Σύντομη περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου.

Transcript

1 10 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Διδάσκοντας τη μεταβίβαση παραμέτρων σε διαδικασίες οριζόμενες από το χρήστη στην γλώσσα προγραμματισμού Pascal, στα πλαίσια του μαθήματος «Δομημένος Προγραμματισμός» της Γ ΕΠΑΛ. Αναστάσιος Καραγιάννης Καθηγητής πληροφορικής, 1o ΕΠΑ.Λ Γαλατσίου 2 Περίληψη Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα εκπαιδευτικό σενάριο διδασκαλίας της έννοιας της τυπικής παραμέτρου και της μεταβίβασης μέσω τιμής και μέσω μεταβλητής σε διαδικασίες οριζόμενες από το χρήστη στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Pascal. Το εκπαιδευτικό σενάριο αφορά σε μαθητές της Γ τάξης ΕΠΑ.Λ, τομέα πληροφορικής, που διδάσκονται το Πανελλαδικώς εξεταζόμενο μάθημα του Δομημένου Προγραμματισμού. Μετά από σύντομη παρουσίαση από τον εκπαιδευτικό οι μαθητές επεξεργάστηκαν ομαδικά τα φύλλα εργασίας που τους δόθηκαν. Συμμετείχαν επίσης σε διαδικασία αυτοαξιολόγησης. Το σενάριο υλοποιήθηκε σύμφωνα με το σχεδιασμό ενώ οι επιδόσεις των μαθητών ήταν ικανοποιητικές, οδηγώντας μας στο συμπέρασμα ότι η χρήση εκπαιδευτικών σεναρίων και του αντίστοιχου υλικού δίναται να φέρει θετικά αποτελέσματα για την εκπαιδευτική διαδικασία. Η υλοποίηση του σεναρίου αξιολογήθηκε θετικά από τους μαθητές. Λέξεις κλειδιά: Διαδικασία, τυπική παράμετρος, πραγματική μεταβλητή. Σύντομη περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου. Το παρόν εκπαιδευτικό σενάριο εντάσσεται στο μάθημα «Δομημένος Προγραμματισμός» του τομέα Πληροφορικής της Γ τάξης ΕΠΑΛ και υλοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του σχολικού έτους στο 1 ο ΕΠΑΛ Γαλατσίου. Στόχος του διδακτικού σεναρίου ήταν η διδασκαλία της μεταβίβασης τιμών σε διαδικασίες μέσω τυπικών παραμέτρων. Χρησιμοποιήθηκε το προγραμματιστικό περιβάλλον της γλώσσας Pascal. Η διάρκεια του σεναρίου ήταν 3 διδακτικές ώρες και πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Πληροφορικής. Χρησιμοποιήθηκαν 3 φύλλα εργασίας. Μετά από σύντομη παρουσίαση από τον εκπαιδευτικό, οι μαθητές εργαζόμενοι ομαδικά υλοποίησαν τις δραστηριότητες με χρήση του περιβάλλοντος Dev Pascal. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν δραστηριότητες αυτοαξιολόγησης. Η υλοποίηση του σεναρίου κρίθηκε επιτυχής. Συμπεράσματα Το σενάριο υλοποιήθηκε σύμφωνα με τον αρχικό σχεδιασμό και τους στόχους που τέθηκαν. Οι μαθητές ανταποκρίθηκαν θετικά και υπήρξε ενδιαφέρον. Αρχικά, βέβαια υπήρξε κάποιος μικρός αιφνιδιασμός, καθώς η όλη διαδικασία «παρέκλινε» από τη συνήθη ρουτίνα της διδασκαλίας ενός Πανελλαδικά εξεταζόμενου μαθήματος, με τη συνακόλουθη πίεση για ολοκλήρωση της ύλης. Η χρήση των φύλλων εργασίας υπήρξε επιτυχής ως προς την προσπάθεια να υπερβληθούν οι συνήθεις μαθησιακές δυσκολίες των μαθητών που περιγράφονται στο τμήμα της επιστημολογικής ανάλυσης του εκπαιδευτικού σεναρίου. Οι δραστηριότητες και ασκήσεις που περιέχονται στα φύλλα εργασίας, σχεδιάστηκαν, άλλωστε, έχοντας υπόψη τα συμπεράσματα της εν λόγω ανάλυσης. Οι δραστηριότητες του τύπου «μαθαίνω κάνοντας», όπως η βηματική εκτέλεση των προγραμμάτων και η προεπισκόπηση των μεταβλητών, βοήθησαν τους μαθητές να κατανοήσουν το μηχανισμό με βάση τον οποίο λειτουργεί η μεταβίβαση μεταβλητών σε διαδικασίες. Επιπροσθέτως, τα εργαλεία αυτοαξιολόγησης τα οποία οι μαθητές χρησιμοποίησαν με ενθουσιασμό, βοήθησαν τους μαθητές να αξιολογήσουν το εύρος των γνώσεών τους, ενώ παράλληλα τους ενέταξαν σε διαδικασία υγιούς συναγωνισμού με την ομάδα, δίνοντάς τους κίνητρα για βελτίωση των γνώσεών τους. Στα αποτελέσματα της αξιολόγησης των μαθητών παρατηρήθηκε μεν η συνήθης απόκλιση στη βαθμολογία που χαρακτηρίζει μία σχολική τάξη, η κλίμακα ωστόσο των επιδόσεων κινήθηκε σε συγκριτικά καλύτερα επίπεδα σε σχέση με αυτά που επιτυγχάνουν οι μαθητές στα πλαίσια της συμβατικής μαθησιακής διαδικασίας. Εδώ πρέπει, ωστόσο να τονιστεί και η σημασία των γενικότερων ελλείψεων και κενών σε γνώσεις και δεξιότητες που είναι ανέφικτο να αμβλυνθούν στα πλαίσια ενός διδακτικού σεναρίου. Συμπερασματικά η παρέμβαση υπήρξε επιτυχής ως προς την τήρηση των χρονικών ορίων και την επίτευξη των στόχων. Μία σημαντική αλλαγή που, ενδεχομένως θα οδηγούσε σε καλύτερα αποτελέσματα, θα ήταν η χρήση κάποιου λογισμικού προσομοίωσης της όλης διαδικασίας. Από μία πρώτη έρευνα, ωστόσο, δεν εντοπίστηκε κάποιο κατάλληλο για το σκοπό αυτό εργαλείο. Εν αντιθέσει με τον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό και την γλώσσα Java που υπάρχουν αρκετές, αξιόλογες προτάσεις, ο δομημένος προγραμματισμός, μάλλον είναι στα «αζήτητα». Σενάριο: 1. Τίτλος εκπαιδευτικού σεναρίου: Διαδικασίες οριζόμενες από το χρήστη. Ορισμός Τυπικών παραμέτρων τιμής μεταβλητής. Εφαρμογή στην προγραμματισμού Pascal. γλώσσα 2. Εκτιμώμενη διάρκεια εκπαιδευτικού σεναρίου Η διάρκεια του σεναρίου προβλέπεται να διαρκέσει τρείς διδακτικές ώρες, οι οποίες θα καλυφθούν από τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας. 3. Ένταξη του διδακτικού σεναρίου στο πρόγραμμα σπουδών/προαπαιτούμενες γνώσεις Το παρόν σενάριο, εντάσσεται στα πλαίσια του μαθήματος Δομημένος Προγραμματισμός της Γ τάξης, του τομέα Πληροφορικής, των ΕΠΑΛ. Το μάθημα είναι Πανελλαδικώς εξεταζόμενο για την εισαγωγή των μαθητών στα Τ.Ε.Ι. Πρακτικά Εργασιών 10 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Καθηγητών Πληροφορικής, Ναύπλιο Απριλίου 2016

2 2 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Οι μαθητές πρέπει να είναι σε θέση να γνωρίζουν σε ικανοποιητικό επίπεδο τις βασικές δομές της ακολουθίας, επιλογής και επανάληψης καθώς και τις έννοιες που σχετίζονται με τις διαδικασίες και την κλήση τους μέσα από το κυρίως πρόγραμμα. Επίσης, γνωρίζουν σε ικανοποιητικό βαθμό το περιβάλλον προγραμματισμού της Dev pascal 4. Σκοποί και στόχοι του εκπαιδευτικού σεναρίου Σκοπός Να καταστούν ικανοί οι μαθητές να κατανοούν και να γράφουν προγράμματα, σε γλώσσα Pascal, με τη χρήση διαδικασιών (Procedures) που επικοινωνούν με το κυρίως πρόγραμμα μέσω τυπικών παραμέτρων. Διδακτικοί Στόχοι Μετά την ολοκλήρωση του σεναρίου, οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση: Σ1. Να ορίζουν τον τρόπο σύνταξης των διαδικασιών με χρήση τυπικών παραμέτρων. Σ2. Να κατανοούν τον τρόπο μεταβίβασης τιμών μεταξύ τυπικών παραμέτρων και πραγματικών μεταβλητών κατά την κλήση μιας διαδικασίας Σ3. Να διακρίνουν τις τυπικές παραμέτρους από τις πραγματικές μεταβλητές Σ4. Να κατανοούν τις περιοχές εμβέλειας των τυπικών παραμέτρων Σ5. Να συσχετίζουν τις πραγματικές μεταβλητές με τις αντίστοιχες τυπικές παραμέτρους κατά την κλήση μιας διαδικασίας Σ6. Να διακρίνουν τις παραμέτρους τιμής από τις παραμέτρους μεταβλητής, σύμφωνα με τον τρόπο σύνταξής τους. Σ7. Να διακρίνουν τις τυπικές παραμέτρους τιμής από τις παραμέτρους μεταβλητής, ως προς τον τρόπο λειτουργίας. Σ8.Να επιλέγουν την κατάλληλη σύνταξη των διαδικασιών με χρήση τυπικών παραμέτρων, ώστε η διαδικασία να λειτουργεί με τον επιθυμητό τρόπο. Σ9. Να αναπτύσσουν προγράμματα με χρήση διαδικασιών που χρησιμοποιούν παραμέτρους, ώστε να επιλύουν δεδομένα προβλήματα Σ10. Να μετατρέπουν στην κατάλληλη μορφή την σύνταξη των διαδικασιών με χρήση τυπικών παραμέτρων, ώστε η διαδικασία να λειτουργεί με δεδομένες προδιαγραφές. Σ11. Να επεκτείνουν την χρήση δεδομένων διαδικασιών προς την επίλυση νέων προβλημάτων 5. Περιγραφή του εκπαιδευτικού σεναρίου Το σενάριο εστιάζει στο 12ο Κεφάλαιο του μαθήματος «Δομημένος προγραμματισμός» της Γ τάξης του Τομέα Πληροφορικής των ΕΠΑ.Λ, που αναφέρεται σε υποπρογράμματα. Ειδικότερα, η υλοποίηση του σεναρίου αφορά στην ενότητα 12.1 που αφορά σε υλοποίηση διαδικασιών με την χρήση παραμέτρων (τιμών και μεταβλητών). Στο τέλος του διδακτικού σεναρίου, οι μαθητές θα είναι ικανοί να ενσωματώνουν στα προγράμματά τους διαδικασίες που χρησιμοποιούν παραμέτρους για την επικοινωνία με το κυρίως πρόγραμμα και θα αξιολογούνται με βάση ανάλογες δραστηριότητες. Για την κατανόηση της σημασίας των προγραμματιστικών δομών που παρουσιάζονται ακολουθείται η εξής διδακτική στρατηγική: παρουσιάζεται ένα πρόβλημα που δεν μπορεί να επιλυθεί με τις υπάρχουσες γνώσεις. Οι μαθητές μετά από συζήτηση καταλήγουν σε αδιέξοδο, μέσω του οποίου αναγνωρίζουν την ανάγκη για τη χρήση νέων προγραμματιστικών δομών, και αποδέχονται, ως φυσική συνέπεια, τις νέες δομές που τους παρουσιάζονται. Στο συγκεκριμένο σενάριο, παρουσιάζεται στους μαθητές ένα πρόγραμμα στο οποίο ορίζεται μια επαναχρησιμοποιούμενη διαδικασία που απαιτεί τη χρήση μεταβλητών. Για παράδειγμα πρόσθεση αριθμών που έχουν εκχωρηθεί σε διαφορετικά ζεύγη μεταβλητών. Για να λειτουργήσει η διαδικασία απαιτούνται διαφορετικές, για κάθε περίπτωση, μεταβλητές εισόδου και εξόδου. Στη συζήτηση που ακολουθεί, γίνεται αντιληπτή η ανάγκη τροποποίησης της δομής της διαδικασίας, ώστε να είναι ανεξάρτητη από τις μεταβλητές του κυρίως προγράμματος. Ο διδάσκων, παρουσιάζει την λύση που δίδεται στα πλαίσια του δομημένου προγραμματισμού που είναι η χρήση των τυπικών παραμέτρων. Σε πρώτη φάση θα διδαχθούν οι μαθητές την μεταβίβαση τιμών από το κυρίως πρόγραμμα με χρήση παραμέτρων τιμών και στη συνέχεια την μεταβίβαση των αποτελεσμάτων. Με τα φύλλα δραστηριοτήτων οι μαθητές θα εργαστούν και θα αξιολογηθούν με Ερωτήσεις κλειστού τύπου Δραστηριότητες μετατροπής προγραμμάτων στην κατάλληλη μορφή Εκτέλεση έτοιμων προγραμμάτων και παρακολούθηση των τιμών των μεταβλητών και των μεταβολών τους κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης Συγγραφή προγραμμάτων που επιλύουν δεδομένα προβλήματα. 6. Επιστημολογική προσέγγιση και εννοιολογική ανάλυση θέματα θεωρίας του εκπαιδευτικού σεναρίου Ένα από τα ισχυρά πλεονεκτήματα του δομημένου προγραμματισμού είναι η δημιουργία σύνθετων εφαρμογών, δομημένων σε υποπρογράμματα. Το πλεονέκτημα, ωστόσο, αυτό είναι πλήρως αξιοποιήσιμο από τους μαθητές, εφόσον καταστούν ικανοί να ορίζουν και να χρησιμοποιούν τις συναρτήσεις και τις διαδικασίες.

3 3 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Η διδασκαλία των υποπρογραμμάτων, με εφαρμογή στη γλώσσα προγραμματισμού Pascal υλοποιείται στο µάθηµα του Δομημένου Προγραμματισμού της Γ τάξης του τομέα Πληροφορικής των ΕΠΑ.Λ. Στόχος του αντίστοιχου τμήματος της διδαχθέας ύλης είναι οι μαθητές να καταστούν ικανοί να υλοποιούν απλά και σύνθετα προγράμματα µε χρήση υποπρογραμμάτων (διαδικασιών και συναρτήσεων). Όσον αφορά τις δυσκολίες των μαθητών µε τα υποπρογράμματα, και γενικότερα τη δομημένη σκέψη, αυτές έχουν διερευνηθεί πολύ λίγο, όπως αναφέρεται στο Fleury (1991). 7. Χρήση Η.Υ. και γενικά ψηφιακών μέσων για το εκπαιδευτικό σενάριο Το σενάριο υλοποιήθηκε στο εργαστήριο Πληροφορικής. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μία σύντομη παρουσίαση της διαδικασίας ενσωμάτωσης υποπρογραμμάτων στο κυρίως πρόγραμμα. Ακολούθως, οι μαθητές εργάστηκαν στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Pascal και υλοποίησαν τις δραστηριότητες που περιλαμβάνονται στα φύλλα εργασίας. Τα φύλλα εργασίας είχαν αναρτηθεί σε site εκπαιδευτικού περιεχομένου που έχει υλοποιηθεί για την υλοποίηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Ο συγκεκριμένος ιστότοπος έχει υλοποιηθεί σε περιβάλλον Joomla με βάση τις αρχές της εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και παρέχει δυνατότητες ανάρτησης υλικού, αποστολής απαντήσεων στο διδάσκοντα, πραγματοποίηση ασκήσεων αυτοαξιολόγησης κ.λπ. Οι μαθητές «κατέβασαν» και επεξεργάστηκαν τα αντίστοιχα φύλλα εργασίας και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν τα εργαλεία της εφαρμογής για να «ανεβάσουν» τις απαντήσεις. Χρησιμοποίησαν επίσης τη συγκεκριμένη ιστοσελίδα για την αυτοαξιολόγησή τους μέσα από ερωτήσεις κλειστού τύπου. 8. Αναπαραστάσεις των μαθητών/πρόβλεψη δυσκολιών στο εκπαιδευτικό σενάριο Ανατρέχοντας στην βιβλιογραφία συνάγουμε τα παρακάτω, σχετικά με τις μαθησιακές δυσκολίες των μαθητών σε σχέση με το αντικείμενο του παρόντος διδακτικού σεναρίου: Ατελή νοητικά μοντέλα σχετικά με το μηχανισμό μεταβίβασης τιμών στις παραμέτρους από το κυρίως πρόγραμμα (Βραχνός, 2007). Ατελείς νοητικές αναπαραστάσεις των μαθητών σε σχέση με την κλήση των διαδικασιών από το κυρίως πρόγραμμα. Ενέργειες που πρέπει να γίνουν στο κυρίως πρόγραμμα τις τοποθετούν στο υποπρόγραμμα και αντίστροφα. Λάθη σε σχέση με την εμβέλεια των παραμέτρων (Fleury, 1991). Λάθη στον τρόπο ορισμού των παραμέτρων. Λάθη σε σχέση με την αντιστοίχιση μεταβλητών και παραμέτρων και κυρίως με την μεταφορά δεδομένων από παραμέτρους σε μεταβλητές. Οι μαθητές θεωρούν ότι, η σειρά με την οποία αντιγράφονται οι τυπικές στις πραγματικές παραμέτρους εξαρτάται όχι από τη σειρά τους στη λίστα παραμέτρων αλλά από τη σειρά της τελευταίας εκχώρησης τιμής για κάθε μεταβλητή (Βραχνός, 2007). 9. Διδακτικό συμβόλαιο Για τη μείωση του διδακτικού θορύβου οι μαθητές θα πρέπει να έχουν κατανοήσει την έννοια του υποπρογράμματος και να μπορούν να γράφουν απλές διαδικασίες στην γλώσσα Pascal. Επίσης, αναμένεται να έχουν εξοικειωθεί πλήρως με το περιβάλλον της dev pascal, κάτι που είναι απολύτως εφικτό εφόσον το κεφάλαιο 12 αποτελεί το τελευταίο κεφάλαιο της διδαχθέας ύλης. 10. Υποκείμενη θεωρία μάθησης Οι θεωρίες μάθησης που χρησιμοποιήθηκαν για τη διδασκαλία της κλήσης διαδικασιών με μεταβίβαση παραμέτρων τιμής και μεταβλητής είναι ο κονστρουκτιβισμός και ο συμπεριφορισμός. Σε πρώτη φάση, προκειμένου οι μαθητές να κατανοήσουν την αναγκαιότητα της χρήσης των τυπικών παραμέτρων τους δόθηκε ένα πρόβλημα στο οποίο απαιτούνταν η επαναχρησιμοποίηση μιας διαδικασίας με διαφορετικές μεταβλητές και δεν μπορούσε να επιλυθεί χωρίς την χρήση των τυπικών παραμέτρων. Επομένως μέσα από την γνωστική σύγκρουση, προέκυψε η ανάγκη ορισμού της νέας μεθόδου. Στη φάση της εμπέδωσης και εφαρμογής της χρήσης των τυπικών παραμέτρων, το σενάριο βασίστηκε στην καθοδήγηση, την πρακτική και εξάσκηση (συμπεριφορισμός). 11. Οργάνωση της τάξης εφικτότητα σχεδίασης Σε πρώτο στάδιο χρησιμοποιήθηκε video projector, προκειμένου να παρουσιαστεί η νέα ενότητα από γνωστική άποψη. Στη συνέχεια, οι μαθητές χρησιμοποίησαν την ιστοσελίδα εκπαιδευτικής εφαρμογής για να «κατεβάσουν» και να επεξεργαστούν τα φύλλα εργασίας. Στις σχετικές ασκήσεις, χρησιμοποίησαν το περιβάλλον DEV-PASCAL για να πραγματοποιήσουν τις ζητούμενες δραστηριότητες. Οι μαθητές εργάστηκαν στους υπολογιστές σε δυάδες ώστε να είναι εφικτή η συνεργασία. 12. Αξιολόγηση Για την αξιολόγηση των μαθητών ετοιμάστηκαν φύλλα εργασίας που αναρτήθηκαν στην ιστοσελίδα που περιγράφεται στις πιο πάνω παραγράφους. Τα φύλλα περιλάμβαναν:

4 4 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Ερωτήσεις κλειστού τύπου προκειμένου ο εκπαιδευτικός να ελέγξει το βαθμό κατανόησης, τις τυχόν παρανοήσεις κ.λπ των μαθητών, σύμφωνα και με την επιστημολογική ανάλυση. Δραστηριότητες στις οποίες ζητούνταν η εκτέλεση έτοιμων προγραμμάτων στον υπολογιστή και η παρατήρηση των αποτελεσμάτων, των μεταβλητών κ.λπ. Η ανάπτυξη προγραμμάτων στη βάση συγκεκριμένων προδιαγραφών. Επίσης, πραγματοποιήθηκε αυτοαξιολόγηση με Κλειστού τύπου ερωτήσεις. 13. Το επιμορφωτικό σενάριο Οι μαθητές επεξεργάστηκαν 3 φύλλα εργασίας, τα οποία παρατίθενται παρακάτω. 14. Προτάσεις για περαιτέρω δραστηριότητες προτεινόμενες εργασίες Η δόμηση προγραμμάτων με τη χρήση διαδικασιών μπορεί να προσομοιωθεί με αρκετά παραδείγματα και δραστηριότητες από την καθημερινή ζωή. Καταρχάς, σε λεκτικό επίπεδο μπορούν στους μαθητές να δοθούν αρκετά παραδείγματα εξειδικευμένων λειτουργιών που εκτελούνται από ειδικευμένους ανθρώπους με ή χωρίς τη συμβολή μηχανών, ως ένα είδος «μαύρου κουτιού» δηλαδή που του ανατίθεται μια εργασία, δίνονται οι απαιτούμενοι πόροι και παίρνουμε τα αποτελέσματα. Τέτοια παραδείγματα είναι οι εξειδικευμένοι τεχνίτες σε ένα κατασκευαστικό έργο, αλυσίδες παραγωγή, τα στάδια μεταποίησης προϊόντων κ.λπ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ακόμα διαθεματικά παραδείγματα από τα Μαθηματικά τη Φυσική κ.λπ. Το σενάριο μπορεί να τροποποιηθεί με τη χρήση πιο σύγχρονων προγραμματιστικών περιβαλλόντων και προγραμματιστικών τεχνικών όπως π.χ η Python ή Java. Σε κάθε περίπτωση δεν αναιρείται ο κύριος στόχος του σεναρίου που είναι η διδασκαλία της χρήσης παραμέτρων για κλήση διαδικασίας και όχι η γλώσσα προγραμματισμού. 15. Χρήση εξωτερικών πηγών Η βιβλιογραφία που αναφέρεται στην μελέτη της διδασκαλίας του προγραμματισμού είναι αρκετά εκτενής, ωστόσο χωλαίνει όσον αφορά στην διερεύνηση των δυσκολιών με τα υποπρογράμματα. Ενδεικτικοί σύνδεσμοι: Εισηγήσεις για την αλγοριθμική στην εκπαίδευση. Κ.Ε ΠΛΗΝΕΤ Ν. Ηλείας: Ελληνική Επιστημονική Ένωση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση : Φύλλα Εργασίας Τα φύλλα εργασίας καθορίστηκαν με βάση τους στόχους του διδακτικού σεναρίου. Παρατίθενται στη συνέχεια πίνακας που συσχετίζει τους στόχους του σεναρίου όπως καθορίστηκαν στην ενότητα 4 με τις δραστηριότητες των φύλλων εργασίας, εκτιμώντας τη χρονική διάρκεια καθεμίας από αυτές. Στην χρονική διάρκεια που προβλέπεται για τα φύλλα εργασίας πρέπει να προστεθεί και η διάρκεια της παρουσίασης από τον εκπαιδευτικό. Φύλλο εργασίας Δραστηριότητα Στόχοι Διάρκεια 1 Δ1 Σ1,Σ3 5 Δ2 Σ1,Σ3,Σ4 10 Δ3 Σ3,Σ Δ1 Σ1, 5 Σ2,Σ7,Σ8 Δ2 Σ3 10 Δ3 Σ1,Σ Δ1 Σ4,Σ5,Σ10 10 Δ2 Σ9,Σ10 15 Δ3 Σ11 15 Βιβλιογραφία Αnn E. Fleury (1991), Parameter passing: the rules the students construct. SIGCSE: Βραχνός, Ε. (2007). Μεταβίβαση παραμέτρων σε υποπρογράμματα. 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη», 4-6 Μαΐου 2007, Σύρος Γρηγοριάδου, Μ. & Παπανικολάου, Κ. & Γόγουλου, Α. & Γλέζου, Κ. (2005) Εναλλακτικές ιδακτικές Προσεγγίσεις για την Έννοια της ιαδικασίας.πρακτικά Εργασιών 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου «ιδακτική της Πληροφορικής» Α. Τζιµογιάννης (επιµ.) Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Κόρινθος, 7-9 Οκτωβρίου 2005

5 5 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Τζιμογιάννης Α. (2005). Η διδασκαλία του Προγραμματισμού και της αλγοριθμικής επίλυσης προβλημάτων στο Ενιαίο Λύκειο.Προς ένα παιδαγωγικό πλαίσιο διδασκαλίας του προγραμματισμού στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, στο Α. Τζιμογιάννης (επιμ.), Πρακτικά 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Διδακτική της Πληροφορικής, , Κόρινθος. Φανίκος, Α.& ουκάκης, Σ. & Κανίδης, Ε. & Πύρζα, Θ. & Τσιωτάκης, Π.Το Μάθηµα «Ανάπτυξη Εφαρµογών σε Προγραµµατιστικό Περιβάλλον» στο Ενιαίο Λύκειο: Απολογισµός, Προβληµατισµοί, Προτάσεις. Πρακτικά Εργασιών 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου «ιδακτική της Πληροφορικής» Α. Τζιµογιάννης (επιµ.) Πανεπιστήµιο Πελοποννήσου Κόρινθος, 7-9 Οκτωβρίου 2005.

6 6 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Φύλλο εργασίας 1 Δραστηριότητα 1 A1. Ποια από τις παρακάτω δηλώσεις αντιστοιχεί σε μία διαδικασία που χρησιμοποιεί μία παράμετρο τιμής: Α. procedure Add(); B. procedure Add(x); C. procedure Add(x: integer); D. procedure Add(var x:integer); Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση Α2. Δίδεται το παρακάτω πρόγραμμα: Program demo; Var a,b,c:integer; Procedure DD(x,y: Integer); Writeln(x,y); Readln(a,b,c); DD(a,b); Συμπληρώστε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: α. Οι μεταβλητές.. αποτελούν τις τυπικές παραμέτρους της διαδικασίας DD β. Οι μεταβλητές.. αποτελούν τις πραγματικές παραμέτρους της διαδικασίας DD. Δραστηριότητα 2 Β1. Χαρακτηρίστε ως Σωστή ή Λάθος καθεμία από τις παρακάτω προτάσεις: A. Μία παράμετρος τιμής παίρνει τιμή όταν η αντίστοιχη διαδικασία καλείται από το κυρίως πρόγραμμα B. Όταν δηλώνουμε μία παράμετρο τιμής σε μία διαδικασία, πρέπει να βάζουμε υποχρεωτικά την λέξη var πριν από τη δήλωση. C. Η αλλαγή τιμής σε μια παράμετρο τιμής μιας Διαδικασίας, μπορεί να αλλάξει την τιμή της αντίστοιχης καθολικής μεταβλητής που δηλώνεται στο τμήμα δηλώσεων του προγράμματος Β2. Δίνεται το παρακάτω πρόγραμμα: Program typical; Var a:integer; Procedure something(x:integer); x:=x+1; end; a:=10; something(a); Να χρησιμοποιήσετε το περιβάλλον Dev Pascal και να προβείτε σε βηματική εκτέλεση και προεπισκόπηση των μεταβλητών x και a. Στη συνέχεια απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα: 1. Ποια είναι η τιμή των a και x κατά την έναρξη του προγράμματος 2. Απαντήστε το ίδιο ερώτημα, όταν καλείται η procedure something 3. Τέλος, σημειώστε τις τιμές των a και x μόλις ο έλεγχος επιστρέφει στο κυρίως πρόγραμμα Δραστηριότητα 3 Δίδεται το παρακάτω πρόγραμμα:

7 7 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Program proc; Var a: integer; Procedure ektyposi(x:integer); Writeln(x); Writeln( Δώσε έναν αριθμό: ); a:=3; Ektyposi(a); Α. Τι θα εκτυπώσει το πρόγραμμα; Β. Τι θα εκτυπωθεί, αν μετά την εντολή writeln(x) στην procedure ektyposi, προσθέσω την εντολή x:=7; Εξηγήστε. Να ελέγξετε τις απαντήσεις σας, εκτελώντας τα αντίστοιχα προγράμματα στο περιβάλλον της DEV Pascal. Φύλλο εργασίας 2 Δραστηριότητα 1. Α1. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση Ποια από τις παρακάτω δηλώσεις θα χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε μία procedure που δέχεται σαν είσοδο δύο αριθμούς, τους προσθέτει και επιστρέφει το αποτέλεσμα: i. Procedure add(var x,y:integer; z:integer); ii. Procedure add(x,y,z: integer); iii. Procedure add(x,y:integer;var z:integer); iv. Procedure add(x,y:integer;z:integer); Α2. Χαρακτηρίσετε ως σωστή ή λάθος καθεμία από τις παρακάτω προτάσεις i. Οι παράμετροι μεταβλητής μιας Διαδικασίας ορίζονται με τη χρήση του var, ενώ οι παράμετροι τιμής όχι. ii. Η αλλαγή της τιμής σε μία παράμετρο τιμής μιας Διαδικασίας, εντός της διαδικασίας, αλλάζει την τιμή και της πραγματικής παραμέτρου. iii. Οι παράμετροι μεταβλητών ονομάζονται και παράμετροι εισόδου, ενώ οι παράμετροι τιμών ονομάζονται και παράμετροι εξόδου. Δραστηριότητα 2 Β1. Δίνεται το παρακάτω πρόγραμμα: Program metabl; Var a,b: integer; Procedure replace(x:integer; var z:integer); z:=x; a:=5; replace(a,b); Να χρησιμοποιήσετε το περιβάλλον Dev Pascal για να γράψετε και να προβείτε σε βηματική εκτέλεση του προγράμματος και προεπισκόπηση των μεταβλητών a,b,x και z. Στη συνέχεια απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα: 1. Ποια είναι η τιμή των a,b,x και z κατά την έναρξη του προγράμματος, αμέσως μετά την εντολή begin; 2. Απαντήστε το ίδιο ερώτημα, όταν καλείται η procedure replace, πριν την εκτέλεση της εντολής z:=x. 3. Τέλος, σημειώστε τις τιμές των a και b μόλις ο έλεγχος επιστρέφει στο κυρίως πρόγραμμα (πριν την εκτέλεση της εντολής ) Β2. Δίνεται το παρακάτω πρόγραμμα. Για διευκόλυνσή σας, κάθε γραμμή έχει αριθμηθεί : 1. Program proc; 2. Var m,n:integer; 3. Procedure metabibash(x:integer;var y:integer); x:=x+1; 6. y:=x+2; begin 9. m:=5; 10. Metabibash(m,n);

8 8 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές 11. Writeln(m,n); 12. Α. Ποια είναι η τελική τιμή του x μετά την εκτέλεση της γραμμής 5; Β. Ποια είναι η τελική τιμή του y στη γραμμή 6; Γ. Τι θα τυπώσει το πρόγραμμα στη γραμμή 10; Δραστηριότητα 3 Δίδεται το παρακάτω πρόγραμμα: Program Param; Var A,B: Integer; Procedure Change( ); x:=5; y:=10; A:=1;B:=2; Change(A,B); Writeln(A,B); A. Επιλέξτε την κατάλληλη σύνταξη της procedure, από αυτές που παρατίθενται παρακάτω, ώστε το πρόγραμμα να τυπώσει: 1 10 a. Procedure change(x:integer; var y:integer); b. Procedure change(var x,y:integer); c. Procedure change(var x:integer;y:integer); d. Procedure change(x,y: integer); B. Επιλέξτε την κατάλληλη σύνταξη της procedure, από αυτές που παρατίθενται παρακάτω, ώστε το πρόγραμμα να τυπώσει 5 10 a. Procedure change(x: integer; var y:integer); b. Procedure change(var x,y: integer); c. Procedure change(var x: integer; y:integer); d. Procedure change(x,y: integer); Εργαστείτε πρώτα απαντώντας στο φύλλο εργασίας και κατόπιν επαληθεύσετε τις απαντήσεις σας γράφοντας, μεταγλωττίζοντας και εκτελώντας τα αντίστοιχα προγράμματα στο περιβάλλον της DEV Pascal. Φύλλο εργασίας 3 Δραστηριότητα 1 Δίνεται το παρακάτω πρόγραμμα υπολογισμού του εμβαδού ενός ορθογωνίου Program Ypoprog; Var a,b: Integer; Procedure surf(x,y:integer); Writeln(x,y); Readln(a,b); surf(a,b); Να τροποποιήσετε κατάλληλα την διαδικασία surf, ώστε: I. η είσοδος των τιμών a και b να γίνεται στο κυρίως πρόγραμμα II. η procedure να υπολογίζει μόνο το εμβαδόν και να αποστέλλει το αποτέλεσμα στο κυρίως πρόγραμμα III. Η εκτύπωση των αποτελεσμάτων να γίνεται στο κυρίως πρόγραμμα Δραστηριότητα 2

9 9 Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Ρόλος και Εφαρμογές Μας ζητείται να υλοποιήσουμε ένα πρόγραμμα που θα δέχεται σαν είσοδο 2 ακέραιους αριθμούς, θα βρίσκει και θα τυπώνει τον μεγαλύτερο από αυτούς. Η υλοποίηση απαιτεί, η εύρεση του μεγαλύτερου να γίνεται μέσα σε μία ξεχωριστή διαδικασία. Να χρησιμοποιήσετε το περιβάλλον της Dev-Pascal για να υλοποιήσετε το πρόγραμμα ως εξής: Α. Να ορίσετε τις μεταβλητές του προγράμματος Β. Η είσοδος των δεδομένων και των αποτελεσμάτων θα γίνεται στο τμήμα του κυρίως προγράμματος Γ. Να γράψετε μία procedure max που δέχεται σαν είσοδο 2 ακέραιους αριθμούς και επιστρέφει στο κυρίως πρόγραμμα τον μεγαλύτερο από αυτούς. Δραστηριότητα 3 Να επεκτείνετε το πρόγραμμα της προηγούμενης δραστηριότητας, χρησιμοποιώντας την procedure max, ώστε να βρίσκετε το μέγιστο από 3 αριθμούς. Δραστηριότητα 4. Επισκεφτείτε το σύνδεσμο: απαντήσετε στο σχετικό ερωτηματολόγιο