Omet navegació

Activitats 3.1

ACTIVITAT 3.1.1 Aprenem i inventem jocs nous

Sabers del currículum

3.1 Resolució de processos mitjançant algorísmica i representació amb diagrames de flux. [E]

Sabers concretats

  • Descomposició d’un procés en fases simples i recursives com a estratègia de resolució. [ESS]
  • Comprensió i elaboració d’algorismes de situacions quotidianes en forma de llenguatge natural.
  • Reconeixement i aplicació de les estructures algorísmiques bàsiques (seqüencial, condicional, iterativa). [ESS]
  • Interpretació d'algorismes a partir de la seva representació gràfica. [ESS]

Justificació de la proposta

Amb l’objectiu de crear en l’alumnat l’autoimatge d'individus capaços d’imaginar i crear solucions reals a problemes reals, el bloc de sabers Pensament computacional, programació i robòtica ofereix un recull de coneixements i habilitats que tenen a veure amb la manera com en l’àmbit de la pràctica de la informàtica, la tecnologia i la robòtica s’aborda l’estructuració i la codificació de procediments perquè un sistema o dispositiu determinat actuï de manera eficient en la resolució d’un problema.

Aquesta activitat pretén promoure una reflexió activa sobre com s’hauria d’afrontar la descripció, la interpretació i el disseny de solucions a problemes informàtics, fent ús d’algorismes, diagrames de flux i tècniques de programació aplicades de manera creativa. Alhora, es busca anar més enllà de l’aprenentatge merament tècnic, per fomentar una visió ètica, crítica i no estereotipada de la informàtica, la programació i la robòtica com a eines per comprendre i transformar la realitat.

Descripció de l’activitat

Aquesta activitat convida l’alumnat a reflexionar sobre com es pot explicar i representar de manera esquemàtica en forma d’algorismes les regles i instruccions de jocs de taula senzills. Es pretén que l’alumnat entengui com aquestes instruccions sovint es basen en estructures condicionals (que depenen de situacions o resultats propis del context del joc) i en estructures iteratives (seqüències que es repeteixen en cada torn fins que un dels jugadors o de les jugadores guanya).

Es vol fer èmfasi en què, amb poques accions bàsiques, tan simples i entenedores com sigui possible, organitzades de manera coherent, n’hi ha prou per descriure fidelment el reglament i les instruccions d’un procediment. S’introdueix la representació esquemàtica o gràfica (en forma de diagrama de blocs) dels procediments explicats d’aquesta manera.

En aquesta fase no es busca la resolució de problemes pròpiament dita, sinó l’estructuració en forma d’algorisme de processos ja coneguts i integrats, amb l’objectiu de comprendre les estructures algorísmiques i el seu ús funcional. Posteriorment, l’alumnat podrà transferir aquests coneixements a la ideació i codificació de procediments per resoldre problemes reals.

És important determinar els blocs bàsics que es poden fer servir per construir l’algorisme, per poder:

  • facilitar el pas progressiu cap a la codificació formal, en la qual l’alumnat també trobarà una sèrie concreta de blocs o d’instruccions estàndard en un entorn concret de programació;
  • delimitar i consensuar el nivell de complexitat de les accions bàsiques en les quals volem descompondre el problema, i
  • materialitzar-los en forma de peces físiques manipulables per afavorir dinàmiques de “pensar amb les mans” i de treball en equip.

L’activitat s’estructura de manera progressiva, començant per la interpretació d’algorismes a partir de la seva representació gràfica i continuant amb l’elaboració d’algorismes de situacions quotidianes en llenguatge natural. A partir d’aquí, l’alumnat reconeix i aplica les estructures algorísmiques bàsiques —seqüencial, condicional i iterativa— per acabar descomponent processos en fases simples i recursives com a estratègia de resolució.

Detall de l’activitat

1. Juguem una partida?

Objectius

  • Interpretar un algorisme a partir de la seva representació gràfica i seguir el procediment descrit per obtenir un resultat o una experiència lúdica.
  • Comprendre i elaborar un algorisme de joc en forma de llenguatge natural perquè persones no familiaritzades amb el llenguatge algorítmic comprenguin la mecànica del joc.
  1. Et proposem fer una partida de dos jugadors a un joc de taula. Necessitaràs el Tauler de la Figura 1, dues fitxes diferents —una per a cada jugador— i un dau. Per jugar, segueix l’algorisme de la Figura 2. Sort, i que guanyi el millor!

    Figura 1. Tauler Figura 2. Algorisme
    Tauler

    Recomanacions

    • Cal incidir en el fet de respectar l’algorisme al peu de la lletra.

    • Les idees fora del guió que l’alumnat pugui tenir s’anoten com a suggeriment per a una futura millora.

    • Es busca identificar els avantatges i inconvenients de descriure un procediment en forma d’algorisme.

      Observacions
      L’activitat també permet treballar els sabers generals següents de Tecnologia: 2.1 Ús del vocabulari tècnic apropiat. Desenvolupament de les habilitats bàsiques de comunicació interpersonal. Ús adequat de pautes de conducta pròpies de l’entorn virtual. [G]

  2. Redacta un text amb les instruccions del joc per a algú que no hi hagi jugat mai.

    Recomanacions

    • Cal evitar les transcripcions de l’algorisme en estil directe

    • Es recomana seguir l’estructura típica del manual d’instruccions d’un joc: material, objectiu del joc, preparació, mecànica del joc, condicions de victòria.

    • Es busca identificar les diferències entre llenguatge natural i llenguatge algorísmic. 

      Observacions

      L’activitat també permet treballar els sabers generals següents de Tecnologia:
      2.1 Ús del vocabulari tècnic apropiat. Desenvolupament de les habilitats bàsiques de comunicació interpersonal. Ús adequat de pautes de conducta pròpies de l’entorn virtual. [G]
      2.4 Utilització d’eines digitals per a l’elaboració, la publicació i la difusió de documentació tècnica i informació multimèdia relativa a projectes. [G]   

  3. Substitueix en l’algorisme el bloc
    Bloc
    per una combinació d’aquests blocs:
    Algorisme

    Recomanacions

    • Se’n pot fer la validació plantejant contraexemples en què l’algorisme no funcioni o mitjançant l’exemple de la taula de veritat d’una funció NOT d’una sola variable.

    • Es busca integrar que un algorisme ha de funcionar per a tot l’espectre de casos possibles. 

      Observacions

      L’activitat també permet treballar els sabers generals següents de Tecnologia:
      1.1 Aplicació d’estratègies, tècniques i marcs de resolució de problemes en diferents contextos i les seves fases. [G]
      2.1 Ús del vocabulari tècnic apropiat. Desenvolupament de les habilitats bàsiques de comunicació interpersonal. Ús adequat de pautes de conducta pròpies de l’entorn virtual. [G]
      2.4 Utilització d’eines digitals per a l’elaboració, la publicació i la difusió de documentació tècnica i informació multimèdia relativa a projectes. [G]

2. Atrapa’m si pots

Objectius

  • Descompondre la descripció en llenguatge natural d’un joc de taula en fases simples, condicionals i recursives per descriure’n el funcionament.
  • Caracteritzar les diferents fases del desenvolupament i les normes d’un joc de taula en termes de blocs d’accions bàsiques predeterminades.
  • Representar l’algorisme de joc en forma de diagrames de flux per descriure i preparar per a la codificació en entorns de programació.
  • Avaluar i validar l’algorisme dissenyat per a diferents escenaris possibles en el desenvolupament de la dinàmica del joc.

Tauler

El joc Atrapa’m si pots és per a dos jugadors, en un tauler com el de la Figura 1. El jugador A comença a la casella 1 i va cap a la dreta, mentre que el jugador B comença a la 18 i va cap a l’esquerra. En cada torn, els jugadors llancen un dau i avancen segons el resultat.

El joc s’acaba quan un dels jugadors cau exactament a la mateixa casella que l’altre i  “l’atrapa”. Si un jugador sobrepassa la posició de l’adversari, canvia de direcció en el torn següent i avança cap a ell.

  1. Construeix el diagrama de blocs de l’algorisme de les instruccions del joc, combinant aquests blocs:
    Blocs

    Recomanacions

    • Es recomana fer jugar prèviament l’alumnat amb les instruccions en llenguatge natural, cosa que incideix en la importància de la comprensió lectora.

    • Es recomana fabricar els blocs en suport de paper o cartolina per fer que sigui una activitat manipulativa que permeti revisar opcions i prototips de manera més intuïtiva i menys abstracta, i també facilitar una discussió en equip. 

      Observacions

      L’activitat també permet treballar els sabers generals següents de Tecnologia:
      1.1 Aplicació d’estratègies, tècniques i marcs de resolució de problemes en diferents contextos i les seves fases. [G]
      2.1 Ús del vocabulari tècnic apropiat. Desenvolupament de les habilitats bàsiques de comunicació interpersonal. Ús adequat de pautes de conducta pròpies de l’entorn virtual. [G]
      2.4 Utilització d’eines digitals per a l’elaboració, la publicació i la difusió de documentació tècnica i informació multimèdia relativa a projectes. [G]

  2. Jugant ens adonem que, de vegades, els jugadors fan una tirada de dau que els fa avançar fora dels límits del tauler i no poden continuar avançant. Hi ha dues opcions per solucionar aquest problema:
    1. Que no avancin cap casella i perdin el torn.
    2. Que arribin fins al límit del tauler i prou.

    Completa el diagrama de blocs de l’algorisme de les instruccions del joc per a cadascun dels casos anteriors, combinant aquests blocs, quan calgui.

    Recomanacions

    • Es planteja aquest apartat com una activitat d’ampliació.

    • Es pot convidar l’alumnat a incorporar qualsevol nova norma, millora o variant del joc que vulguin fer.

      Observacions

      L’activitat també permet treballar els sabers generals següents de Tecnologia:
      1.1 Aplicació d’estratègies, tècniques i marcs de resolució de problemes en diferents contextos i les seves fases. [G]
      2.1 Ús del vocabulari tècnic apropiat. Desenvolupament de les habilitats bàsiques de comunicació interpersonal. Ús adequat de pautes de conducta pròpies de l’entorn virtual. [G]
      2.4 Utilització d’eines digitals per a l’elaboració, la publicació i la difusió de documentació tècnica i informació multimèdia relativa a projectes. [G]

ACTIVITAT 3.1.2 Pensament computacional

Sabers del currículum

3.1 Resolució de processos mitjançant algorísmica i representació amb diagrames de flux. [E]

 Sabers concretats

  • Descomposició d’un procés en fases simples i recursives com a estratègia de resolució. [ESS]
  • Comprensió i elaboració d’algorismes de situacions quotidianes en forma de llenguatge natural.
  • Reconeixement i aplicació de les estructures algorísmiques bàsiques (seqüencial, condicional, iterativa). [ESS]
  • Interpretació d'algorismes a partir de la seva representació gràfica. [ESS]

Concreció proposada per a: 1r d’ESO

Justificació de la proposta

Com a introducció a les tècniques de programació i a conceptes com els llenguatges de programació, les funcions o el debugging, aquesta activitat busca evidenciar la necessitat de totes elles per portar a terme una tasca unplugged (desconnectada) en la qual la claredat de les instruccions és la clau (igual que passa amb un robot o qualsevol procés automatitzat).

Descripció de l’activitat

Per parelles, l’alumnat se situa en el rol d’una persona que programa un robot i en el de robot. L’objectiu és que l’alumnat que fa de robot construeixi piles de gots amb disposicions específiques (les determinades per la persona amb el rol de programador) només amb l’ús de símbols i sense poder parlar. En l’activitat s’evidenciarà la necessitat de seqüenciar bé les instruccions, la utilitat de fer servir funcions i el procés de millora (debugging) quan el resultat no és l’esperat. Es tracta d’una activitat inspirada en d’altres de similars que es poden trobar a molts espais de recursos, com el portal de Pensament Computacional del Departament d’Educació (Activitat Gots).

Detall de l’activitat

Cal portar a classe gots reutilitzables (prou perquè cada parella en pugui utilitzar uns 15-20).

  1. Fem parelles.
    Component 1: programador
    Component 2: braç robòtic
    Activitat: el programador ha d’escriure un codi perquè el braç robòtic construeixi una torre de gots (la que decideixi el programador o la que donem nosaltres) només llegint el codi (i sense parlar).
  1. Comprovem si s’ha construït la torre que teníem en ment.
    En el cas que no: potser el nostre codi no funciona gaire bé o no hem escrit bé l’ordre de les instruccions. Podem revisar l’ordre de les instruccions i millorar-ne la seqüenciació, si escau (podem introduir aquí el concepte de depuració).
    En el cas que sí: el codi utilitzat i com hem escrit les instruccions semblen correctes, però ens preguntem: què passaria si el programador ha de programar un altre braç (un altre alumne o alumna de classe que ha fet de braç robòtic)? I si un altre programador (un altre alumne o alumna que ha fet de programador i que ha utilitzat el seu propi codi) ha de programar el mateix braç?
  2. Consensuem un codi entre tots. Per exemple:

 ⬆️ = Agafar el got
 ⬇️ = Deixar el got
 ➡️ = Moure ½ amplada del got endavant
 ⬅️ = Moure ½ amplada del got enrere
 ↩️ = Girar el got cap per avall

 Tornem a escriure les nostres instruccions i les passem a un altre braç robòtic de la classe. En principi tots ens hauríem d’entendre, perquè comprenem el codi de la mateixa manera.

  1. Què passaria si fem una construcció amb gots en què hem de fer vuit piles de gots i girar i desplaçar els gots en aquestes piles? Hauríem d’escriure un codi molt llarg i repetir moltes vegades les mateixes fletxes.

    Aquí podem introduir conceptes com la iterativitat i repetir la revisió del codi en el cas que el resultat no sigui l’esperat, per emfatitzar la necessitat de detectar errors i depurar els processos.

 Recomanacions

El treball amb l’alumnat pot ser més o menys guiat (donant les propostes de torres, aportant ja un codi de programació en lloc que el proposi l’alumnat, etc.). Mentre les parelles treballen, podem anar passant pels grups i anar detectant errors comuns (mala seqüenciació, error en el punt de partida del got, etc.).

Més enllà d’aconseguir que es construeixin les torres de forma correcta, hem de treballar amb l’alumnat reflexions sobre la rellevància de tenir un llenguatge inequívoc, que sigui comú en tots els programadors i que sigui comprensible per a la màquina (braç robòtic).

El treball que es fa amb els gots no hauria de fer-los malbé, amb la qual cosa aquest material pot ser utilitzat en sessions i cursos posteriors.

Creat amb eXeLearning (Finestra nova)