19. Malé programovacie jazyky

• Uveďte a porovnajte jednotlivé prostredia malých programovacích jazykov, ich výhody a nevýhody pri vyučovaní programovania.

• Navrhnite scenár vyučovacej hodiny programovania pomocou zvoleného malého programovacieho jazyka.

• Uveďte námety žiackych projektov realizovaných pomocou malého programovacieho jazyka.

Mikrosvet je totožné ako malý programovací jazyk (pomenovanie závisí od autora).

Minijazyky podporujú počiatočné kroky vo výučbe programovania. Pravé pochopenie podstaty prišlo s Logom – korytnačou grafikou (Papert, 1980). Úspech Loga vo všeobecnosti, konkrétne korytnačej grafiky, stimuloval rozvoj mikrosvetov  pre výučbu princípov programovania.

Pojem mikrosvet (Microworld) sa objavuje prvýkrát v Papertovej knihe Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. Je to starostlivo vytvorené softvérové prostredie zamerané na učenie sa niektorých pojmov, javov či vzťahov v jasne určenej oblasti. Mikrosvet ponúka žiakom a študentom príležitosti, aby si vytvárali dôležité poznatky v tejto oblasti aktívnym skúmaním, vlastným objavovaním a vlastnou tvorbou.

Poznávanie v ňom prebieha nepriamo a nebadane, ako dôsledok pohrúženia sa do aktivít. Mikrosvet zvyčajne obsahuje: súbor vizuálnych objektov, stavebných prvkov danej oblasti (napr. ozubených kolies, častí domčekov, čiar a kružníc, základných povelov pre robota, kartičiek so slovami a pod.), možnosť kombinovať tieto objekty alebo činnosti (čiže konštruovať, skladať, vytvárať alebo modelovať zložitejšie situácie a javy), široký súbor aktivít alebo úloh, či už pripravených vopred alebo vyplývajúcich z možností prostredia.

Ideou mikrosvetov  je vypracovať malé a jednoduché prostredie pre vstup do programátorského sveta. Vo väčšine mikrosvetov  žiak pomocou jednoduchých príkazov ovláda nejaký objekt (korytnačku, robota alebo inú “živú bytosť”). Žiak priamo na obrazovke pozoruje správanie objektu a sleduje, ako sa vykonávajú jeho príkazy.

Existuje viacero dôvodov, prečo vyučovať malé jazyky. Predovšetkým poskytujú dobrý základ pre učenie vyšších jazykov, ako napríklad Pascal. Otvárajú cestu k novej vzdelávacej príležitosti. Programovanie poskytuje základ pre logické i abstraktné myslenie, čo je dôležitý moment vo vyučovacom procese.

Prvou výhodou mikrosvetov je, že majú malú syntax a jednoduchú sémantiku. Teda žiak, aj na úrovni základnej školy, môže za veľmi krátky čas zvládnuť ovládanie programu. Venuje sa riešeniu rôznych zaujímavých úloh, osvojuje si algoritmické princípy a zásady programovania.

Druhou veľkou výhodou  je, že sú postavené na metaforách. Umožňujú vytvárať bohaté množiny problémov, ktoré zahŕňajú základné myšlienky malého jazyka a priamo súvisia s životnými skúsenosťami žiakov.

Operácie vykonávané objektom sú vždy viditeľné, čím sa odhaľuje sémantika jazyka, jazykovej konštrukcie. Vizuálny sled umožňuje žiakom pochopiť sémantiku predkladaných konštrukcií, objasňuje princípy programových štruktúr a zabraňuje množeniu chýb. Vizualizácia podporuje učenie sa bádaním.

Mikrosvety:

  • Scratch  je stavebnicové programovanie  každý dielik s textom reprezentuje  jeden príkaz, alebo výraz a zapadne iba  na vopred určené miesto do programu, čiže nie je možné jeho nesprávne umiestnenie. Jednotlivé príkazy sa dajú spojiť do jednej alebo niekoľko postupností, ktoré spolu tvoria program. Program sa sám správne formátuje a je čitateľný. Vytvárame v ňom interaktívne príbehy, animácie, hry. Nemá možnosť vytvárať procedúry. Je voľne šíriteľný a má online podporu.

 

  • Izylogo. je kartičkové programovanie – program sa vytvára z predpripravených blokov a mení sa iba počet opakovaní, ale umiestnenie kartičiek nie je ničím obmedzené, čiže je možné nesprávne umiestnenie príkazu.
  • Baltík, Lego mindstorms, Živýobraz, je ikonické programovanie – zjednodušenie programovania spočíva eliminovaním textu na obrázkové – ikonické zobrazenie. Program sa však stále zachováva. Vytvára sa sekvencia príkazov, z ktorých niektoré majú aj parametre. Výsledkom práce je teda obraz (program) poskladaný z malých obrázkov. Takéto prostredie je vhodné aj pre žiakov, ktorí ešte nevedia dobre čítať.

Baltík nie je zadarmo, doma je možná len demoverzia, ktorá neumožňuje ukladať program. Program v režime pokročilé programovanie je dosť neprehľadný.

Prostredie Živý obraz, Izy logo a Imagine používajú  jazyk Logo. V týchto prostrediach  výučba programovania prebieha v programovaní správania objektov. Živý obraz spolu s prostredím Izylogo sú vhodné na predprípravu programovania v Imagine. V oboch prostredia programujeme pomocou predpripravených príkazov, ktoré nie je nutné si zapamätať, pretože ich všetky vidíme. Rozdielnosť prostredí je v tom, že Izylogo predstavuje prácu s jediným objektom, ktorý ovládame pomocou kartičkových príkazov a umožňuje výučbu korytnačej grafiky. Prostredie umožňuje riešiť sadu vopred predpripravených gradovaných úloh, ale aj zostavovať vlastný program pomocou pripravených kartičiek.  Živý obraz vytvára možnosť pracovať s viacerými objektami s naprogramovaným spôsobom správania a skúmať ich správanie pri rôznych udalostiach. Pri prechode do programovania v Imagine sa deti potom stretnú so známym objektom a aj význam jednotlivých jednoduchých príkazov, ktoré treba v Imagine písať,  budú poznať a chápať.

Lego mindstorms je špecifické prostredie pre programovanie Lego robotov.

  • Robot Karel bol navrhnutý a realizovaný Richardom Pattisom na Stanfordskej univerzite (USA v roku 1981) ako mierny úvod do štruktúrovaného programovania v jazyku Pascal pre univerzitných študentov. Karel obsahuje všetky dôležité pascalovské štruktúry, učí základným predstavám o procedurálnej abstrakcii, sekvenčnému a podmienenému vykonávaniu príkazov. Objekt robot Karel vykonáva rôzne úlohy vo svete stien, značiek a tehličiek. Jeho hlavné aktivity sú “pohni sa”, “otoč sa”, “polož tehlu” a “zodvihni tehlu”. Pomocou týchto základných príkazov a podmienok môže tento robot kontrolovať stav svojho mikrosveta. Príkazy treba zapisovať, čím vzniká možnosť vzniku syntaktických chýb.

Zimná krajina

Téma: Prostredie Živý obraz s udalosťou. Vytvoríme aktivitu, kde po kliknutí na objekt sa bude jeho tvar  meniť.

Pojmy: udalosť- pri kliknutí myšou na objekt, záber objektu

Pomôcky: dataprojektor, PC pre žiakov a učiteľa

Cieľová skupina: 6. ročník ZŠ

Požadované vedomosti: základné digitálne zručnosti, ovládanie myši, znalosť pojmov priečinok, súbor, práca s oknami, pozná prostredie Živý obraz

Časová dotácia: 45 minút, v poradí druhá hodina

Ciele: Vysvetliť a následne používať príkaz zmeň záber objektu. Porozumieť pojmu udalosť – pri kliknutí myšou na objekt. Vedieť vytvoriť postupnosť príkazov ako reakciu na udalosť pri kliknutí. Samostatne navrhnúť  a zrealizovať novú postupnosť krokov. Správne sformulovať  svoje  predstavy a myšlienky do  príkazov.

Metodika práce:

  1.  V rámci motivácie  ukážeme žiakom  jednoduchú hru typu obleč ma, zmeň ma.

V takýchto hrách kliknutím na objekt, alebo tlačidlo meníme časti obrázka za iné obrázky. Týmto spôsobom dokážeme vytvárať rôzne kombinácie obrázka.

  1. V programe si zvolíme si zimné pozadie. Vytvoríme korytnačku s tvarom snehuliaka.
  2. Ďalšiu s tvarom  hrnca. Ten umiestnime na snehuliakovu hlavu.
  3. Pomocou priameho zadávania  príkazu použijeme príkaz ďalší záber. Hrniec mení tvar.
  4. Aby sa tvar menil v programe použijeme záložku v okne správania objektu  – udalosť pri kliknutí myšou na objekt. Sem vložíme príkaz ďalší záber.
  5. Kopírovaním hrnca a zmenou tvaru vytvoríme ďaľšie doplnky – oči, nos, gombíky, šál, ústa, metlu?

Zhrnutie:  Po spustení projektu dostaneme jednoduchý obrázok, do ktorého môžeme zasahovať a meniť ho. Takýto obrázok sa nazýva interaktívny. Využitie takýchto obrázkov je pri tvorbe kombinačných úloh, alebo pri tvorbe dievčenských hier typu – obliekanie, maľovanie. Rovnaký princíp využívajú aj hry, kde kliknutím dodáte dieťaťu jedlo, pitie, hračku, spánok.  Zadefinovali sme udalosť – ak kliknem na tlačidlo myši, tak sa niečo stane.

Žiacke námety: Živý obraz –  bludiská kde niečo zbierame, sneženie, preteky, naháňanie dvoch objektov

Scratch – multimediálny príbeh, hry – bludiska kde niečo zbierame ovládané klávesnicou, animácie,

akvárium s rybičkami

Reklamy

Pridaj komentár

Zadajte svoje údaje, alebo kliknite na ikonu pre prihlásenie:

WordPress.com Logo

Na komentovanie používate váš WordPress.com účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Twitter picture

Na komentovanie používate váš Twitter účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Facebook photo

Na komentovanie používate váš Facebook účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Google+ photo

Na komentovanie používate váš Google+ účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Connecting to %s