Η ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ στην Πληροφορική

Πληροφορική (Δημοτικό)

Η ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ στην Πληροφορική

2 ώρες

Γενική περιγραφή περιεχομένου

Η «μεταβλητή» ως όρος χρησιμοποιείται από την επιστήμη των Μαθηματικών στις μαθηματικές εξισώσεις. Ως βασική έννοια της επιστήμης της Πληροφορικής, χρησιμοποιείται στους Αλγορίθμους και τον Προγραμματισμό. Οι μαθητές, ειδικά της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, αντιμετωπίζουν μεγάλη δυσκολία στην κατανόησή της και άρα στη χρήση της. Το παρόν σενάριο, που έχει ήδη εφαρμοστεί με επιτυχία στο εκπαιδευτικό πεδίο, βοηθά τους μαθητές στην αρχική κατανόηση και χρήση της μεταβλητής μέσω τεχνικών και πρακτικών εμπέδωσης που αξιοποιούν τις αισθήσεις της αφής και της όρασης αλλά και τη δημιουργική φαντασία τους, με τη χρήση προσιτών, οικείων και καθημερινών αντικειμένων.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα

Οι μαθητές της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, αντιμετωπίζουν μεγάλη δυσκολία στην κατανόηση της έννοιας της ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ και άρα στη χρήση της. Το παρόν σενάριο βοηθά τους μαθητές στην αρχική κατανόηση και χρήση της μεταβλητής μέσω τεχνικών και πρακτικών εμπέδωσης που αξιοποιούν τις αιθήσεις της αφής και της όρασης αλλά και της δημιουργικής φαντασία τους.

at 50/100 Μέτριας δυσκολίας

Εκπαιδευτική Βαθμίδα που απευθύνεται το σενάριο

Δημοτικό

Θεματική Ταξινομία

Πληροφορική > Προγραμματισμός υπολογιστών > Αλγόριθμος >

Τύπος Διαδραστικότητας

Συνδυασμός παθητικής και ενεργητικής μάθησης

Επίπεδο Διαδραστικότητας

μεσαίο

Προτεινόμενη ηλικιακή ομάδα:

-6

6-9

9-12

12-15

15-18

18-25

25+

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου:

Κουτιά και αποθήκευση - χρήση μεταβλητών

2λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Στην αίθουσα διδασκαλίας των μαθητών - 1η διδακτική ώρα

Μεταβλητότητα και τύπος μεταβλητής

8λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Τάξη διδασκαλίας των μαθητών - 1η διδακτική ώρα

Οι επτά κανόνες χρήσης των μεταβλητών

15λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Τάξη διδασκαλίας των μαθητών - 1η διδακτική ώρα

Ο έβδομος κανόνας - κατανόηση σε ομάδες

20λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Τάξη διδασκαλίας των μαθητών - 1η διδακτική ώρα

Ανάκληση γνώσεων και τροποποίηση αλγορίθμων

45λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Εργαστήριο Πληροφορικής - 2η διδακτική ώρα

Διδακτικοί Στόχοι

Να μπορούν οι μαθητές να προσδιορίζουν την έννοια και την αναγκαιότητα χρήσης μια μεταβλητής.

Να μπορούν οι μαθητές να αναγνωρίζουν την μεταβλητότητα και τον τύπο μιας μεταβλητής.

Να μπορούν οι μαθητές να απαριθμούν τους επτά κανόνες χρήσης των μεταβλητών.

Να μπορούν συνεργατικά οι μαθητές να εμπεδώσουν τον έβδομο κανόνα των μεταβλητών.

Να μπορούν οι μαθητές να ανακαλούν τις γνώσεις περί μεταβλητών & να τροποποιούν απλούς αλγορίθμους.

Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου

μεταβλητή, Scratch, σενάριο scratch, Αλγόριθμος, ΓΛΩΣΣΑ, τουβλάκια lego,

Υλικοτεχνική υποδομή

Εργαστήριο Πληροφορικής, Η/Υ με εγκατεστημένο το λογισμικό Scratch ή/και φυλλομετρητή με πρόσβαση στην ιστοσελίδα www.pseudoglossa.gr ή το λογισμικό ΓΛΩΣΣΟΜΑΘΕΙΑ ή το λογισμικό ΓΛΩΣΣΑ

Πνευματικά δικαιώματα ή άλλοι αντίστοιχοι περιορισμοί

ΟΧΙ

Δημιουργός Σεναρίου: ΦΩΤΙΟΣ ΦΩΤΕΙΝΑΚΗΣ (Εκπαιδευτικός)

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΤΙΚΟ (τι είναι;)

Αesop - 22313

Το σενάριο «Η ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ στην Πληροφορική» έχει χαρακτηριστεί ως Βέλτιστο (βαθμολογία 70 μονάδων και άνω) ύστερα από αξιολόγηση που πραγματοποιήθηκε από δύο αξιολογητές βάσει κριτηρίων που ορίστηκαν από το ΔΣ του ΙΕΠ.

Αναγκαιότητα χρήσης της δομής δεδομένων του πίνακα και η μη δυνατότητα χρήσης πινάκων

Το σενάριο σχετίζεται με το πρόγραμμα σπουδών πληροφορικής της Γ λυκείου, όπου προτείνει να παρουσιαστεί στους μαθητές η δομή δεδομένων του πίνακα. Επιπλέον, σχετίζεται με το σχολικό βιβλίο, όπου τονίζει την αναγκαιότητα να αποφασίζει ο μαθητής αν είναι απαραίτητη η χρήση πίνακα και με ποια κριτήρια μπορεί να χρησιμοποιεί πίνακες στο πλαίσιο του προγραμματισμού με τη γλώσσα προγραμματισμού ΓΛΩΣΣΑ. Το σενάριο λαμβάνει υπόψη του τις πραγματικές συνθήκες διεξαγωγής του μαθήματος ώστε να είναι ρεαλιστικά πραγματοποιήσιμο στον προβλεπόμενο χρόνο. Θεωρώντας ότι οι μαθητές έχουν εργαστεί με τη δομή επανάληψης και τις εντολές επανάληψης και έχουν ήδη αξιοποιήσει τη δομή δεδομένων του πίνακα σε εισαγωγικές ασκήσεις, στο σενάριο εργάζονται με κατάλληλες δραστηριότητες και τη χρήση του λογισμικού «Διερμηνευτής της ΓΛΩΣΣΑΣ», ώστε να οργανώσουν τα συγκεκριμένα ζητήματα.

Το σενάριο στηρίζεται σε μία σκαλωσιά μάθησης με τη διαπραγμάτευση εννοιών και αξιοποίηση στοχευμένων δραστηριοτήτων στις εντολές επανάληψης που ήδη γνωρίζουν οι μαθητές. Έτσι, οι μαθητές εμπλέκονται σε δραστηριότητες όπου καλούνται να υποστηρίξουν, αν υπάρχει ανάγκη χρήσης πίνακα ή αν δεν έχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουν πίνακα. Ακολουθώντας την παραπάνω πορεία, θα καταλήξουν σε σημαντικά συμπεράσματα.

Το σενάριο υλοποιείται μέσα σε ένα πλαίσιο κοινωνικού εποικοδομισμού, όπου επιχειρείται η μάθηση μέσα από μία διαδικασία προσωπικής κατασκευής της γνώσης η οποία εδράζει σε προγενέστερη γνώση, ενώ ο εκπαιδευτικός έχει καθοδηγητικό ρόλο και εμψυχώνει τον μαθητή να μάθει με τον δικό του ρυθμό και βάσει των δικών του επιλογών. Επιπλέον, η μάθηση πραγματοποιείται μέσα από την αλληλεπίδραση με τους άλλους καθώς και την υλοποίηση δραστηριοτήτων. Το σενάριο έχει σχεδιαστεί στο πλαίσιο μιας τροχιάς μάθησης που συνεχίζει από τη Β Λυκείου και έρχεται να προσδιορίσει ότι στο πλαίσιο του μαθήματος της Γ Λυκείου η χρήση πινάκων είναι σημαντικό να γίνεται στοχευμένα και ότι στη γλώσσα προγραμματισμού ΓΛΩΣΣΑ οι πίνακες είναι στατικές δομές δεδομένων. Αν και πολλές γλώσσες προγραμματισμού δίνουν τη δυνατότητα χρήσης δυναμικών πινάκων, στο πλαίσιο του μαθήματος οι πίνακες είναι στατικές δομές. Συνεπώς, η εξέταση για το αν είναι απαραίτητη η χρήση πίνακα είναι σημαντική για δύο λόγους:

α) Επειδή οι πίνακες απαιτούν μνήμη. Αυτό σημαίνει ότι όταν χρησιμοποιηθεί πίνακας δεσμεύονται από την αρχή του προγράμματος πολλές θέσεις μνήμης. Σε ένα μεγάλο και σύνθετο πρόγραμμα η άσκοπη χρήση μεγάλων πινάκων μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε αδυναμία εκτέλεσης του προγράμματος.

β) Επειδή οι πίνακες περιορίζουν τις δυνατότητες του προγράμματος. Οι πίνακες είναι στατικές δομές και το μέγεθος τους πρέπει να δηλώνεται στην αρχή του προγράμματος, ενώ παραμένει υποχρεωτικά σταθερό κατά την εκτέλεση του προγράμματος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ότι υπάρχει ανώτατο όριο στο πλήθος των στοιχείων, το οποίο προσδιορίζεται κατά τη συγγραφή του προγράμματος και δεν μπορεί να μεταβληθεί κατά την εκτέλεσή του.

Το σενάριο μπορεί να επεκταθεί σε άλλες δομές δεδομένων και σε δυναμικούς πίνακες ή πίνακες των οποίων το πλήθος των στοιχείων μπορεί να ορίζεται κατά την εκτέλεση και όχι απαραίτητα στην αρχή κάθε προγράμματος.

Η επίτευξη των στόχων θα επιχειρηθεί με μία αλληλουχία δραστηριοτήτων που θα λάβουν χώρα στο σχολικό εργαστήριο πληροφορικής & εφαρμογών Η/Υ (ΣΕΠΕΗΥ), όπου οι μαθητές σε ζεύγη θα εργαστούν στον υπολογιστή με το λογισμικό «Ο Διερμηνευτής της ΓΛΩΣΣΑΣ», αναπτύσσοντας αλγορίθμους σε ΓΛΩΣΣΑ, οι οποίοι θα οδηγήσουν στην ανάδειξη της αναγκαιότητας χρήσης της δομής δεδομένων του πίνακα, της μη αναγκαιότητας χρήσης της δομής δεδομένων του πίνακα και της μη δυνατότητας χρήσης πίνακα. Οι μαθητές θα προσεγγίσουν το θέμα μέσα από κατάλληλα εργαλεία συγγραφής και παρακολούθησης της εκτέλεσης αλγορίθμων στη ΓΛΩΣΣΑ. Επιπλέον, με τη χρήση του πίνακα του εργαστηρίου, θα επιχειρηθεί η οπτικοποίηση των αλγορίθμων. Τέλος, οι μαθητές εργαζόμενοι στα φύλλα εργασίας τους, έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν συμβολικές αναπαραστάσεις.