basso
  • Spostati di un quadrato a sinistra
  • Riempi il quadrato con il colore
  • Spostati di un quadrato a sinistra
  • Spostati di un quadrato a sinistra
  • Riempi il quadrato con il colore
  • PIÙ ALTRE 12 ISTRUZIONI!

Con una piccola sostituzione, possiamo farlo molto più facilmente! Invece di dover scrivere un'intera frase per ogni istruzione, possiamo usare le frecce.

In questo caso, i simboli delle frecce sono il codice "programma" e le parole sono il pezzo "algoritmo". Ciò significa che potremmo scrivere l'algoritmo:

  • “Spostati un quadrato a destra, Spostati un quadrato a destra, Riempi il quadrato con il colore”

e questo corrisponderebbe al programma:

Usando le frecce, possiamo rifare il codice dall'immagine precedente molto più facilmente!
(Nota che abbiamo scritto il nostro programma da sinistra a destra come se leggessi un libro in inglese)

Chiedi alla classe di seguire con il dito e vedere se riesci a capire come ottenere questa immagine dal programma a destra.

Far pratica insieme

Inizia la tua lezione nel mondo della programmazione disegnando o proiettando la chiave fornita sulla lavagna.

Seleziona un disegno semplice, come questo da utilizzare come esempio.

Questo è un buon modo per introdurre tutti i simboli nella chiave. Per iniziare, compila il grafico per la classe -- quadrato per quadrato -- poi chiedigli di aiutarti a descrivere ciò che hai appena fatto. Per prima cosa, puoi pronunciare l'algoritmo ad alta voce, quindi puoi trasformare le tue istruzioni verbali in un programma.

Un algoritmo di esempio:

“Spostati a destra, Riempi il quadrato, Spostati a destra, Sposta in basso Riempi il quadrato, Spostati a sinistra, Spostati a sinistra, Riempi il quadrato Spostati in basso, Spostati a destra, Riempi il quadrato, Spostati a destra”

Alcuni alunni potrebbero notare che c'è un passaggio non necessario, ma falli attendere fino a dopo la fase di programmazione. Guida la classe attraverso la traduzione dell'algoritmo in programma:

La classe, a questo punto, potrebbe avere molti suggerimenti. Se la classe capisce il senso dell'esercizio, questo è un buon posto per discutere modi alternativi di compilare la stessa griglia. Se c'è ancora confusione, conserva quella parte per un altro giorno e lavora con un altro esempio.

Se la classe può dire ad alta voce l'algoritmo e definire i simboli corretti da utilizzare per ogni passaggio, è pronta per andare avanti. A seconda della classe e della loro età, puoi provare a fare una griglia più complicata insieme o saltare direttamente a farli lavorare in gruppo sul loro Programmazione su carta a quadretti - Esercitazione.### Glossario

Questa lezione ha due nuove e importanti parole:

  • Algoritmo - Ripetiamo insieme: Al-go-rit-mo

Un elenco di passaggi per completare un compito.

  • Programma - Ripetiamo insieme: Pro-gram-ma

Un algoritmo che è stato tradotto in un linguaggio che può essere interpretato ed eseguito da una macchina.

Introduzione alla programmazione su carta a quadretti

In questa attività, gli alunni programmeranno le istruzioni per guidarsi a vicenda verso la realizzazione di disegni, senza che il resto del gruppo veda l'immagine originale.

Per questo esercizio gli alunni useranno griglie 4x4 (stampate o disegnate su fogli di carta a quadretti) e verranno guidati dai loro compagni di squadra con semplici istruzioni, che prevedono che si inizia a disegnare partendo dall'angolo in alto a sinistra. Esempio delle istruzioni da utilizzare:

  • spostati di una casella a destra
  • spostati di una casella a sinistra
  • spostati di una casella in alto
  • spostati di una casella in basso
  • riempi la casella con il colore

Suggerimenti

Chiedi gli alunni di immaginare di comandare un braccio robotico. L'idea di "algoritmi" e "programmi" prenderà vita ancora di più se gli studenti sentiranno di avere effettivamente il controllo dei movimenti.

Ad esempio, ecco come scriveremmo un algoritmo per dare istruzioni ad un amico (che finge di essere un braccio robotico) per colorare la sua griglia vuota, in modo che assomigli all'immagine qui sotto:

  • spostati di una casella a destra
  • riempi la casella con il colore
  • spostati di una casella a destra
  • spostati di una casella in basso
  • riempi la casella con il colore

È abbastanza semplice, ma ci vuole già molto tempo se si devono scrivere le istruzioni per un disegno come questo:

  • spostati di una casella a destra
  • riempi la casella con il colore
  • spostati di una casella a destra
  • spostati di una casella a destra
  • riempi la casella con il colore
  • spostati di una casella in basso
  • spostati di una casella a sinistra
  • riempi la casella con il colore
  • spostati di una casella a sinistra
  • spostati di una casella a sinistra
  • riempi la casella con il colore
  • PIÙ ALTRE 12 ISTRUZIONI!

Con una piccola sostituzione, possiamo farlo molto più facilmente! Invece di scrivere un'intera frase per ogni istruzione, possiamo usare dei simboli.

In questo caso, i simboli rappresentano il "programma" e le frasi rappresentano l'"algoritmo". Ciò significa che potremmo scrivere l'algoritmo:

  • “spostati una casella a destra, spostati una casella a destra, riempi la casella con il colore”

che corrisponderebbe al programma:

Usando le frecce, possiamo scrivere molto più facilmente il codice dell'immagine precedente! (Fai notare che abbiamo scritto il programma da sinistra a destra come se scrivessimo un testo)

Chiedi agli alunni di seguire con il dito per vedere se riescono a capire come si ottiene questa immagine dal programma alla sua destra.

Esercitiamoci insieme

Inizia la tua lezione di programmazione disegnando sulla lavagna la seguente legenda.

Scegli un semplice disegno da utilizzare come esempio.

Questo è un buon modo per introdurre tutti i simboli. Per iniziare, disegna la griglia -- quadrato per quadrato -- poi chiedi agli alunni di aiutarti a descrivere ciò che hai appena fatto. Per prima cosa puoi pronunciare l'algoritmo ad alta voce, poi puoi trasformare le istruzioni verbali in un programma.

Un algoritmo di esempio:

“spostati a destra, riempi la casella, spostati a destra, spostati in basso, riempi la casella, spostati a sinistra, spostati a sinistra, riempi la casella, spostati in basso, spostati a destra, riempi la casella, spostati a destra”

Alcuni alunni potrebbero notare che c'è un passaggio non necessario, ma falli attendere fino a dopo la fase di programmazione. Guida la classe nel processo di traduzione dell'algoritmo in programma:

I tuoi alunni a questo punto potrebbero avere molti suggerimenti. Se hanno capito a fondo il senso dell'esercizio, è un buon momento per discutere i modi alternativi di compilare la stessa griglia. Se c'è ancora confusione, conserva questa parte per un altro giorno e svolgi un altro esempio.

Se gli alunni riescono a recitare ad alta voce l'algoritmo e definire i simboli corretti da utilizzare per ogni passaggio, sono pronti per andare oltre. A seconda della classe e dell'età, puoi provare a risolvere insieme una griglia più complicata o passare direttamente a farli lavorare in gruppo sul loro Programmazione su carta a quadretti - Esercitazione.

Attività principale (20 min)

Programmazione su carta a quadretti - Esercitazione

  • Dividi gli alunni in coppie e fornisci le seguenti istruzioni.
    • Scegliere un'immagine dal foglio di lavoro.
    • Discutere l'algoritmo per disegnare quell'immagine.
    • Convertire l'algoritmo in un programma usando i simboli.
    • Scambiare programmi con un'altra coppia e disegnare reciprocamente l'immagine.
    • Scegliere un'altra immagine e riprovare!

Conclusione (15 min)

Tiriamo le somme: cosa abbiamo imparato?

  • Cosa abbiamo imparato oggi?
  • E se usassimo le stesse frecce, ma sostituissimo "Riempi il quadrato" con "Posa un mattone"? Cosa potremmo realizzare?
  • Cos'altro potremmo programmare se cambiassimo semplicemente il significato delle frecce?

Diario di bordo

Far scrivere agli alunni ciò che hanno appreso, perché è utile e come si sentono al riguardo, può aiutare a consolidare le conoscenze acquisite oggi e a creare un riferimento da consultare in futuro.

Spunti per il diario di bordo

  • Di cosa trattava la lezione di oggi?
  • Come ti sei sentito durante la lezione di oggi?
  • Disegna un'altra immagine da programmare. Riesci a scrivere il programma necessario per riprodurla?
  • Quali sono altre istruzioni che potrebbero tornare utili per immagini più grandi o complicate?

Verifica (10 min)

Programmazione su carta a quadretti - Verifica

  • Distribuisci la verifica e, dopo aver fornito sufficienti istruzioni, consenti agli alunni di completare l'attività in modo indipendente.
  • Grazie alle attività svolte, l'argomento dovrebbe risultare familiare.

Approfondimenti

Sfrutta queste attività per migliorare l'apprendimento degli studenti. Possono essere anche utilizzate come attività extra-scolastiche.

Di bene in meglio

  • Chiedi alla classe di provare ad inventare le proprie immagini.
  • Riescono a capire come programmare le immagini che creano?

Sfida di classe

  • Disegna un'immagine su una griglia 5x5.
  • Gli alunni riescono a programmarla insieme a te?

Mappatura delle competenze

Visualizza la mappatura completa del corso

CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)

AP - Algoritmi e programmazione
  • 1B-AP-11 - Scompone (suddivide) i problemi in sotto-problemi più piccoli e gestibili per facilitare il processo di sviluppo del programma.