Przebieg lekcji:

Lekcja 1: Wprowadzenie do zmiennych, nauka zastosowania zmiennych w aplikacji (45 min).

Lekcja 2: Wykorzystanie zmiennych w aplikacji Blockly, programowanie własnych pomysłów (45 min).

LEKCJA 1

Wprowadzenie do zmiennych.

Wstęp: wprowadzimy ucznia w pojęcie zmiennej, zaprezentujemy jak można zmieniać zmienną, jakie bloczki są odpowiedzialne za zmienne. Przeprowadzimy sporo ćwiczeń praktycznych, które w łatwy i przyjazny sposób pozwolą się zaznajomić uczniom z tą tematyką.

Zadanie dla uczniów:

●     przygotuj różnego koloru piłeczki/ opcjonalnie karteczki

●     postaw przed uczniami pudełko i zacznij wrzucać do niego piłeczki zaczynając od jednego z kolorów, następnie kolejny

●     w trakcje wykonywania czynności zapytaj: Ile piłeczek jest w środku?

●     uczniowie będą podawać różne liczby, zapytaj ich: Ile piłeczek było już w pudełku przed wrzuceniem?

●     na tablicy zanotuj w punkcie pierwszym “wartość początkową” i objaśnij uczniom, że jest to ilość piłek znajdująca się w pudełku przed rozpoczęciem naszej zabawy

●     zapytaj: Czy wartość początkowa może wynosić 0? i co to oznacza w naszym przypadku (pudełko było puste)

●     wyciągnij raz jeszcze wszystkie piłeczki, pokaż że pudełko jest puste i zapytaj ile wynosi wartość początkowa (spodziewana odpowiedź = 0)

●     ponownie wrzucaj piłeczki i poproś, aby uczniowie liczyli na głos ile piłeczek jest już w pudle

●     zadaj pytanie: Czy ilość piłeczek w pudełku się zmienia?

●     zanotuj na tablicy w punkcie drugim “zmienne” i wyjaśnij, że teraz są to nasze piłeczki

●     kolejne pytanie skierowane do uczniów: Co może być naszymi zmiennymi? (naprowadź uczniów, że mogą to być dowolne przedmioty, ale również i liczby)

●     wrzuć wszystkie piłki do pudełka i poproś, aby zgadli jaki kolor piłeczki zostanie wyciągnięty

●     jaką mają pewność, że będzie teraz kolor żółty?

●     co musieliby zrobić, aby mieć pewność, że teraz będzie żółty? (naprowadź uczniów, że może dobrym rozwiązaniem byłoby przygotowanie takiej ilości pudełek, ile jest kolorów i wrzucać piłeczki w danym kolorze tylko do jednego pudełka)

●     w punkcie trzecim na tablicy zapisz “rodzaje zmiennych”, co oznacza, że takich pudełek może być wiele i to będą nasze rodzaje.

Zaprezentujemy teraz uczniom jak to działa w aplikacji Blockly. Przygotuj wcześniej krótki program dla Dasha i Dota. Prezentując ekran tabletu pokazuj, jak zmienna np. ”pomarańcza” ulega zmianie i co się dzieje, jak zmienia swoją wartość.

Po takiej prezentacji pokaż uczniom, że nasze pudełka w programie to odpowiednie owoce, np. banany, czereśnie itp. Ilość piłek w naszych pudełkach to wartość liczbowa odpowiadająca w danym momencie konkretnemu owocu. Podkreśl, że może ona ulegać zmianie, tak jak ilość piłek w pudełkach.

Po przeprowadzonym wstępie otwórz prezentację "Wprowadzenie do zmiennych". Użyj tej prezentacji jako pomocy w uświadomieniu uczniom czym są zmienne i jak można je wykorzystać. Uczniowie mogą uznać za przydatne podzielenie się na grupy, aby łatwiej było korzystać z tabletów. W ten sposób będą mogli otworzyć i sprawdzić każdy z nowych bloków pojawiających się w prezentacji.

Poniżej propozycja opisu poszczególnych slajdów i zwrócenie uwagi na istotne elementy.

Slajd 2 - Czym jest zmienna:

Podkreśl koncepcję, że zmienna jest rodzajem pojemnika do przechowywania - czymś jak pudełko. Można do niego wkładać i wyciągać z niego różne przedmioty, ale żeby dowiedzieć się, co jest w środku, trzeba je otworzyć i spojrzeć do wnętrza. Zmienna przyjmuje rożne wartości, w naszym przypadku to była różna liczba piłek. Zmiennych w programie może być kilka. tak jak naszych pudełek.

Slajd 3 - Dlaczego warto używać zmiennych:

Każdy punkt tego slajdu zostanie wyjaśniony bardziej szczegółowo w dalszej części prezentacji. Upewnij się, że uczniowie rozumieją, że ich kod (program) powinien być łatwy do odczytania i edytowania nie tylko przez nich samych, ale również przez innych uczniów. Inni uczniowie powinni być w stanie spojrzeć na ich kod i zrozumieć to, co próbują zrobić. To jest właśnie to, co robią dobrzy programiści! Można przyrównać uczniom, że rozsypane piłki zajmują więcej miejsca, niż powkładane do pudełka.

Slajd 4 - Zmienne w aplikacji Blockly - wartość początkowa i rodzaje zmiennych

Ustawianie zmiennej: Pomyśl o tym w ten sposób: Nie wiem, co jest w pudełku. Ktoś powie Ci, że włożył 3 klocki do pudełka. Co znajduje się teraz w pudełku? Nie wiesz! Dlatego zawsze trzeba określić wartość początkową każdej zmiennej używanej w aplikacji "Blockly". Wartość początkowa nie zawsze musi mieć wartość 0. W aplikacji Blockly można ustawić 5 rożnych zmiennych, które odpowiadają różnym rodzajom owoców.

Slajd 5, 6 - Zmienne w aplikacji Blockly - ustawianie zmiennych

Ustawianie zmiennej: zwróć uwagę uczniów, że są różne możliwości zmiany wartości zmiennej poprzez ustawienie: konkretnej liczby, wartości innej zmiennej (czyli np. kiedy banany = pomarańcze), wartości losowej (czyli rzut kostką) oraz konkretnej reakcji Dasha.

Slajd 7, 8 - Zmienne w aplikacji Blockly - zmienianie zmiennej

Ilość piłek w naszym pudełku można zmieniać dodając piłkę, odejmując piłkę, mnożąc ilość piłek w pudełku lub dzieląc je; na slajdzie widać wartości po konkretnej zmianie.

Slajd 9 - Zmienne w aplikacji Blockly – zapętlanie zmiennych

Utworzenie pętli ze zmiennymi: Wyraźnie podkreśl, że pętla "Dopóki" (Repeat while) oznacza "Wykonuj czynności określone w pętli, dopóki warunek nie zostanie spełniony." W tym przypadku warunkiem jest "zmienna pomarańcza mniejsza niż 5." Oznacza to, że kod w pętli będzie wykonywany tak długo [dopóki], aż zmienna pomarańcza osiągnie wartość 5.

Uruchom program z uczniami, odliczając zmienną i generując sygnał dźwiękowy przy rozpoczęciu każdej pętli. Zapisz liczbę na tablicy dla każdej pętli.

Rozwiązanie: sygnał dźwiękowy zabrzmi 5 razy w trakcie realizacji programu:

●      Zmienna „pomarańcza” równa 0.

●      Dźwięk, zmienna „pomarańcza” równa 1.

●      Dźwięk, zmienna „pomarańcza” równa 2.

●      Dźwięk, zmienna „pomarańcza” równa 3.

●      Dźwięk, zmienna „pomarańcza” równa 4.

●      Dźwięk, zmienna „pomarańcza” równa 5.

●      Zmienna „pomarańcza” nie jest już większa od 5 tylko równa jej. Stop!

Porozmawiaj z uczniami o tym, dlaczego zmienna może być przydatna w tej sytuacji.

●      Co stanie się, jeśli masz wiele pętli powtarzanych 5 razy i nagle chcesz je wszystkie powtórzyć 6 razy? Trzeba by zmienić liczbę we wszystkich tych pętlach. Jeśli zamiast tego użyjesz zmiennej, to wystarczy po prostu zmienić wartość zmiennej w jednym miejscu i zadanie wykonane! To łatwe!

Slajdy 10, 11 - Zmienne w aplikacji Blockly – na przykładzie

Przykład wzorca: Jeżeli używasz tego przykładowego wzorca w charakterze wzorca wprowadzającego, zwróć uwagę uczniów, że ten program jest wzorcem dźwięków i mrugnięć użytym uprzednio. Uruchom program z uczniami, aby utrwalić ich zrozumienie działania pętli. Zapisz wyniki pierwszych kilku pętli na tablicy.

Przykładowa tabela:

Porozmawiaj z uczniami o tym, jak wykonaliby zadanie bez zmiennych. Program musiałby wyglądać następująco:

Oznacza to długie kodowanie. Natomiast dzięki zmiennym program stanie się o wiele krótszy i dużo łatwiejszy do odczytania. Kiedy używasz zmiennych, inna osoba może łatwo zobaczyć, co dzieje się w programie i dokonać zmian w jego strukturze.

Ćwiczenie uzupełniające:

1.    Podziel klasę na grupy cztero- lub pięcioosobowe.

2.    Rozdaj każdej grupie po dwa pudełka oraz karty pracy z kodami aplikacji "Blockly", a także kilka przedmiotów, które będą służyć do zliczania (np. spinacze, karteczki, piłeczki, nakrętki).

3.    Uczniowie będą pracować z otrzymanymi kartami pracy, przy czym:

●      Jeden lub dwóch uczniów w grupie będzie trzymać pudełko oznaczające daną zmienną (pomarańcza, banan, itp.).

●      Jeden z uczniów będzie odczytywać innym kod aplikacji "Blockly".

●      Jeden z uczniów będzie udawać robota Dash i wykonywać kod.

●      Pozostali uczniowie analizują kod programu krok po kroku.

4.      Poinstruuj uczniów, aby zamieniali się rolami i kartami pracy.

LEKCJA 2

Zadania programistyczne.

Kiedy uczniowie rozumieją już, co oznaczają zmienne i jak można je wykorzystać w aplikacji Blockly, zacznijmy kolejne zajęcia od zabawy przypominającej te zasady. W zabawie będzie uczestniczyć cała klasa.

Zabawa nr 1.   Zadania dla uczniów:

●     wyznacz z klasy osobę, która będzie pierwszą zmienną

●     wyznacz z klasy osobę, która będzie drugą zmienną

●     wyznacz w klasie osobę, która będzie poruszać się jak robot, zgodnie z programem

●     wyświetl kod programu tak, aby cała klasa mogła go analizować wspólnie (dwie propozycje kodów do zabawy są dostępne w załączniku Zabawa nr 1 – przykładowe kody)

●     uczniowie stają przy tablicy i oznaczają symbolami swoje zmienne, uczeń-robot jest przed tablicą

●     osoby reprezentujące zmienne mają za zadanie zapisywanie kolejno swoich wartości za każdym razem, gdy ulegnie ona zmianie

 Przykład 1                                                               Przykład 2

Uwaga: w przykładzie 2 obrót w prawo nigdy nie będzie wykonywalny, ponieważ nigdy wartość pomarańczy nie będzie większa od wiśni. Pozostawmy to uczniom do odkodowania.

Zabawa nr 2. Zadania dla uczniów:

Poproś uczniów o zapisanie poniższych kodów w aplikacji i przetestowanie, jaki będzie efekt działania robota. Po sprawdzeniu wszystkich kodów, omów z uczniami, jak działały roboty (jakie czynności wykonywały, ile razy je powtarzały). Na koniec poproś o stworzenie własnego kodu z wykorzystaniem zmiennych i zaprezentowanie pracy robota/robotów na forum klasy.

Poniższe przykłady możesz pobrać z załącznika Zabawa nr 2 – przykładowe kody.

Kod 1                                                                       Kod 2

Dźwięk “1” będzie dowolnym dźwiękiem wgranym przez ucznia.

Kod 3