Lekcja 1: Programowanie w trybie "unplugged" - bez komputera: Sztafeta "Moi robotyczni przyjaciele"
Grades K-2 | Grades 3-5
Przegląd
Te zajęcia rozpoczną się od krótkiej powtórki z "Moich robotycznych przyjaciół", a następnie szybko przejdziemy do wyścigu z czasem, gdy uczniowie podzielą się na zespoły i będą pracować razem nad pisaniem programu, po jednej instrukcji.
Cel
Ta lekcja zawiera wiele ważnych elementów składowych. Uczniowie będą mogli biegać i przyspieszać w trakcie pracy zespołowej, programowania i korzystania z umiejętności debugowania. W informatyce bardzo ważna jest praca zespołowa. Wprawdzie Programowanie w parach - Wideo ucznia jest popularne, niemniej praca zespołowa jest jeszcze bardziej popularna wśród informatyków. Zamiast pracować indywidualnie uczniowie w zespołach piszą i debugują sobie wzajemnie kod. Na tej lekcji uczniowie będą się uczyć, jak współpracować, by robić to w sposób możliwie najbardziej efektywny.
Na tych zajęciach uczniowie będą mieli również okazję do poznania poczucia pilności wywiązania się z obowiązku, który nauczy uczniów starannego gospodarowania swoim czasem i unikania popełniania pomyłek bez generowania opóźnień.
Agenda
Rozgrzewka
Główna aktywność (15 minut)
Zakończenie (15 minut)
Wersja rozszerzona
Cele
Uczniowie będą w stanie:
- Ćwiczyć przekazywanie pomysłów za pomocą kodu i symboli.
- Korzystać z pracy zespołowej, aby wykonać zadanie.
- Zweryfikować pracę wykonaną przez członków zespołu, aby zapewnić skuteczny wynik.
Przygotowanie
- Przeczytaj Moi robotyczni przyjaciele - Przewodnik - Przygotowanie nauczyciela.
- Zlokalizuj szeroką, otwartą przestrzeń na te zajęcia, na przykład salę gimnastyczną lub boisko.
- Wydrukuj jeden egzemplarz Moi robotyczni przyjaciele - Klucz symbolu na grupę. To jest "kod", którego należy użyć.
- Moi robotyczni przyjaciele - Szablon papierowego trapezu udostępnia się jeśli Twoja klasa nie zamierza używać kubeczków.
- Wydrukuj jeden zestaw [stacking-cups-ideas]3 na grupę.
- Upewnij się, że każdy uczeń posiada Dziennik punktu myślenia [Think Spot Journal] - Dziennik przemyśleń.
Odnośniki
Dla Teacher
- Moi robotyczni przyjaciele - Przewodnik - Przygotowanie nauczyciela
Dla Students
- Moi robotyczni przyjaciele - Klucz symbolu
- Pomysły na układanie piramidy z kubeczków - Elementy umożliwiające przesuwanie
- Moi robotyczni przyjaciele - Szablon papierowego trapezu
- Dziennik punktu myślenia [Think Spot Journal] - Dziennik przemyśleń
Słownictwo
- Algorytm - Lista działań pozwalających wykonać zadanie.
- Błąd - Część programu, która nie działa poprawnie.
- Debugowanie - Wynajdywanie i naprawianie problemów w algorytmie lub programie.
Wsparcie
Zgłoś błąd
Poradnik dydaktyczny
Rozgrzewka
Wprowadzenie
Przypomnij sobie, że w "Moich robotycznych przyjaciołach" pokierowaliśmy Maszyną do realizacji automatycznej [Automatic Realization Machine (ARM)] kolegów z naszego zespołu przy pomocy strzałek. Poświęć chwilę na to, by przejść przez szybki przykład "Moi robotyczni przyjaciele" jako przypomnienie. Może on pochodzić z zajęć, które zostały już przerobione lub które są nowe.
Dzisiaj zamierzamy zrobić to samo, ale zamiast wzajemnej kontroli, zamierzamy współpracować ze sobą, aby utworzyć program "jeden symbol na jeden raz".
Główna aktywność (15 minut)
Zajęcia z programowania sztafetowego
Lekcja poświęcona na ćwiczenia była wystarczająco łatwa: teraz dodajmy do niej nieco działania! Będziemy robić rzecz tego samego rodzaju (tworzyć program opisujący, jak kubeczki są ułożone w piramidę), ale teraz zamierzamy zająć się zespołami sztafetowymi, od symbolu od symbolu.
Clarifications
Oto pewne wyjaśnienia, którymi od czasu do czasu trzeba się podzielić z innymi:
- Tylko jedna osoba z każdej grupy może być przy obrazku w danym momencie.
- Można omówić algorytmy z resztą grupy stojącą w kolejce, aż do momentu planowania, kto co będzie pisać, gdy dotrą do obrazka.
- Gdy uczeń dokonuje zdebugowania programu wykreślając niepoprawną instrukcję (lub grupowania niepoprawnych instrukcji), wówczas to się liczy jako pełną kolejkę. Kolejny gracz będzie musiał wymyślić, jak poprawić usuniętą pozycję.
Reguły tej gry są proste:
- Podziel uczniów na grupy liczące 3-5 osób.
- Niech każda grupa ustawi się w kolejce, jak w sztafecie.
- Ustaw identyczną piramidę z kubeczków po drugiej stronie sali lekcyjnej/ sali gimnastycznej/ boiska względem każdego zespołu.
- Niech pierwszy uczeń podbiegnie do kubeczków, przyjrzy się im dokładnie i zapisze pierwszy symbol w programie, aby odtworzyć tę piramidę.
- Pierwszy uczeń biegnie potem z powrotem i uderza w dłoń kolejnej osoby w kolejce, a potem przechodzi na koniec kolejki.
- Kolejna osoba w kolejce biegnie do piramidy z kubeczków, przygląda się jej dokładnie, weryfikuje program, który został już zapisany, a potem albo przeprowadza debugowanie programu wykreślając niewłaściwy symbol lub dodaje nowy. Ten uczeń biegnie i klepie w dłoń kolejną osobę, a proces toczy się do momentu, aż jedna grupa ukończy cały program.
Pierwsza grupa, która ukończy program, który odpowiada piramidzie z kubeczków, zostaje zwycięzcą! Zagraj w ten sposób kilka razy, coraz bardziej zwiększając trudność.
Zakończenie (15 minut)
Flash Chat: Czego się dzisiaj nauczyliśmy?
- Czego się dzisiaj nauczyliśmy?
- Co by było gdybyśmy byli w stanie wykonać pięć symboli za jednym razem?
- Jak ważne byłoby zdebugowanie naszej własnej pracy oraz pracy programisty przed nami?
- A z 10 symbolami?
- 10 000? Czy byłoby to bardziej czy mniej ważne?
- Czy łatwiej czy trudniej jest, gdy nad tym samym programem pracuje wiele osób?
- Jak sądzisz, czy ludzie robią więcej czy mniej pomyłek, gdy się spieszą?
- Jeśli znajdziesz pomyłkę, czy będziesz musiał wyrzucić cały program i zaczynać od nowa?
Tworzenie dziennika [journaling]
Napisanie przez uczniów o tym, czego się nauczyli, dlaczego to jest przydatne oraz jakie to rodzi w nich uczucia, może pomóc im w ugruntowaniu wiedzy, którą dzisiaj zdobyli oraz zbudowaniu karty powtórki, do której będą wracać w przyszłości.
### Zachęty do prowadzenia dziennika:
- Co było tematem dzisiejszej lekcji?
- Jakie wrażenie wywołała u Was dzisiejsza lekcja?
- W jaki sposób praca zespołowa odegrała role w sukcesie pisania dzisiejszego programu?
- W jaki sposób wykorzystałeś swoich umiejętności debugowania w dzisiejszej lekcji?
Wersja rozszerzona
Użyj tych ćwiczeń, aby urozmaicić naukę uczniów. Można je wykorzystać do zajęć pozalekcyjnych albo w ramach urozmaicenia innego rodzaju.
Przekaż papier
- Jeśli nie masz czasu lub miejsca na sztafetę, możesz sprawić, aby uczniowie przekazali papier w grupie wokół ławki, a każda osoba zapisze jedną strzałkę i będzie przekazywać papier dalej.
Wypełnij to, przesuń to
- Jako nauczyciel utwórz piramidę kubeczków, o takiej liczbie kubków, ile jest dzieci w każdej grupie.
- Niech uczniowie zapiszą tyle symboli w programie, ile potrzeba, aby przejść do następnego kubeczka (z uwzględnieniem położenia kubeczka na dole), zanim przekażą go kolejnej osobie.
Wspólne debugowanie
Utwórz piramidę kubeczków przed klasą. Niech każdy uczeń utworzy program do tworzenia piramidy. Poproś uczniów, aby wymienili się ze swoim najbliższym sąsiadem i zdebugujcie sobie wzajemnie kody.
- Otocz kółkiem pierwszy niewłaściwy krok, a następnie przekaż go z powrotem.
- Daj uczniom szansę powtórzenia i zdebugowania swojej własnej pracy.
- Poproś ochotnika, aby udostępnili swój program.
Spytaj klasę:
- Ilu uczniów miało ten sam program?
- Czy ktoś ma coś innego?
Dostosowanie standardów
Zobacz pełne dostosowanie kursu
Standardy Informatyki CSTA dla K-12 (2017)
AP - Algorytmy i Programowanie
- 1B-AP-11 - Rozłóż (podziel) zadania na mniejsze, możliwe do opanowania podzadania, aby ułatwić proces opracowywania zadania.
- 1B-AP-12 - Modyfikuj, dokonuj remiksu i wprowadzają części istniejącego programu do czyjejś pracy własnej, aby opracować coś nowego i dodawać więcej zaawansowanych funkcji
- 1B-AP-15 - Testuj i debuguj (identyfikuj i naprawiaj błędy) program lub algorytm, aby zapewnić jego działania zgodnie z przeznaczeniem.