LEGO® Education > Σχέδια Μαθήματος > ΣΧΕΔΙΟ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:
Διάγραμμα αποφάσεων παιχνιδιού
Μάθετε να δημιουργείτε διαγράμματα ροής
45-90 λεπτά
Τάξεις Ε’ Δημοτικού- Α’ Γυμνασίου
Ενδιάμεσο επίπεδο
Ερωτήσεις προς διερεύνηση
- Πώς μπορούν τα διαγράμματα ροής να υποστηρίξουν το σχεδιασμό ενός προγράμματος;
Προετοιμασία ( Prepare )
- Βεβαιωθείτε ότι οι κόμβοι SPIKE Prime είναι φορτισμένοι, ειδικά αν η σύνδεση γίνεται μέσω Bluetooth.
- Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν κατασκευάσει το μοντέλο του ρομποτικού χεριού, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στο μάθημα Claw Game.
Συμμετοχή ( Engage )
(Ομαδική συζήτηση, 15 λεπτά)
Ξεκινήστε μια συζήτηση με τους μαθητές σχετικά με μια απόφαση που παίρνουν κάθε μέρα. Αφήστε τους μαθητές να απαριθμήσουν διάφορα παραδείγματα.
Προτρέψτε τους μαθητές με ένα παράδειγμα. Μια απόφαση μπορεί να είναι το τι θα φάνε για πρωινό κάθε πρωί. Συζητήστε με τους μαθητές ποιοι είναι οι παράγοντες που βοηθούν στο να καθορίσετε τι θα φάτε για πρωινό. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει το πόσο πεινασμένοι είναι ή πόσο χρόνο έχουν.
Αφήστε τους μαθητές να επιλέξουν το δικό τους παράδειγμα και να γράψουν μια λίστα με ερωτήσεις που θα μπορούσαν να κάνουν στον εαυτό τους για να βοηθηθούν στη λήψη μιας απόφασης.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα:
- Πρέπει να φάω πρωινό πριν από το σχολείο.
- Πεινάω πολύ; Ναι
- Έχω χρόνο να φάω; Ναι
- Έχουμε τα αγαπημένα μου δημητριακά; Ναι
- Αποφασίζω να φάω ένα μπολ με τα αγαπημένα μου δημητριακά.
Αφήστε διάφορες ομάδες να μοιραστούν τα παραδείγματά τους. Ζητήστε από τους μαθητές να εντοπίσουν περιοχές που θα μπορούσαν να αποτελούν δήλωση υπό όρους. Ποιες προϋποθέσεις για να αποφασίσουν τι να κάνει ο καθένας υπάρχουν για παράδειγμα; Ζητήστε από τους μαθητές να σκεφτούν επίσης πώς θα άλλαζε η έξοδος ή το τέλος αν είχατε απαντήσει διαφορετικά σε κάποια ερώτηση.
Ανακάλυψη ( Explore )
(Μικρές ομάδες, 45 λεπτά)
Οι μαθητές θα εξερευνήσουν τη δημιουργία διαγραμμάτων ροής για την τεκμηρίωση του προγράμματός τους και στη συνέχεια θα δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα παιχνιδιού στοίβαξης.
Εισαγωγή των διαγραμμάτων ροής
Εξηγήστε στους μαθητές ότι η χρήση των διαγραμμάτων ροής στους μαθητές ως εργαλείο οργάνωσης και σχεδιασμού του προγράμματός τους. Τα διαγράμματα ροής χρησιμοποιούνται για την οργάνωση και την αλληλουχία ενός αλγορίθμου για να βοηθήσουν στην ανάλυση πολύπλοκων προβλημάτων. Τα διαγράμματα ροής είναι ιδιαίτερα χρήσιμα κατά τη συγγραφή προγραμμάτων με εντολές υπό όρους, επειδή σας βοηθούν να χαρτογραφήσετε τις διάφορες διαδρομές που μπορεί να ακολουθήσει το πρόγραμμα εάν οι συνθήκες πληρούνται ή όχι.
Παρουσιάστε στους μαθητές αυτά τα κοινά σύμβολα διαγραμμάτων ροής, τα οποίαμπορούν να χρησιμοποιήσουν στην εργασία τους. Εξετάστε το ενδεχόμενο να δώσετε ένα αντίγραφο του πίνακα στους μαθητές ή να το αναρτήσετε κάπου στην τάξη.
Εργαστείτε μαζί για να δημιουργήσετε ένα διάγραμμα ροής με βάση τη δραστηριότητα εμπλοκής. Μοιραστείτε αυτό το διάγραμμα ροής με τους μαθητές για να συζητήσετε ποια πιθανά αποτελέσματα θα μπορούσαν να προκύψουν.
00
Συζητήστε το διάγραμμα ροής μαζί ως ομάδα. Παρατηρήστε ότι υπάρχουν περισσότερα από ένα αποτελέσματα. Το ερώτημα που θέτουμε θέτει μια συνθήκη. Είτε πεινάμε, πράγμα που καθιστά τη συνθήκη αληθή, είτε όχι, πράγμα που την καθιστά ψευδή.
Αφήστε χρόνο στους μαθητές να συμπληρώσουν το δικό τους διάγραμμα ροής από το παράδειγμα της δέσμευσης, εξασκώντας τη χρήση των συμβόλων που παρέχονται.
Συζητήστε τα διαγράμματα ροής ως ομάδα.
Παιχνίδι στοίβαξης
Καθοδηγήστε τους μαθητές να ανοίξουν ένα νέο έργο στον καμβά προγραμματισμού python. Οι μαθητές θα πρέπει να ανοίξουν το πρόγραμμά τους από το μάθημα Παιχνίδι με νύχια. Οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν τον κόμβο τους.
Προκαλέστε τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν το ρομποτικό τους χέρι για ακόμα πιο ακριβείς κινήσεις. Οι μαθητές θα πρέπει να προσπαθήσουν να στοιβάξουν όσο το δυνατόν περισσότερα τούβλα 2×4 σε 3 λεπτά.
Εξηγήστε στους μαθητές ότι πρέπει να δημιουργήσουν ένα διάγραμμα ροής για την ολοκλήρωση αυτής της πρόκλησης πριν ξεκινήσουν. Οι μαθητές θα πρέπει να καταγράψουν τα βήματα που απαιτούνται για τη μετάβαση από την αρχή (όλα τα τούβλα διαχωρισμένα) στο τέλος (όλα τα τούβλα στοιβαγμένα). Οι μαθητές μπορούν να ανατρέξουν στο πρόγραμμα Claw Game για να σκεφτούν τι πρέπει να συμβεί.
Παράδειγμα διαγράμματος ροής:
Συζητήστε το παράδειγμα του διαγράμματος ροής με τους μαθητές. Επισημάνετε πού βρίσκεται η δήλωση υπό όρους και το γεγονός ότι περιλαμβάνεται ένας βρόχος while. Δείξτε το διάγραμμα ροής του παραδείγματος, αν χρειάζεται.
Βάλτε κάθε μαθητή της ομάδας να δει εναλλάξ πόσα τούβλα μπορούν να στοιβαχτούν το ένα πάνω στο άλλο. Οι μαθητές μπορούν να ξαναχρησιμοποιήσουν το πρόγραμμα από το Παιχνίδι με τα Νύχια ή να δημιουργήσουν ένα νέο πρόγραμμα.
Αφήστε χρόνο στους μαθητές να ολοκληρώσουν την πρόκληση.
Εξηγήστε το ( Explain )
(Ολόκληρη η ομάδα, 15 λεπτά)
Συζητήστε την πρόκληση με τους μαθητές.
Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:
- Πώς θα σας βοηθούσε το διάγραμμα ροής να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα;
- Τι είναι δύσκολο στη δημιουργία διαγραμμάτων ροής;
- Πώς καταφέρατε να στοιβάξετε τα τούβλα;
- Ποιο μέρος του προγράμματος είναι η δήλωση υπό όρους;
- Τι ήταν δύσκολο σε αυτή την πρόκληση;
Εξελίξτε το ( Elaborate )
(Μικρές ομάδες, 15 λεπτά)
Προκαλέστε τους μαθητές να αγωνιστούν.
Προτρέψτε τους μαθητές να χρονομετρήσουν τον εαυτό τους παίζοντας το παιχνίδι στοίβαξης για άλλη μια φορά. Αυτή τη φορά οι μαθητές στοιβάζουν και στη συνέχεια ξεστοκάρουν όλα τα τούβλα τους. Επιτρέψτε σε ομάδες μαθητών να αγωνιστούν μεταξύ τους.
Αφήστε χρόνο στους μαθητές να ολοκληρώσουν την πρόκληση. Συζητήστε μαζί την πρόκληση.
Αξιολόγηση ( Evaluate )
(Ομαδική άσκηση, 15 λεπτά)
Παρατήρηση από τον εκπαιδευτικό:
Συζητήστε το πρόγραμμα με τους μαθητές.
Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:
- Ποιος είναι ο σκοπός ενός διαγράμματος ροής;
- Γιατί τα σχήματα για κάθε τμήμα του διαγράμματος ροής είναι διαφορετικά;
- Τι συνέβη όταν προσπαθήσατε να στοιβάξετε τα τούβλα; Ποια είναι αυτή η εύκολη εργασία;
Αυτοαξιολόγηση:
Ζητήστε από τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:
- Τι μάθατε σήμερα σχετικά με τη χρήση διαγραμμάτων ροής;
- Ποια χαρακτηριστικά ενός καλού συμπαίκτη επέδειξα σήμερα;
- Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση του χρόνου τους σήμερα.
- Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση των υλικών (εξαρτημάτων) που έκαναν σήμερα.
Υποστήριξη εκπαιδευτικών
Οι μαθητές θα:
- Κατανοήσουν πώς να χρησιμοποιούν διαγράμματα ροής στον προγραμματισμό.
- Δημιουργήσουν διαγράμματα ροής και να γράφουν προγράμματα που τα ακολουθούν.
Πράγματα που θα χρειαστείτε
- Σετ SPIKE Prime έτοιμα για χρήση από τους μαθητές
- Συσκευές με εγκατεστημένη την εφαρμογή SPIKE
- Ημερολόγια μαθητών
Εκπαιδευτικά πρότυπα
CSTA
2-CS-02 Σχεδιασμός έργων που συνδυάζουν στοιχεία υλικού και λογισμικού για τη συλλογή και ανταλλαγή δεδομένων.
2-AP-10 Χρήση διαγραμμάτων ροής ή/και ψευδοκώδικα για την αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων ως αλγόριθμοι
2-AP-13 Να αναλύουν προβλήματα και υποπροβλήματα σε μέρη για να διευκολύνουν το σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αναθεώρηση προγραμμάτων.
2-AP-16 Ενσωμάτωση υπάρχοντος κώδικα, μέσων και βιβλιοθηκών σε πρωτότυπα προγράμματα και απόδοση των στοιχείων αυτών.
2-AP-17 Συστηματική δοκιμή και βελτίωση των προγραμμάτων με τη χρήση μιας σειράς περιπτώσεων δοκιμής.
2-AP-19 Τεκμηρίωση προγραμμάτων προκειμένου να διευκολύνεται η παρακολούθηση, ο έλεγχος και η αποσφαλμάτωση.