Τμημηατικός Ιεραρχικός Προγραμματισμός με την EasyLogo

Τμηματικός-Ιεραρχικός Προγραμματισμός Διαδικασίες στην Logo-like γλώσσα EasyLogo Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα διδακτικό σενάριο για μαθητές της E΄ Δημοτικού, στο οποίο διδάσκονται οι έννοιες του τμηματικού και ιεραρχικού προγραμματισμού στο προγραμματιστικό περιβάλλον της EasyLogo, μέσα από την κατασκευή μίας σειράς ανεμόμυλων

Οικονόμου Φώτιος 11/5/2014

Διδακτικό σενάριο για την μελέτη των εννοιών του τμηματικού και του ιεραρχικού

προγραμματισμού μέσα από το logo-like περιβάλλον της EasyLogo Σελίδα 2

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΤΜΗΜΑΤΙΚΟΣ-ΙΕΡΑΡΧΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ-

ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΣΤΗΝ ΓΛΩΣΣΑ EASYLOGO

1. ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Οι έννοιες του τμηματικού και του ιεραρχικού προγραμματισμού μέσα στο

οπτικό προγραμματιστικό περιβάλλον της logo-like γλώσσας EasyLogo. Η

περίπτωση της κατασκευής ενός συνόλου από ανεμόμυλους

2. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΧΡΟΝΙΚΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Η χρονική διάρκεια του διδακτικού σεναρίου υπολογίζεται στις 3 διδακτικές

ώρες.

3. ΕΝΤΑΞΗ ΤΟΥ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΣΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ

Το διδακτικό σενάριο σχετίζεται άμεσα τόσο με το Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο

προγράμματος Σπουδών (Δ.Ε.Π.Π.Σ.) για την Πληροφορική όσο και με την

διδασκαλία − πρόγραμμα σπουδών των νέων διδακτικών αντικειμένων που

έχουν εισαχθεί στα ολοήμερα δημοτικά σχολεία που λειτουργούν με Ενιαίο

Αναμορφωμένο Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα (ΕΑΕΠ) (ΦΕΚ 1139/ 28‐7‐2010).

Ειδικότερα, στη θεματική ενότητα «Προγραμματίζω και ελέγχω», αναμένονται

μεταξύ άλλων ως προσδοκώμενα αποτελέσματα να μπορούν οι μαθητές να

o Σχεδιάζουν, εφαρμόζουν και ανακαλύπτουν τους κανόνες σχεδίασης

βασικών γεωμετρικών σχημάτων

o να αντιλαμβάνονται την αναγκαιότητα και χρησιμότητα της δομής

επανάληψης και να τη χρησιμοποιούν για την κατασκευή των σχημάτων

τους

o να συντάσσουν διαδικασίες για τη δημιουργία σχημάτων και να

συνδυάζουν τις διαδικασίες για το σχεδιασμό σύνθετων σχεδίων

4. ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

Θεωρείται δεδομένο ότι οι μαθητές είναι εξοικειωμένοι με το περιβάλλον

ελεύθερης δημιουργίας της EasyLogo, γνωρίζουν τις εντολές κίνησης της

χελώνας, τις εντολές περιστροφής, την εντολή γεμίσματος με χρώμα και την

εντολή καθορισμού του πάχους του μολυβιού. Επίσης πρέπει να έχουν διδαχθεί

την εντολή επανάληψης (την οποία θα έχουν την ευκαιρία να εμπεδώσουν στο

παρόν σενάριο) και να γνωρίζουν ότι η λίστα των εντολών που συνθέτουν

θεωρείται και καταχωρείται ως διαδικασία. Απαιτείται οι μαθητές να έχουν

στοιχειώδεις γνώσεις γεωμετρίας (πως σχηματίζω απλά γεωμετρικά σχήματα,

πόσες μοίρες χρειάζεται να στρίψω για να δημιουργηθεί κάποια συγκεκριμένη

γωνία) τις οποίες θεωρούμε ότι κατέχουν τα παιδιά της Ε΄ Δημοτικού. Τέλος,

πρέπει να τους είναι γνωστή η χρήση από προηγούμενες τάξεις και ενός



λογισμικού εννοιολογικής χαρτογράφησης (π.χ. CmapTools) το οποίο θα τους

είναι απαραίτητο για την υλοποίηση του φύλλου εργασίας 1. Σε περίπτωση που

κάτι τέτοιο δεν ισχύει, μπορεί ο εκπαιδευτικός με επίδειξη να παρέχει στα

γρήγορα (καθώς δεν αποτελεί άμεσο στόχο του σεναρίου), τις απαραίτητες

πρακτικές γνώσεις στους μαθητές για την κατασκευή ενός εννοιολογικού χάρτη.

5. ΣΚΟΠΟΙ ΚΑΙ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Οι σκοποί του σεναρίου που αναπτύσσεται είναι δύο:

η αναγνώριση της σημασίας των τεχνικών του ιεραρχικού και του

τμηματικού προγραμματισμού για την ευκολότερη επίλυση προβλημάτων

(στο σενάριο για την κατασκευή ενός σύνθετου σχήματος-ανεμόμυλοι).

Η εξοικείωση των μαθητών του Δημοτικού με την αναλυτική και

συνθετική σκέψη μέσα από τη χρήση (ορισμό και κλήση) ιεραρχικά

δομημένων διαδικασιών

Οι σκοποί του διδακτικού σεναρίου μπορεί να αναλυθούν περαιτέρω σε

επιμέρους στόχους:

1. σε επίπεδο γνώσεων

Ο μαθητής μετά το τέλος της διαδικασίας θα πρέπει να είναι σε θέση:

να περιγράφει τις έννοιες του τμηματικού και του ιεραρχικού

προγραμματισμού σαν τεχνικές ανάπτυξης προγραμμάτων

να αναγνωρίζει τη σημασία της εντολής επανάληψης για την αποφυγή

δημιουργίας μακροσκελών προγραμμάτων

2. σε επίπεδο δεξιοτήτων


να επιλέγει τη δομή επανάληψης για τη δημιουργία απλών ή και

πολύπλοκων σχημάτων

Να σχεδιάζει ένα σπίτι στο προγραμματιστικό περιβάλλον,

χρησιμοποιώντας ως δομικά στοιχεία αφενός μία διαδικασία που να

απεικονίζει ένα παραλληλόγραμμο και αφετέρου μία άλλη διαδικασία

που να απεικονίζει ένα τρίγωνο (σκεπή)

Να σχεδιάζει ένα απλό γεωμετρικό σχήμα και κατόπιν με τη βοήθεια της

εντολής επανάληψης να το επαναλαμβάνει για τη δημιουργία πολλαπλών

στιγμιότυπων του αρχικού σχήματος

Να συνδυάζει διαδικασίες που έχει κατασκευάσει προηγουμένως για την

κατασκευή πιο πολύπλοκων διαδικασιών όσον αφορά το οπτικό τους

αποτέλεσμα

Να αναλύει ένα πρόβλημα σε επιμέρους απλούστερα

3. σε επίπεδο στάσεων


Να υιοθετεί τις τεχνικές του τμηματικού και ιεραρχικού

προγραμματισμού για την επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων με τον

υπολογιστή.



6. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ

Δεν εμπλέκονται ουσιαστικά άλλες γνωστικές περιοχές πλην της επιστήμης της

Πληροφορικής. Ωστόσο οι κατασκευές σχημάτων σε προγραμματιστικά

περιβάλλοντα προϋποθέτουν την ύπαρξη στοιχειωδών γνώσεων Γεωμετρίας.

7. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Η ιδέα του σεναρίου που θα περιγράψουμε είναι να μπορέσουν οι μαθητές να

κατασκευάσουν ένα σχήμα (σειρά από ανεμόμυλους) στο προγραμματιστικό

περιβάλλον της EasyLogo, αξιοποιώντας τις τεχνικές του τμηματικού και

ιεραρχικού προγραμματισμού.

1η διδακτική ώρα:

Ο εκπαιδευτικός δείχνει στους μαθητές την παρακάτω εικόνα (Εικόνα 1) και

αναφέρει ότι είναι προϊόν που σχεδιάστηκε με προγραμματισμό της χελώνας στο

περιβάλλον της EasyLogo. Στη συνέχεια τους ζητάει να συζητήσουν πως θα

μπορούσαν να γράψουν αυτό τον κώδικα σε θεωρητικό επίπεδο.

Εικόνα 1

Ο εκπαιδευτικός πρέπει να καθοδηγήσει τους μαθητές στο να σκεφτούν

αναλυτικά και να αποσυνθέσουν / αναλύσουν την εικόνα σε όλο και απλούστερα

δομικά στοιχεία. Αυτό μπορεί να χρειαστεί περισσότερα του ενός επίπεδα

ανάλυσης και θα σταματήσει εκεί όπου το κάθε δομικό στοιχείο θα είναι εύκολο να

περιγραφεί σε απλές εντολές σε EasyLogo (ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ).

Εναλλακτικά, αντί της συζήτησης μπορεί να εφαρμοστεί η τεχνική της

χιονοστιβάδας, όπου ο κάθε μαθητής θα κληθεί να καταθέσει γραπτώς την άποψή

του σχετικά με το ερώτημα που έχει τεθεί από τον εκπαιδευτικό (πως μπορώ να



γράψω κώδικα για τον σχηματισμό του σχήματος της εικόνας 1). Στη συνέχεια θα

συγκρίνει την άποψη που έχει διατυπώσει με εκείνη ενός από τους συμμαθητές

του, εντοπίζοντας κοινά σημεία, διαφορές κλπ. Η δραστηριότητα αυτή μπορεί να

επαναληφθεί μέσα σε ομάδες περισσότερων ατόμων και οι απόψεις της ομάδας

παρουσιάζονται στην ολομέλεια της τάξης, όπου γίνεται η σύνθεση των απόψεων

και εξάγονται τα συμπεράσματα. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού όλο αυτό το διάστημα

είναι καθοδηγητικός.

Επειδή το ακροατήριο είναι παιδιά Δημοτικού, τα οποία δεν έχουν αναπτύξει

επαρκώς τη δεξιότητα της αναλυτικής και συνθετικής σκέψης αλλά και για την

υποβοήθηση του εκπαιδευτικού για την περιγραφή στους μαθητές στη συνέχεια

των τεχνικών του ιεραρχικού και του τμηματικού προγραμματισμού και πως αυτές

πρόκειται να εφαρμοστούν για την υλοποίηση προγραμματιστικά στην Easylogo του

προβλήματος σχεδιασμού των ανεμόμυλων, επιχειρείται κατόπιν η οπτικοποίηση

του αποτελέσματος του προηγούμενου βήματος του διδακτικού σεναρίου. Για το

σκοπό αυτό οι μαθητές σε ομάδες των 2-3 ατόμων καλούνται να χρησιμοποιήσουν

στον υπολογιστή ένα πρόγραμμα εννοιολογικής χαρτογράφησης (το CmapTools,

δωρεάν διαθέσιμο στο σύνδεσμο http://cmap.ihmc.us/download/) για να

καταλήξουν αλλά και να βοηθηθούν στη συνέχεια (για τη δημιουργία του

προγράμματος) για το πως το σχήμα της εικόνας 1 αναλύεται σε απλούστερα

δομικά στοιχεία. Παραδίδεται λοιπόν στους μαθητές το φύλλο εργασίας 1. Το

φύλλο αυτό ζητά από τους μαθητές τη συμπλήρωση ενός εννοιολογικού χάρτη, ο

οποίος έχει κατασκευαστεί ήδη από τον εκπαιδευτικό (μόνο ως προς τη βασική του

έννοια). Επίσης ο εκπαιδευτικός έχει ετοιμάσει αρχεία εικόνων και κειμένων

(οδηγίες για τα αντίστοιχα σχήματα που απαρτίζουν την εικόνα 1) τα οποία θα τα

επισυνάψουν οι μαθητές στις κατάλληλες έννοιες στον εννοιολογικό χάρτη. Μέσα

από τη δραστηριότητα του φύλλου εργασίας 1 αναμένεται να επιτευχθεί ο

τελευταίος στόχος σε επίπεδο δεξιοτήτων. Σε περίπτωση που οι μαθητές δεν είναι

εξοικειωμένοι με το προγραμματιστικό περιβάλλον CmapTools, ο εκπαιδευτικός με

επίδειξη αναλαμβάνει να τους βοηθήσει στο πως προσθέτει κάποιος έννοιες και

συνδέσμους σε έναν εννοιολογικό χάρτη.

Κατόπιν, χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των μαθητών ο εκπαιδευτικός με

διάλεξη εξηγεί στους μαθητές του, ότι κάθε έννοια στον εννοιολογικό χάρτη

αποτελεί και ένα τμήμα προγράμματος-διαδικασία για την κατασκευή των

ανεμόμυλων (ΤΜΗΜΑΤΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ) και ότι πρέπει τα προγράμματα-

διαδικασίες να κατασκευαστούν με συγκεκριμένη σειρά σύμφωνα με την ιεραρχία

που υπάρχει στον χάρτη αλλά από κάτω προς τα πάνω (down-top) (ΙΕΡΑΡΧΙΚΟΣ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ). Μέσα από αυτή τη διάλεξη αναμένεται να επιτευχθεί ο

πρώτος στόχος σε επίπεδο γνώσεων.

Στο τέλος της 1ης διδακτικής ώρας, ο εκπαιδευτικός σπάει το τμήμα του (π.χ. 20

μαθητές) σε 2 ομάδες (των 10 ατόμων) και την κάθε ομάδα σε 4 υπο-ομάδες. Το

πλήθος (2-3 άτομα) και τη σύνθεση της κάθε υπο-ομάδας την ορίζει ο

εκπαιδευτικός λαμβάνοντας υπόψιν και την άποψη που έχει σχηματίσει για τις

δυνατότητες του κάθε μαθητή. Οι ομάδες αυτές θα διαγωνιστούν την 2η διδακτική

http://cmap.ihmc.us/download/



ώρα για το ποια θα είναι πιο γρήγορη για την υλοποίηση στην EasyLogo του

σχήματος της εικόνας 1.

2η διδακτική ώρα

Αφού έχουν καθοριστεί οι 2 ομάδες (π.χ. ΚΟΚΚΙΝΗ-ΠΡΑΣΙΝΗ ομάδα) και η

σύνθεση των αντίστοιχων υπο-ομάδων τους από την 1η διδακτική ώρα, αρχίζει η

σκυταλοδρομία!

Οι 2 ομάδες θα διαγωνιστούν στο ποια είναι πιο γρήγορη για την υλοποίηση

στην EasyLogo του σχήματος που έχει δοθεί αρχικά στους μαθητές (Εικόνα 1). Για το

σκοπό αυτό χρησιμοποιείται η τεχνική του παιχνιδιού ρόλων. Αποδίδεται δηλ. σε

κάθε υπο-ομάδα (και για τις 2 ομάδες) ένας συγκεκριμένος ρόλος π.χ. η υπο-ομάδα

1 αντιστοιχίζεται και αναλαμβάνει να υλοποιήσει προγραμματιστικά ένα ορθογώνιο

παραλληλόγραμμο (καλούπι) και ένα τρίγωνο (σκεπή) για ένα σπίτι, η υπο-ομάδα 2

ομοίως αναλαμβάνει να ενώσει τις κατασκευές της προηγούμενης υπο-ομάδας για

να κατασκευάσει ένα σπίτι κοκ. Για να γίνει μάλιστα πιο ρεαλιστικό το σενάριο,

αλλά και για να το εκλάβουν οι μαθητές σαν παιχνίδι, μοιράζεται σε κάθε ομάδα και

μία σκυτάλη αντίστοιχου χρώματος (μία κόκκινη και μία πράσινη, η σκυτάλη μπορεί

π.χ. να είναι ένα ξυλάκι χειροτεχνίας). Οι μαθητές έχοντας συνειδητοποιήσει την

έννοια του τμηματικού και του ιεραρχικού προγραμματισμού από την προηγούμενη

ώρα, αντιλαμβάνονται ότι αν δεν τελειώσει γρήγορα η υπο-ομάδα στην οποία

ανήκουν το αντίστοιχο έργο που της έχει ανατεθεί, θα καθυστερήσουν ολόκληρη

την ομάδα τους, με κίνδυνο να χάσουν στην σκυταλοδρομία. Έτσι παραμένουν

συγκεντρωμένοι για να μην «κρεμάσουν» την ομάδα τους.

Η κάθε υπο-ομάδα (2-3 άτομα) και από τις 2 ομάδες κάθεται μπροστά σε

κάποιον υπολογιστή και αναλαμβάνει να επιτελέσει το έργο που της έχει ανατεθεί

(πρακτική άσκηση). Για το σκοπό αυτό παραδίδεται στους μαθητές το φύλλο

εργασίας 2. Εναλλακτικά, αντί του φύλλου εργασίας 2, μπορεί ο εκπαιδευτικός να

έχει ανοίξει στο CmapTools τους εννοιολογικούς χάρτες που κατασκευάστηκαν την

1η διδακτική ώρα, οι οποίοι περιέχουν στις κατάλληλες έννοιες τις απαραίτητες

οδηγίες αλλά υπάρχει και εικόνα του σχήματος που πρέπει να κατασκευάσει στην

EasyLogo η κάθε υπο-ομάδα. Αφού μία υπο-ομάδα ολοκληρώσει το πρόγραμμά της

στην EasyLogo, αναλαμβάνει να το δείξει αυτό και στον εννοιολογικό χάρτη,

αλλάζοντας π.χ. το χρώμα φόντου της αντίστοιχης έννοιας. Στη συνέχεια παραδίδει

τη σκυτάλη στην επόμενη υπο-ομάδα της ομάδας τους. Οι υπόλοιποι μαθητές που

δεν ανήκουν στην υπο-ομάδα που αυτή την στιγμή χρησιμοποιεί υπολογιστή,

προετοιμάζονται χαμηλοφώνως για την υλοποίηση του δικού τους σεναρίου,

θεωρώντας ότι η προηγούμενη υπο-ομάδα θα έχει επιτελέσει το δικό της έργο το

οποίο τους είναι απαραίτητο για να προχωρήσουν (προσέγγιση «μαύρο κουτί»). Για

τη διευκόλυνση της εργασίας τους ο εκπαιδευτικός μπορεί να τους μοιράσει χαρτιά

που αποτελούνται από μικρά τετραγωνάκια και τα οποία προσομοιάζουν το

περιβάλλον της EasyLogo (Εικόνα 2).



Νικήτρια θα είναι η ομάδα που θα παραδώσει πρώτη τη σκυτάλη στον

εκπαιδευτικό (ΥΛΟΠΟΙΗΣΕ ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΡΑ ΤΗΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ). Εννοείται ότι ο

εκπαιδευτικός στην περίπτωση που παρατηρήσει αδικαιολόγητες καθυστερήσεις σε

κάποια υπο-ομάδα παρεμβαίνει χωρίς να παραβιάζει το διδακτικό συμβόλαιο.

Σκοπός του σεναρίου δεν είναι βέβαια το ποια ομάδα θα κερδίσει αλλά η ενεργός

συμμετοχή όλων των μαθητών στην υλοποίηση της δραστηριότητας (φύλλο

εργασίας 2). Ο βαθμός παρέμβασης σε κάθε υπο-ομάδα καταγράφεται από τον

εκπαιδευτικό, έτσι ώστε να χρησιμοποιηθεί σαν κριτήριο αξιολόγησης.

Με την ολοκλήρωση και της δραστηριότητας του φύλλου εργασίας 2, αναμένεται

να υλοποιηθούν όλοι οι υπόλοιποι διδακτικοί στόχοι που δεν αναφέρθηκαν

προηγουμένως (στόχος 2 σε επίπεδο γνώσεων, στόχοι 1-4 σε επίπεδο δεξιοτήτων).

3η διδακτική ώρα

Ο εκπαιδευτικός αναλαμβάνει να «επισημοποιήσει» τη γνώση, δηλ. να

προσδιορίσει ποιες από τις εργασίες των μαθητών ήταν οι πιο σημαντικές και ποια

ακριβώς είναι η νέα γνώση που κατακτήθηκε. Για το σκοπό αυτό μπορεί να κάνει

μία σύντομη παρουσίαση-επανάληψη των προγραμμάτων που υλοποιήθηκαν τη 2η

διδακτική ώρα (για 5-10 λεπτά). Στο υπόλοιπο της διδακτικής ώρας δίνεται μία

επιπλέον δραστηριότητα στους μαθητές (φύλλο εργασίας 3). Η δραστηριότητα αυτή

αποτελεί μία δραστηριότητα εμπέδωσης, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί

παράλληλα και σαν δραστηριότητα αξιολόγησης. Με την ολοκλήρωση και της

δραστηριότητας του φύλλου εργασίας 3 αναμένεται να έχει επιτευχθεί και ο στόχος

σε επίπεδο στάσεων.

8. ΕΠΙΣΤΗΜΟΛΟΓΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΚΑΙ ΕΝΝΟΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Η ΕasyLogo αποτελεί ένα Οπτικό Περιβάλλον Προγραμματισμού που η χρήση του

στοχεύει στην εισαγωγική διδασκαλία των αρχών προγραμματισμού σε μαθητές

δημοτικού σχολείου. Έχει αναπτυχθεί από το Department of Informatics

Education, Comenius University of Bratislava και διατίθεται δωρεάν για

εκπαιδευτικούς και μη εμπορικούς σκοπούς στη διεύθυνση

http://edi.fmph.uniba.sk/~salanci/EasyLogo/index.html . Το περιβάλλον

διεπαφής της ΕasyLogo είναι λιτό και χωρίς πολλά ερεθίσματα. Διαθέτει ένα

μινιμαλιστικό ρεπερτόριο βασικών εντολών που εξυπηρετούν τις ανάγκες της

γεωμετρίας της χελώνας και στο οποίο οι εντολές ταυτοποιούνται με οπτικά

σύμβολα και λέξεις. Ο χειρισμός των εντολών για τη σύνταξη προγραμμάτων

γίνεται εύκολα με απλό σύρσιμό τους στο σωστό σημείο του προγράμματος.

Εικόνα 2

http://edi.fmph.uniba.sk/~salanci/EasyLogo/index.html



O σχεδόν αυτονόητος τρόπος δημιουργίας ορισμού διαδικασιών ωθεί τους

μαθητές βιωματικά να αναπτύξουν μεθοδολογίες τμηματικού και ιεραρχικού

προγραμματισμού, καλλιεργώντας έτσι την αναλυτική και συνθετική σκέψη

τους, ενώ οι περιορισμοί που θέτει η γλώσσα (ο ορισμός της διαδικασίας που

καλείται από κάποια άλλη πρέπει να προηγείται του ορισμού της άλλης)

αναγκάζουν τον μαθητή-προγραμματιστή να μάθει να συμμορφώνεται με την

αυστηρότητα του προγραμματισμού.

Οι δομές επανάληψης αποτελούν ένα από τα πλέον διερευνημένα αντικείμενα

στη διδακτική της πληροφορικής σε όλες τις εκπαιδευτικές βαθμίδες. Στον

οπτικό προγραμματισμό είναι προφανές ότι οι δομές επανάληψης εξακολουθούν

να αποτελούν εγγενές στοιχείο σε όλα τα περιβάλλοντα προγραμματισμού,

μολονότι η σύνταξή τους μπορεί να ποικίλει κατά περίπτωση. Η εντολή

επανάληψης (για προκαθορισμένο αριθμό επαναλήψεων) στην EasyLogo είναι

απλή στη χρήση και φαίνεται να υιοθετείται από τους μαθητές σχετικά εύκολα.

Τέλος ένα ιδιαίτερα σημαντικό πλεονέκτημα του προγραμματιστικού

περιβάλλοντος της ΕasyLogo είναι ότι το πρόγραμμα «τρέχει» συνεχώς και

οποιαδήποτε αλλαγή γίνεται στον κώδικα εμφανίζεται άμεσα στα σχήματα που

δημιουργούνται από τη χελώνα παρέχοντας έτσι στον προγραμματιστή άμεση

ανατροφοδότηση για τις συνέπειες της αλλαγής που έκανε (στα άλλα

προγραμματιστικά περιβάλλοντα ο προγραμματιστής πρέπει να «διατάξει» την

εκτέλεση του προγράμματος).

Προκειμένου να αμβλυνθούν οι δεδομένες δυσκολίες όσον αφορά τον

προγραμματισμό και τις τεχνικές ανάπτυξης προγραμμάτων στο Δημοτικό,

εκτιμάται ότι η χρήση του εννοιολογικού χάρτη (φύλλο εργασίας 1) αλλά και το

παιχνίδι ρόλων σε συνδυασμό με την πρακτική άσκηση (φύλλα εργασίας 2,3) θα

συμβάλλουν αποφασιστικά στην αντιμετώπιση προβλημάτων από τους μαθητές

με ανάλυσή τους σε άλλα απλούστερα αλλά και της προγραμματιστικής

επίλυσής τους με τη φιλοσοφία των αρχών του τμηματικού και ιεραρχικού

προγραμματισμού.

9. ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ (ΙΔΕΕΣ) ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ

Οι μαθητές του Δημοτικού δυσκολεύονται πολλές φορές να διακρίνουν τι

επαναλαμβάνεται σε ένα σχήμα-εικόνα που τους δίνεται. Επίσης, προσπαθούν

να υλοποιήσουν προγραμματιστικά το σχήμα, χρησιμοποιώντας ένα μόνο

μακροσκελές πρόγραμμα-διαδικασία. Αυτό δυσκολεύει και τους ίδιους αλλά και

τον εκπαιδευτικό στη συνέχεια στον εντοπισμό και διόρθωση πιθανών λαθών.

Αποφεύγουν να χρησιμοποιήσουν εντολές επανάληψης και καταφεύγουν στη

λύση της ακολουθιακής δομής εντολών με όλα τα επακόλουθα μειονεκτήματα

που αυτή δημιουργεί. Τέλος, επειδή δεν είναι καθόλου εξοικειωμένοι με την

προσέγγιση του μαύρου κουτιού στον προγραμματισμό, πολλές φορές

ξαναγράφουν από την αρχή κώδικα για τον σχηματισμό κάποιου σχήματος, ενώ

αυτός τους παρέχεται έτοιμος.



10. ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ

ΥΠΟΔΟΜΗ ΓΙΑ ΤΟ ΣΕΝΑΡΙΟ

Το διδακτικό σενάριο προβλέπεται να υλοποιηθεί στο εργαστήριο

Πληροφορικής. Δύο με τρεις μαθητές θα καθίσουν μπροστά σε κάποιον Η/Υ

(πλήθος μελών υπο-ομάδων) για την υλοποίηση του αντίστοιχου τμήματος

προγράμματος για το σχηματισμό των ανεμόμυλων (βλέπε και περιγραφή 2ης

διδακτικής ώρας), για την συμπλήρωση του εννοιολογικού χάρτη (βλέπε 1η

διδακτική ώρα), αλλά και για την υλοποίηση της δραστηριότητας εμπέδωσης (3η

διδακτική ώρα). Για την υλοποίηση του παιχνιδιού ρόλων όλοι οι υπόλοιποι

μαθητές θα σηκωθούν από τους υπολογιστές και θα μετακινηθούν σε ασφαλές

σημείο που θα τους υποδειχθεί από τον εκπαιδευτικό. Απαιτείται τα λογισμικά

"EasyLogo" και “CmapTools” να είναι εγκατεστημένα στους υπολογιστές του

εργαστηρίου. Επίσης ο εκπαιδευτικός πρέπει να έχει αντιγράψει στους

υπολογιστές του εργαστηρίου τα κατάλληλα αρχεία κειμένου (με οδηγίες για το

σχηματισμό των ανεμόμυλων) και εικόνων (που δείχνουν οπτικά το αποτέλεσμα)

καθώς επίσης και να έχει ετοιμάσει ένα αρχείο με έναν εννοιολογικό χάρτη ο

οποίος θα περιέχει μόνο τη βασική έννοια.

Για την επίδειξη του λογισμικού CmapTools (1η διδακτική ώρα) από τον

εκπαιδευτικό Πληροφορικής, είναι απαραίτητη και η ύπαρξη κάποιου video-

projector.

Επίσης στο διδακτικό υλικό, πέρα από τα φύλλα δραστηριοτήτων, πρέπει να

δοθούν στους μαθητές φωτοτυπίες που περιέχουν τετραγωνάκια (βλέπε εικόνα

2) καθώς επίσης και να έχει φροντίσει ο εκπαιδευτικός να έχει μαζί του και 2

χρωματιστά ξυλάκια (κόκκινο & πράσινο) χειροτεχνίας, τα οποία θα αποτελέσουν

τις σκυτάλες για την υλοποίηση του παιχνιδιού ρόλων

11. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ-ΘΕΩΡΙΕΣ

ΜΑΘΗΣΗΣ-ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΣ ΘΟΡΥΒΟΣ-ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΥΜΒΟΛΑΙΟ

Αναμένεται να υπάρχει ζωηρή συμμετοχή των μαθητών σε όλες τις

δραστηριότητες που προτείνονται. Επιπλέον, είναι ενδεχόμενο οι μαθητές να

θελήσουν να δοκιμάσουν μεταβολές του περιβάλλοντος και των λοιπών

στοιχείων των δραστηριοτήτων, επιθυμώντας να τροποποιήσουν τα

χαρακτηριστικά τους σύμφωνα με τις επιθυμίες τους (π.χ. να κατασκευάσουν 10

ανεμόμυλους αντί για 5). Στο παρόν διδακτικό σενάριο λοιπόν, αναμένεται να

πραγματοποιηθεί πειραματισμός με τα στοιχεία του προγραμματιστικού

περιβάλλοντος με ενεργητική συμμετοχή. Το στοιχείο αυτό, σε συνδυασμό με

την οργάνωση της τάξης σε μικρές ομάδες, προσφέρει ένα πολύ καλό

περιβάλλον για την ανάπτυξη μιας ισχυρής αλληλεπίδρασης που μπορεί να

ευνοήσει τη μάθηση. Ευνοείται λοιπόν η δημιουργία ενός τυπικού κοινωνιο-

κονστρουκτιβιστικού περιβάλλοντος και γενικότερα ενός περιβάλλοντος

συνεργατικής μάθησης υποστηριζόμενης από υπολογιστή (CSCL – Computer

Supported Collaborative Learning).



Το παιχνίδι ρόλων, επίσης βοηθάει πέρα από την επίτευξη των διδακτικών

στόχων, στην ενεργητική συμμετοχή των μαθητών και στη συνεργατική-

βιωματική μάθηση στα πλαίσια μίας εκπαιδευτικής δραστηριότητας. Μέσα από

το παιγνιώδη ρόλο της σκυταλοδρομίας, εξασφαλίζεται το αμέριστο ενδιαφέρον

και η συγκέντρωση όλων των μαθητών στην υλοποίηση του έργου που έχουν

αναλάβει. Η δραστηριότητα υλοποίησης των ανεμόμυλων μετατρέπεται σε

βιωματική και αναπαραστατική, κάτι που βοηθάει εξαιρετικά τους μαθητές του

Δημοτικού.

Η κατασκευή-συμπλήρωση επίσης του εννοιολογικού χάρτη πριν την κατασκευή

του προγράμματος των ανεμόμυλων στον υπολογιστή, χρησιμοποιεί τη δύναμη

της όρασης καθιστώντας κατανοητές σύνθετες έννοιες (τμηματικός-ιεραρχικός

προγραμματισμός). Χρησιμοποιείται λοιπόν μια κύρια λειτουργία του εγκεφάλου

που είναι η μετάφραση εισερχόμενων πληροφοριών προκειμένου να

προχωρήσει ο μαθητής στη σύνθεση των εννοιών.

Ο ρόλος του εκπαιδευτικού εκτός από το σημείο που κάνει διάλεξη και επίδειξη

(1η διδακτική ώρα), πρέπει να είναι συμμετοχικός και εμψυχωτικός, δίνοντας

στους μαθητές τον κατάλληλο χρόνο για την υλοποίηση των δραστηριοτήτων των

φύλλων εργασίας, προσφέροντας υποδείξεις όπου θεωρείται σκόπιμο αλλά και

παρεμβατικός όταν παρατηρούνται καθυστερήσεις.

Η EasyLogo και το CmapTools είναι «ελαφριές» εφαρμογές, και δεν προκαλούν

προβλήματα εκκίνησης ή επιπλέον καθυστερήσεις στους υπολογιστές. Άρα εδώ

δεν αναμένεται να υπάρχει διδακτικός θόρυβος. Διδακτικός θόρυβος αναμένεται

να υπάρξει στο παιχνίδι ρόλων, μέχρι να συντονιστούν όλοι οι μαθητές και να

καταλάβουν τους ρόλους τους σε αυτό, καθώς επίσης και από τις συχνές

μετακινήσεις τους μέσα στην αίθουσα του εργαστηρίου. Επίσης το διδακτικό

συμβόλαιο δεν θα ανατραπεί καθώς τα φύλλα εργασίας είναι απλά, ρεαλιστικά

και οδηγούν τους μαθητές βήμα-βήμα στην ομαλή εξοικείωση με τις

προγραμματιστικές τεχνικές που αποτελούν και τον τίτλο του διδακτικού

σεναρίου.

12. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΥΛΛΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Ο επιμέρους διδακτικός στόχος του Φ.Ε. 1 είναι ο πέμπτος σε επίπεδο

δεξιοτήτων

Οι επιμέρους διδακτικοί στόχοι του Φ.Ε. 2 είναι ο δεύτερος σε επίπεδο γνώσεων

και οι πρώτοι τέσσερις σε επίπεδο δεξιοτήτων.

Οι επί μέρους διδακτικοί στόχοι του Φ.Ε.3 είναι οι ίδιοι με αυτούς του Φ.Ε. 2 και

επιπλέον αυτός που αναφέρεται στο επίπεδο στάσεων.

Τα Φύλλα Εργασίας επισυνάπτονται.



13. ΧΡΗΣΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΠΗΓΩΝ

Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης

Επιμόρφωσης, Τεύχος 6Β: Ειδικό Μέρος Κλάδων ΠΕ19/20, Διδακτικά σενάρια

http://bepipedo2-ekse.cti.gr/moodle/mod/folder/view.php?id=34932

Επιμορφωτικό υλικό για την εκπαίδευση των επιμορφωτών στα

Πανεπιστημιακά Κέντρα Επιμόρφωσης, Προτεινόμενα Εκπαιδευτικά Σενάρια:

Κλάδος ΠΕ19/20-EasyLogo Το πρόγραμμα σπουδών για τον Πληροφορικό Γραμματισμό στο Δημοτικό,

Οδηγός για τον Εκπαιδευτικό- Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Μία πρόταση διδασκαλίας για το μάθημα Πληροφορικής του Δημοτικού με

χρήση εννοιολογικών χαρτών, Αθηνά Τραψιώτη-Μιλτιάδης Δοδοντσής-

Πετρούλα Τραψιώτη

Εκπαιδευτικό Σενάριο με Παιχνίδια Ρόλων-Το Υλικό του Υπολογιστή, Α.

Ευαγγέλου, Ι. Κοτίνη

Δημιουργία και διαχείριση φύλλων εργασίας για τους μαθητές

Ρήματα για περιγραφή στόχων

ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΠΕ19/20

ΟΜΑΔΟΣΥΝΕΡΓΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΜΕ ΘΕΜΑ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

14. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ

Ο εκπαιδευτικός παρατηρεί τη στάση και τη συμπεριφορά των μαθητών καθ’

όλη τη διάρκεια του σεναρίου. Δεδομένου ότι η υλοποίηση των ανεμόμυλων

γίνεται τμηματικά από 2 μόνο υπο-ομάδες, τον βοηθάει να έχει άμεση αντίληψη

της συμμετοχής των μαθητών. Επίσης με τη χρήση του φύλλου εργασίας 3 το

οποίο παίζει και το ρόλο φύλλου αξιολόγησης σχηματίζει μία πιο ολοκληρωμένη

άποψη.

http://bepipedo2-ekse.cti.gr/moodle/mod/folder/view.php?id=34932



15. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1-ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗ ΕΝΝΟΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ

i. Μελετήστε προσεκτικά την παρακάτω εικόνα:

Προσπαθήστε να διακρίνετε από ποια δομικά στοιχεία αποτελείται, πως

δηλ. αναλύεται

ii. Ανοίξτε το λογισμικό CmapTools από την επιφάνεια εργασίας κάνοντας

διπλό κλικ στο εικονίδιο του προγράμματος

iii. Ανοίξτε το αρχείο Ανεμόμυλοι (Αρχείο, Άνοιγμα)

iv. Συμπληρώστε τον εννοιολογικό χάρτη που βλέπετε στην παρακάτω εικόνα,

αλλά και στην οθόνη του Η/Υ σας, με τα δομικά στοιχεία στα οποία

καταλήξατε στο βήμα i:

v. Αφού ολοκληρώσετε την κατασκευή του εννοιολογικού χάρτη, προσθέστε

στις κατάλληλες έννοιες στον χάρτη, τα αντίστοιχα αρχεία κειμένου και

εικόνας (μενού Επεξεργασία, Προσθήκη και επεξεργασία συνδέσμων σε

πηγές). Τα αρχεία αυτά βρίσκονται ήδη αποθηκευμένα στον υπολογιστή

σας. Τα αρχεία κειμένου περιέχουν οδηγίες για την κατασκευή με την



EasyLogo του αντίστοιχου σχήματος ενώ τα αρχεία εικόνων δείχνουν

οπτικά το παραγόμενο αποτέλεσμα.

vi. Αποθηκεύστε το τελικό χάρτη που δημιουργήσατε

16. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2-ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ EASYLOGO ΤΟΥ

ΣΧΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ΤΟΥΣ 5 ΑΝΕΜΟΜΥΛΟΥΣ

Σχεδιάστε το παρακάτω σχήμα στην EasyLogo:

ΥΠΟ-ΟΜΑΔΑ 1

a) Κατασκευάστε αρχικά ένα κτίσμα (ένα ορθογώνιο παραλληλόγραμμο)

διαστάσεων 16x12. Γεμίστε το με κίτρινο χρώμα

b) Σχεδιάστε τη σκεπή του κτίσματος (τρίγωνο). Οι διαστάσεις της είναι

6x6x12. Γεμίστε τη με πορτοκαλί χρώμα. Δεν χρειάζεται να επαναφέρετε

τη χελώνα στην αρχική της κατάσταση

c) Στον εννοιολογικό χάρτη Ανεμόμυλοι που κατασκευάσατε την

προηγούμενη διδακτική ώρα, αλλάξτε το χρώμα φόντου των αντίστοιχων

εννοιών τις οποίες υλοποιήσατε προγραμματιστικά από κόκκινο σε

πράσινο. Παραδώστε τη σκυτάλη στην υπο-ομάδα 2 της ομάδας σας

ΥΠΟ-ΟΜΑΔΑ 2

d) Ενώστε τις προηγούμενες διαδικασίες για να φτιάξετε το κτίριο. Δώστε

αρχικά την εντολή Πάχος Μολυβιού 1. Το λόγο που το κάνετε αυτό, θα

τον απαντήσετε αφού ολοκληρώσετε τα βήματα της άσκησης. Γιατί το

κάνετε αυτό; ………………………………………………………………………………………………

Η χελώνα να επανέλθει μετά την ολοκλήρωση του κτιρίου στην αρχική της

κατάσταση.

Αρχική θέση χελώνας

Τελική θέση χελώνας



e) Στον εννοιολογικό χάρτη Ανεμόμυλοι, αλλάξτε το χρώμα φόντου των

αντίστοιχων εννοιών τις οποίες υλοποιήσατε προγραμματιστικά από

κόκκινο σε πράσινο. Παραδώστε τη σκυτάλη στην υπο-ομάδα 3 της

ομάδας σας

ΥΠΟ-ΟΜΑΔΑ 3

f) Κατασκευάστε ένα φτερό από τη φτερωτή του κάθε ανεμόμυλου. Δηλαδή

θα κατασκευάσετε το παρακάτω σχήμα:

Προσέξτε στο σχήμα αυτό ότι το κοντάρι του φτερού έχει μεγαλύτερο

πάχος (πάχος=1) από το υπόλοιπο σχήμα (πάχος=μικρό). Επίσης το

κοντάρι έχει μήκος 8, ενώ οι υπόλοιπες πλευρές 5 και 10 κατά σειρά. Το

φτερό έχει χρώμα κίτρινο. Η αρχική και η τελική θέση της χελώνας

συμπίπτουν. (βλέπε προηγούμενη εικόνα)

g) Φτιάξτε τη φτερωτή με δομή επανάληψης (βλέπε και επόμενο σχήμα):

Η αρχική και η τελική θέση της χελώνας συμπίπτουν.

h) Στον εννοιολογικό χάρτη Ανεμόμυλοι, αλλάξτε το χρώμα φόντου των


κόκκινο σε πράσινο. Παραδώστε τη σκυτάλη στην υπο-ομάδα 4 της

ομάδας σας

ΥΠΟ-ΟΜΑΔΑ 4

i) Ενώστε τις διαδικασίες (κτίριο) και (φτερωτή) για να κατασκευάσετε ένα

ανεμόμυλο. Προσέξτε την αρχική και τη τελική θέση της χελώνας. Το

σημείο στροβιλισμού της φτερωτής απέχει 2 από το επάνω μέρος του

κτίσματος (ορθογώνιο παραλληλόγραμμο). Επίσης βρίσκεται στο κέντρο

του κτίσματος (Βλέπε και επόμενη εικόνα)



j) Κατασκευάστε το τελικό σχήμα με τους 5

ανεμόμυλους. Ο κάθε ανεμόμυλος απέχει από τον

προηγούμενό του 14 και βρίσκεται στο ίδιο ύψος

με το σημείο στροβιλισμού του προηγούμενού

του. Απαντήστε στη συνέχεια στο ερώτημα που

σας έχει τεθεί στο βήμα d σε συνεργασία με την

υπο-ομάδα 2.

k) Στον εννοιολογικό χάρτη Ανεμόμυλοι, αλλάξτε το χρώμα φόντου των


κόκκινο σε πράσινο. Παραδώστε τη σκυτάλη στον εκπαιδευτικό

17. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3-ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΣΤΗΝ EASYLOGO ΜΙΑΣ

ΣΚΑΚΙΕΡΑΣ

Κατασκευάστε το παρακάτω σχήμα (μία σκακιέρα) στην EasyLogo υιοθετώντας

τις τεχνικές του ιεραρχικού και τμηματικού προγραμματισμού που μελετήσαμε

τις 2 προηγούμενες διδακτικές ώρες:

a) Κατασκευάστε αρχικά ένα μαύρο

τετράγωνο, διαστάσεων 2x2. Για λόγους

συμμετρίας του σχήματος καθορίστε στην

αρχή της διαδικασίας πάχος μολυβιού

μικρό.

b) Ομοίως με το a φτιάξτε όμως

τώρα μία διαδικασία που να

κατασκευάζει ένα άσπρο τετράγωνο

διαστάσεων 2x2.

c) Κατασκευάστε μία λωρίδα της

σκακιέρας (8 τετράγωνα) η οποία να

ξεκινά με μαύρο τετράγωνο και να τελειώνει με άσπρο. Τα χρώματα των

τετραγώνων εναλλάσσονται.

d) Ομοίως με προηγουμένως μόνο που τώρα θα ξεκινάμε στη λωρίδα με

άσπρο τετράγωνο και θα τελειώνουμε με μαύρο.

e) Ενώστε τώρα τις διαδικασίες c και d μέσα σε μία δομή επανάληψης για να

προκύψει το επιθυμητό σχήμα. Για λόγους εντύπωσης και μόνο φροντίστε

να υπάρχει μία χρονική καθυστέρηση 1 δευτερολέπτου μεταξύ του

σχηματισμού μίας λωρίδας της σκακιέρας και της επόμενής της.





Τμημηατικός Ιεραρχικός Προγραμματισμός με την EasyLogo

Education

Transcript of Τμημηατικός Ιεραρχικός Προγραμματισμός με την EasyLogo