Proyecto para llevar la programación al aula

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Publicado por  Jose Luis Fernández Moreno |  29/04/2016 resposta 0
3.3. Proyecto para llevar la programación al aula

José Luis Fernández Moreno

Grupo C

Contenido

1.Descripción del proyecto. 2

2. Descripción del contexto docente. 3

2.1 Planificación del proyecto. 4

2.2 Temporización del proyecto. 4

2.3. Herramientas para la realización del trabajo. 5

3. Material de ejemplo. 5

1.Descripción del proyecto

Asignatura: Filosofía y Ciudadanía

Curso: 1º de bachillerato

El proyecto consiste en la simulación de una máquina de Turing mediante el uso de la plataforma Scratch. Los alumnos/as deberán programar la simulación de una máquina de Turing que realice una tarea simple.

Es muy importante tener en cuenta que se trata de utilizar Scrtach para realizar una simulación de una máquina de Turing y no una máquina de Turing. Scratch es un sistema de programación orientado a objetos, y una máquina de Turing opera manipulando símbolos.

El proyecto pretende familiarizar a los alumnos/as con los siguientes conceptos:

  • Algoritmo
  • Computación
  • Estado computacional
  • Modelización
  • Pensamiento computacional

Scratch puede ser una herramienta muy útil para los alumnos/as comprendan los conceptos que se han mencionado. El objetivo es que, una vez que los alumnos/as se han familiarizado con el uso de estos conceptos, puedan aplicarlos a distintos temas que componen el temario de la asignatura de Filosofía y Ciudadanía.

Una idea central es la “Pensamiento computacional”. Las estrategias de pensamiento computacional que se adquieren al hacer uso de Scratch pueden ser aplicadas a la resolución de problemas complejos.

Las competencias propias de un nivel educativo como bachillerato pueden ser alcanzadas haciendo uso de las estrategias que ofrece el pensamiento computacional:

  • Ensayo y error
  • Pensamiento mediante algoritmos
  • Modelo de procesamiento de la información
  • Análisis de medios y fines
  • Razonamiento analógico
  • Lluvia de ideas
  • Pensamiento lateral

El uso del pensamiento computacional facilita la adquisición de competencias centradas en el diseño de estrategias diversas para la resolución de problemas y la creatividad, a partir de un enfoque general que sigue el siguiente esquema:

  1. COMPRENDER EL PROBLEMA.
    1. Leer el problema varias veces
    2. Establecer los datos del problema
    3. Aclarar lo que se va a resolver (¿Cuál es la pregunta?)
    4. Organizar la información
    5. Trazar una figura o diagrama.
  2. DISEÑO DE UN  PLAN.
    1. Escoger y decidir las operaciones a efectuar.
    2. Eliminar los datos inútiles.
    3. Descomponer el problema en otros más pequeños.
  3. EJECUTAR EL PLAN.
    1. Ejecutar en detalle cada operación.
    2. Realizar un dibujo o diagrama
  4. ANALIZAR LA SOLUCIÓN.
    1. Dar una respuesta completa
    2. Hallar el mismo resultado de otra manera.
    3. Verificar por apreciación que la respuesta es adecuada.

Este esquema de trabajo permite planificar los trabajos y tareas propias de la asignatura de Filosofía y Ciudadanía adaptando el esquema general a los temas que componen la asignatura

2. Descripción del contexto docente.

En la asignatura de Filosofía y Ciudadanía se han planificado una serie de temas que incluyen el uso de los conceptos antes citados. En el siguiente esquema se especifica cómo encajan estos conceptos en algunos de los temas programados en la asignatura y cómo se aplicarían

  • Concepto: Algoritmo
  • Temas
    • La naturaleza humana. 
    • Teorías evolucionistas
  • Aplicación: Noción de Daniel Dennett de la Teoría de la Evolución mediante selección natural como un algoritmo
  • Tema:  Lógica Proposicional
  • Aplicación: Descripción mediante algoritmos de circuitos lógicos y de ejercicios de deducción

  • Concepto: Computación
  • Tema: Noción de Máquina de Turing
  • Aplicación: Programación de una máquina de Turing mediante Scratch.

  • Concepto: Estado computacional
  • Temas
    • Teoría Computacional de la Mente.
    • Teoría Computacional Clásica
  • Aplicación: Proyección de la noción de “estado computacional” al concepto de “estado mental”

  • Concepto: Modelización
  • Tema: Filosofía de la ciencia
  • Aplicación:
    • Descripción de una teoría mediante la creación de un modelo científico.
    • Utilización de Scratch para crear modelos científicos mediante el uso de variables.

  • Concepto: Pensamiento computacional
  • Aplicación: Aplicación de las estrategias del pensamiento computacional para planificar los trabajos que se programen en la asignatura

2.1 Planificación del proyecto.

El proyecto, como ya se ha indicado, consiste en programar mediante el uso de Scratch la simulación de una Máquina de Turing. Las fases del proyecto serían las siguientes:

A] Comprender la noción de Máquina de Turing. Para esta fase. Para esta fase se utilizarán los apuntes del tema. Los apuntes están alojados en la plataforma Moodle y para desarrollar esta tarea del curso se ha adaptado esta web: https://thimbleprojects.org/medeis/59946

B] Familiarización con el entorno Scratch mediante el desarrollo de algunas tareas:

  1. Diseño de algún sencillo video juego
  2. Modificación de algún proyecto de Scratch proporcionado a los alumnos/as

C] Planificación del trabajo

  1. Creación de grupos
  2. Diseño mediante esquemas gráficos de algunas máquinas de Turing
  3. Planificación del proyecto mediante el diseño de un Canvas en el que deben constar:
    1. Nombre del grupo
    2. Componentes
    3. Título del trabajo
    4. Descripción del proyecto
    5. Descripción de una estrategia global en la programación del proyecto
    6. Objetos y disfraces necesarios
    7. Fondos
    8. Descripción genérica de los programas asociados a cada objeto y a los fondos
    9. Problemas encontrados y soluciones propuestas
    10. Socialización del trabajo
  4. Aplicación del esquema de trabajo propio del pensamiento computacional
  5. Realización del trabajo
  6. Socialización del trabajo

2.2 Temporización del proyecto

Dado que los alumnos/as no han tenido un contacto previo con Scratch, y que su utilización se puede extender durante todo el curso para que se puedan aplicar distintos proyectos a algunos de los temas que componen el temario de la asignatura, el proyecto puede comenzar desde el primer trimestre.

  • Familiarización con el entorno Scratch: 3 sesiones
  • Diseño de esquemas gráficos de sencillas máquinas de Turing: 4 sesiones
  • Planificación del proyecto: 1 sesión
  • Diseño del canvas: dos sesiones. El diseño se mantiene y se podrá modificar durante todo el proyecto.
  • Realización del proyecto: 3 sesiones
  • Socialización: sesiones de trabajo en casa.

2.3. Herramientas para la realización del trabajo

  • Comunidad de Google+ para compartir proyectos iniciales e información
  • Foro de Moodle para resolver dudas
  • Herramientas TIC para realizar el Canvas (Mindomo, Padlet, MindMeister
  • Socialización
    • Blog
    • Twitter

3. Material de ejemplo

Como materiales de ejemplo y en honor al proyecto “Enigma” se han creado dos simulaciones de máquina de Turing.

Ejemplo 1: https://scratch.mit.edu/projects/107239682/

La primera es una sencilla máquina encriptadora que sustituye 1 por 0 y 0 por 1. Al azar se distribuyen 0 y 1 en un segmento comprendido entre los símbolos A y B. El lector se desplaza a la izquierda intercambiando los números. Al llegar a al símbolo ‘A’ se detiene.

Este trabajo se puede presentar como ejemplo y que los alumnos/as transformen la máquina para que también sea desencritpadora.

Ejemplo 2: https://scratch.mit.edu/projects/107245942/

La segunda máquina es una "absurda" máquina encriptadora. En este caso se sustituyen los 1 y 0 por una letra del alfabeto al azar. ¿Se podría convertir esta en una máquina desencriptadora de forma que al desplazarse el lector a la derecha devolviera las letras a su número original?

Con estos ejemplos se tratan los siguientes elementos de scratch:

  1. Crear fondo
  2. Fijar objetos
  3. Mover objetos
  4. Establecer condicionales
  5. Cambios aleatorios
Área do coñecemento: 
Contexto de aprendizaxe: