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Didáctica de la programación

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Didáctica de la programación

Indice

1. Introducción……………………………………………………………………………………………………………………………2 2. I Parte:…………………………………………………………………………………………………………………………………….2

2.1. ¿Qué es la didáctica de la programación desde la concepción del PRONIE?................2 3. II Parte:…………………………………………………………………………………………………………………………………...3

3.1. Andamiaje para el aprendizaje de y con la programación……………………….………………..3 3.1.1. Formular y comprender el problema u objetivo………………………….………………3 3.1.2. Crear puentes entre el objetivo deseado y el lenguaje de programación…..3 3.1.3. Utilizar un lenguaje de programación que permita alcanzar el objetivo….…3

deseado o la solución del problema………………………………………………………………………3

4. III Parte:……………………………………………………………………………………………………………………………………..3

4.1. Definición de conceptos de programación y algunos ejemplos…………………….……………3

4.1.1. Concepto: Secuencias…………………………………………………………………………………3

4.1.2. Concepto: Ciclos………………………………………………………………………………………….4

4.1.3. Concepto: Eventos………………………………………………………………………………………4

4.1.4. Concepto: Paralelismo………………………………………………………………………………..5

4.1.5. Concepto: Condicionales…………………………………………………………………………….6

4.1.6. Concepto: Operadores………………………………………………………………………………..7

4.1.7. Concepto: Datos………………………………………………………………………………………….7

5. IV Parte:……………………………………………………………………………………………………………………………………..7 5.1. El lenguaje algorítmico……………………………………………………………………………………………….7 5.1.1. Ejercicios……………………………………………………………………………………………………..8 5.1.2. Pseudocódigo………………………………………………………………………………………………9 5.1.3. Diagramas de flujo………………………………………………………………………………….….10 5.1.4. Reglas para dibujar un diagrama de flujo…………………………………………………..10 5.1.5. Símbolos gráficos……………………………………………………………………………………….11 5.1.6. Reglas para la creación de Diagramas………………………………………….……………11 5.1.7. Ejemplo de diagrama de flujo………………………………………………………………….…12 6. Bibliografía………………………………………………………………………………..…………………………………………….12

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1. Introducción

El material que se presenta tiene como propósito fortalecer la comprensión de la programación de los docentes de Informática Educativa de la zona de Desamparados, utilizando diferentes ambientes de programación, retomar los conceptos de programación presentes en las guías didácticas y aplicar la didáctica de la programación en la resolución de diferentes retos.

I Parte

2. ¿Qué es la didáctica de la programación desde la concepción del PRONIE?

Para referirnos al concepto de didáctica de la programación se hace necesario analizar el

concepto en dos partes:

- Didáctica: busca favorecer el aprendizaje de la programación como medio comprensible

para desarrollar en los estudiantes capacidades intelectuales (razonamiento lógico,

planteamiento y resolución de problemas, creatividad, comprensión conceptual,

apropiación tecnológica).

- Programación: actividad en la que se utiliza la computadora para plantear y resolver

problemas o lograr objetivos de interés a través de procesos de razonamiento, diseño y

organización de acciones posibles.

Si fusionamos ambas definiciones tenemos que la didáctica de la programación “es una actividad

en la que se utiliza la programación para plantear y resolver problemas de interés por medio de

procesos de razonamiento, diseño y organización de acciones posibles por los estudiantes,

promoviendo en estos el desarrollo de capacidades intelectuales, con el uso de la computadora o

cualquier recurso tecnológico que permita la resolución del problema”.

Los componentes que actúan en la didáctica de la programación son:

- El docente, como agente mediador de cambio - El estudiante, como agente constructor de aprendizaje - El contexto social del aprendizaje - El currículo

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II Parte 3. Andamiaje para el aprendizaje de y con la programación

A. Formular y comprender el problema u objetivo

Pasos necesarios:

- Conocer/identificar/plantear el objetivo o problema (pregunta orientadora) - Dividir el problema u objetivo en partes (actividades ruta didáctica) - Representar gráficamente el conjunto de las partes (bosquejo grupal)

B. Crear puentes entre el objetivo deseado y el lenguaje de programación

Pasos necesarios:

- Definir secuencia lógica de pasos de cada una de las partes (paso a paso para la solución del problema)

- Identificar los tipos y estructuras contenidas en el producto (abordaje de procedimientos para la solución)

C. Utilizar un lenguaje de programación que permita alcanzar el objetivo deseado o la

solución del problema

Pasos necesarios:

- Codificar en un lenguaje de programación (Scratch, MM2) - Demostración y retos para depurar (ciclos y recursividad, condicionales, captura de datos,

entorno)

III Parte 4. Definición de conceptos de programación y algunos ejemplos

Según Brennan, K. y Resnick, M (2012) colaboradores en el MIT Media Lab, en su artículo “Nuevas propuestas para estudiar y evaluar el desarrollo del pensamiento computacional”, señalan que a medida que los jóvenes diseñan medios interactivos con Scratch, comienzan a interactuar con un conjunto de conceptos computacionales (esquema de los bloques para programar con Scratch), comunes a muchos lenguajes de programación. Se han identificado siete conceptos que son muy útiles para una amplia gama de proyectos con Scratch y pueden transferirse a otros contextos ya sean estos de programación o no: secuencias, ciclos, paralelismo, eventos, condicionales, operadores y datos. A continuación, una definición y un ejemplo concreto de un proyecto de Scratch. Concepto: Secuencias Un concepto clave en programación, es que una tarea o actividad particular se expresa como una serie de pasos, que siguen un orden o de instrucciones individuales, que puede ejecutar el computador. Tal como en una receta, una secuencia de instrucciones de programación indica el comportamiento o acción que se debe producir. Por ejemplo, el objeto gato puede

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programarse para que se mueva una distancia corta a través del escenario y diga, mediante la secuencia de instrucciones que se muestra en la Figura 1, “Yo estoy programando”.

Concepto: Ciclos Los ciclos son mecanismos que ejecutan la misma secuencia, múltiples veces. La Figura 2 ilustra cómo, de manera más simple se puede usar un ciclo para expresar una secuencia de instrucciones. En lugar de mover y esperar usando 8 bloques consecutivos, vamos a usar tres bloques: mover 10 pasos, seguido por esperar 0.2 segundos, anidadas dentro de repetir con el número deseado de iteraciones.

Concepto: Evento Un evento es una acción que desencadena que otra se suceda. Es un componente esencial de los medios interactivos. Por ejemplo, el botón de inicio que activa la reproducción de un video

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musical o el choque de dos objetos que ocasiona el aumento del puntaje de un juego. La Figura 3 ilustra diferentes situaciones en las que un evento producirá una acción: (1) cuando se presiona la bandera verde el objeto dará vueltas continuamente con incrementos de 15 grados; (2) cuando se presiona la barra espaciadora el objeto se moverá hacia arriba y hacia abajo; y (3), cuando se hace clic sobre el objeto con el ratón, se desplegará durante 2 segundos una burbuja de texto que dice “¡Hola!”.

Concepto: Paralelismo Los lenguajes de las computadoras más modernas soportan paralelismo; esto es, secuencias de instrucciones que se suceden simultáneamente. Scratch permite paralelismo entre objetos. Por ejemplo, la escena del baile de una fiesta puede incluir varios personajes que bailan simultáneamente, cada uno con su propia secuencia de instrucciones de baile. Scratch permite

también paralelismo dentro del mismo objeto. En la Figura 4, el gato de Scratch se ha programado para realizar, en paralelo, tres conjuntos de actividades como respuesta al evento “cuando se hace clic en la bandera verde”: (1) suena continuamente una música de fondo; (2) continuamente baila hacia delante y hacia atrás; y (3), se presenta y habla de sus intereses.

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Concepto: Condicionales Otro concepto clave de los medios interactivos son los condicionales. Los condicionales permiten valorar una condición para tomar decisiones con base en ciertas condiciones, que apoyan la expresión de múltiples resultados. La Figura 5 ilustra el uso de un condicional; el bloque si, para determinar la visibilidad de un objeto. Si el cubo está tocando el color amarillo, debe comenzar a desvanecerse y reaparecer en el próximo nivel del juego; si no lo toca, debe permanecer visible.

Concepto: Operadores Los operadores ofrecen apoyo a las expresiones matemáticas, lógicas y de cadenas de caracteres, permitiendo al programador realizar manipulaciones numéricas y de cadenas. Scratch permite un rango de operaciones matemáticas que incluyen suma, resta, multiplicación, división y también, funciones como seno y potencia; además, operaciones con cadenas, incluyendo concatenación y longitud de las cadenas. La Figura 6 ilustra los bloques de operadores de Scratch.

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Concepto: Datos Los datos incluyen guardar, recuperar y actualizar valores. Actualmente Scratch ofrece dos

contenedores de datos: variables que pueden almacenar un solo número o cadena de caracteres y

listas que pueden contener una colección de números o cadenas. Llevar el puntaje en un juego es

muy motivador para que los jóvenes diseñadores exploren las variables. La Figura 7 demuestra

cómo se usa una variable para contabilizar el puntaje en un juego; por cada pescadito que se coma

el pescado grande, el puntaje aumenta en 1

IV Parte 5. El lenguaje algorítmico

El algoritmo es una serie ordenada de instrucciones, pasos o procesos que llevan a la solución de un determinado problema. Algunos son más sencillos otros más complejos por ejemplo: seguir una receta médica, abrir una puerta, lavarse las manos, hasta las que conducen a la solución de un problema más complejo. Los algoritmos permiten describir claramente una serie de instrucciones que debe realizar el computador para lograr un resultado previsible. Un procedimiento de computador consiste en una serie de instrucciones muy precisas y escritas en un lenguaje de programación que el computador entienda como por ejemplo Scratch o Micromundos.

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A continuación se ofrece un ejemplo de algoritmo para preparar un huevo frito y otros ejemplos para que el participante desarrolle:

Ejercicios: a. Describa lo más detalladamente posible y en orden, los pasos a realizar para llevar a cabo

cada una de las siguientes tareas:

Comprar una revista o libro Empacar un regalo

1. 1.

2. 2.

3. 3.

4. 4.

5. 5.

6. 6.

7. 7.

8. 8.

9. 9.

10. 10.

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b. Construya un avión de papel paso a paso y en forma ordenada. Luego escriba en orden los pasos, para explicarle a otra persona cómo elaborarlo. Toma la fotografía del avión, ya que la necesitará más adelante.

- Pseudocódigo

El pseudocódigo son las instrucciones que se expresan por medio de palabras en forma de

frases. Las principales características de este lenguaje son:

Se puede ejecutar en un ordenador

Es una forma de representación sencilla de utilizar y de manipular.

Facilita el paso del programa al lenguaje de programación.

Es independiente del lenguaje de programación que se vaya a utilizar.

Es un método que facilita la programación y solución al algoritmo del programa.

Ejemplo de pseudocódigo: elaborar un algoritmo en pseudocódigo para calcular la suma de

dos números:

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- Diagramas de flujo

Los diagramas de flujo son representaciones gráficas de un algoritmo que luego se pueden pasar a un lenguaje de programación. El diagrama de flujo es un tipo de pseudocódigo, dado que no es en sí mismo un lenguaje de programación. Los diagramas de flujo describen qué operaciones y en qué secuencia se requieren para solucionar un problema dado. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Reglas para dibujar un diagrama de flujo.

Los Diagramas de flujo se dibujan generalmente usando algunos símbolos estándares; sin embargo, algunos símbolos especiales pueden también ser desarrollados cuando sean requeridos. Algunos símbolos estándares, que se requieren con frecuencia para diagramar programas de computadora se muestran a continuación:

Inicio o fin del programa

Pasos, procesos o líneas de instrucción de programa de computo

Operaciones de entrada y salida

Toma de decisiones y Ramificación

Conector para unir el flujo a otra parte del diagrama

Cinta magnética

Disco magnético

Conector de pagina

Líneas de flujo

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Anotación

Display, para mostrar datos

Envía datos a la impresora

Símbolos gráficos

Dentro de los símbolos fundamentales para la creación de diagramas de flujo, los símbolos gráficos son utilizados específicamente para operaciones aritméticas y relaciones condicionales. La siguiente es una lista de los símbolos más comúnmente utilizados:

+ Sumar - Menos

* Multiplicación / División

± Mas o menos = Equivalente a

> Mayor que < Menor que

> =

Mayor o igual que < =

Menor o igual que

<> Diferente de

Reglas para la creación de Diagramas

1. Los Diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo, y/o de izquierda a derecha. 2. Los símbolos se unen con líneas, las cuales tienen en la punta una flecha que indica la

dirección que fluye la información procesos, se deben de utilizar solamente líneas de flujo horizontal o verticales (nunca diagonales).

3. Se debe evitar el cruce de líneas, para lo cual se quisiera separar el flujo del diagrama a un sitio distinto, se pudiera realizar utilizando los conectores. Se debe tener en cuenta que sólo se utilizan conectores cuando sea estrictamente necesario.

4. No deben quedar líneas de flujo sin conectar. 5. Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas

palabras. 6. Todos los símbolos pueden tener más de una línea de entrada, a excepción del símbolo final. 7. Sólo los símbolos de decisión pueden y deben tener más de una línea de flujo de salida.

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Ejemplo de diagrama de flujo

Diagrama de flujo que encuentra la suma de los primeros 50 números naturales. Describa ¿Cuál es la función del diagrama de la imagen 1?

6. Bibliografía

1. Rodríguez, A., Zúñiga, M. (Febrero-2009). Ficha didáctica Andamiaje para el aprendizaje de y con la programación, según los estándares de desempeño /PRONIE-MEP-FOD/

2. Brennan, K., Resnick, M. (2012). Nuevas propuestas para estudiar y evaluar el desarrollo

del pensamiento computacional. MIT Lab. Recuperado en Google: http://www.eduteka.org/modulos/9/284/2120/1

3. Armero de Gómez, D. (2010). Pseudocódigo, Unidad educativa. Recuperado en Google:

http://www.slideshare.net/josedavidsia/pseudocodigo-delfina

4. López, J.C. (2007, 2009). Programación con Scratch. Cuaderno de trabajo para estudiantes. Grados 4° Y 5 (2 ª Ed). Recuperado en: Google http://www.liceocarmelo.edu.uy/Liceo1/XO/Scratch/AlgoritmosProgramacionCuaderno1.pdf

5. López, J.C. (2007, 2009). Educación básica, algoritmos y programación. Guía para docentes

(2 ª Ed.) Recuperado en: Google http://www.eduteka.org/pdfdir/AlgoritmosProgramacion.pdf

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