Ingrid Nagyová. Východiska Algoritmizace a programování Náročná oblast Rozvoj myšlení, abstrakce, představivosti apod. Exaktnost Jasnost a srozumitelnost.

Prezentace na téma: "Ingrid Nagyová. Východiska Algoritmizace a programování Náročná oblast Rozvoj myšlení, abstrakce, představivosti apod. Exaktnost Jasnost a srozumitelnost."— Transkript prezentace:

1 Ingrid Nagyová

2 Východiska Algoritmizace a programování Náročná oblast Rozvoj myšlení, abstrakce, představivosti apod. Exaktnost Jasnost a srozumitelnost vyjadřování → nezájem studentů, ztráta motivace apod. 26.9.2016 DidactIG 2014 2

3 Východiska Algoritmizace a programování Pro studenty Pedagogické fakulty OU Obor Informační technologie ve vzdělávání Programování není prioritou Seznámit s principy Metodika výuky algoritmizace a programování Možnosti práce s žáky na školách Motivace, pestrost a nápaditost výuky, její logická výstavba 26.9.2016 DidactIG 2014 3

4 Předchozí znalosti Bakalářské studiu Základy algoritmizace a programování v Pascalu (prostředí Delphi) Seznámení s jazykem Logo – Imagine, Scrach Základy objektově orientovaného programování Navazující magisterské studiu Objektově orientované programování – Java 26.9.2016 DidactIG 2014 4

5 Důvody výuky algoritmizace Algoritmizace – základní myšlenka informatiky o Ve všech fázích vývoje software o Ve fázi využitelnosti software – pro učitele nezbytné Algoritmický přístup Principy fungování počítače Správa paměti Základní programové struktury apod. o → žák zažívá pocit, že ho počítač „poslouchá“ 26.9.2016 DidactIG 2014 5

6 Důvody výuky algoritmizace Uplatnění v praktickém životě o Čtení návodů a orientaci v nich, formulace vlastních návodů o Rozvoji vlastních schopností a dovedností – trénink inteligence, myšlení apod.; o Při volbě povolání – znalost programátorské práce může ovlivnit výběr povolání. RVP ZV o Informatika – „rozvíjet schopnost formulovat svůj požadavek a využívat při interakci s počítačem algoritmické myšlení“ o Matematika – seznamovat s „písemnými algoritmy početních operací“ 26.9.2016 DidactIG 2014 6

7 LEGO Mindstorms Robotická stavebnice o Centrální jednotka – robotická kostka o Pohyb - servomotory o Komunikace s vnějším prostředím – senzory Ultrazvukový – vzdálenost Zvukový – detekce zvuku, generátor zvuku Tlakový – tlak, zmáčknutí Světelný - barevnost 26.9.2016 DidactIG 2014 7

8 LEGO Mindstorms Programování o Příkazy v robotické kostce o Programové prostředí NXT-G – ikonický jazyk o Java Vývojové prostředí – například Eclipse LeJOS NXT software Firmware pro robotickou kostku 26.9.2016 DidactIG 2014 8

9 Výuka s LEGO Mindstorms Základní myšlenka Vazba programové struktury ↔ činnosti robota Opakování ↔ pohyb robota, servomotory Podmíněné opakování ↔ pohyb robota, dokud nenarazí na překážku – servomotory + tlakový senzor Větvení ↔ reakce na vnímání senzorů Vícecestné větvení ↔ detekce tlačítek na robotické kostce 26.9.2016 DidactIG 2014 9

10 Výuka s LEGO Mindstorms Předpoklady výuky Programování v jazyce Java Základní znalosti a dovednosti v práci v prostředí Eclipse Znalost deklarace a inicializace proměnných; Znalost základů objektově orientovaného programování – deklarace tříd, vytváření objektů, atributy a metody tříd Instalace potřebného software Propojení robota s počítačem – Bluetooth nebo kabel 26.9.2016 DidactIG 2014 10

11 Návrh výuky Lekce 1: Cyklus For, servomotory Lekce 2: Cyklus While, dotykový senzor Lekce 3: Cyklus Do-While, zvukový senzor Lekce 4: Podmínka If, ultrazvukový senzor Lekce 5: Příkaz Switch, tlačítka na kostce Lekce 6: Pole, světelný senzor 26.9.2016 DidactIG 2014 11

12 Příklady k lekcím Lekce 1 Pohyb po n-úhelníku Pohyb po kruhu – nepřesnost Pohyb střídavě vpřed a vzad, přerušovaný pohyb apod. Společný pohyb více robotů 26.9.2016 DidactIG 2014 12

13 Příklady k lekcím Lekce 2 a 3 Pohyb vpřed, dokud nenarazí na překážku Pohyb vpřed, dokud nezazní zvukový signál Opakovaná změna pohybu při vnímání nějakého senzoru 26.9.2016 DidactIG 2014 13

14 E-learningová podpora Kurz na adrese http://kik.osu.cz/moodlehttp://kik.osu.cz/moodle Práce Zdeňka Marosze 9 kapitol Seznámení s LEGO Mindstorms – stavba robota Programování robota v Javě + instalace Lekce 1 až 6 Propojení LEGO WeDo se Scrachem 26.9.2016 DidactIG 2014 14

15 E-learningová podpora Struktura kapitol Motivační interaktivní prvek Cíle kapitoly Čas potřebný ke studiu Klíčová slova Výklad 26.9.2016 DidactIG 2014 15

16 E-learningová podpora Výukové materiály Ve variantě elektronické on-line knihy členěné do podkapitol Textové – ve formě PDF souboru Animovaný video tutoriál 26.9.2016 DidactIG 2014 16

17 Zkušenosti z výuky Předběžné V předmětech zaměřených na výuku informatiky Ukázka v prostředí NXT-G 26.9.2016 DidactIG 2014 17

18 Zkušenosti z výuky Výuka programování v Javě Studenti kombinovaného studia Závěrečný tutoriál – opakování Jeden robot + počítač – zobrazení přes dataprojektor Výuka od začátku Deklarace třídy – inicializace robota, metoda pro pohyb Cyklus For Podmíněné cykly + další podmíněné příkazy Závěrečný projekt 26.9.2016 DidactIG 2014 18

19 Zkušenosti z výuky Hodnocení Výuka od základů Robot jako motivační prvek Využití Javy do budoucna jako základní jazyk pro výuku programování Využití LEGO Mindstorms Požadavek trhu práce 26.9.2016 DidactIG 2014 19

20 Závěr Výhody o LEGO Mindstorms byly navrženy speciálně pro vzdělávání o Roboti jsou svoji stavbou blízcí člověku → řešení reálných situací o Řešení lze snadno zkontrolovat podle aktuálního chování robota o Části robota (kostka, servomotory, senzory) jsou přímo „provázané“ s jednotlivými algoritmickými strukturami (větvením, opakováním apod.) o S robotem vždy pracuje skupina studentů – podpora sociálních vztahů 26.9.2016 DidactIG 2014 20

21 Závěr Problémy Výuka finančně náročná Problém domácí přípravy studentů Skupinová práce přináší i problémy – někteří studenti pouze přihlíží, někdo se cítí hendikepován apod. Java jako základní jazyk pro výuku? 26.9.2016 DidactIG 2014 21 Děkuji za pozornost ingrid.nagyova@osu.cz