Home » B2 » inventor » senario app inventor

senario app inventor

H δομής επιλογής στο App Inventor 2

 

  1. Τίτλος διδακτικού σεναρίου

H δομής επιλογής στο App Inventor 2

 

  1. Εκτιμώμενη διάρκεια διδακτικού σεναρίου

Η προβλεπόμενη διάρκεια του σεναρίου είναι 2 διδακτικές ώρες

 

  1. Ένταξη του διδακτικού σεναρίου στο πρόγραμμα σπουδών

Το σενάριο εντάσσεται στον άξονα «Διερευνώ, ανακαλύπτω και λύνω προβλήματα με τις ΤΠΕ» και συγκεκριμένα στην υποενότητα «Προγραμματίζω τον υπολογιστή» του Νέου Προγράμματος Σπουδών για τις Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών και απευθύνεται στους μαθητές της Στ’ Δημοτικού.

 

  1. Σκοποί και στόχοι του διδακτικού σεναρίου

Σκοπός του σεναρίου είναι οι μαθητές να γνωρίσουν την δομή επιλογής τόσο στην απλή όσο και στην σύνθετη μορφή.

 

Στόχοι του σεναρίου είναι οι μαθητές:

Γνώσεων:

  • να αναγνωρίζουν την αναγκαιότητα των διαφόρων τύπων των δομών επιλογής
  • να ταξινομούν τα είδη των δομών επιλογής

Δεξιοτήτων:

  • να χρησιμοποιούν την απλή και σύνθετης δομή επιλογής στις εφαρμογές που αναπτύσσουν.
  • να χρησιμοποιούν τα πλακίδια του App Invnentor 2 για να προγραμματίζουν με χρήση των δομών επιλογής.

Στάσεων:

  • να μάθουν να εργάζονται ομαδοσυνεργατικά.
  • να υιοθετήσουν θετική στάση απέναντι στο μάθημα του προγραμματισμού.

 

  1. Περιγραφή του διδακτικού σεναρίου

Σκοπός του σεναρίου είναι η διδασκαλία της δομής επιλογής και συγκεκριμένα των «Εάν … τότε» και «Εάν … τότε … αλλιώς». Το σενάριο βασίζεται στον εποικοδομητισμό και η διδασκαλία είναι μαθητοκεντρική, εστιάζοντας στις ανάγκες των μαθητών και πραγματοποιείται κυρίως μέσω φύλλων εργασίας.

Ο εκπαιδευτικός πριν αναφερθεί στο προγραμματιστικό περιβάλλον, μπορεί να αναφέρει παραδείγματα από την καθημερινή ζωή των μαθητών όπως π.χ. να αναφερθεί στον χαρακτηρισμό της βαθμολογίας ενός μαθητή. Σκοπός είναι να προβληματίσει τους μαθητές στο γεγονός ότι πολύ συχνά για την επίλυση καθημερινών προβλημάτων, ο κάθε άνθρωπος θα πρέπει να λάβει υπόψη του κάποιες συνθήκες και να λάβει αποφάσεις με βάση αυτές τις συνθήκες.

Στην συνέχεια επεξηγεί ότι αυτό που ελέγχουμε ονομάζεται συνθήκη και είναι δυνατόν να έχει μια από δύο τιμές: αλήθεια ή ψέμα. Αλήθεια είναι αν αυτό που ελέγχουμε ισχύει, ψέμα αν δεν ισχύει. Με βάση την τιμή της συνθήκης παίρνουμε κάποιες αποφάσεις:

  • Αν βρέχει θα πάρω ομπρέλα
  • Αν το φανάρι είναι κόκκινο, σταματάω.

Επίσης, θα αναφέρει ότι στα προηγούμενα παραδείγματα, οι ενέργειες εκτελούνται μόνο εφόσον η συνθήκη είναι αληθής, δηλαδή ισχύει. Όταν η συνθήκη είναι ψευδής απλά δεν γίνεται κάτι. Έπειτα ο εκπαιδευτικός θα επισημάνει ότι πολλές φορές στον προγραμματισμό υπολογιστών καλούμαστε να πάρουμε αποφάσεις μέσα στον αλγόριθμο και να εκτελέσουμε κάποια συγκεκριμένα κομμάτια του αλγορίθμου και να αγνοήσουμε κάποια άλλα. Προκύπτει, λοιπόν, η έννοια της δομής επιλογής η οποία  είναι από τις βασικότερες δομές σε ένα αλγόριθμο.

Η δομή επιλογής συναντάται σε διάφορες μορφές, η απλούστερη εκ των οποίων είναι η δομή απλή επιλογής, στην οποία απλά ελέγχουμε την τιμή μιας συνθήκης και αν αυτή είναι αληθής απλά εκτελούμαι τις εντολές που ορίζει ειδάλλως δεν κάνουμε κάτι.

Για παράδειγμα αν θέλαμε το πρόγραμμα μας, να διαβάζει την βαθμολογία ενός μαθητή και αν είναι μεγαλύτερη του 9 να εμφανίζει το μήνυμα ‘Άριστος’  θα γράφαμε μία εντολή της μορφής:

 

Αν (βαθμολογία > 9) τότε γράψε ‘Άριστος’

 

Η (βαθμολογία > 9) είναι η λογική συνθήκη και η εντολή γράψε ‘Άριστος’ θα εκτελεστεί μόνο όταν η συνθήκη είναι αληθής. Σε περίπτωση που η συνθήκη είναι ψευδής απλά δεν εκτελείται καμία εντολή. Είναι πολύ σημαντικό να θυμόμαστε ότι ανάλογα με την τιμή της συνθήκης είναι πιθανόν η εντολή να μην εκτελεστεί ποτέ. Η μορφή αυτή της δομής επιλογής που μόλις περιγράψαμε είναι η πιο απλή και ονομάζεται δομή απλής επιλογής.

Πολύ συχνά στη καθημερινή μας ζωή χρειάζεται να παίρνουμε αποφάσεις σύμφωνα με τις οποίες υποχρεωτικά πρέπει να κάνουμε κάτι ανάλογα με αν αυτό που εξετάζουμε είναι αληθές ή όχι.

Για παράδειγμα:

  • Αν βρέχει θα πάω στο σχολείο με αυτοκίνητο, αλλιώς θα περπατήσω.
  • Αν το φανάρι είναι κόκκινο θα περιμένω, αλλιώς θα περάσω.

Παρατηρούμε στα παραπάνω παραδείγματα ότι εκτελούμε διαφορετικές ενέργειες ανάλογα με το αν αυτό που εξετάζουμε ισχύει ή όχι.

Πολύ συχνά στον προγραμματισμό χρειάζεται να εκτελέσουμε υποχρεωτικά την μια από δυο διαφορετικές ομάδες εντολών. Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούμε μια ειδική μορφή της δομής επιλογής η οποία ονομάζεται δομή σύνθετης επιλογής. Στην περίπτωση που η συνθήκη ισχύει θα εκτελεστεί η πρώτη ομάδα εντολών διαφορετικά θα εκτελεστεί η δεύτερη.

Για παράδειγμα αν θέλαμε το πρόγραμμα μας, να διαβάζει την βαθμολογία ενός μαθητή και αν είναι μεγαλύτερη του 4.5 να εμφανίζει το μήνυμα ‘Πέρασες την τάξη’, ενώ αν είναι μικρότερη ή ίση του 4.5 να εμφανίζει το μήνυμα ‘Μετεξεταστέος’,  θα γράφαμε μία εντολή της μορφής:

 

Αν (βαθμολογία >5) τότε

γράψε ‘Πέρασες την τάξη’

αλλιώς

γράψε ‘Μετεξεταστέος’

τέλος_αν

 

Η (βαθμολογία > 4.5) είναι η λογική συνθήκη. Η εντολή γράψε ‘Πέρασες την τάξη’ θα εκτελεστεί μόνο όταν η συνθήκη είναι αληθής ενώ η εντολή γράψε ‘Μετεξεταστέος’ θα εκτελεστεί μόνο όταν η συνθήκη είναι ψευδής. Είναι πολύ σημαντικό να θυμόμαστε ότι μόνο μια από τις 2 εντολές θα εκτελεστεί και ποτέ και οι 2 διαφορετικές εντολές.

Για τη διδασκαλία της εφαρμογής θα χρησιμοποιηθεί το App Inventor 2 και η δημιουργία του προγραμματιστικού μέρους της εφαρμογή γίνεται από τον Block editor. Πηγαίνοντας στην ενότητα Built-in και επιλέγοντας την κατηγορία Control, μπορούμε να δούμε τις διαθέσιμες επιλογές που έχουμε στην διάθεση μας για τον χειρισμό όλων των δομών (επιλογή, επανάληψη). Από τις επιλογές αυτές μας ενδιαφέρουν οι 2 πρώτες που αναφέρονται στην απλή και στην σύνθετη δομή επιλογής, όπως φαίνεται στην εικόνα.

 

 

 

 

 

 

 

 

Απλή δομή επιλογής

Συνθήκη

 

 

 

Εντολές που θα εκτελεστούν αν ισχύει η συνθήκη

 

 

 

 

 

 

 

 

Σύνθετη δομή επιλογής

 

Συνθήκη

 

 

Εντολές που θα εκτελεστούν αν ισχύει η συνθήκη
Εντολές που θα εκτελεστούν αν ΔΕΝ ισχύει η συνθήκη

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Επιστημολογική προσέγγιση και εννοιολογική ανάλυση

 

Η εκμάθηση του προγραμματισμού είναι ένα δύσκολο εγχείρημα, καθώς είναι μια πολύπλοκη διανοητική δραστηριότητα με γνωστικά και νοητικά εμπόδια τα οποία δυσκολεύουν τους μαθητές στην εκμάθηση των βασικών δομών του προγραμματισμού.

Επίσης, η παραδοσιακή διδακτική προσέγγιση εκμάθησης του προγραμματισμού που χαρακτηρίζεται από έλλειψη διαδραστικότητας, μειώνει τα κίνητρα των μαθητών και το ενδιαφέρον τους.

Οι εκπαιδευτικοί αναζητούν συνεχώς νέες προσεγγίσεις και διδακτικές στρατηγικές οι οποίες θα είναι περισσότερο αποδοτικές και φιλικές για τους μαθητές.  Η χρήση οπτικών περιβαλλόντων προγραμματισμού προσανατολισμένα για μαθητές αποσκοπούν στην άμεση συμμετοχή των μαθητών μέσα από μια ελκυστική δραστηριότητα μάθησης.

Τα περιβάλλοντα προγραμματισμού με χρήση πλακιδίων έχουν το πλεονέκτημα ότι αντί να απαιτούν την σύνταξη εντολών κειμένου από τον αρχάριο προγραμματιστή, επιτρέπουν τη χρήση του  ποντικιού για τη δημιουργία προγραμμάτων. Τέτοια προγραμματιστικά περιβάλλοντα είναι το Scratch, η Logo, το Greenfoot, η Alice και τελευταία το App Inventor 2.

To App Inventor 2 είναι ένα οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού τύπου «drag & drop», το οποίο απευθύνεται σε άτομα δίχως υπόβαθρο στον προγραμματισμό προκειμένου να τα διευκολύνει να δημιουργήσουν με εύκολο τρόπο εφαρμογές για έξυπνες φορητές συσκευές με λειτουργικό σύστημα Android.

 

 

 

 

  1. Επεκτάσεις / διασυνδέσεις των εννοιών ή των δραστηριοτήτων

 

Οι μαθητές μετά την ολοκλήρωση του παρόντος σεναρίου θα είναι έτοιμοι να υλοποιήσουν σενάρια για πιο σύνθετες αλγοριθμικές δομές όπως τη δομή επανάληψης.

 

  1. Πολλαπλές αναπαραστάσεις – πολλαπλές προσεγγίσεις

 

Ο εκπαιδευτικός πρέπει να λάβει υπόψη του τις πρότερες γνώσεις των μαθητών γνωρίζοντας ότι  δεν εξαλείφονται εύκολα αλλά είναι σημαντικά γνωστικά εμπόδια στην οικοδόμηση νέων γνώσεων. Παρόλα αυτά, φαίνεται πως με τη χρήση διερευνητικών τρόπων διδασκαλίας και προγραμματιστικών περιβαλλόντων που επιτρέπουν την αυτενέργεια των μαθητών οι δυσκολίες αυτές ξεπερνιούνται.

 

 

  1. Πρόβλεψη δυσκολιών που θα αντιμετωπίσουν οι μαθητές

 

Οι μαθησιακές δυσκολίες των μαθητών βασίζονται κυρίως στην κατανόηση και  λειτουργική εφαρμογή της εκτέλεσης της εντολής καθώς και στον προσδιορισμό της τιμής της έκφρασης (αν και πότε η συνθήκη είναι αληθής ή ψευδής). Επιπλέον, οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες με τη σύνταξη των δομών ελέγχου ή την κατανόηση πολύπλοκων εκφράσεων μέσα στη συνθήκη, όταν για παράδειγμα περιέχουν πολλούς λογικούς τελεστές.

 

 

 

 

  1. Γιατί να χρησιμοποιηθεί ο υπολογιστής

 

Το μάθημα λαμβάνει χώρα στο εργαστήριο υπολογιστών ακολουθώντας μεθόδους αναζήτησης και ανακάλυψης. Οι μαθητές θα είναι οργανωμένοι σε ομάδες με συγκεκριμένους ρόλους για κάθε μέλος. Δεν αποτρέπεται η ανάθεση ατομικών εργασιών στους μαθητές. Επιθυμητή είναι η συνεχής πρόσβαση στο διαδίκτυο καθ’ όλη τη διάρκεια του διδακτικού σεναρίου προκειμένου να μπορούν οι μαθητές να προσπελάζουν το διαδικτυακό περιβάλλον δημιουργίας του App Inventor 2. Σε αντίθετη περίπτωση, ο εκπαιδευτικός μπορεί να χρησιμοποιήσει μια από τις ανεπίσημες διανομές του App Inventor οι οποίες τρέχουν τοπικά στον υπολογιστή του χρήστη.

 

  1. Διδακτικός θόρυβος

Δεν αναμένεται ότι θα υπάρξει διδακτικός θόρυβος κατά την εκτέλεση του σεναρίου, εφόσον ο εκπαιδευτικός έχει φροντίσει πριν την εκτέλεση του σεναρίου να τοποθετήσει σε όλους τους υπολογιστές μια αρχική έκδοση του προγράμματος.

 

  1. Χρήση εξωτερικών πηγών

 

Tutorials for MIT App Inventor

https://appinventor.mit.edu/explore/ai2/tutorials

 

App Inventor 2: Create your own Android Apps

http://www.appinventor.org/book2

 

The MIT App Inventor Library: Documentation & Support

https://appinventor.mit.edu/explore/library

 

 

  1. Υποκείμενη θεωρία μάθησης

Το διδακτικό σενάριο βασίζεται στον κοινωνικό εποικοδομισμό.  H διδασκαλία χρειάζεται να είναι μαθητοκεντρική, να εστιάζει στις ανάγκες των μαθητών και να πραγματοποιείται κυρίως μέσω φύλλων εργασίας με δραστηριότητες που ενδιαφέρουν τους μαθητές.

Προτείνεται να χρησιμοποιούνται παραδείγματα από τον πραγματικό κόσμο και να ακολουθούνται εκπαιδευτικές τεχνικές που εμπλέκουν τους μαθητές στην εκπαιδευτική διαδικασία. Οι προαναφερόμενες τεχνικές δεν αποκλείουν την εφαρμογή συμπεριφοριστικών προσεγγίσεων. Ωστόσο, σε καμία περίπτωση δε θα πρέπει να ζητείται από τους μαθητές να αποστηθίσουν τεχνικές λεπτομέρειες.

Οι μαθητές είναι σημαντικό να στηρίζονται σε προηγούμενες γνώσεις, να συνεργάζονται, να συμμετέχουν ενεργά, να ανακαλύπτουν τη νέα γνώση και να παρουσιάζουν τα αποτελέσματα της εργασίας τους στη τάξη.

 

  1. Επισήμανση μικρομεταβολών στην οργάνωση του μαθήματος και στο νόημα των εννοιών

 

Επειδή οι δραστηριότητες που θα εκτελέσουν οι μαθητές θα είναι μικρές σε μέγεθος και κατάλληλα στοχευμένες, δε αναμένεται να υπάρξουν ιδιαίτερα προβλήματα. Το παιγνιώδες ύφος της εφαρμογής και η δυνατότητα προγραμματισμού με πλακίδια, μειώνει το νοητικό φορτίο που απαιτείται για την συγγραφή κώδικα και ταυτόχρονα βοηθάει τους αρχάριους στον προγραμματισμό χρήστες.

 

 

  1. Διδακτικό συμβόλαιο

 

Επίσης, λόγω του γεγονότος ότι τα φύλλα εργασίας έχουν δημιουργηθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι απλά και να οδηγούν το μαθητή βήμα – βήμα στην ομαλή εξοικείωση του με την εφαρμογή,  το διδακτικό συμβόλαιο δεν θα ανατραπεί.

 

  1. Οργάνωση τάξης – εφικτότητα σχεδίασης

Η διδασκαλία θα λάβει χώρα εντός του σχολικού εργαστήριου πληροφορικής. Οι μαθητές θα εργαστούν ατομικά είτε σε ομάδες των δύο ή τριών ατόμων ανά ηλεκτρονικό υπολογιστή.

 

  1. Περιγραφή φύλλων εργασίας – Αξιολόγηση των μαθητών

Τα φύλλα εργασίας καθοδηγούν τον μαθητή μέσα από λεπτομερή βήματα στην εκμάθηση της δομής επιλογής.

Η αξιολόγηση υλοποιείται τόσο μέσω των μαθησιακών δραστηριοτήτων όσο και των αντίστοιχων φύλλων εργασίας. Όσον αφορά στην ομαδική και συνεργατική διδακτική διαδικασία, αξιολογείται η συνεισφορά, η συνεργασία και η υπευθυνότητα απέναντι στα μέλη της ομάδας.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Φύλλο εργασίας 1

 

Δραστηριότητα 1

Αρκετές φορές στην καθημερινή σας ζωή για να λύσετε ένα πρόβλημα, πρέπει να ελέγξετε αν κάτι ισχύει ή όχι.

Γράψτε 1 παράδειγμα από την καθημερινή σας ζωή, στο οποίο καλείστε να πάρετε μια απόφαση.

………………………………………………………………………………………………

 

Σημειώστε παρακάτω ποια είναι η συνθήκη που εφόσον είναι αληθής θα εκτελεστεί η εντολή και ποια είναι αυτή.

Συνθήκη:…………………………………………………………………………………

Εντολή:……………………………………………………………………………………

 

 

 

Δραστηριότητα 2

Θα δημιουργήσουμε μια εφαρμογή στο AppInventor η οποία θα ζητάει από τον χρήστη την βαθμολογία του και αν αυτή είναι μεγαλύτερη ή ίση του 9 θα εμφανίζει το μήνυμα ‘Άριστος’.

 

Αν (βαθμολογία ≥ 9) τότε γράψε ‘Άριστος’

 

Μπείτε στην ιστοσελίδα http://ai2.appinventor.mit.edu/. Θα φορτώσει αυτόματα το project της εφαρμογής και το οπτικό μέρος της εφαρμογής είναι ήδη έτοιμο και έχει την παρακάτω μορφή.

 

 

 

 

 

Θα ασχοληθείτε με το προγραμματιστικό κομμάτι της εφαρμογής. Πρέπει να επιλέξετε το κουμπί Blocks όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Τα πλακίδια που θα συνδέσετε είναι ήδη μέσα στον Block και φαίνονται στην παρακάτω εικόνα.

 

 

Επεξήγηση οπτικού μέρους εφαρμογής

Button1 είναι το κουμπί «Υπολόγισε»

TextBox1 είναι το πλαίσιο κειμένου στο οποίο πληκτρολογούμε τη βαθμολογία.

Label2 είναι η ετικέτα κάτω από το πλαίσιο κειμένου.

 

 

Μετά την σύνδεση των πλακιδίων θα εκκινήσετε τον emulator επιλέγοντας Connect -> Emulator όπως φαίνεται παρακάτω ώστε να τρέξει η εφαρμογή.

 

 

 

Στις επόμενες 2 εικόνες, φαίνεται η εφαρμογή όταν θα τρέξει μέσα από τον προσομοιωτή και το αποτέλεσμα που θα προκύψει όταν πληκτρολογήσουμε τον αριθμό 9.

 

Δοκιμάστε να πληκτρολογήσετε διάφορα νούμερα, μικρότερα του 9. Τι παρατηρείτε;

……………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Φύλλο εργασίας 2

 

Δραστηριότητα 1

Συχνά παίρνουμε αποφάσεις σύμφωνα με τις οποίες υποχρεωτικά πρέπει να κάνουμε κάτι ανάλογα με αν αυτό που εξετάζουμε είναι αληθές ή όχι.

Παράδειγμα:

  • Αν το φανάρι είναι κόκκινο θα περιμένω, αλλιώς θα περάσω απέναντι.

Γράψτε 1 παράδειγμα από την καθημερινή σας ζωή, στο οποίο καλείστε να πάρετε 2 διαφορετικές αποφάσεις ανάλογα με την τιμή μιας συνθήκης.

 

………………………………………………………………………………………………

 

Σημειώστε παρακάτω, ποια είναι η συνθήκη, και ποιές είναι οι 2 διαφορετικές εντολές.

Συνθήκη:…………………………………………………………………………………

Εντολή1:…………………………………………………………………………………

Εντολή2:…………………………………………………………………………………

 

 

Δραστηριότητα 2

Θα αλλάξουμε το πρόγραμμα από το προηγούμενο φύλλο εργασίας ώστε αν δώσουμε βαθμολογία μεγαλύτερη του 4.5 να εμφανίζει το μήνυμα ‘Πέρασες την τάξη’ αλλιώς θα εμφανίζει το μήνυμα ‘Μετεξεταστέος’.

 

Αν (βαθμολογία > 4.5) τότε γράψε ‘Πέρασες την τάξη’ αλλιώς γράψε ‘Μετεξεταστέος’.

 

Μπες στην ιστοσελίδα http://ai2.appinventor.mit.edu/. Θα φορτώσει αυτόματα το project της εφαρμογής. Στο οπτικό κομμάτι δεν θα γίνει καμία αλλαγή. Οι αλλαγές αφορούν τον προγραμματιστικό μέρος της εφαρμογής και γι’ αυτό θα πλοηγηθείτε στον Block editor.

 

 

 

 

 

 

Αφαιρέστε όλη τη δομή απλής επιλογής (όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα).

 

 

 

 

 

Τοποθετήστε τα παρακάτω πλακίδια:

 

Προσθέστε το μήνυμα ‘Πέρασες την τάξη’ και ‘Μετεξεταστέος’ στα κατάλληλα πλακίδια.

 

 

Μετά την σύνδεση των πλακιδίων θα εκκινήσεις τον emulator επιλέγοντας Connect -> Emulator όπως φαίνεται παρακάτω ώστε να τρέξει η εφαρμογή.

 

 

 

 

 

 

 

Δοκιμάστε να πληκτρολογήσετε διάφορα νούμερα, μικρότερα του 4.5 ή μεγαλύτερα του 4.5. Τι παρατηρείτε;

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………