10 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Διδασκαλία της δομής επιλογής με χρήση του λογισμικού App Inventor 2

Transcript

1 10 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Διδασκαλία της δομής επιλογής με χρήση του λογισμικού App Inventor 2 Περίληψη Παναγιώτης Γεωργάλας 1 pgeorgalas@sch.gr 1 Εκπαιδευτικός ΠΕ19 Στην παρούσα εργασία αναπτύσσεται εκπαιδευτικό σενάριο για τη διδασκαλία της δομής επιλογής, μέσω σειράς πρωτότυπων δραστηριοτήτων στο περιβάλλον του λογισμικού App Inventor 2, που αναπτύχθηκαν για κινητά που διαθέτουν το λειτουργικό σύστημα Android. Σκοπός είναι η εκμάθηση της απλής εντολής επιλογής (IF) και των λογικών τελεστών (AND) και (OR), μέσω της κατασκευής χρήσιμων εφαρμογών. Το σενάριο σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε στα πλαίσια της επιμόρφωσης των εκπαιδευτικών ΠΕ19-20 για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη. Η προβλεπόμενη διάρκεια του είναι έξι διδακτικές ώρες και σχεδιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί στη Γ τάξη του Ημερήσιου Γυμνασίου στο μάθημα της Πληροφορικής. Οι μαθητές εργάστηκαν ομαδοσυνεργατικά. Για τον έλεγχο των προγραμμάτων χρησιμοποιήθηκε τόσο ο προσομοιωτής όσο και συμβατά smartphones. Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι οι μαθητές έδειξαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για αυτό το λογισμικό τελευταίας γενιάς, κατάφεραν να ανταποκριθούν πλήρως στις ανάγκες του σεναρίου και πολλοί από αυτούς πρότειναν δικές τους λύσεις και επεκτάσεις. Λέξεις κλειδιά: App Inventor, Δομή επιλογής, εκπαιδευτικό σενάριο Εισαγωγή Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει φανερό πως η διδασκαλία του προγραμματισμού Η/Υ μέσω γλωσσών προγραμματισμού γενικού σκοπού δυσκολεύει τους αρχάριους προγραμματιστές, καθώς συνήθως διαθέτουν μεγάλο ρεπερτόριο εντολών, με σύνθετη σύνταξη και μη επαρκή υποστήριξη κατανόησης τόσο βασικών ενεργειών όσο και των δομών ελέγχου. Για το λόγο αυτό, έχουν αναπτυχθεί εκπαιδευτικά εργαλεία με περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών, που διαθέτουν απλή σύνταξη και σημασιολογία, ενώ παράλληλα παρέχουν εύκολη οπτική/ηχητική προσομοίωση εκτέλεσης των προγραμμάτων (Ξυνόγαλος κ.α., 2000). Ένα ειδικότερο θέμα στο οποίο συναντούν αρκετές δυσκολίες οι αρχάριοι προγραμματιστές, είναι η δομή επιλογής. Έχει παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας ότι η συνηθέστερη κατηγορία λανθασμένων αντιλήψεων στους αρχάριους προγραμματιστές πηγάζει από την καθημερινή ζωή και το γεγονός ότι αποδίδουν ανθρωπομορφικά χαρακτηριστικά στο σύστημα. Πολλές φορές μάλιστα οι μαθητές έχουν την τάση να μεταφέρουν τη διατύπωση της λύσης ενός προβλήματος, η οποία είναι εκφρασμένη σε φυσική γλώσσα, ή ακόμα και καθημερινές συνομιλίες μεταξύ ανθρώπων σε μια γλώσσα προγραμματισμού (Δαγδιλέλης, 1996). Στη Γ Γυμνασίου οι μαθητές έρχονται σε επαφή με τον προγραμματισμό με κάποια έκδοση της Logo (Αράπογλου κ.α., 2007). Οι περισσότεροι εκπαιδευτικοί επιλέγουν να διδάξουν πακέτα όπως το Microworlds Pro, δεδομένου ότι το σχολικό βιβλίο είναι βασισμένο σε αυτό το περιβάλλον. Σε πολλά σχολεία οι εκπαιδευτικοί επιλέγουν να χρησιμοποιήσουν κάποια διαφορετικά Logo-like περιβάλλοντα. Ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει σε αυτά που καλούν τους μαθητές να αναπτύξουν εφαρμογές μέσα από ένα οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού (Scratch, BYOB). Με τη βοήθεια ενός τέτοιου προγραμματιστικού περιβάλλοντος οι μαθητές αποφεύγουν τα συντακτικά λάθη, καθώς όλες οι εντολές βρίσκονται σε πλακίδια τα οποία μεταφέρουν στην οθόνη με την τεχνική (drag-drop). Με αυτόν τον τρόπο εργασίας, ελαχιστοποιούνται τα συντακτικά λάθη και οι μαθητές μένουν ευκολότερα προσηλωμένοι στον στόχο τους. Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μία εκρηκτική ανάπτυξη των εφαρμογών για έξυπνα τηλέφωνα (smartphones). Το λειτουργικό σύστημα που τείνει να επικρατήσει σε αυτήν την κατηγορία είναι το Android. Για την πλατφόρμα αυτή έχουν δημιουργηθεί πληθώρα εφαρμογών και παιχνιδιών. Οι περισσότερες εφαρμογές έχουν κατασκευαστεί με επαγγελματικές γλώσσες προγραμματισμού. Το 2010 δημιουργήθηκε από το πανεπιστήμιο MIT, για εκπαιδευτική χρήση σε μικρές ηλικίες, η γλώσσα προγραμματισμού App Inventor (ΑΙ). Στη συνέχεια υποστηρίχθηκε και εξελίχθηκε μέσω της Google ως λογισμικό ανοικτού κώδικα για δημόσια χρήση. Το ΑΙ έχει πλέον καθιερωθεί διεθνώς ως ένα εκπαιδευτικό διαδικτυακό οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού με πλακίδια (blocks). Η εκτέλεση των εφαρμογών μπορεί να γίνει είτε σε προσομοιωτή (emulator) είτε να φορτωθεί και να εκτελεστεί απευθείας σε ένα smartphone με τη βοήθεια QR Code. Το 2014 βγήκε η νέα έκδοση App Inventor 2 (AI2). Σύμφωνα με τους Hsu, Rice, & Dawley (2012), το App Inventor σε σχέση με άλλα περιβάλλοντα έχει αρκετά πλεονεκτήματα στη χρήση του για τη διδασκαλία του προγραμματισμού, όπως: Εύκολο περιβάλλον στη χρήση που παρέχει πολλές δυνατότητες. Χρησιμοποιεί ένα μοντέλο αντικειμενοστραφούς οπτικού προγραμματισμού και δομές καθοδηγούμενες από γεγονότα (event-driven). Παρέχει επιπλέον κίνητρα στους μαθητές σε σχέση με περιβάλλοντα όπως το Scratch λόγω της φορητότητας και της πρακτικής χρήσης των εφαρμογών που δημιουργούνται.

2 Η εκτέλεση των προγραμμάτων σε emulator (προσομοιωτή), κάνει μη απαραίτητη τη χρήση πολλών συσκευών για την χρήση σε μια σχολική τάξη, Υποστηρίζεται από μεγάλους οργανισμούς, όπως η Google και το MIT. Η διαδικασία της μάθησης που ακολουθείται στο σενάριο στηρίζεται την κατασκευαστική θεωρία της μάθησης των Piaget-Papert, αλλά και στον κοινωνικό εποικοδομισμό του Vygotsky. Σύντομη περιγραφή του διδακτικού σεναρίου Το σενάριο περιλαμβάνει την ανάπτυξη εφαρμογών με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού App Inventor με σκοπό την αποτελεσματική εκμάθηση της εντολής IF και των λογικών τελεστών (AND, OR & ELSE). Εφαρμόστηκε σε 8 τμήματα της Γ τάξης του 5ου Γυμνασίου Ηρακλείου Αττικής κατά τη σχολική χρονιά Περιλαμβάνει φύλλα εργασίας για την κατανόηση και εκμάθηση των εννοιών και ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες για την εμπέδωση και τη διάχυση της γνώσης. Πιο συγκεκριμένα: Στην αρχή κάθε ενότητας ο εκπαιδευτικός προετοιμάζει και εξοικειώνει τους μαθητές με τις νέες έννοιες μέσω σχετικών ερωτήσεων και παραδειγμάτων από την καθημερινή ζωή. Την πρώτη την τρίτη και την πέμπτη ώρα του σεναρίου, ο εκπαιδευτικός μοιράζει τα φύλλα εργασίας με τις δραστηριότητες. Αυτά περιέχουν δραστηριότητες γνωριμίας και εμπέδωσης του γνωστικού αντικειμένου. Χρησιμοποιούνται απλά παραδείγματα από διάφορες δραστηριότητες της καθημερινής ζωής. Οι μαθητές μέσω κατευθυνόμενων και μη δραστηριοτήτων ανακαλύπτουν τον τρόπο σύνταξης και δημιουργικής χρήσης των εντολών. Γίνεται συζήτηση για πιθανά σφάλματα στα οποία μπορεί να υποπέσουν και πιθανές παραλλαγές της δομής ελέγχου. Συγκεκριμένα, την πρώτη ώρα γίνεται διδασκαλία του IF-THEN-ELSE. Οι μαθητές καλούνται να δημιουργήσουν ένα κρυφό αρχείο σημειώσεων που θα βρίσκεται αποθηκευμένο στο smartphone τους. Το αρχείο θα περιέχει χρήσιμα προσωπικά τους στοιχεία που πιθανόν να τους χρειαστούν κάποια στιγμή π.χ. αριθμό ταυτότητας, ΑΜΚΑ, κωδικούς πρόσβασης σε διάφορα προγράμματα κλπ. Στα στοιχεία θα πρέπει να έχουν μόνο αυτοί πρόσβαση μέσω κάποιου μυστικού κωδικού. Κατά την εκτέλεση του προγράμματος, το φόντο του κειμένου και τα γράμματα είναι μαύρα. Κατά συνέπεια το κείμενο δεν δύναται να διαβαστεί. Το πρόγραμμα ζητάει εισαγωγή του κωδικού πρόσβασης. Αν ο χρήστης δώσει τον σωστό κωδικό, το φόντο του κειμένου γίνεται άσπρο και το κείμενο γίνεται αναγνώσιμο. Στην αντίθετη περίπτωση (ELSE) εμφανίζεται ένα μήνυμα για λανθασμένο κωδικό και ζητείται από το χρήστη να προσπαθήσει ξανά. Την τρίτη ώρα γίνεται διδασκαλία της χρήσης του λογικού τελεστή OR. Οι μαθητές δημιουργούν ένα πρόγραμμα το οποίο κάνει check out αγορών σε ένα εικονικό ηλεκτρονικό κατάστημα. Ανάλογα με τον τρόπο πληρωμής, γίνεται κάποια έκπτωση στον πελάτη. Οι προδιαγραφές του προγράμματος είναι οι ακόλουθες: - Το πρόγραμμα ζητάει το συνολικό ποσό αγορών. - Αν ο πελάτης πληρώσει με μετρητά ή αντικαταβολή, γίνεται έκπτωση 20%. - Αν ο πελάτης πληρώσει με VISA ή Paypal, γίνεται έκπτωση 30%. - Στο τέλος αναγράφεται σε ειδικές ετικέτες, ο τρόπος πληρωμής και το τελικό ποσό που πρέπει να πληρώσει ο πελάτης. Την πέμπτη ώρα οι μαθητές έρχονται σε επαφή με τον λογικό τελεστή AND. Συγκεκριμένα, καλούνται να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα που υπολογίζει τον τόκο μιας προθεσμιακής κατάθεσης στην τράπεζα για ένα ποσό, για διάστημα ενός έτους με κλιμακούμενο επιτόκιο. Δίνονται οι ακόλουθες προδιαγραφές: - Το πρόγραμμα ζητάει το ποσό προς κατάθεση. - Σε περίπτωση που εισαχθεί ποσό αρνητικό, εμφανίζεται το μήνυμα «Λάθος ποσό». - Αν εισαχθεί ποσό μεγαλύτερο ή ίσο από 0 και μικρότερο των τότε δίνεται επιτόκιο 2%. - Αν εισαχθεί ποσό μεγαλύτερο ή ίσο των και μικρότερο των τότε δίνεται επιτόκιο 3%. - Αν εισαχθεί ποσό μεγαλύτερο ή ίσο των τότε δίνεται επιτόκιο 5%. Πατώντας ο χρήστης το κουμπί «Υπολογισμός τόκων» θα πρέπει να εμφανίζεται σε μία καρτέλα ο τόκος που αντιστοιχεί στο ποσό που κατατέθηκε. Η τρίτη φάση του σεναρίου υλοποιείται τις ζυγές ώρες (δεύτερη, τέταρτη και έκτη). Περιλαμβάνει εξάσκηση, ανατροφοδότηση, ατομική και συλλογική αξιολόγηση. Κατά τη φάση αυτή πραγματοποιούνται ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες με χρήση του Wiki του σχολείου. Κάθε μαθητής εισέρχεται με τους κωδικούς που διαθέτει από την αρχή της σχολικής χρονιάς, στο Wiki του σχολείου Εκεί του ζητείται να υλοποιήσει μία παραλλαγή του προγράμματος που ολοκλήρωσε την προηγούμενη διδακτική ώρα, επιλέγοντας ανάμεσα σε διάφορες εναλλακτικές προτάσεις που του προτείνονται. Τα υποψήφια προς κατασκευή προγράμματα προτείνονται είτε από τον εκπαιδευτικό είτε από τους μαθητές οι οποίοι έχουν επεξεργαστεί μόνοι τους το διδακτικό υλικό στο σπίτι στο ενδιάμεσο διάστημα. Οι μαθητές αφού ολοκληρώσουν την άσκηση, ανεβάζουν τη λύση που έδωσαν στο wiki του σχολείου χρησιμοποιώντας την τεχνική print screen. Λόγω της φύσης του Wiki, οι λύσεις αυτές γίνονται αυτόματα ορατές από όλους. Τέλος ακολουθεί αξιολόγηση, σχολιασμός και σύγκριση των προτεινόμενων λύσεων. Κατά τη συζήτηση, γίνεται εντοπισμός των δυσκολιών που αντιμετώπισαν οι μαθητές. Με την ανατροφοδότηση που παρέχεται, επισημαίνονται οι καλύτερες λύσεις, κάποιες λανθασμένες προσεγγίσεις και δίνεται η δυνατότητα ανασχεδιασμού ορισμένων δραστηριοτήτων που πιθανόν δυσκόλεψαν τους μαθητές ή δεν έγινε άμεσα κατανοητή η σημασία τους. Συμπεράσματα

3 Με την υλοποίηση του διδακτικού σεναρίου βγήκαν κάποια πολύ χρήσιμα συμπεράσματα. Αρχικά, φάνηκε ότι το λογισμικό App Inventor μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία προγραμματισμού σε μαθητές Γυμνασίου. Λόγω της εφαρμογής του σε έξυπνα κινητά (smartphones), προκαλεί το ενδιαφέρον των μαθητών και τους δίνει επιπλέον κίνητρα για δημιουργική εξάσκηση στο σπίτι. Παράλληλα οι μαθητές έρχονται σε επαφή με σύγχρονες έννοιες της πληροφορικής, όπως το QR-Code το Responsive Design κλπ. Το σενάριο υλοποιήθηκε σε πολύ μεγάλο βαθμό σύμφωνα με το σχεδιασμό και τους στόχους του. Οι μαθητές ανταποκρίθηκαν πλήρως στις απαιτήσεις του σεναρίου και είχαν ενεργητική συμμετοχή σε όλα τα στάδια. Επίσης, είχε επιτυχία η εργασία τους σε ομάδες. Παράλληλα, έδειξαν ορθή συμπεριφορά στις συνεργατικές δραστηριότητες του Wiki. Οι απαντήσεις τους τόσο στα φύλλα εργασίας όσο και στο Wiki φανέρωσε ότι εμπέδωσαν ικανοποιητικά τις εντολές IF-THEN-ELSE και τους λογικούς τελεστές AND και το OR. Κάποια μικροπροβλήματα που παρατηρήθηκαν ήταν η χρονική στενότητα για τη διεκπεραίωση των δραστηριοτήτων σε σχέση με την πληθώρα των επιμέρους αντικειμένων που περιλάμβανε η διδακτική παρέμβαση, η τεχνική απαίτηση για άριστη λειτουργία του δικτύου, καθώς όλες οι φάσεις γίνονταν online και η αργοπορία κατά την εκτέλεση των προγραμμάτων στον προσομοιωτή (emulator). Σε περίπτωση ανασχεδιασμού, πιθανόν να γινόταν ιδιαίτερη προσπάθεια κάποιοι μαθητές που έμεναν πίσω στις δραστηριότητες να λάβουν επιπλέον βοήθεια ώστε να μπορούν να ολοκληρώσουν τις ασκήσεις ακολουθώντας τους ρυθμούς της υπόλοιπης τάξης. Επίσης, το γεγονός ότι το μάθημα είναι μονόωρο, έδειξε να δυσκολεύει την αλληλουχία των εννοιών και τους μαθητές να κρατήσουν τη συγκέντρωσή τους από ενότητα σε ενότητα.

4 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Εκπαιδευτικό σενάριο 1. Τίτλος εκπαιδευτικού σεναρίου: Διδασκαλία της δομής επιλογής με χρήση του λογισμικού App Inventor Εκτιμώμενη διάρκεια σεναρίου Η διάρκεια του σεναρίου είναι έξι (6) διδακτικές ώρες. Η σχετικά μεγάλη χρονική διάρκεια του σεναρίου κρίνεται αναγκαία λόγω της σπουδαιότητας του προς μελέτη αντικειμένου στον προγραμματισμό Η/Υ και της χρήσης πολλαπλών διδακτικών προσεγγίσεων. 3. Ένταξη του σεναρίου στο πρόγραμμα σπουδών / Προαπαιτούμενες γνώσεις Το προτεινόμενο διδακτικό σενάριο αφορά τη χρήση του App Inventor 2 ως εναλλακτικής γλώσσας προγραμματισμού, για τη διδασκαλία της δομής ελέγχου. Απευθύνεται στους μαθητές της Γ Γυμνασίου και εντάσσεται στο κεφάλαιο «Ο προγραμματισμός στην πράξη». Σημειώνεται ότι οι μαθητές είναι ήδη εξοικειωμένοι με αυτό το περιβάλλον και διαθέτουν από την αρχή της σχολικής χρονιάς κωδικούς πρόσβασης στο σύστημα. 4. Σκοποί και στόχοι του διδακτικού σεναρίου Γενικός παιδαγωγικός σκοπός Να γνωρίσουν οι μαθητές τη δομή επιλογής στην απλή της μορφή (ΑΝ-ΤΟΤΕ) καθώς και τους λογικούς τελεστές (ΚΑΙ-Ή-ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ). Στόχοι Α. Γνωστικοί Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση: Να αντιλαμβάνονται την αναγκαιότητα χρήσης της δομής επιλογής. Να είναι σε θέση να χρησιμοποιούν τη δομή επιλογής με τις βασικές της παραλλαγές σε απλά προγράμματα. Να επιλέγουν τον κατάλληλο τελεστή σύγκρισης για κάθε πρόγραμμα. Να γνωρίζουν τη διαφορά του AND από το OR. Να γνωρίζουν την αναγκαιότητα του ELSE. Να αναγνωρίζουν το βαθμό κατάκτησης της νέας γνώσης. Β. Δεξιότητες Στο τέλος του σχεδίου οι μαθητές θα πρέπει: Να αναγνωρίζουν τις ειδικές κατηγορίες εντολών του App Inventor που σχετίζονται με τη δομή επιλογής. Να είναι σε θέση να συναρμολογούν ορθά τα πλακίδια του App Inventor συντάσσοντας μία εντολή ελέγχου. Γ. Στάσεις Επιδιώκεται οι μαθητές: Να αποδέχονται το περιβάλλον του App Inventor για την ανάπτυξη εφαρμογών που χρησιμοποιούν τη δομή επιλογής. Να συνεργάζονται με τους συμμαθητές τους για την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων εναλλάσσοντας ρόλους οδηγού χειριστή. Να επιδεικνύουν ορθή συμπεριφορά ως προς τη χρήση smartphones σε περιβάλλον τάξης. Να αξιολογούν τις προτάσεις συμμαθητών τους σε ένα ομαδοσυνεργατικό περιβάλλον. 5. Περιγραφή του σεναρίου Το σχέδιο χωρίζεται σε τρεις φάσεις: Πρώτη φάση: Γνωστική και ψυχολογική προετοιμασία για αποτίμηση της υπάρχουσας γνώσης και ανίχνευση αναπαραστάσεων και γνωστικών δυσκολιών. Σε κάθε ενότητα, το μάθημα ξεκινά με μία σύντομη εισαγωγή της έννοιας της δομής επιλογής (ΑΝ-ΤΟΤΕ) ή των επεκτάσεών της που θα μελετηθούν (ΚΑΙ, Ή, ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ). Ζητείται από τους μαθητές να αναφέρουν κάποια παραδείγματα από την καθημερινή ζωή στα οποία συναντούν τις παραπάνω έννοιες. Δεύτερη φάση: Γνωριμία και εμπέδωση. Οι δραστηριότητες πραγματοποιούνται ανά δύο διδακτικές ώρες (2 ώρες για το IF - 2 ώρες για το AND 2 ώρες για το OR). Ο εκπαιδευτικός μοιράζει το φύλλο εργασίας με τις δραστηριότητες. Περιέχει δραστηριότητες γνωριμίας και εμπέδωσης του γνωστικού αντικειμένου. Χρησιμοποιούνται αληθινά παραδείγματα χρήσιμων προγραμμάτων προς κατασκευή, τα οποία οι μαθητές είναι πολύ πιθανό να συναντήσουν στην καθημερινή ζωή. Οι μαθητές μέσα

5 από κατευθυνόμενες και μη δραστηριότητες ανακαλύπτουν τον τρόπο σύνταξης των εντολών, τα πιθανά σφάλματα στα οποία μπορεί να υποπέσουν και τις επιμέρους δυνατότητες της δομής ελέγχου. Εντολή IF Την πρώτη και στο μεγαλύτερο μέρος της 2 ης ώρας, γίνεται διδασκαλία του IF-THEN-ELSE με την κατασκευή μιας πρωτότυπης εφαρμογής. Οι μαθητές καλούνται να δημιουργήσουν ένα κρυφό αρχείο σημειώσεων που θα βρίσκεται αποθηκευμένο στο smartphone τους. Το αρχείο θα περιέχει χρήσιμα προσωπικά τους στοιχεία που πιθανόν να τους χρειαστούν κάποια στιγμή π.χ. αριθμό ταυτότητας, ΑΜΚΑ, κωδικούς πρόσβασης σε διάφορα προγράμματα κλπ. Όταν γίνεται εκτέλεση του προγράμματος, το φόντο του κειμένου και τα γράμματα είναι μαύρα και κατά συνέπεια το κείμενο δεν μπορεί να διαβαστεί. Το πρόγραμμα ζητάει τον κωδικό πρόσβασης. Αν ο χρήστης δώσει τον σωστό κωδικό, το φόντο του κειμένου γίνεται άσπρο και το κείμενο δύναται να διαβαστεί. Σε αντίθετη περίπτωση εμφανίζεται μήνυμα για λανθασμένο κωδικό και ζητείται από το χρήστη να ξαναπροσπαθήσει. Λογικός τελεστής OR Την τρίτη και στο μεγαλύτερο μέρος της 4 ης ώρας, γίνεται διδασκαλία του OR. Αρχικά οι μαθητές βλέπουν στο φύλλο εργασίας το περιβάλλον και τις εντολές από ένα έτοιμο απλό πρόγραμμα που χρησιμοποιεί την εντολή OR. Με βάση αυτά που βλέπουν προσπαθούν να κατανοήσουν τη χρήση της εντολής OR απαντώντας σε διερευνητικές ερωτήσεις του φύλλου εργασίας. Στη συνέχεια, οι μαθητές καλούνται να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα που κάνει check out αγορών σε ένα εικονικό ηλεκτρονικό κατάστημα. Ανάλογα με τον τρόπο πληρωμής, γίνεται κάποια έκπτωση στον πελάτη. Οι προδιαγραφές του προγράμματος είναι οι ακόλουθες: - Το πρόγραμμα ζητάει το συνολικό ποσό αγορών. - Αν ο πελάτης πληρώσει με μετρητά ή με αντικαταβολή, γίνεται έκπτωση 20%. - Αν ο πελάτης πληρώσει με VISA ή με Paypal, γίνεται έκπτωση 30%. - Στο τέλος αναγράφεται σε καρτέλες, ο τρόπος πληρωμής και το τελικό ποσό που πληρώνει ο πελάτης. Λογικός τελεστής AND Την πέμπτη και στο μεγαλύτερο μέρος της 6 ης ώρας, γίνεται διδασκαλία του AND. Αρχικά οι μαθητές εκτελούν στο περιβάλλον App Inventor, ως μαύρο κουτί, ένα έτοιμο πρόγραμμα που κάνει απλούς ελέγχους με το AND. Στο φύλλο εργασίας καλούνται να διερευνήσουν και να σχολιάσουν τα αποτελέσματα ανάλογα με τις τιμές εισόδου. Γίνεται ιδιαίτερη μνεία στα όρια ελέγχου των τιμών. Με αυτόν τον τρόπο δύνανται να κατανοήσουν καλύτερα την αναγκαιότητα της εντολής AND. Οι μαθητές καλούνται να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα που υπολογίζει τον τόκο μιας προθεσμιακής κατάθεσης στην τράπεζα για ένα ποσό, για διάστημα ενός έτους με κλιμακούμενο επιτόκιο. Οι προδιαγραφές του προγράμματος είναι οι ακόλουθες: - Το πρόγραμμα ζητάει το ποσό που κατατίθεται. - Αν εισαχθεί ποσό αρνητικό, εμφανίζεται το μήνυμα «Λάθος ποσό». - Αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο από 0 και μικρότερο των τότε το επιτόκιο είναι 2%. - Αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο των και μικρότερο των τότε το επιτόκιο είναι 3%. - Αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο των τότε το επιτόκιο είναι 5%. Πατώντας το κουμπί «Υπολογισμός τόκων» θα πρέπει να εμφανίζεται σε μία καρτέλα ο τόκος που αντιστοιχεί στο ποσό που κατατέθηκε. Τρίτη φάση: Εξάσκηση, ανατροφοδότηση, ατομική & συλλογική αξιολόγηση. Οι δραστηριότητες πραγματοποιούνται στο τέλος της δεύτερης, τέταρτης και έκτης ώρα του σχεδίου. Οι μαθητές έχουν ήδη ολοκληρώσει τις προηγούμενες ώρες τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας. Η φάση αυτή περιλαμβάνει ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες μέσω του Wiki του σχολείου. Κάθε μαθητής εισέρχεται με τους κωδικούς που διαθέτει από την αρχή της χρονιάς, στο Wiki του σχολείου Εκεί του ζητείται να επιλέξει να υλοποιήσει μία παραλλαγή του προγράμματος που ολοκλήρωσε την προηγούμενη διδακτική ώρα, επιλέγοντας ανάμεσα σε πολλές εναλλακτικές προτάσεις που του προτείνονται. Το ρεπερτόριο των προγραμμάτων προς κατασκευή μπορεί να συμπληρωθεί είτε από τον εκπαιδευτικό είτε από μαθητές που έχουν επεξεργαστεί μόνοι τους το διδακτικό υλικό στο σπίτι στο ενδιάμεσο διάστημα. Μόλις οι μαθητές ολοκληρώσουν την άσκηση, ανεβάζουν τη λύση που έδωσαν στο wiki με την τεχνική print screen. Οι λύσεις αυτές γίνονται αυτόματα ορατές από όλους και ακολουθεί αξιολόγηση, σχολιασμός και σύγκριση των προτεινόμενων λύσεων. Μετά από συζήτηση, γίνεται εντοπισμός των δυσκολιών που αντιμετώπισαν οι μαθητές. Με την ανατροφοδότηση που παρέχεται, δίνεται η δυνατότητα ανασχεδιασμού ορισμένων δραστηριοτήτων που πιθανόν δυσκόλεψαν τους μαθητές ή δεν έγινε άμεσα κατανοητή η σημασία τους. 6. Επιστημολογική προσέγγιση και εννοιολογική ανάλυση Θέματα θεωρίας του σεναρίου. Η διδασκαλία του προγραμματισμού Η/Υ μέσω γλωσσών προγραμματισμού γενικού σκοπού φαίνεται να δυσκολεύει τους αρχάριους προγραμματιστές, καθώς συνήθως διαθέτουν μεγάλο ρεπερτόριο εντολών, με σύνθετη σύνταξη και μη επαρκή υποστήριξη κατανόησης των βασικών ενεργειών και των δομών ελέγχου. Για το λόγο αυτό, έχουν αναπτυχθεί εκπαιδευτικά εργαλεία με περιορισμένο ρεπερτόριο εντολών, που διαθέτουν απλή σύνταξη και σημασιολογία, ενώ παράλληλα παρέχουν εύκολη οπτική/ηχητική προσομοίωση εκτέλεσης των προγραμμάτων (Ξυνόγαλος κ.α., 2000). Ένα ειδικότερο θέμα στο οποίο οι αρχάριοι προγραμματιστές συναντούν αρκετές δυσκολίες όταν έρχονται σε επαφή, είναι η δομή επιλογής. Η πιο συνήθης κατηγορία λανθασμένων αντιλήψεων στους αρχάριους προγραμματιστές πηγάζει από την καθημερινή ζωή και το γεγονός ότι οι σπουδαστές αποδίδουν ανθρωπομορφικά χαρακτηριστικά στο σύστημα. Πολλές φορές μάλιστα οι μαθητές έχουν την τάση να μεταφέρουν τη διατύπωση της

6 λύσης ενός προβλήματος, η οποία είναι εκφρασμένη σε φυσική γλώσσα, ή ακόμα και καθημερινές συνομιλίες μεταξύ ανθρώπων σε μια γλώσσα προγραμματισμού (Δαγδιλέλης, 1996). Στη Γ Γυμνασίου οι μαθητές έρχονται σε επαφή με τον προγραμματισμό με κάποια έκδοση της Logo (Αράπογλου κ.α., 2007). Οι περισσότεροι εκπαιδευτικοί επιλέγουν να διδάξουν πακέτα όπως το Microworlds Pro, δεδομένου πως το σχολικό βιβλίο αναφέρεται σε αυτό. Από τα πολλά Logo-like περιβάλλοντα, ιδιαίτερη μνεία πρέπει να γίνει σε αυτά που καλούν τους μαθητές να αναπτύξουν εφαρμογές μέσα από ένα οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού (Scratch, BYOB). Με τη βοήθεια αυτού του προγραμματιστικού περιβάλλοντος οι μαθητές αποφεύγουν τα συντακτικά λάθη, καθώς όλες οι εντολές βρίσκονται σε πλακίδια τα οποία μεταφέρουν στην οθόνη με την τεχνική (drag-drop). Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μία εκρηκτική ανάπτυξη των εφαρμογών για έξυπνα τηλέφωνα (smartphones). Το λειτουργικό σύστημα που τείνει να επικρατήσει σε αυτήν την κατηγορία, είναι το Android. Για την πλατφόρμα αυτή έχουν δημιουργηθεί πληθώρα εφαρμογών και παιχνιδιών. Οι περισσότερες εφαρμογές έχουν κατασκευαστεί με επαγγελματικές γλώσσες προγραμματισμού. Το 2010 δημιουργήθηκε από το πανεπιστήμιο MIT, για εκπαιδευτική χρήση σε μικρές ηλικίες, το App Inventor (ΑΙ). Στη συνέχεια υποστηρίχθηκε και καθιερώθηκε από την εταιρία Google, ως λογισμικό ανοικτού κώδικα για δημόσια χρήση. Το ΑΙ έχει πλέον καθιερωθεί διεθνώς ως ένα εκπαιδευτικό διαδικτυακό οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού με πλακίδια (blocks). Η εκτέλεση των εφαρμογών μπορεί να γίνει είτε σε προσομοιωτή (emulator) είτε να φορτωθεί και να εκτελεστεί απευθείας σε ένα smartphone με τη βοήθεια QR Code. Το 2014 βγήκε η νέα έκδοση App Inventor 2 (AI2). Σύμφωνα με τους Hsu, Rice, & Dawley (2012), το App Inventor σε σχέση με άλλα περιβάλλοντα έχει αρκετά πλεονεκτήματα στη χρήση του για τη διδασκαλία του προγραμματισμού, όπως: Εύκολο περιβάλλον στη χρήση που παρέχει πολλές δυνατότητες. Χρησιμοποιεί ένα μοντέλο αντικειμενοστραφούς οπτικού προγραμματισμού και δομές καθοδηγούμενες από γεγονότα (event-driven). Παρέχει επιπλέον κίνητρα στους μαθητές σε σχέση με περιβάλλοντα όπως το Scratch λόγω της φορητότητας και της πρακτικής χρήσης των εφαρμογών που δημιουργούνται. Η εκτέλεση των προγραμμάτων σε emulator (προσομοιωτή), κάνει μη απαραίτητη τη χρήση πολλών συσκευών για την εφαρμογή σε μια σχολική τάξη, Υποστηρίζεται από μεγάλους οργανισμούς, όπως η Google και το MIT. 7. Χρήση Η.Υ. και γενικά ψηφιακών μέσων για το διδακτικό σενάριο Η δραστηριότητα πραγματοποιείται στο εργαστήριο πληροφορικής του σχολείου. Για τη χρήση του App Inventor 2, όλοι οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι στο διαδίκτυο, καθώς η πλατφόρμα ανάπτυξης εφαρμογών είναι online. Ο έλεγχος των προγραμμάτων γίνεται μέσω τoυ προσομοιωτή (emulator) ή εναλλακτικά, μετά από συνεννόηση με τη διεύθυνση του σχολείου, επιτρέπεται στους μαθητές να φέρουν τα δικά τους smartphones για να δοκιμάσουν τα προγράμματά τους μέσω του QR code που δημιουργεί το σύστημα. Σε κάθε περίπτωση ο κώδικας του προγράμματος μαζί με τα απαραίτητα συνοδευτικά αρχεία εικόνας ή ήχου, ανεβαίνουν από τον εκπαιδευτικό στην ιστοσελίδα του σχολείου, έτσι ώστε να μπορεί να έχει πρόσβαση σε αυτά όποιος μαθητής επιθυμεί να πειραματιστεί μόνος του στο σπίτι. 8. Αναπαραστάσεις των μαθητών / Πρόβλεψη δυσκολιών στο εκπαιδευτικό σενάριο Οι περισσότεροι μαθητές στη Γ Γυμνασίου δεν έχουν έρθει σε επαφή με κάποια γλώσσα προγραμματισμού. Η μόνη επαφή τους με τη δομή IF-THEN μπορεί να έχει γίνει μόνο μέσω κάποιας συνάρτησης του Excel. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα επιμέρους δυσκολίες στην κατάκτηση του γνωστικού αντικειμένου. 9. Διδακτικό συμβόλαιο / Διδακτική μετατόπιση Θεωρητικά θέματα / Διδακτικός θόρυβος Διδακτικό συμβόλαιο Ο εκπαιδευτικός: Έχει έτοιμο όλο το περιβάλλον και το υποστηρικτικό υλικό για τις ασκήσεις. Ενεργοποιεί τους μαθητές με ερωτήματα. Συντονίζει και καθοδηγεί όπου χρειάζεται Διευκολύνει το συντονισμό των ομάδων για την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων. Παρέχει κίνητρα στους μαθητές για την οικοδόμηση και τη βήμα-βήμα ανακάλυψη της νέας γνώσης τόσο κατά τη διάρκεια των δραστηριοτήτων όσο και μετά την ολοκλήρωσή τους παροτρύνοντας τους μαθητές να δημιουργήσουν δικές τους δραστηριότητες στο σπίτι. Οι μαθητές: Εναλλάσσουν τους ρόλους οδηγού χειριστή κατά την εκτέλεση των ασκήσεων. Συνδυάζουν πληροφορίες και προτείνουν λύσεις για την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων. Συμπληρώνουν τα φύλλα εργασίας, συνεργαζόμενοι με τους συμμαθητές τους. Έχουν ορθή συμπεριφορά στη χρήση κινητών συσκευών μέσα στην τάξη. Διδακτική μετατόπιση

7 Λόγω του παιγνιώδους χαρακτήρα του App Inventor, η απόκτηση της νέας γνώσης γίνεται με ευχάριστο και διασκεδαστικό τρόπο, χωρίς να γίνεται αλλοίωση ή παραποίηση των εννοιών προς διδασκαλία. Διδακτικός θόρυβος Θέματα που μπορεί να προκύψουν κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του σεναρίου: Προβλήματα ταχύτητας με την ταυτόχρονη σύνδεση πολλών μαθητών στο διαδίκτυο καθώς όλο το λογισμικό είναι online. Αργοπορία στην εκτέλεση του προσομοιωτή (emulator) με αποτέλεσμα να μην μπορούν να ελέγχονται και να διορθώνονται τα σφάλματα σε σύντομο χρονικό διάστημα. 10. Υποκείμενη θεωρία μάθησης Σήμερα είναι κοινώς παραδεκτό ότι οι διδακτικοί στόχοι μπορούν να εκπληρωθούν σε υψηλό βαθμό, όταν η διδασκαλία γίνεται μέσα από την ανάπτυξη εργασιών τύπου project, που αναθέτει ο διδάσκων στους μαθητές. Το ζητούμενο είναι οι μαθητές να μη χρησιμοποιούν απλά τον υπολογιστή ως εργαλείο μάθησης, αλλά να αλληλεπιδρούν ενεργά αναπτύσσοντας κονστρουκτιβιστικές διαδικασίες μάθησης (Salomon, Perkins, & Globerson, 1991). Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, γίνεται φανερό ότι η διδακτική προσέγγιση των αντικειμένων της Πληροφορικής έχει ιδιαιτερότητες που επιβάλλουν μία διαφορετική αντιμετώπιση. Ο εκπαιδευτικός, από φορέας γνώσης που είναι στα σε ένα συμβατικό μάθημα, αποκτά το ρόλο του καθοδηγητή και συντονιστή των μαθησιακών δραστηριοτήτων των μαθητών. Το εργαστήριο πληροφορικής δίνει σε κάθε μαθητή μία πρώτης τάξεως ευκαιρία, για ενεργητική συμμετοχή και συνεργασία, τόσο με το διδάσκοντα όσο και τους άλλους συμμαθητές του. Με αυτόν τον τρόπο ενθαρρύνεται και ευνοείται η αλληλεπιδραστική μάθηση, η αυτενέργεια και η ερευνητική προσέγγιση της γνώσης (Τζιμογιάννης, 2002). Το App Inventor με το Logo-like περιβάλλον και τον οπτικό προγραμματισμό που διαθέτει, ακολουθεί τη θεωρία του Piaget καθώς κατατάσσεται στα προγράμματα που βοηθούν τους μαθητές να οικοδομήσουν τη γνώση. Στο εκπαιδευτικό σχέδιο χρησιμοποιούνται επίσης πολλές ομαδικές δραστηριότητες που παραπέμπουν στον κοινωνικό εποικοδομητισμό του Vygotsky. Με τη βοήθειά τους, επιτυγχάνεται η διάχυση και ο πολλαπλασιασμός της γνώσης. Οι επιμέρους στρατηγικές μάθησης που εφαρμόζονται είναι οι εξής: Ομαδοσυνεργατική μάθηση Καθοδηγούμενη ανακάλυψη Πολλαπλές αναπαραστάσεις Επίλυση προβλήματος Πρακτική εξάσκηση Τέλος στα φύλλα εργασίας χρησιμοποιούνται οι τεχνικές «Μαύρο κουτί» και «Διερεύνηση κώδικα», ώστε να βοηθηθούν οι μαθητές να κατανοήσουν βήμα-βήμα τη χρήση των τελεστών AND και OR. 11. Οργάνωση της τάξης / Εφικτότητα σχεδίασης Όλο το σενάριο πραγματοποιείται στην αίθουσα πληροφορικής. Στο αρχικό θεωρητικό κομμάτι με την εισαγωγή των εννοιών και τον καταιγισμό ιδεών από τους μαθητές, δεν απαιτείται κάποια ιδιαίτερη διαρρύθμιση της τάξης. Στη συνέχεια μοιράζονται τα φύλλα εργασίας με τις δραστηριότητες για τους μαθητές. Οι μαθητές κάθονται σε ζευγάρια. Σε κάθε δραστηριότητα εναλλάσσουν τους ρόλους οδηγού-χειριστή. Η οργάνωση αυτή ευνοεί την αλληλεπίδραση μεταξύ των μαθητών οι οποίοι αντιμετωπίζουν την επίλυση των προτεινομένων προβλημάτων ως ένα κοινό project, με ανταλλαγή ιδεών και απόψεων, ως μια κοινή προσπάθεια και όχι ως ατομικές δράσεις. Μαθαίνουν να συνεργάζονται με άλλα παιδιά, διαφορετικού επιπέδου και ικανοτήτων, να δίνουν και να παίρνουν βοήθεια και να είναι ανοιχτοί σε διαφορετικές ιδέες και προσεγγίσεις. Με αυτόν τον τρόπο το μάθημα γίνεται πιο ζωντανό και επικοινωνιακό. 12. Αξιολόγηση Η αξιολόγηση γίνεται μέσω του wiki του σχολείου. Οι μαθητές εισέρχονται στο blog και απαντούν σε ερωτήσεις του τύπου «Τι σας δυσκόλεψε περισσότερο στο IF-THEN;», ή «Με βάση αυτά που κάναμε στο σημερινό μάθημα, μπορείτε να προτείνετε μία δική σας ιδέα για κάποιο πρόγραμμα που θα φτιάξει το επόμενο τμήμα;» Οι απαντήσεις των μαθητών συγκεντρώνονται και σχολιάζονται. Ανάλογα με τις απαντήσεις, οι δραστηριότητες την επόμενη ώρα αναπροσαρμόζονται ή επανασχεδιάζονται. Μετά την υλοποίηση των δραστηριοτήτων και τη συλλογή των φύλλων εργασίας ακολούθησε αναστοχασμός. Έγινε ανάλυση των απαντήσεων των μαθητών και παρατέθηκαν δειγματοληπτικά στο φάκελο υποβολής ορισμένα από τα φύλλα εργασίας που παρέδωσαν οι μαθητές μετά το τέλος της πρώτης δραστηριότητας. Με βάση τα αποτελέσματα που ελήφθησαν και τις παρατηρήσεις από την εκτέλεση του σεναρίου στην τάξη έγινε δυνατό να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα: Το σενάριο υλοποιήθηκε σε πολύ μεγάλο βαθμό σύμφωνα με το σχεδιασμό και τους στόχους του. Οι μαθητές ανταποκρίθηκαν πλήρως στις απαιτήσεις του σεναρίου. Είχαν ενεργητική συμμετοχή σε όλα τα στάδια. Ειδικότερα, βρήκαν ενδιαφέρουσα την εργασία τους σε ομάδες. Επίσης επέδειξαν ως επί το πλείστον ορθή συμπεριφορά στη συνεργατική δραστηριότητα του Wiki. Οι απαντήσεις τους τόσο στα φύλλα εργασίας όσο και στο Wiki φανέρωσε ότι εμπέδωσαν ικανοποιητικά τις εντολές IF-THEN-ELSE και τους λογικούς τελεστές AND και το OR.

8 Ένα μικρό πρόβλημα που παρατηρήθηκε, ήταν η χρονική στενότητα για τη διεκπεραίωση των δραστηριοτήτων σε σχέση με την πληθώρα των επιμέρους αντικειμένων που περιλάμβανε η διδακτική παρέμβαση. Σε περίπτωση ανασχεδιασμού, πιθανόν να δινόταν ιδιαίτερη προσοχή ώστε κάποιοι μαθητές που έμεναν πίσω στις δραστηριότητες να λάβουν επιπλέον βοήθεια ώστε να μπορούν να ολοκληρώσουν τις ασκήσεις ακολουθώντας τους ρυθμούς της υπόλοιπης τάξης. 13. Επισήμανση Μικρομεταβολών Συνεχείς αναβαθμίσεις του περιβάλλοντος από τους κατασκευαστές, μία νέα έκδοση του App Inventor, ή του προσομοιωτή (emulator) μπορεί να επιφέρουν καθυστέρηση στην εκτέλεση προγραμμάτων ή να επιφέρουν επιπλέον φόρτο στην εκπαιδευτική διαδικασία. 14. Προτάσεις για περαιτέρω δραστηριότητες προτεινόμενες εργασίες Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου, οι μαθητές θα πρέπει να είναι προετοιμασμένοι να εργαστούν σε σενάρια που περιλαμβάνουν πιο συγκρίσεις με πιο σύνθετη λογική. Μέσα από την ιστοσελίδα του σχολείου, προτείνονται δραστηριότητες για το σπίτι. Οι ίδιοι οι μαθητές μπορούν να προτείνουν ατομικά ή ομαδικά σενάρια προς υλοποίηση μέσα από το wiki του σχολείου. Σε αυτό το περιβάλλον μπορούν επίσης να κάνουν αναζήτηση συνεργατών μαθητών για δικές τους ιδέες για projects που θα υλοποιήσουν στο σπίτι. 15. Χρήση εξωτερικών πηγών Hsu, Y-C., Rice, K., & Dawley, L. (2012). Empowering educators with Google's Android App Inventor: An online workshop in mobile app design. British Journal of Educational Technology, 43(1) E1-E5. Salomon, G., Perkins, D. Ν. & Globerson, Τ. (1991). Partners in Cognition: Extending Human Intelligence with Intelligent Technologies. Educational Researcher, 20:3, 2-9. Αράπογλου, Α., Μαβόγλου, Χ., Οικονομάκος, Η., & Φύτρος, Κ. (2007). Πληροφορική Α Β Γ Γυμνασίου. ΟΕΔΒ. Αθήνα. Δαγδιλέλης, Β. (1996). Διδακτική της πληροφορικής. Η διδασκαλία του προγραμματισμού: αντιλήψεις των σπουδαστών για την κατασκευή και επικύρωση προγραμμάτων και διδακτικές καταστάσεις για τη διαμόρφωσή τους, Διδακτορική διατριβή. Τμήμα Εφ. Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Μακεδονίας. Ξυνόγαλος, Σ., Σατρατζέμη Μ. & Δαγδιδέλης, Β. (2000). Η εισαγωγή στον προγραμματισμό: Διδακτικές Προσεγγίσεις και Εκπαιδευτικά Εργαλεία. 2ο Συνέδριο ΕΤΠΕ, Πάτρα, Οκτώβριος Παπαδάκης, Σ., Καλογιαννάκης, Μ. & Ζαράνης, Ν. (2013). Δημιουργώντας εφαρμογές για έξυπνες φορητές συσκευές με το AppInventor. 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής «Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Προκλήσεις & Προοπτικές», Πανεπιστήμιο Μακεδονίας, Θεσσαλονίκη, Απριλίου Τζιμογιάννης, Α. (2002). Διδακτική Πληροφορικής, Προγράμματα Σπουδών και διδακτικές πρακτικές στο Ενιαίο Λύκειο. 3ο Πανελλήνιο Συνέδριο με Διεθνή Συμμετοχή Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στην Εκπαίδευση Τόμος Α, , Ρόδος. 16. Περιγραφή και ανάλυση των φύλλων εργασίας Τα φύλλα εργασίας περιγράφονται με πολύ κατανοητό τρόπο. Φύλλα εργασίας Φύλλο εργασίας 1: Μαθαίνουμε το IF-THEN-ELSE στο App Inventor (Σε κάθε ερώτηση που χρειάζεται Η.Υ. να εναλλάσσετε τους ρόλους οδηγού και χειριστή) Δραστηριότητα 1: Σχεδιάζουμε το περιβάλλον (Χρόνος: 30 λεπτά) Μπείτε στο AppInventor και δημιουργήστε ένα νέο πρόγραμμα πατώντας: Project Start New Project και ονομάστε το Επειδή θέλουμε να είναι κεντραρισμένα όλα τα αντικείμενα στη φόρμα, πηγαίνετε στις Ιδιότητες (Properties), βρείτε την AlignHorizontal και επιλέξτε Center. Όταν ένα πρόγραμμα ζητάει κωδικό, πώς φαίνονται συνήθως οι χαρακτήρες; Στην παλέτα εργαλείων (Palette), βεβαιωθείτε ότι βλέπετε τα εργαλεία (UserInterface) και δημιουργήστε πάνω στη φόρμα ένα PasswordTextBox (πλαίσιο κειμένου με κρυπτογραφημένους χαρακτήρες). Θα το χρησιμοποιήσουμε για την εισαγωγή του Password. Όταν εκτελείται το πρόγραμμα, το πλαίσιο κειμένου αρχικά πρέπει: Να είναι κενό Να προτείνει ένα κωδικό στον χρήστη

9 Ας δοκιμάσουμε μέχρι εδώ το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε μερικούς χαρακτήρες μέσα στο πλαίσιο κειμένου. Πώς φαίνονται; Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε μία ετικέτα κάτω από το πλαίσιο κειμένου. Θα τη χρησιμοποιήσουμε για τα μηνύματα (Καλώς ήρθατε / Ξαναπροσπαθήστε). Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Εισάγετε τον κωδικό. Με το εργαλείο Button, δημιουργήστε ένα κουμπί κάτω από την ετικέτα. Τι όνομα έχει; Κάντε κλικ επάνω του, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε τη λέξη: Έλεγχος Ας δοκιμάσουμε πάλι το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Πληκτρολογήστε μερικούς χαρακτήρες στο πλαίσιο κειμένου και πατήστε το κουμπί Έλεγχος. Έγινε κάτι; ΝΑΙ ΟΧΙ Κάτω από το κουμπί δημιουργήστε 4 ετικέτες (Labels)που θα περιέχουν τα υποτιθέμενα στοιχεία σας. Τι ονόματα έχουν,... Κάντε κλικ σε καθεμία από αυτές και στην ιδιότητα Text, συμπληρώστε τα στοιχεία: a123, 4321 Facebook: p5545@mail.com, abcxyz AMKA: ΑΤ: Ν Κάντε κλικ στο φόντο της φόρμας, πηγαίνετε στην ιδιότητα BackgroundColor και επιλέξτε μαύρο χρώμα. Ποιο μήνυμα δεν φαίνεται ενώ θα θέλαμε; Τι λέτε να κάνουμε για να φανεί; Δραστηριότητα 2: Κάνουμε τον έλεγχο (Χρόνος: 30 λεπτά) Με τις εντολές IF THEN (ΑΝ - ΤΟΤΕ) ελέγχουμε αν ισχύει μία σύγκριση. Για τις συγκρίσεις χρησιμοποιούμε τα παρακάτω σύμβολα που μας είναι γνωστά από τα μαθηματικά: = Ίσο > Μεγαλύτερο < Μικρότερο Μεγαλύτερο ή ίσο Μικρότερο ή ίσο Διάφορο Για τον έλεγχο του password θα χρησιμοποιήσουμε μόνο 2 από αυτά τα σύμβολα. Ποια; Πάμε τώρα να δώσουμε τις εντολές! Πατήστε Blocks για να δείτε τις διαθέσιμες εντολές του AppInventor. Στη λίστα Blocks, στην κατηγορία Built in, επιλέξτε Control. Σύρετε την εντολή If Then που είναι 1 η στη λίστα μέσα στο παράθυρο εντολών. Πηγαίνετε στις εντολές Μαθηματικών (Math), βρείτε το σύμβολο = Σύρτε το και προσαρμόστε το δίπλα στο IF. Κάντε κλικ στο αριστερό παράθυρο στο PasswordTextBox1, βρείτε το Set PasswordTextBox1.Text, σύρετέ το και προσαρμόστε το στη μία άκρη του = Κάντε κλικ στις εντολές Text,βρείτε το κενό κείμενο και σύρετέ το στην άλλη άκρη του = Στο κενό βάλτε το μυστικό κωδικό που θα είναι 2015 Πιστεύετε ότι παίζει ρόλο ποιο αντικείμενο θα βάλουμε στο = αριστερά και ποιο δεξιά; ΝΑΙ ΟΧΙ Κάντε κλικ στο αριστερό παράθυρο στη Label1 και επιλέξτε Set Label1.TextTo. Προσαρμόστε το στο κενό δίπλα στο THEN. Κάντε κλικ στις εντολές Text,βρείτε το κενό κείμενο και σύρετέ το δίπλα. Στο κενό γράψτε το μήνυμα «Καλώς ήρθατε». Κάντε κλικ στο Screen1, και σύρετέ το SetScreen1.BackgroundColorTo κάτω από την ετικέτα, ώστε να προσαρμοστεί και αυτό μέσα στο ΤΗΕΝ. Πηγαίνετε στα χρώματα, επιλέξτε το άσπρο και σύρετέ το δίπλα στο SetScreen1.BackgroundColor. Ας δοκιμάσουμε πάλι το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Πληκτρολογήστε ένα τυχαίο password. Άλλαξε κάτι; ΝΑΙ ΟΧΙ Πληκτρολογήστε τώρα το σωστό password και δείτε το πρόγραμμά σας να λειτουργεί σωστά.

10 Θέλουμε να εμφανίζεται ένα μήνυμα όταν δίνουμε λάθος κωδικό που να λέει «Λάθος κωδικός. Ξαναδοκιμάστε!». Γι αυτό το λόγο θα χρησιμοποιήσουμε την εντολή ELSE (ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ). Κάντε κλικ στο μπλε κουμπί δίπλα στο IF και σύρετε το ELSE κάτω από το IF. Κάντε κλικ στο αριστερό παράθυρο στη Label1 και επιλέξτε Set Label1.TextTo. Προσαρμόστε το στο κενό δίπλα στο ELSE. Κάντε κλικ στις εντολές Text, βρείτε το κενό κείμενο και σύρετέ το δίπλα. Στο κενό γράψτε το μήνυμα «Λάθος κωδικός. Ξαναδοκιμάστε!». Η εικόνα που πρέπει να έχετε μπροστά σας πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Ελέγξτε το πρόγραμμα με λάθος και σωστό κωδικό. Λειτουργεί σωστά; ΝΑΙ ΟΧΙ Αλλάξτε τον κωδικό πρόσβασης και τα μηνύματα και ξαναδοκιμάστε το πρόγραμμα. Έχετε να προτείνετε καμία βελτίωση; Ανταλλαγή απόψεων (Χρόνος 10 λεπτά) Μπείτε με τους κωδικούς σας στο wiki: 5gymnira.wikispaces.comκαι απαντήστε στην ερώτηση: "Προτείνετε στους συμμαθητές σας ένα πρόγραμμα που κάνει κάποιον έλεγχο χρησιμοποιώντας την εντολή IF, που έχετε κατασκευάσει ή θα θέλατε να κατασκευάσετε στο σπίτι." Φύλλο εργασίας 2: Μαθαίνουμε το AND στοapp Inventor (Σε κάθε ερώτηση που απαιτείται η χρήση Ηλεκτρονικού Υπολογιστή να εναλλάσσετε τους ρόλους οδηγού και χειριστή) Τι είναι το AND; (Χρόνος 15 λεπτά) Μπείτε στο App Inventor και ανοίξτε το πρόγραμμα με το όνομα Example_AND που μοιάζει κάπως έτσι: Είναι ένα πρόγραμμα που ζητάει το ύψος ενός ενήλικου ανθρώπου σε εκατοστά, π.χ. 172 και στη συνέχεια αποφαίνεται αν είναι ψηλός, μέτριος ή κοντός. Χωρίς να δείτε τις εντολές, εκτελέστε το πρόγραμμα πατώντας (Connect -> Emulator)

11 Δοκιμάστε τα παρακάτω ύψη και γράψτε το αποτέλεσμα που βλέπετε στην οθόνη. Γεμίστε τα κενά κελιά του πίνακα με δικά σας νούμερα και τα μηνύματα που σας έβγαλε το πρόγραμμα Σύμφωνα με το πρόγραμμα: Για να είναι κάποιος ψηλός πρέπει το ύψος του να είναι μεγαλύτερο ή ίσο από ΚΑΙ μικρότερο από Για να είναι κάποιος μέτριος πρέπει το ύψος του να είναι μεγαλύτερο ή ίσο από ΚΑΙ μικρότερο από Για να είναι κάποιος κοντός πρέπει το ύψος του να είναι μεγαλύτερο ή ίσο από ΚΑΙ μικρότερο από Για να είναι υπερβολικά μικρό ύψος πρέπει το ύψος μικρότερο από Για να είναι υπερβολικά μεγάλο ύψος πρέπει το ύψος μεγαλύτερο από Δραστηριότητα 1: Σχεδιάζουμε το περιβάλλον (Χρόνος: 25 λεπτά) Μπείτε στο AppInventor και δημιουργήστε ένα νέο πρόγραμμα πατώντας: Project Start New Project και ονομάστε το Για να φαίνεται το όνομα της τράπεζάς σας, πηγαίνετε στην ιδιότητα Title και γράψτε τα αρχικά του ονόματός σας και δίπλα τη φράση ebank. Επειδή θέλουμε να είναι κεντραρισμένα όλα τα αντικείμενα στη φόρμα, πηγαίνετε στις Ιδιότητες (Properties), βρείτε την AlignHorizontal και επιλέξτε Center. Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε μία ετικέτα. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Δώστε το ποσό σε Με το εργαλείο TextBox, δημιουργήστε ένα πλαίσιο κειμένου κάτω από την ετικέτα. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στις ιδιότητες Text και Hint και βεβαιωθείτε ότι τα περιεχόμενά τους είναι κενά. Στη συνέχεια τσεκάρετε την επιλογή Numbers only, ώστε να μπορεί κάποιος να εισάγει μόνο αριθμούς Με το εργαλείο Button, δημιουργήστε ένα κουμπί κάτω από το πλαίσιο κειμένου. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω του, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Υπολογισμός τόκων Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε μία ετικέτα κάτω από το κουμπί. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Τόκοι που αναλογούν στο ποσό Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε από κάτω άλλη μία ετικέτα. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και βάλτε περίπου 10 παύλες: Το περιβάλλον που δημιουργήσαμε πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Ας δοκιμάσουμε μέχρι εδώ το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε ένα ποσό μέσα στο πλαίσιο και πατήστε «Υπολογισμός τόκων». Έγινε κάτι; ΝΑΙ ΟΧΙ Δραστηριότητα 2: Κάνουμε το πρόγραμμα να δουλέψει! (Χρόνος: 30 λεπτά) Πατήστε Blocks για να δείτε τις διαθέσιμες εντολές του AppInventor. Από το αντικείμενο Button1 επιλέγουμε την ιδιότητα When Button1.Click Αν κάποιος εισάγει αρνητικό ποσό στο TextBox1, πρέπει να βγάλει στο TextBox3 το μήνυμα «Λάθος ποσό»

12 Δώστε την εντολή IF που κάνει αυτόν τον έλεγχο και ενσωματώστε την στο When Button1.Click. Θέλουμε αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο από 0 ευρώ ΚΑΙ μικρότερο των 5000 ευρώ να δίνει τόκο 2% Για να υπολογίσουμε τον τόκο 2% πρέπει να πολλαπλασιάσουμε το ποσό με Δημιουργήστε ένα νέο IF και κολλήστε το κάτω από το προηγούμενο Από την κατηγορία Logic επιλέξτε το AND και διαμορφώστε το πρόγραμμά σας ως εξής: Θέλουμε αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο των 5000 ευρώ και μικρότερο των ευρώ το επιτόκιο να είναι 3% Επίσης αν το ποσό είναι μεγαλύτερο ή ίσο των το επιτόκιο να είναι 5% Μπορείτε να δώσετε τις εντολές που καλύπτουν τις παραπάνω περιπτώσεις; Εκτελέστε το πρόγραμμα στον προσομοιωτή για να δείτε πώς δουλεύει! Ερωτήσεις Τι επιτόκιο θα πάρετε αν δώσετε ποσό: Α ευρώ: 2% 3% Β ευρώ: 2% 3% Γ ευρώ: 2% 3% Δ ευρώ: 2% 3% Ε ευρώ: 3% 5% ΣΤ. 0 ευρώ: 2% Θα γράψει Λάθος ποσό Δοκιμάστε το πρόγραμμα με δικά σας ποσά. Γιατί νομίζετε ότι δεν θα μπορούσαμε να δώσουμε στο πρόγραμμα αντί για το AND το OR; Ανταλλαγή απόψεων Συνεισφορά (Χρόνος: 10 λεπτά) Μπείτε στο Wiki του σχολείου και προτείνετε ένα δικό σας πρόγραμμα που να περιέχει την εντολή AND. Φύλλο εργασίας 3: Μαθαίνουμε το OR στοapp Inventor (Σε κάθε ερώτηση που απαιτείται η χρήση Ηλεκτρονικού Υπολογιστή να εναλλάσσετε τους ρόλους οδηγού και χειριστή) Τι είναι το OR; (Χρόνος 10 λεπτά)

13 Ας δούμε πρώτα ένα έτοιμο πρόγραμμα με την αρχική οθόνη και τον κώδικα! Το πρόγραμμα μας ρωτάει τι τάξη πάμε. Ανάλογα με την τάξη μας βγάζει αν δίνουμε ή όχι εξετάσεις στο μάθημα της πληροφορικής. Θυμίζουμε ότι εξετάσεις πληροφορικής δίνουν μόνο τα παιδιά της Γ τάξης. Label1 TextBox1 Button1 Label2 Σχήμα 1 Στο σχήμα 1 βλέπουμε τη σχεδίαση του interface του προγράμματος. Απαντήστε στις πιο κάτω ερωτήσεις: 1. Τι στοίχιση έχουμε; 2. Τι εργαλεία έχουμε χρησιμοποιήσει; 3. Τι ονόματα τους έχουμε δώσει; Σχήμα 2 Στο σχήμα 2 βλέπουμε τις εντολές του προγράμματος. Απαντήστε στις πιο κάτω ερωτήσεις: 1. Πότε εκτελούνται οι εντολές ελέγχου με το IF; 2. Σε ποια ετικέτα βγάζει τα μηνύματα; 3. Για ποια τάξη θα βγάλει ότι δίνουμε εξετάσεις τον Ιούνιο; 4. Πώς θα μπορούσαμε να δώσουμε τις παραπάνω εντολές χωρίς να χρησιμοποιήσουμε το OR; 5. Τι κερδίζουμε δίνοντας το OR; Πρόγραμμα eshop Δραστηριότητα 1: Σχεδιάζουμε το περιβάλλον (Χρόνος 25 λεπτά) Μπείτε στο AppInventor και δημιουργήστε ένα νέο πρόγραμμα πατώντας: Project Start New Project και ονομάστε το

14 Για να φαίνεται το όνομα του καταστήματός σας, πηγαίνετε στην ιδιότητα Title και γράψτε τα αρχικά του ονόματός σας και δίπλα τη φράση eshop. Επειδή θέλουμε να είναι κεντραρισμένα όλα τα αντικείμενα στη φόρμα, πηγαίνετε στις Ιδιότητες (Properties), βρείτε την AlignHorizontal και επιλέξτε Center. Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε μία ετικέτα. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Ποσό αγορών Με το εργαλείο TextBox, δημιουργήστε ένα πλαίσιο κειμένου κάτω από την ετικέτα. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στις ιδιότητες Text και Hint και βεβαιωθείτε ότι τα περιεχόμενά τους είναι κενά. Στη συνέχεια τσεκάρετε την επιλογή Numbers only, ώστε να μπορεί κάποιος να εισάγει μόνο αριθμούς Με το εργαλείο Label, δημιουργήστε μία ετικέτα κάτω από το πλαίσιο κειμένου. Τι όνομα έχει;. Κάντε κλικ επάνω της, πηγαίνετε στην ιδιότητα Text και γράψτε το μήνυμα: Επιλέξτε τρόπο πληρωμής Δημιουργήστε μία λίστα με το εργαλείο ListView κάτω από την ετικέτα. Τι όνομα έχει; Πηγαίνετε στην ιδιότητα ElementsFromString της λίστας και εισάγετε τα ακόλουθα στοιχεία: Μετρητά -20%, Αντικαταβολή -20%, Visa -30%, Paypal -30% Πώς φαίνονται τα στοιχεία που χωρίζονται από κόμμα; Στα εργαλεία, επιλέξτε LayOut Table Arrangement και δημιουργήστε έναν πίνακα κάτω από τη λίστα. Πηγαίνετε στις ιδιότητες του πίνακα και ζητήστε του να έχει 2 γραμμές και 2 στήλες από τις ιδιότητες Rows και Columns. Δημιουργήστε 4 ετικέτες Labels μέσα στον πίνακα ως εξής: Label3 Label5 Label4 Label6 Στην ιδιότητα Text της Label3 γράψτε: Τρόπος πληρωμής Στην ιδιότητα Text της Label4 γράψτε: Στην ιδιότητα Text της Label5 γράψτε: Τελικό ποσό Στην ιδιότητα Text της Label6 γράψτε: Αυτό που δημιουργήσατε σας πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Ας δοκιμάσουμε μέχρι εδώ το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε ένα ποσό μέσα στο πλαίσιο και επιλέξτε έναν τρόπο πληρωμής. Έγινε κάτι; ΝΑΙ ΟΧΙ Δραστηριότητα 2: Κάνουμε το πρόγραμμα να δουλέψει! (Χρόνος: 30 λεπτά) Πατήστε Blocks για να δείτε τις διαθέσιμες εντολές του AppInventor. Στην κατηγορία ListView1, επιλέξτε when ListView1.AfterPicking. Με την εντολή αυτή θα ορίσουμε τι θα γίνει μόλις κάποιος πατήσει μία επιλογή της λίστας. Θέλουμε η ετικέτα Label 4 να γράφει τον τρόπο πληρωμής. Για το λόγο αυτό επιλέξτε Label4 και στη συνέχεια, Set Label4.Text to και σύρτε το μέσα στο παράθυρο. Επιλέξτε τη λίστα ListView1 στο αριστερό παράθυρο και στη συνέχεια ListView1.Selection και κολλήστε το δίπλα στο Set Label4.Text to. Τέλος ενώστε τα μπλοκ when και Set. Το αποτέλεσμα πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Ας δοκιμάσουμε μέχρι εδώ το πρόγραμμα! Πατήστε Connect Emulator. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε ένα ποσό μέσα στο πλαίσιο και επιλέξτε έναν τρόπο πληρωμής. Τι έγινε;

15 Στην κατηγορία Control διαλέξτε το μπλοκ If-Then. Στην κατηγορία Logic, επιλέξτε το OR και κολλήστε το δίπλα στο IF. Στην κατηγορία Math, επιλέξτε το = δύο φορές και κολλήστε το αριστερά και δεξιά στα κενά του or. Το αποτέλεσμα πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Ας δούμε τώρα πώς θα ελέγξουμε αν κάποιος πάτησε το 1 ο ή το 2 ο αντικείμενο της λίστας: Για το αντικείμενο ListView επιλέξτε την εντολή ListView1.ListIndex και κολλήστε την στο 1 ο κενό. Στην κατηγορία Math, επιλέξτε το 0 και κολλήστε το στο 2 ο κενό. Αλλάξτε την τιμή του 0 σε 1 Για το αντικείμενο ListView επιλέξτε την εντολή ListView1.ListIndex και κολλήστε την στο 3 ο κενό. Στην κατηγορία Math, επιλέξτε το 0 και κολλήστε το στο 2 ο κενό. Αλλάξτε την τιμή του 0 σε 2. Πηγαίνετε στη Label6 και επιλέξτε την εντολή Set Label6. Text to και κολλήστε την δίπλα στο Then. Πηγαίνετε στην κατηγορία Math, βρείτε την εντολή Format As Decimal και κολλήστε την δίπλα στο SetLabel6.TextTo. Στην κατηγορία Math, βρείτε τον πολλαπλασιασμό Χ και κολλήστε τον δίπλα στο Number. Πηγαίνετε στο TextBox1, βρείτε το TextBox1.Text και κολλήστε το στο αριστερό κενό. Στην κατηγορία Math, επιλέξτε το 0 και κολλήστε το στο δεξιό κενό. Αν κάνουμε έκπτωση 20%, σε ένα είδος, με ποιον αριθμό πρέπει να πολλαπλασιάσουμε για να βρούμε το τελικό ποσό; Αλλάξτε το 0 στο κενό με 0.8. Πόσα δεκαδικά ψηφία βάζουμε σε ένα χρηματικό ποσό; Στην κατηγορία Math, επιλέξτε το 0 και κολλήστε το δίπλα στο places. Αλλάξτε τα περιεχόμενά του με τον αριθμό 2. Το μπλοκ αυτό πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: Εκτελέστε το πρόγραμμα, εισάγετε ένα ποσό και δοκιμάστε την 1 η και τη 2 η επιλογή. Γράψτε τις εντολές για την 3 η και την 4 η επιλογή. Κάντε ένα τελικό τεστ στο πρόγραμμα. Αλλάξτε το πρόγραμμα ώστε όταν κάποιος πατήσει την 1 η και την 3 η επιλογή να έχει έκπτωση 10%, ενώ με την 2 η και την 4 η να έχει έκπτωση 5% Ανταλλαγή απόψεων Συνεισφορά (Χρόνος: 10 λεπτά) Μπείτε στο Wiki του σχολείου και προτείνετε ένα δικό σας πρόγραμμα που να περιέχει την εντολή OR.