DEFINIZIONI SMART E

RELATIVE ESERCITAZIONI

MODULO 1

Pensiero computazionale e coding: dal logo allo scratch

11011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111101101110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011110110111011011101101111011011101101111011011101101111011011101101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110110110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011

011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100110111101101110011011110110111001101111011011100

MODULO 1

PENSIERO COMPUTAZIONALE E CODING:

DAL LOGO ALLO SCRATCH

Dal numero decimale al numero binario

Possiamo raggruppare un numero in diversi modi, chiamati basi numeriche.

La base indica in che modo sono raggruppate le unità: nel sistema di numerazione decimale

combinando le 10 cifre da 0 a 9 possiamo rappresentare tutti i numeri ed eseguire tutte le

operazioni.

Il computer conosce solo le cifre 0 e 1 e fa raggruppamenti per 2, quindi usa la base 2: nel

sistema binario è come se il computer abbia una lampadina che si accende (1) o che si spegne

(0) quando vuole comunicare.

Con due possibili combinazioni (spento o acceso) si può rappresentare qualsiasi quantità, quin-

di qualsiasi informazione.

Sul tuo quaderno trasforma i numeri decimali (6, 10, 13, 16, 21, 28, 30, 36, 42, 58) in numeri

binari, come riportato nell’esempio.

DIVIDI PER DUE SCRIVI IL RESTO

26

13 0

6 1

3 0

1 1

0 1

Scrivi nella tabella la tua data di nascita con i numeri decimali e con i numeri binari, svolgendo sul

tuo quaderno le operazioni necessarie.

La mia data di nascita con i numeri decimali La mia data di nascita con i numeri binari

GIORNO MESE ANNO GIORNO MESE ANNO

Dal bit al byte

I due simboli 0 e 1 corrispondono a un bit. Per poter comporre un’informazione, i bit si uniscono in

gruppi di otto elementi, chiamati byte.

In un byte, ciascun bit può assumere il valore 0 o 1.

Complessivamente un byte può assumere fino a 256 combinazioni, quindi in un singolo byte le

possibili informazioni sono duecentocinquantasei.

Per rappresentare un numero di informazioni più grande bisogna combinare fra loro più byte: in

questo modo si ottengono i multipli del byte (Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte).

Completa la tabella.

Simbolo Unità di misura Grandezza

Bit Unità di base

B

Kilobyte 1024 byte

Megabyte 1024 KB

GB

TB

Scrivere un algoritmo

L’algoritmo è una sequenza precisamente ordinata di passaggi, ovvero di azioni elementari che

non si possono ulteriormente scomporre. In informatica il concetto di algoritmo è fondamentale

perché nel momento in cui utilizziamo un computer per svolgere un’operazione di qualsiasi tipo, è

necessario scrivere le istruzioni in modo chiaro, ordinato e finito.

Scrivi sul tuo quaderno l’algoritmo delle seguenti situazioni\problemi, come indicato nell’esempio.

1. Svolgere i compiti scolastici del pomeriggio;

2. Preparare la merenda;

3. Vedere un film in DVD;4. Mandare un sms a un gruppo di amici.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

Disegnare un diagramma di flusso

Il diagramma di flusso (in inglese flow chart) è la rappresentazione grafica di un algoritmo. Ogni istruzione sta a indicare che il computer deve eseguire un’azione e viene rappresentata con forme

diverse: a ogni forma corrisponde un preciso significato, riportato nella tabella che segue.

INIZIO

Fai colazione

Ti svegli

Prepari lo zaino

Scegli e indossi i vestiti

Prendi lo zaino e il necessario per la giornata

Esci di casa

Raggiungi la fermata dell’autobus

Attendi l’arrivo dell’autobus

Sali sull’autobus

Scendi dall’autobus alla fermata della tua scuola

Entri a scuola

FINE

FORMA SIGNIFICATOBLOCCO INIZIALE - BLOCCO FINALE

BLOCCO LETTURA DEI DATI - il computer legge i dati che l’uomo inserisce.

BLOCCO SCRITTURA DEI DATI - il computer scrive i dati dopo che li ha elaborati.

Nel diagramma può essere presente più volte, dipende dalla lun-

ghezza dell’algoritmo.

Rappresenta sul tuo quaderno gli algoritmi dell’esercizio precedente con i diagrammi di flusso.

Rappresenta sul tuo quaderno il diagramma di flusso per suonare una canzone con la chitarra; prevedi che a un certo punto si rompe una corda…che cosa dovrai fare?

Colora il diagramma di flusso dell’esercizio precedente, scegliendo per le stesse forme lo stesso colore.

Con una freccia, collega la forma a sinistra e il suo corrispondente significato, a destra:

FORMA SIGNIFICATO

BLOCCO ELABORAZIONE DEI DATI

BLOCCO SELEZIONE “se... allora”

BLOCCO LETTURA DEI DATI

BLOCCO INIZIO - BLOCCO FINE

BLOCCO ELABORAZIONE DEI DATI - il computer elabora i dati. Nel diagramma può essere presente più volte, dipende dalla lun-

ghezza dell’algoritmo.

BLOCCO SELEZIONE - il computer deve decidere tra due scelte (es. vero o falso) e poi passa all’istruzione seguente.

Questa forma esprime l’espressione “se... allora”. Nel diagramma può essere presente più volte.

FRECCE - Le frecce sono importanti e servono a indicare l’ordine di lettura delle istruzioni.

Diagrammi cartesiani

Il diagramma è una rappresentazione grafica di dati che descrive una situazione in modo chiaro e

comprensibile. Il diagramma cartesiano è il più conosciuto: è formato dall’intersezione di due ret-

te (asse orizzontale delle x e asse verticale delle y) nel punto 0 (origine). L’asse delle x è l’asse

delle ascisse, l’asse delle y è l’asse delle ordinate. Nei quadranti così formati si può individuare

la posizione di un punto attraverso le sue coordinate: A (1,3) significa che le coordinate sono 1 sull’asse delle x e 3 sull’asse delle y.

Individua sugli assi cartesiani i seguenti punti, uniscili con dei segmenti e poi scrivi quali sono le

figure geometriche che ne risultano.

Punto A (2,2); punto B (6,2); punto C (5,4); punto D (3,4); FIGURA ………Punto A (1, 3); punto B (3,3); punto C (2,6); FIGURA ……Punto A (2,3); punto B (6,3); punto C (6, 4); punto D (2,4); FIGURA ……….Punto A (3,3); punto B (5,3); punto C (5,5); punto D (3,5); FIGURA ……….

Diagrammi descrittivi

Il diagramma descrittivo descrive, nel senso che rappresenta graficamente un processo lineare,

che non necessita di eseguire calcoli o istruzioni.

Sapendo che le fasi del funzionamento di un computer si possono sintetizzare in fase di input,

fase di elaborazione e fase di output, completa il seguente diagramma descrittivo:

0

X

y

0

X

y

0

X

y

0

X

y

FASE INPUT

Macchine di calcolo

La macchina di calcolo rappresenta graficamente un problema da risolvere, che necessita di ese-

guire calcoli per essere risolto, come nell’esempio:

Sul tuo quaderno, rappresenta ogni problema con una macchina di calcolo per risolverlo.

1 – Marco ha 24 figurine, Filippo ne ha 37. Per completare l’album, i due amici decidono di mettere insieme tutte le loro figurine. Di quante figurine in tutto si arricchirà l’album?Dato1: Marco ha …… - DATO IN INPUTDato2: Filippo ha ….. – DATO IN INPUTDato 3 (da calcolare) : Marco e Filippo mettono insieme tutte le loro figurine – ELABORAZIONEDato 4: Di quante figurine si è arricchito l’album – DATO IN OUTPUT

2 – Claudia acquista in cartoleria 3 quaderni che costano 2,50 euro ciascuno, 4 penne che costano

1,50 euro l’una, un evidenziatore che costa 3,50 euro. Quanto ha speso in tutto?

DATO IN INPUT: N° quaderni …………… DATO IN INPUT: Costo unitario ……………..DATO IN INPUT: N° penne ………………… DATO IN INPUT: Costo unitario ……………..DATO IN INPUT: N° evidenziatori ……. DATO IN INPUT: Costo unitario ………………ELABORAZIONE: Calcolare ………………ELABORAZIONE: Calcolare ……………………….ELABORAZIONE: Calcolare ……………………….ELABORAZIONE: Calcolare ……………….DATO DI OUTPUT: Claudia ha speso in tutto ………… euro.

FASE ELABORAZIONE

FASE INPUT

Marta ha 5 matite

Marta regala le sue

matite a Chiara

FASE OUTPUT

Chiara adesso ha

13 matite

FASE INPUT

Chiara ha 8 matite

Rappresentare dati con tabelle e grafici

Le informazioni sono dati inseriti nel computer, poi elaborati. I dati possono essere visualizzati

come testo, numeri, immagini, oppure rappresentati con tabelle e grafici.La tabella è una griglia composta da righe orizzontali e colonne verticali, che incrociandosi for-

mano le celle (spazi in cui poter scrivere i dati). Ogni cella è identificata da uno e un solo indirizzo (per esempio cella A1).Il grafico rappresenta dati che sono stati raccolti nel tempo e registrati in una tabella. Esistono diversi tipi di grafici: a torta, a istogramma, a barre ecc.

Dopo aver osservato la tabella, rispondi alle domande.

A B C

1 7 12

2 24 20

3 21 30

1. Di quante righe si compone la tabella? Di quante colonne?2. Qual è l’indirizzo del numero 30? Qual è l’indirizzo del numero 7?

3. Osserva la sequenza della colonna A e scrivi il numero mancante nella cella vuota.4. Osserva la sequenza della colonna B e scrivi il numero mancante nella cella vuota.5. Osserva la sequenza della colonna C e scrivi il numero mancante nella cella vuota.

Dopo aver osservato la tabella e il grafico, indica se il grafico si riferisce alla tabella oppure no.

A B C

I MIEI VOTIitaliano matematica inglese

10 6 9

10 10 9

10 6 9

Se i dati non corrispondono, dopo aver copiato sul tuo quaderno la tabella, riporta i dati in un nuo-

vo grafico corretto.

10

8

6

4

2

0Italiano Matematica Inglese

I dati contenuti nel grafico corrispondono alla tabella.

I dati contenuti nel grafico NON corrispondono alla ta-

bella, perchè....

Concetto di programmazione e di pensiero computazionale

Il pensiero computazionale è il modo con il quale il computer elabora le informazioni per risolvere

qualsiasi tipo di problema. Il linguaggio di programmazione è detto Coding: questo termine inglese

si riferisce alla realizzazione di una sequenza di istruzioni che consentono a un computer di ese-

guire diversi compiti.

Nella società attuale il Coding rappresenta sicuramente il linguaggio più diffuso, essendo l’unico

veicolo che permette la “comunicazione” tra persone e computer.L’informatica, infatti, non ha introdotto soltanto strumenti innovativi, ma un nuovo e diverso modo

di pensare. I pensatori computazionali sono in grado di risolvere i problemi con soluzioni computa-

zionali, cioè raggiungono la soluzione dei problemi utilizzando algoritmi (azioni elementari) e dati.

Con una crocetta segna la risposta esatta.

Le moderne Tecnologie dell’informazione e della Comunicazione che cosa hanno modificato nella vita dell’uomo?

Il modo di creare legami.

Il modo di apprendere.

Il modo di trascorrere il tempo libero.

Tutte le precedenti opzioni.

Che cosa si intende per pensiero computazionale?

L’insieme dei programmi che permettono all’utente di comunicare con il computer.

Il modo di utilizzare i mezzi digitali.

Il modo con il quale il computer elabora le informazioni per risolvere qualsiasi tipo di proble-

ma.

Che cosa si intende per coding?

Il linguaggio di programmazione che permette la comunicazione tra persone e computer.

Un software applicativo.

Un particolare modo di utilizzare i mezzi digitali.

Che aiuta a sviluppare la programmazione?

La competenze logiche e le capacità di risolvere problemi in modo efficiente. La capacità di stare con gli altri.

La capacità di comunicare.

Principi di programmazione con il linguaggio LOGO

Un programma è un insieme di istruzioni che il computer esegue per elaborare calcoli o altre

operazioni: per scrivere un programma occorre un linguaggio di programmazione. Esistono diversi linguaggi di programmazione, scelti a seconda del problema che si deve risolvere.

Per imparare a scrivere un programma utilizziamo il linguaggio di programmazione LOGO: in que-

sto ambiente di programmazione daremo istruzioni a una “tartaruga” (entità geometrica a forma di triangolo) per farla spostare sullo schermo. Questa tartaruga occupa una certa posizione nel

piano ed è orientata (per esempio può trovarsi in un dato punto P ed essere orientata verso nord)

e quando si muove lascia una traccia: in questo modo si può disegnare qualsiasi figura geometrica.

Al centro della finestra del programma si trova la tartaruga

nella sua tana. Se scrivi le istru-

zioni per farla muovere, potrai

disegnare figure geometriche sullo schermo del programma.

Le isttuzioni scritte potranno

essere salvate e memorizzate,

diventando un programma, che

potrai usare quando vuoi per

disegnare velocemente.

I comandi primitivi per muovere e ruotare la tartaruga

Bisogna tenere a mente le seguenti indicazioni prima di cominciare a far muovere la tartaruga:

1. Lo stato iniziale della tartaruga: posizione al centro, orientamento a nord (la tana della tarta-

ruga).

2. Digitando il comando TANA, la tartaruga tornerà nello stato inziale.3. Quando digiti i comandi, LOGO non fa distinzione tra lettere minuscole e maiuscole.4. Quando hai terminato il lavoro, puoi uscire dal programma utilizzando il comando Esci dal menu

File o digitando l’istruzione Ciao sulla linea dei comandi.

5. In questa tabella trovi i comandi principali: per esempio, utilizzando il comando Avanti 20 Ese-

gui, la tartaruga si muove di 20 passi (20 pixel) in avanti rispetto alla direzione cui è orientata,

lasciando una traccia del suo spostamento.

COMANDO SIGNIFICATO

AVANTI\DIETRO

Fa avanzare o indietreggiare la tartaruga di un

numero dato di “passi. L’avanzamento avviene nella direzione determinata dall’orientamento

che ha la tartaruga in quel momento.

DESTRA\SINISTRAModifica l’orientamento della tartaruga fa-

cendola ruotare su se stessa in senso orario o

antiorario.

Dopo aver aperto LOGO cliccando sulla sua icona, usa i comandi principali (avanti, indietro, a sini-stra, a destra) per realizzare un quadrato di lato 6. Poi ricopia sul quaderno le istruzioni elencate

nella finestra dei comandi, quindi salva il file con il nome “quadrato1” scegliendo la destinazione che preferisci.

Dopo aver aperto LOGO cliccando sulla sua icona, usa i comandi principali (avanti, indietro, a sinistra, a destra) per realizzare un rettangolo di lati 4 – 10. Poi ricopia sul quaderno le istruzio-

ni elencate nella finestra dei comandi, quindi salva il file con il nome “rettangolo1” scegliendo la destinazione che preferisci.

Creare ed eseguire una procedura: “per quadrato”

Per creare una procedura, bisogna entrare nell’ambiente Editor, poi:

1. Aprire il menu File;2. Selezionare il comando Modifica, si aprirà una finestra con le procedure già elencate e memo-

rizzate: premi INVIO per inserire una nuova riga e scrivere le istruzioni;3. Clicca su OK per entrare in ambiente Editor e creare una nuova procedura; 4. Digita le istruzioni della procedura “per quadrato”, come in questo esempio:

5. Salva la procedura “per quadrato” dal comando Salva con nome nel menu File con il nome che ritieni appropriato.

6. La procedura creata e salvata può essere ora eseguita quando vuoi, così il quadrato sarà di-

segnato con una sola istruzione: nel menu File apri il comando Modifica e seleziona la procedura che intendi eseguire; poi digita nella finestra dei comandi l’istruzione della procedura e clicca su Esegui.

Crea una procedura “quadrato di lato 25”. Salva la procedura e poi chiudila. Riapri il menu Modifi-

ca e seleziona la procedura salvata. Crea il quadrato utilizzando la procedura salvata.

Ambiente di programmazione Scratch

Il software gratuito Scratch si basa su un linguaggio di programmazione a blocchi e permette ai

ragazzi di creare storie interattive, animazioni, giochi, musiche e prodotti artistici. Con Scratch è

possibile realizzare diversi oggetti multimediali semplicemente incastrando dei mattoncini digitali

che hanno funzioni differenti: attraverso questo ambiente di programmazione visuale i ragazzi

possono che interagire con gli strumenti informatici non solo in maniera passiva, ovvero semplice-

mente usandoli, ma anche in maniera attiva, cioè programmandoli direttamente.

Con una crocetta segna la risposta esatta.

Scratch è un software...

Che si basa su un linguaggio di programmazione testuale.

Che si basa su un linguaggio di programmazione a blocchi.

Che serve per eseguire calcoli più rapidamente.

Il software gratuito Scratch è...

Un ambiente di programmazione visuale.

Un programma per disegnare.

Un programma per visualizzare contenuti interattivi.

Con Scratch i ragazzi imparano...

A impaginare documenti.A programmare incastrando dei mattoncini.A fare ricerche in Internet.

Elementi di base Scratch

La programmazione è completamente grafica: permette anche a chi non conosce un linguaggio

di programmazione formale di costruire strutture semplici o complesse limitandosi ad incastrare

mattoncini intelligenti di diversi colori.

Nell’ambiente Scratch gli elementi essenziali sono gli Sprite, ossia oggetti digitali programmabili,

che possono muoversi, suonare o interagire tra di loro collegando blocchi grafici in elenchi chia-

mati Script.

Con una crocetta segna la risposta esatta.

Nell’ambiente Scratch la programmazione è:

formale.

grafica.numerica.

L’ambiente Scratch si rivolge...

...ai programmatori informatici.

...anche a persone che non conoscono nessun linguaggio di programmazione formale

...a ragazzi dai 15 anni in su.

Gli elementi essenziali in ambiente Scratch sono:

gli Strike.

gli Sprite.

gli Script.

Interfaccia di Scratch: gli Sprite e l’Area dei Blocchi

All’avvio del programma, appare questa finestra, nella quale si evidenziano quattro aree principali:

1. Stage

2. Area degli Sprite

3. Area dei Blocchi

4. Area degli Script

Con Avvia passo-passo è possibile eseguire i programmi Scratch un passo alla volta e ogni bloc-

co è evidenziato nel momento in cui viene eseguito. Questa opzione è particolarmente utile per

evidenziare errori nei programmi e per aiutare i nuovi programmatori a seguire il flusso del pro-

gramma.

I progetti di Scratch si sviluppano intorno ad oggetti chiamati Sprite, ai quali è possibile fornire

una grande varietà di istruzioni, collegando tra loro dei blocchi grafici (mattoncini) che si uniscono

solo se la connessione ha effettivamente senso, formando così i cosiddetti elenchi (Script).

Nell’Area degli Sprite ci sono le anteprime degli Sprite del progetto con i relativi nomi in basso.

Nell’Area dei Blocchi sono presenti tutti i blocchi disponibili per la programmazione: ad ogni colo-

re è associato un tipo di comando.

Per programmare uno Sprite bisogna trascinare un blocco alla volta dall’Area dei Blocchi all’Area

degli Script: l’unione dei blocchi forma una lista.

1

2

3

4