ενϊριο Διδαςκαλύασ: Αντικεύμενα και Μϋθοδοι Αλεξανδρό Ευαγγελύα-Μαρύα Υοιτότρια Πληροφορικόσ Πανεπιςτημύου Πειραιϊ 1. Σύτλοσ διδακτικού ςεναρύου «Αντικεύμενα και Μϋθοδοι» 2. Εκτιμώμενη διϊρκεια διδακτικού ςεναρύου Ο αρχικόσ ςχεδιαςμόσ του ςεναρύου προβλϋπει τρεισ (3) διδακτικϋσ ώρεσ. 3. Ένταξη του διδακτικού ςεναρύου ςτο πρόγραμμα ςπουδών/προαπαιτούμενεσ γνώςεισ Το παρόν διδακτικό ςενϊριο εντϊςςεται ςτο μϊθημα «Ειδικϊ θϋματα ςτον προγραμματιςμό υπολογιςτών", ςύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα ςπουδών (ΦΕΚ 2010/16-9-15) τησ Γ' τϊξησ ΕΠΑΛ ςτον τομϋα Πληροφορικόσ. Πιο ςυγκεκριμϋνα το ςενϊριο προορύζεται για μαθητϋσ που ϋχουν διδαχθεύ προγραμματιςμό ςε προηγούμενεσ τϊξεισ (γλώςςεσ προγραμματιςμού Pascal και Python),δηλαδό ϋχουν βαςικϋσ γνώςεισ αλγοριθμικόσ. Συνεπώσ, ακόμη και αν το πρόγραμμα Greenfoot δεν διδϊςκεται ςε προηγούμενεσ τϊξεισ, μπορεύ να χρηςιμοποιηθεύ από μαθητϋσ τησ Γ τϊξησ του Επαγγελματικού Λυκεύου, καθώσ πρόκειται για ϋνα περιβϊλλον απλό και κατανοητό λόγω τησ διαδραςτικότητϊσ του και αξιοποιεύ την πρότερη γνώςη των μαθητών. 4. κοπού και ςτόχοι του διδακτικού ςεναρύου Σκοπόσ των δραςτηριοτότων εύναι οι μαθητϋσ να εμπλουτύςουν και να ενιςχύςουν τισ όδη υπϊρχουςεσ γνώςεισ τουσ, καθώσ και να εξοικειωθούν με νϋεσ ϋννοιεσ. Διδακτικοί Στόχοι Μετϊ την ολοκλόρωςη τησ διδαςκαλύασ οι μαθητϋσ θα εύναι ςε θϋςη να: Α. Γνώςεισ 1. Γνωρύζουν τον αυτοματοποιημϋνο τρόπο δημιουργύασ αντικειμϋνων. 2. Μπορούν να καθορύςουν τη ςυμπεριφορϊ των αντικειμϋνων, χρηςιμοποιώντασ δικϋσ του μεθόδουσ. Β. Δεξιότητεσ 1. Αναγνωρύζουν και να δημιουργούν αντικεύμενα. 2. Αναζητούν και να χρηςιμοποιούν τισ μεθόδουσ που χρειϊζονται. 3. Χειρύζονται αντικεύμενα ϋτοιμων τύπων για την επύλυςη προβλημϊτων. 4. Μεταβιβϊζουν παραμϋτρουσ. 5. Χρηςιμοποιούν τουσ τύπουσ επιςτροφόσ των μεθόδων. Γ. Στϊςεισ 1. Αναπτύξουν ενδιαφϋρον όςον αφορϊ τη ςυγγραφό κώδικα. 5. Περιγραφό του διδακτικού ςεναρύου Το ςενϊριο εςτιϊζει ςτο πρώτο μϋροσ των ςημειώςεων του μαθόματοσ «Ειδικϊ Θϋματα ςτον Προγραμματιςμό Υπολογιςτών» που αναφϋρεται ςτον αντικειμενοςτρεφό προγραμματιςμό και καλύπτει την ύλη του τρύτου κεφαλαύου. Οι μαθητϋσ θα αςχοληθούν με τον αντικειμενοςτρεφό προγραμματιςμό επεκτεύνοντασ τισ γνώςεισ τουσ. Συγκεκριμϋνα: 1 η Διδακτικό ώρα Αντικεύμενα και Μϋθοδοι Στην πρώτη διδακτικό ώρα, ο εκπαιδευτικόσ μοιρϊζει ςτουσ μαθητϋσ και επεξηγεύ το Φύλλο Εργαςύασ 1 (5 ). Στη ςυνϋχεια, καλούνται οι μαθητϋσ να υλοποιόςουν τη Δραςτηριότητα 1(15 ) από το Φύλλο Εργαςύασ 1. Έπειτα ο καθηγητόσ επεξηγεύ ςτουσ μαθητϋσ τισ βαςικϋσ ϋννοιεσ για τη δημιουργύα αντικειμϋνων (10 ) και για την κλόςη μεθόδων των αντικειμϋνων (5 ). Τϋλοσ, οι μαθητϋσ καλούνται να
υλοποιόςουν τη Δραςτηριότητα 2(10 ) από το Φύλλο Εργαςύασ 1. Οι ςτόχοι που καλύπτονται από τισ δραςτηριότητεσ εύναι: Δραςτηριότητα 1(15 ) - Α.2, Β.1, Β.3 και Γ.1, Δραςτηριότητα 2(10 ) - A.2, Β.1, Β.2 και Γ.1. 2 η Διδακτικό ώρα τατικϋσ μϋθοδοι, δημιουργύα μεθόδων και διαχεύριςη παραμϋτρων Κατϊ τη δεύτερη διδακτικό ώρα, οι μαθητϋσ υλοποιούν αρχικϊ την Δραςτηριότητα 3(5 ) από το Φύλλο Εργαςύασ 1. Στη ςυνϋχεια μοιρϊζεται ςτουσ μαθητϋσ το Φύλλο Εργαςύασ 2 και επεξηγεύται από τον εκπαιδευτικό (5 ). Οι μαθητϋσ καλούνται να υλοποιόςουν το Φύλλο Εργαςύασ 2 (35 ), ώςτε να κατανοόςουν τη λειτουργύα και τη διαχεύριςη των μεθόδων. Οι ςτόχοι που καλύπτονται από τισ δραςτηριότητεσ εύναι: Φύλλο Εργαςύασ 1 - Δραςτηριότητα 3(5 ) - Β.1 και Γ.1, Δραςτηριότητα 1(15 ) - Α.2, Β.1, Β.3 και Γ.1, Δραςτηριότητα 2(10 ) - A.1, Α.2, Β1, Β.3, Β.5 και Γ.1, Δραςτηριότητα 3(10 ) - A.2, Β.1, Β.4, Β.5 και Γ.1. 3 η Διδακτικό ώρα Σύποι Επιςτροφόσ και Κληρονομικότητα Η τρύτη διδακτικό ώρα αρχύζει με τον εκπαιδευτικό να επεξηγεύ ςτουσ μαθητϋσ τουσ Τύπουσ Επιςτροφόσ (15 ). Στη ςυνϋχεια, μοιρϊζει και να επεξηγεύ το Φύλλο Εργαςύασ 3 (5 ). Στη ςυνϋχεια, οι μαθητϋσ λύνουν τισ Δραςτηριότητεσ 1(10 ) και 2 (10 ). Τϋλοσ, ο εκπαιδευτικόσ ανακεφαλαιώνει αυτϊ που διδϊχθηκαν ςτουσ μαθητϋσ τισ τρεισ διδακτικϋσ ώρεσ και μϋςω τησ ανατροφοδότηςησ καλύπτει τυχών απορύεσ των μαθητών (5 ). Οι ςτόχοι που καλύπτονται από τισ δραςτηριότητεσ εύναι: Δραςτηριότητα 1(10 ) - Α.1, Α.2, Β.3, Β.6 και Γ.1, Δραςτηριότητα 2(10 ) - A.1, Α.2, Β.1, Β.2, Β.3, Β4 και Γ.1. Φρονοπρογραμματιςμόσ εργαςιών τϊδια Δραςτηριότητεσ Μϋςο Φρόνοσ 1 η Διδακτικό ώρα Διανομό Επεξόγηςη 5 Φύλλου εργαςύασ 1 εργαςύασ 1 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 1 15 Φύλλου εργαςύασ 1 εργαςύασ Συμβολοςειρϋσ 1 η Διδακτικό ώρα Δημιουργύα Βιντεοπροβολϋασ 10 Αντικειμϋνων 1 η Διδακτικό ώρα Κλόςη μεθόδων των Βιντεοπροβολϋασ 5 αντικειμϋνων 1 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 2 Φύλλου εργαςύασ 1 2 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 3 Φύλλου εργαςύασ 1 2 η Διδακτικό ώρα Διανομό Επεξόγηςη Φύλλου εργαςύασ 2 2 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 1 Φύλλου εργαςύασ 2 2 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 2 Φύλλου εργαςύασ 2 2 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 3 Φύλλου εργαςύασ 2 εργαςύασ Δημιουργύα αντικειμϋνων/κλόςη μεθόδων και αντικειμϋνων εργαςύασ Πολλαπλόσ Επιλογόσ εργαςύασ εργαςύασ Στατικϋσ Μϋθοδοι εργαςύασ Δημιουργύα Μεθόδων εργαςύασ Διαχεύριςη 10 5 5 15 10 10
Παραμϋτρων 3 η Διδακτικό ώρα Τύποι Επιςτροφόσ Βιντεοπροβολϋασ 15 3 η Διδακτικό ώρα Διανομό Επεξόγηςη 5 Φύλλου εργαςύασ 3 εργαςύασ 3 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 1 Φύλλου εργαςύασ 3 εργαςύασ Τύποι 10 3 η Διδακτικό ώρα Δραςτηριότητα 2 Φύλλου εργαςύασ 3 Επιςτροφόσ εργαςύασ Κληρονομικότητα 3 η Διδακτικό ώρα Ανακεφαλαύωςη - Ανατροφοδότηςη Βιντεοπροβολϋασ 5 Συνολικόσ εκτιμώμενοσ χρόνοσ 135 Στα φύλλα εργαςύασ περιλαμβϊνονται: Δραςτηριότητεσ αποςαφόνιςησ θεωρητικών εννοιών. Δραςτηριότητεσ κατανόηςησ ςυμβολοςειρών. Δραςτηριότητεσ προςθόκησ και διαχεύριςησ αντικειμϋνων και μεθόδων. Δραςτηριότητεσ διαχεύριςησ παραμϋτρων. Δραςτηριότητεσ διαχεύριςησ κληρονομικότητασ. 6. Επιςτημολογικό προςϋγγιςη και εννοιολογικό ανϊλυςη του διδακτικού ςεναρύου Το Greenfoot εύναι ϋνα Ολοκληρωμϋνο Περιβϊλλον Ανϊπτυξησ Εφαρμογών που ϋχει ωσ ςκοπό τη διδαςκαλύα του αντικειμενοςτρεφούσ προγραμματιςμού με τη χρόςη τησ γλώςςασ java. Στον αντικειμενοςτραφό προγραμματιςμό, ϋνασ καταςκευαςτόσ ςε μια κλϊςη εύναι ϋνασ ειδικόσ τύποσ που καλεύται να δημιουργόςει ϋνα αντικεύμενο καθώσ προετοιμϊζει το νϋο αντικεύμενο και για χρόςη. Επιπλϋον, ωσ ςυμβολοςειρϊ (string) ορύζεται μια ςειρϊ διαδοχικών ςυμβόλων τα οπούα ςύμβολα εύναι ςτοιχεύα ενόσ πεπεραςμϋνου ςυνόλου, ανϊλογα με τα ςτοιχεύα που διαθϋτει το αλφϊβητο, διαφοροποιεύται και το περιεχόμενο τησ ςυμβολοςειρϊσ. Τϋλοσ, η κληρονομικότητα αποτελεύ ϋναν από τουσ πιο χαρακτηριςτικούσ μηχανιςμούσ του αντικειμενοςτρεφούσ προγραμματιςμού. Καθώσ επιτρϋπει την δημιουργύα μιασ νϋασ κλϊςησ κληρονομώντασ όλεσ τισ ιδιότητεσ και μεθόδουσ μιασ υπϊρχουςασ κλϊςησ. 7. Φρόςη Η/Y και γενικϊ ψηφιακών μϋςων για το διδακτικό ςενϊριο Για τη διδαςκαλύα του ςεναρύου και για την υλοπούηςη των δραςτηριοτότων απαιτεύται: Εργαςτόριο πληροφορικόσ, με υπολογιςτϋσ που ϋχουν εγκατεςτημϋνο το λογιςμικό Greenfoot. Βιντεοπροβολϋασ ό διαδραςτικόσ πύνακασ για την επεξόγηςη και τα παραδεύγματα. 8. Αναπαραςτϊςεισ των μαθητών/πρόβλεψη δυςκολιών ςτο εκπαιδευτικό ςενϊριο Οι μαθητϋσ εύναι πιθανό να δυςκολευτούν κατϊ τη φϊςη τησ εκτϋλεςησ των αςκόςεων ςτα Φύλλα Εργαςύασ, κυρύωσ επειδό αναςύρουν πρότερη γνώςη ώςτε να διαπραγματευτούν τα ζητούμενα των φύλλων εργαςύασ. Τα Φύλλα Εργαςύασ εύναι δομημϋνα με ςκοπό την αυτοδιδαςκαλύα, ωςτόςο ο καθηγητόσ καλεύται να εξηγόςει απορύεσ που τυχών θα δημιουργηθούν κατϊ την εκτϋλεςη των βημϊτων των δραςτηριοτότων. 9. Διδακτικό ςυμβόλαιο Καθώσ θα εφαρμόζεται το παρόν ςενϊριο διδαςκαλύασ, δεν προβλϋπεται να υπϊρξουν προβλόματα κατϊ την εκκύνηςη του προγρϊμματοσ. Αυτό ςημαύνει ότι το πιο πιθανό εύναι ότι δεν θα υπϊρξει διδακτικόσ θόρυβοσ, εφόςον η επεξόγηςη τησ θεωρύασ καλύπτει πλόρωσ τισ ανϊγκεσ του ςεναρύου και τα Φύλλα Εργαςύασ εύναι απλϊ και καθοδηγούν τον μαθητό με ακολουθιακό τρόπο για την κατανόηςη των εννοιών που θα διδαχθούν ςε αυτό το ςενϊριο. 10. Τποκεύμενη θεωρύα μϊθηςησ Ο τρόποσ διεξαγωγόσ των προτεινόμενων δραςτηριοτότων του ςεναρύου βαςύζεται ςτη θεωρύα του Κονςτρουκτιβιςμού (Εποικοδομιςμού) καθώσ οι μαθητϋσ αναλαμβϊνουν ενεργό ρόλο ςτην οικοδόμηςη τησ γνώςησ τουσ με την επύλυςη των δραςτηριοτότων και ο καθηγητόσ μπορεύ να επϋμβει μόνο εϊν του ζητηθεύ. Επιπλϋον, μϋςω τησ θεωρύασ του Κοινωνικού Εποικοδομητιςμού, προωθεύται η αλληλεπύδραςη των μαθητών μεταξύ τουσ αλλϊ και με τον εκπαιδευτικό ώςτε να αποκτόςουν εμπειρύεσ από το 10
περιβϊλλον. Οι μαθητϋσ λειτουργώντασ ομαδοςυνεργατικϊ, κατανεμημϋνοι ςε ομϊδεσ, ανταλλϊςουν εμπειρύεσ, γνώμεσ και ιδϋεσ. Επύςησ, μϋςω τησ ανακαλυπτικόσ μϊθηςησ, οι μαθητϋσ αποκτούν γνώςεισ με τη χρόςη εμπειριών και δυνατοτότων μϋςα από τισ δραςτηριότητεσ που καλούνται να αντιμετωπύςουν. Συνολικϊ, οι παραπϊνω θεωρύεσ εςτιϊζουν ςτον ενεργό ρόλο του μαθητό και ςτην αυτόβουλη απόκτηςη εμπειριών μϋςα από την αλληλεπύδραςη με το περιβϊλλον. 11. Οργϊνωςη τησ τϊξησ-εφικτότητα ςχεδύαςησ Και οι τρεισ διδακτικϋσ ώρεσ πραγματοποιούνται ςτο εργαςτόριο πληροφορικόσ του ςχολεύου όπου εύναι εγκατεςτημϋνο το περιβϊλλον του Greenfoot. Κατϊ την επύλυςη των Φύλλων Εργαςύασ οι μαθητϋσ εργϊζονται ςε ομϊδεσ με ςκοπό την προώθηςη τησ ςυνεργαςύασ και κατ επϋκταςη τησ ςυνεργατικόσ μϊθηςησ. 12. Αξιολόγηςη Οι μαθητϋσ αξιολογούνται αρχικϊ από την ολοκλόρωςη και επιτυχόσ επύλυςη των δραςτηριοτότων ςτα Φύλλα Εργαςύασ που τουσ δύνονται, χρηςιμοποιώντασ το περιβϊλλον Greenfoot. Επιπλϋον, ο καθηγητόσ μϋςω τησ παρατόρηςησ και τησ ενεργούσ ακρόαςησ κατϊ τη διϊρκεια τησ εργαςύασ των μαθητών ςε ομϊδεσ μπορεύ να αξιολογόςει το ϋργο τουσ. 13. Σο επιμορφωτικό ςενϊριο 1 η Διδακτικό ώρα Μούραςμα και υλοπούηςη Δραςτηριότητασ 1 Υύλλο Εργαςύασ 1 (20 λεπτϊ) Στουσ μαθητϋσ μοιρϊζεται το Φύλλο Εργαςύασ 1 και υλοποιούν την 1 η Δραςτηριότητα. 3.2 Δημιουργύα Αντικειμϋνων(10 λεπτϊ) Εικόνα 1: Κώδικασ Κόςμου ςτο Greenfoot Στην Εικόνα 1 φαύνεται ϋνασ καταςκευαςτόσ(constructor) ο οπούοσ αρχικοποιεύ τον κόςμο όπωσ επιθυμούμε, π.χ. αντύ να αποθηκεύουμε μεταφϋρουμε τα αντικεύμενα μϋςα ςτο γραφικό περιβϊλλον του κόςμου και να τα αποθηκεύουμε μπορούμε να τα τοποθετόςουμε ςτον καταςκευαςτό και να τα φτιϊχνει κϊθε φορϊ που ανούγουμε τον κόςμο. Αυτό ουςιαςτικϊ γινόταν μϋχρι τώρα χωρύσ την γνώςη μασ. Ο καταςκευαςτόσ μιασ κλϊςησ πρϋπει να ϋχει το ύδιο όνομα με την κλϊςη. Εύναι πϊντα public και δεν ϋχει τύπο επιςτροφόσ και ορύςματα(αυτϋσ οι ϋννοιεσ θα εξηγηθούν ςε επόμενη ενότητα). Με την χρόςη τησ λϋξησ extends δηλώνουμε την κληρονομικότητα μεταξύ των δύο κλϊςεων, με την κλϊςη μασ BeeFlies να κληρονομεύ τισ ιδιότητεσ και ςυναρτόςεισ τησ World. Μϋςα ςτον καταςκευαςτό δηλώνουμε τα αντικεύμενα που θϋλουμε να δημιουργόςουμε εφόςον εύναι οριςμϋνα. Στο ςυγκεκριμϋνο παρϊδειγμα θϋλουμε μια μϋλιςςα και λουλούδια. Συνεπώσ θα γρϊψουμε μϋςα ςτον καταςκευαςτό τον παρακϊτω κώδικα: Bee maya = new Bee(); addobject(maya,120,120); Flower margarita = new Flower(); addobject(margarita,400,200);
Όπου ο τελεςτόσ new δημιουργεύ ϋνα καινούργιο αντικεύμενο και αποθηκεύει την θϋςη του ςτην μεταβλητό. Έπειτα προςθϋτουμε το αντικεύμενο με την εντολό addobject και δύνουμε για ορύςματα την μεταβλητό που αποθηκεύςαμε το αντικεύμενο και τισ διαςτϊςεισ που θϋλουμε να το βϊλουμε. 3.3 Κλόςη μεθόδων των αντικειμϋνων(5 λεπτϊ) Εικόνα 2: Δημιουργύα μεθόδου Η χρηςιμότητα του προςδιοριςτό πρόςβαςησ θα ςυζητηθεύ παρακϊτω. Άλλοι προςδιοριςτϋσ πρόςβαςησ εύναι οι: private & protected. Μπορεύ να εύναι μεταβλητό ό οποιοδόποτε αντικεύμενο επιθυμούμε εμεύσ ό ακόμα και τύποτα όπωσ ςτο παρόν παρϊδειγμα (Εικ. 2). Μπορούμε να ονομϊςουμε την μϋθοδο όπωσ θϋλουμε, καλό εύναι όμωσ να δύνουμε ονόματα εύκολα ςτην κατανόηςη. Το όνομα τησ μεθόδου ξεκινϊει πϊντα με μικρϊ γρϊμματα. Μπορεύ να θϋλουμε η μϋθοδοσ να πϊρει κϊποιεσ πληροφορύεσ και να κϊνει μύα επεξεργαςύα ό ϋναν ϋλεγχο όπωσ εδώ. Πρϋπει να ςυνοδεύονται από τον τύπο των παραμϋτρων. Το ςώμα τησ μεθόδου αποτελεύται από τισ εντολϋσ που θϋλουμε να εκτελεύ η μϋθοδοσ και βρύςκεται ανϊμεςα ςτα ϊγκιςτρα μετϊ την δόλωςη τησ μεθόδου. Τλοπούηςη Δραςτηριότητασ 2 Υύλλο Εργαςύασ 1 (10 λεπτϊ) Οι μαθητϋσ υλοποιούν την 2 η Δραςτηριότητα. 2 η Διδακτικό ώρα Τλοπούηςη Δραςτηριότητασ 3 Υύλλο Εργαςύασ 1 (5 λεπτϊ) Οι μαθητϋσ υλοποιούν την 3 η Δραςτηριότητα. Υύλλο Εργαςύασ 2 (40 λεπτϊ) Στουσ μαθητϋσ μοιρϊζεται το Φύλλο Εργαςύασ 2.
3 η Διδακτικό ώρα 3.7 Σύποι Επιςτροφόσ(15 λεπτϊ) Όπωσ αναφϋρθηκε ςτην 2 η διδακτικό ώρα, όταν δηλώνουμε μια μϋθοδο τησ δύνουμε ϋνα τύπο επιςτροφόσ. Ο τύποσ αυτόσ μπορεύ να εύναι και κενόσ(void) να μην επιςτρϋφει δηλαδό τύποτα όπωσ οι Δραςτηριότητεσ 2 και 3 ςτο Φύλλο Εργαςύασ 2. Πολλϋσ φορϋσ θϋλουμε να προςθϋςουμε ςτο αντικεύμενό μασ μύα μεταβλητό ωσ μετρητό, π.χ. πόςα λουλούδια ϋχει επιςκεφθεύ η μϋλιςςα. Γι αυτό το ςκοπό δηλώνουμε ςτην αρχό τησ κλϊςησ Bee τον παρακϊτω κώδικα: private int flowersvisited; Ο τύποσ τησ μεταβλητόσ εύναι ακϋραιοσ και ϋχει την αρχικό τιμό 0. Αν θϋλουμε να ϋχει μύα ϊλλη τιμό μπορούμε να την αρχικοποιόςουμε ςτην τιμό που επιθυμούμε. Οι μεταβλητϋσ που δηλώνουμε ςτην αρχό τησ κλϊςησ προςτύθενται αυτόματα ςτο παρϊθυρο τησ επιθεώρηςησ του γραφικού περιβϊλλοντοσ του Greenfoot. Για να μπορούμε να αλλϊζουμε όμωσ τον μετρητό χρειαζόμαςτε ϊλλη μύα μϋθοδο που θα μασ επιτρϋπει να γνωρύζουμε πότε μύα μϋλιςςα βρύςκεται ςε ϋνα λουλούδι. Μια τϋτοια εντολό εύναι η παρακϊτω: Public void visitsflowers(){ If(isTouching(Flower.class)){ removetouching(flower.class); flowersvisited ++; }} Στον κώδικα παραπϊνω πϋρα από την εντολό που εύδαμε περιϋχεται και μύα εντολό που αφαιρεύ το αντικεύμενο που αγγύζει η μϋλιςςα. Αυτό εύναι χρόςιμο αλλϊ δεν εύναι πϊντα απαραύτητο ςτισ εφαρμογϋσ που δημιουργούμε. Με το όριςμα Flower.class η μϋθοδοσ ψϊχνει ϋνα αντικεύμενο τησ κλϊςησ Flower χωρύσ να ξϋρουμε εκ των προτϋρων ποιο εύναι αυτό πϋρα από το εύδοσ τησ κλϊςησ που μασ ενδιαφϋρει. Πολλϋσ φορϋσ θϋλουμε ο μετρητόσ και ϊλλα ςτοιχεύα να εμφανύζονται ςυνϋχεια ςτην οθόνη και να αλλϊζει δυναμικϊ μαζύ με την τιμό τησ μεταβλητόσ. Για να μπορϋςουμε να προβϊλλουμε κεύμενο ςτο γραφικό περιβϊλλον πρϋπει να το χειριςτούμε ωσ αντικεύμενο. Φτιϊχνουμε επομϋνωσ μια υποκλϊςη του Actor με το όνομα Μetritis χωρύσ να επιλϋξουμε κϊποια εικόνα για τον τύπο του αντικειμϋνου. Αυτό μασ διευκολύνει διότι μπορούμε να του δώςουμε μια δυναμικό εικόνα κατϊ την εκτϋλεςη του ςεναρύου χρηςιμοποιώντασ την μϋθοδο setimage(greenfootimage image). Η παρϊμετροσ αυτό εύναι ϋνα αντικεύμενο τησ GreenfootImage. Η κλϊςη αυτό περιϋχεται μϋςα ςτην βιβλιοθόκη του Greenfoot και πρϋπει προφανώσ να δημιουργόςουμε ϋνα καινούργιο αντικεύμενο πρώτα. Αξύζει να ςημειωθεύ πωσ η κλϊςη αυτό ϋχει πολλούσ καταςκευαςτϋσ που αναγκαςτικϊ ϋχουν το ύδιο όνομα, ϋχουν όμωσ διαφορετικϊ ορύςματα. Αυτό η τεχνικό ονομϊζεται υπερφόρτωςη και χρηςιμοποιεύται όταν θεσ να αρχικοποιόςεισ διαφορετικϊ τα αντικεύμενα τησ κϊθε κλϊςησ. Εικόνα 3: Καταςκευαςτϋσ και Περιγραφό
Μϋςα ςτην κλϊςη Metritis δηλώνουμε μια μεταβλητό για να λειτουργεύ ωσ μετρητό όπωσ και πριν. Στον καταςκευαςτό τησ κλϊςησ τοποθετούμε τον δεύτερο καταςκευαςτό τησ κλϊςησ GreenfootImage για να δημιουργόςουμε μια διαφανό εικόνα με οριςμϋνεσ διαςτϊςεισ και την αποθηκεύουμε ςε μια μεταβλητό. Έπειτα χρηςιμοποιούμε την εντολό setimage για να αναθϋςουμε την εικόνα που δημιουργόςαμε ςτην κλϊςη Metritis. Αρχικοποιούμε την μεταβλητό flowersvisited και τϋλοσ καλούμε μια νϋα μϋθοδο την update(). Η μϋθοδοσ αυτό λειτουργεύ ωσ εξόσ: public void update(){ GreenfootImage img = getimage(); //Αποθηκεύει την τρϋχουςα εικόνα του Metritis Img.clear(); //Καθαρύζει την εικόνα του Metriti Img.setColor(Color.BLACK); //Ορύζει το χρώμα κειμϋνου τησ μεταβλητόσ-μετρητό Img.drawString( Λουλούδια: + flowersvisited,10,25); //Γρϊφει το επιθυμητό κεύμενο μαζύ με τισ } ςυντεταγμϋνεσ που θα εμφανύζονται Τϋλοσ προςθϋτουμε το αντικεύμενο Metritis μϋςα ςτον κόςμο με ϋναν από τουσ τρόπουσ που ϋχουμε μϊθει. Υύλλο Εργαςύασ 3 (20 λεπτϊ) Στουσ μαθητϋσ μοιρϊζεται το Φύλλο Εργαςύασ 3. Ανακεφαλαύωςη - Ανατροφοδότηςη(5 λεπτϊ) Η ανατροφοδότηςη αποτελεύ ςημαντικό κομμϊτι για τη βελτύωςη τησ διδαςκαλύασ καθώσ παρϋχονται πληροφορύεσ ςχετικϊ με την επύτευξη του μαθηςιακού ςτόχου. Κατϊ τη διαδικαςύα τησ ανατροφοδότηςησ, ο εκπαιδευτικόσ αρχικϊ κϊνει μια ςύνοψη όςων διδϊχθηκαν οι μαθητϋσ κατϊ τη διϊρκεια του ςεναρύου. Στη ςυνϋχεια, οι μαθητϋσ μπορούν να θϋςουν ςχετικϋσ ερωτόςεισ ςτην τϊξη, δύνοντασ ϋτςι ευκαιρύα για ςυζότηςη και καλύτερη κατανόηςη του ζητόματοσ από όλουσ τουσ μαθητϋσ. 14. Προτϊςεισ για περαιτϋρω δραςτηριότητεσ προτεινόμενεσ εργαςύεσ Οι μαθητϋσ μετϊ την ολοκλόρωςη του ςεναρύου θα μπορούςαν να επιςκεφτούν την επύςημη ςελύδα του Greenfoot (http://www.greenfoot.org/door) και να κατεβϊςουν ϋτοιμα ςενϊρια ώςτε να δουν ςε εφαρμογό τη θεωρύα που διδϊχθηκαν αλλϊ και να πειραματιςτούν ςε αυτϊ. 15. Φρόςη εξωτερικών πηγών Βραχνόσ Ε., Κουρϋτασ Ι., Μακρυγιϊννησ Π., & Παραδεύςη Α., Ειδικϊ Θϋματα Στον Προγραμματιςμό Υπολογιςτών, Σχολικό Βιβλύο Γ τϊξησ ΕΠΑΛ Τομϋασ Πληροφορικόσ Kοlling Μ. (2010), Introduction to Programming with Greenfoot, Object-Oriented Programming in Java with Games and Simulations, Prentice Hall
16. Υύλλα Εργαςύασ ΥΤΛΛΟ ΕΡΓΑΙΑ 1 Δραςτηριότητα 1 1. Γρϊψτε ςτο περιβϊλλον του Greenfoot μϋςα ςτην μϋθοδο MyWorld() τον κώδικα που ακολουθεύ, χωρύσ τα ςχόλια. Διαβϊςτε τα ςχόλια για την κατανόηςη του κώδικα. String s1 = "cat"; String s2 = " loves"; String s3 = " balls!"; //Δεςμεύει μνόμη για το αντικεύμενο s1 και τησ αποδύδει το περιεχόμενο cat //Δεςμεύει μνόμη για το αντικεύμενο s2 και τησ αποδύδει το περιεχόμενο loves //Δεςμεύει μνόμη για το αντικεύμενο s3 και τησ αποδύδει το περιεχόμενο balls String s4 = s1 + s2 + s3; //Δεςμεύει μνόμη για το αντικεύμενο s4 και τησ αποδύδει το περιεχόμενο των παραπϊνω Strings String s5 = "cat"; //Δεςμεύει μνόμη για το αντικεύμενο s5 και τησ αποδύδει το περιεχόμενο cat System.out.println(s4); //Εμφανύζει το περιεχόμενο του String s4 System.out.println("Και η κρυμμϋνη λϋξη εύναι: " + s3.charat(1) + s2.charat(2) + s1.charat(1) + s1.charat(2)); // Εμφανύζει ςυγκεκριμϋνα γρϊμματα από τα παραπϊνω strings, γνωρύζοντασ ότι η αρύθμηςη των χαρακτόρων ςε ϋνα αντικεύμενο String ξεκινϊει από το 0 και όχι από το 1 System.out.println(s1.length()); //Εμφανύζει το μόκοσ του αντικειμϋνου s1 System.out.println(s2.length()); //Εμφανύζει το μόκοσ του αντικειμϋνου s2 System.out.println(s3.length()); //Εμφανύζει το μόκοσ του αντικειμϋνου s3 System.out.println(s4.length()); //Εμφανύζει το μόκοσ του αντικειμϋνου s4, δηλαδό την πρόςθεςη των παραπϊνω System.out.println(s1.equals(s5)); //Συγκρύνει τα δύο περιεχόμενα των αντικειμϋνων s1 και s5 System.out.println(s1 == s5); //Συγκρύνει τα δύο αντικεύμενα s1 και s5, δηλαδό την διεύθυνςό τουσ ςτην μνόμη. Δύο αντικεύμενα δεν ϋχουν ποτϋ ύδια διεύθυνςη ςτη μνόμη. Δραςτηριότητα 2 Δημιουργεύςτε ϋνα κόςμο CarWorld που επεκτεύνει τον World. Δημιουργεύςτε για αυτόν την κλϊςη ϋνα καταςκευαςτό αν δεν υπϊρχει όδη. Δημιουργεύςτε την κλϊςη Car. Δηλώςτε τϋςςερισ νϋεσ μεταβλητϋσ για την κλϊςη ςτον καταςκευαςτό του κόςμου και προςθϋςτε τα αντικεύμενα ςτον κόςμο ςτισ θϋςεισ που επιθυμεύτε. Δημιουργεύςτε μύα δημόςια κλϊςη χωρύσ τύπο επιςτροφόσ και ορύςματα, που καλώντασ την μϋςα από το γραφικό περιβϊλλον θα κουνϊει τα αμϊξια 5 θϋςεισ δεξιϊ. Δραςτηριότητα 3 1. Ποιεσ από τισ παρακϊτω μεθόδουσ ανόκει ςτην τϊξη String; o Length() o compareto() o equals() o substring() o Καμύα από αυτϋσ o Όλεσ
2. Δεδομϋνου του κώδικα String s1 = yes ; String s2 = yes ; String s3 = new String(s1); Ποια/εσ από τισ παρακϊτω προτϊςεισ εύναι αληθόσ; o s1 == s2 o s1 = s2 o s3 == s1 o s1.equals(s2) o s3.equals(s1) 3. Υποθϋςτε ότι τα s1 και s2 εύναι δύο ςυμβολοςειρϋσ. Ποια/εσ από τισ παρακϊτω προτϊςεισ εύναι ϋγκυρη; o String s3 = s1 +s2; o String s3 = s1 - s2; o s1 <= s2 o s1.compareto(s2); o int m = s1.length();
ΥΤΛΛΟ ΕΡΓΑΙΑ 2 Δραςτηριότητα 1 Έχοντασ υπόψιν ότι για την κλόςη μεθόδου από ϋνα ςτιγμιότυπο αντικειμϋνου χρηςιμοποιεύται ο γενικόσ τύποσ Όνομα_αντικειμϋνου.Όνομα_μεθόδου(παρϊμετροι), π.χ. car.move(5) το αντικεύμενο car καλεύ την μϋθοδο move με όριςμα 5, δημιουργεύςτε μϋςα ςτον κώδικα τησ Δραςτηριότητασ 2 του προηγούμενου Φύλλου Εργαςύασ, μϋςα ςτην act, μύα ξεχωριςτό κλόςη μεθόδου αυτού του τύπου για κϊθε αμϊξι. Δραςτηριότητα 2 Χρηςιμοποιεύςτε τον κώδικα από την προηγούμενη δραςτηριότητα και δημιουργεύςτε μύα καινούργια μϋθοδο με όνομα carmove μϋςα ςτην κλϊςη Car όπου θα περιϋχει τισ κλόςεισ των μεθόδων από τα αντικεύμενα που χρηςιμοποιόςατε ςτην προηγούμενη. H carmove θα εύναι δημόςια χωρύσ τύπο επιςτροφόσ και χωρύσ παραμϋτρουσ. Πραγματοποιεύςτε κλόςη τησ μεθόδου που δημιουργόςατε από την act(). Δραςτηριότητα 3 Συνεχύζουμε ςτον κώδικα που χρηςιμοποιόςαμε ςτισ προηγούμενεσ αςκόςεισ. Φτιϊχνουμε μϋςα ςτην κλϊςη Car μια μϋθοδο carmovevalue() η οπούα θα εύναι ύδια με την carmove(). Διαφϋρουν ωςτόςο ςτο γεγονόσ ότι τώρα η μϋθοδοσ παύρνει όριςμα μια ακϋραιη μεταβλητό. Διαλϋξτε το όνομα τησ μεταβλητόσ, προςϋξτε ωςτόςο μϋςα ςτο όριςμα να γρϊψετε και τον τύπο τησ, καθώσ εκεύ την ορύζετε για πρώτη φορϊ. Αντικαταςτόςτε τα ορύςματα-νούμερα που ϋχετε δώςει μϋςα ςτισ εντολϋσ τησ νϋασ μεθόδου, και τοποθετόςτε αντ αυτού ωσ όριςμα για αυτϋσ το όριςμα τησ μεθόδου ςασ.
ΥΤΛΛΟ ΕΡΓΑΙΑ 3 Δραςτηριότητα 1 Δημιουργόςτε ϋναν κόςμο και τοποθετόςτε με όποιον τρόπο επιθυμεύτε μύα μϋλιςςα και λύγα λουλούδια. Υλοποιόςτε ϋναν μετρητό όπωσ διδαχτόκατε ςτην αρχό τησ Διδακτικόσ ώρασ. Χρηςιμοποιόςτε τησ μεθόδουσ από το γραφικό περιβϊλλον για να κινηθεύ η μϋλιςςα και να δεύτε τον κώδικϊ ςασ να λειτουργεύ. Δραςτηριότητα 2 Δημιουργόςτε μϋςα ςε ϋνα κόςμο του Greenfoot μια κλϊςη Animal χωρύσ κϊποια εικόνα. Μϋςα ςτην μϋθοδο act() τησ κλϊςησ γρϊψτε κώδικα τϋτοιο ώςτε να κϊνει το αντικεύμενο κϊποιεσ απλϋσ και ςύντομεσ κινόςεισ. Δημιουργόςτε μύα ακόμη κλϊςη με όνομα ενόσ ζώου και όποια εικόνα θϋλετε που να εύναι υποκλϊςη τησ Animal(π.χ. Cat extends Animal). Προςθϋςτε το τελευταύο αντικεύμενο ςτον κόςμο και πατόςτε run. Τι παρατηρεύτε; Η καινούργια μϋθοδοσ κληρονομεύ την Animal. Αυτό ονομϊζεται κληρονομικότητα. Γρϊψτε μϋςα ςτην act τησ νϋασ κλϊςησ κϊποιεσ καινούργιεσ κινόςεισ και ξαναδοκιμϊςτε το πρόγραμμα. Τώρα η νϋα κλϊςη κουνιϋται ςύμφωνα με τον τελευταύο κώδικα που γρϊψατε. Αυτό γύνεται γιατύ παρόλο που ιςχύει η κληρονομικότητα, μπορεύτε να επιλϋξετε ποιεσ μεθόδουσ θα ξανϊ ορύςετε και ποιεσ θα κληρονομόςετε ωσ ϋχουν.