eMadrid 2015 04 17 (URJC) Luis Carbajosa - PIXIE. Un nuevo entorno de programación visual y una...

PIXIE. Un nuevo entorno de programación visual y una plataforma web que ayuda a profesores y a alumnos a profundizar en el Pensamiento Computacional

Moderador

Notas de la presentación

LENGUAJES VISUALES Snap (Berkeley) Nos olvidamos de los errores sintácticos y nos centramos en el corazón de la programación

¿Cómo empezó esto de la Computación?


Alan Turing

Seymour Papert

Mitchel Resnick

Marvin Minsky

Ada Lovelace

Grace Hopper

George Boole

Moderador


George Boole: Marca los fundamentos de la aritmética computacional, la lógica binaria y los datos booleanos Grace Hopper: Desarrolló el primer compilador para un lenguaje de programación Marvin Minsky: Colega de Seymour papert “Perceptrones” en el análisis de redes neuronales artificiales. Consejero de la película 2001


Las innovaciones de la era digital han sido fruto de la colaboración

Moderador


George Boole: Marca los fundamentos de la aritmética computacional, la lógica binaria y los datos booleanos Grace Hopper: Desarrolló el primer compilador para un lenguaje de programación Marvin Minsky: Colega de Seymour papert “Perceptrones” en el análisis de redes neuronales artificiales. Consejero de la película 2001

Charles Babbage (1791-1871)

Moderador


Está cabreado porque después de que el gobierno británico le entregara en 1823 17,000 libras para su máquina diferencial, ahora se ha negado a financiar su proyecto de “máquina analítica” Babbage inventó un modo de mecanizar el proceso de distintas tareas matemáticas complejas y lo llamó: “máquina diferencial” La máquina utilizaba unos ejesverticales con disco sque podían girarse hasta cualquier posición numérica. Estos iban unidos a unas ruedas dentadas que se podían hacer girar para sumar (o restar) ese número a un disco de un eje adyacente. Los resultados intermedios se podían “almacenar” en otro eje

Charles Babbage comprendió que hasta las tareas matemáticas más complejas podían descomponerse en pasos mediante simples sumas y restas

Moderador


En 1790 Gaspard de Prony: Tablas logarítmicas. Descomponía todas las operaciones en pasos muy simples que implicaban sólo sumas y restas (Adam Smith- CADENA DE MONTAJE) En 1642, el filósofo y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) construyó la primera sumadora mecánica, que se llamó Pascalina, y que funcionaba con un complicado mecanismo de engranes y ruedas: la rotación completa de una de las ruedas dentadas hacía girar un paso a la rueda siguiente. La Pascalina sólo realizaba sumas y restas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina resultó un fracaso financiero, pues resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos artiméticos. Por su parte, el alemán Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716) diseñó en 1671 otra sumadora mecánica, que concluyó definitivamente en 1694, conocida como la Calculadora Universal o Rueda Escalada de Leibniz, capaz de realizar sumas, restas, divisiones y raíces cuadradas. En estas calculadoras mecánicas, los datos, representados mediante las posiciones de los engranajes, se introducían manualmente, estableciendo dichas posiciones finales de las ruedas de manera similar a como leemos los números en el cuentakilómetros de un automóvil. Pero en 1834 pensó en algo mejor: crear un computador universal capaz de realizar toda una serie de operaciones distintas basadas en un programa de instrucciones dadas: “máquina analítica” El telar de seda automático de Jacquard utilizaba tarjetas con agujeros perforados para automatizar patrones

La calculadora humana

Cadena de montaje Probémoslo en clase:

Cada niño es una variable: • Primer número

• Segundo número • Resultado

• Variable Auxiliar 1 • Variable Auxiliar 2

Otro niño es el jefe del bucle de repetición: • Otro, la suma

• Otro, la resta…….. Gaspard de Prony (Década de 1790) quería crear tablas logarítmicas y

trigonométricas: descomponía todas las operaciones en pasos muy simples que implicaban sólo sumas y restas: CREÓ UNA CADENA DE MONTAJE con trabajadores

humanos, de tal forma que cada uno sólo hacía una sencilla tarea

Moderador


De Prony proporcionaba instrucciones fáciles de modo que un conjunto de trabajadores humanos, con pocos conocimientos de matemáticas, pudiera realizar esas sencillas tareas y a continuación trasladar sus respuestas al siguiente conjunto de trabajadores. CREÓ UNA CADENA DE MONTAJE la gran innovación de Adam Smith

¿Podemos definir los algoritmos de operaciones

complejas partiendo sólo de sumas y restas?

Con el “debugging” podemos verlos valores que toman las variables en cada iteración

División

Potencia

La importancia del “debugging”

“The debugging process, is the closest approximation we get to learning about learning…..” –Nicholas Negroponte

Moderador


To look at education as a problem of learning where a great deal of learning happens through discovery, not through being told…. If a child learns how to write a computer program the actor writing a program is the closest you can come to thinking about thinking. And one of the features of a program is that it never works the first time, so the trial has to look at what the program did which is not what they intended, go back based on that evidence to debug the program change the lines of code, and that process,

Innovaciones de PIXIE

Moderador


1.Que debemos plantearnos los retos (cruces) que tenemos e intentar clasificarlos: Tenemos cruces con camino enfrente (el 1, 2 y 3) Y cruces sin camino enfrente. De esa forma nos damos cuenta de que en las soluciones con camino enfrente priorizamos el giro a la derecha (en caso de tener esa posibilidad) frente al giro a la izquierda. En las soluciones sin camino enfrente, priorizamos el giro a la izquierda. 2.Las prioridades las establecemos con las condiciones anidadas. Es como si hiciésemos varias preguntas, pero sólo llegamos a la segunda pregunta en caso de que la primera se haya respondido de forma afirmativa, y así sucesivamente Introducimos un Pause en el debugging: Muy útil en clase Vamos un paso más allá en el reto del laberinto de Blockly: Discusión acerca de cual es el camino óptimo Más corto Más rápido Más divertido MÁS ECONÓMICO!!!!

Características de PIXIE

• Por un lado, PIXIE desarrolla todo un ecosistema de gestión académica, con cursos, clases y material didáctico, todo organizado alrededor de un entorno de programación completamente integrado.

• Con Pixie los niños pueden aprender paso a paso nuevos conceptos de programación

• Pixie permite a padres y profesores controlar el avance de los estudiantes, mide su progreso, y evalúa automáticamente sus resultados.

• Pixie traduce automáticamente a JavaScript el código generado con bloques por el niño

• Uso intensivo de HTML5 y CSS3 para asegurar la compatibilidad entre navegadores y dispositivos. El sistema es perfectamente utilizable desde ordenadores, tablets o smartphones

Moderador


PIXIE es un sistema de apoyo a la enseñanza de la programación creado a partir de un sistema estándar basado en bloques de código llamado Blockly (desarrollado por Google) Por un lado, PIXIE desarrolla todo un ecosistema de gestión académica, con cursos, clases y material didáctico, todo organizado alrededor de un entorno de programación completamente integrado. A través de este sistema se extiende Blockly para poder enseñar paso a paso nuevos conceptos de programación a los estudiantes, mediante retos y juegos diseñados por los educadores de PIXIE. El sistema permite controlar el avance de los estudiantes, mide su progreso, y evalúa automáticamente sus resultados. Las extensiones de Blockly desarrolladas por PIXIE permiten convertir un entorno básico de generación de fragmentos de código JavaScript basado en bloques, en un entorno de desarrollo de programas completo y de propósito general, con funcionalidades innovadoras: Uso intensivo de HTML5 y CSS3 para asegurar la compatibilidad entre navegadores y dispositivos. El sistema es perfectamente utilizable desde ordenadores, tablets o smartphones Sistema de “debugging” con diferentes velocidades de ejecución de código para facilitar el seguimiento del progreso a los alumnos Algoritmo de validación de código, que permite chequear la solución de un alumno a un ejercicio, y dar una puntuación a la misma de forma automática, además de proporcionar “feedback” sobre los resultados. Reproductor de programas - Los usuarios pueden exportar sus creaciones en forma de programa Javascript autocontenido, de forma que pueden disponer de ellos fuera del entorno de programación con bloques, y publicarlos en cualquier lugar, como entidades independientes. La propuesta educativa de PIXIE incide en la necesidad de estimular la capacidad de abstracción, de forma que los alumnos se familiaricen con la utilización de las sentencias condicionales, los bucles de iteración y sobretodo las variables, para que la creación de nuevos algoritmos se convierta en el objetivo a conseguir. En la enseñanza tradicional, el concepto de algoritmo es frecuentemente evitado por el profesor, y los algoritmos de las distintas operaciones, desde la suma, resta, multiplicación y división, hasta la raíz cuadrada o los logaritmos, se enseñan como reglas mecánicas que deben entrenarse con asiduidad para la adquisición de habilidades de cálculo. PIXIE reta a los alumnos a repensar las matemáticas para que los jóvenes sean capaces de entender el funcionamiento de cada uno de los algoritmos matemáticos, o puedan demostrar teoremas mientras, con un sistema de “debugging” con diferentes velocidades de ejecución de código, se les permite visualizar el funcionamiento del proceso de iteración Desde PIXIE también introducimos a los niños en la Historia de la Programación, y para ello les acercamos a figuras como Alan Turing o Seymour Papert, y los problemas que se plantearon para desarrollar su pensamiento.

Características de PIXIE (2) • Sistema de “debugging” con diferentes velocidades de ejecución de código

para facilitar el seguimiento del progreso a los alumnos, y con la posibilidad de elegir diferentes velocidades de ejecución de código, y pausar el debugging

• Algoritmo de validación de código, que permite chequear la solución de un alumno a un ejercicio, y dar una puntuación a la misma de forma automática, además de proporcionar “feedback” sobre los resultados.

• Estimula la capacidad de abstracción, de forma que los alumnos se familiaricen con la utilización de las sentencias condicionales, los bucles de iteración y sobretodo las variables, para que la creación de nuevos algoritmos se convierta en el objetivo a conseguir.

• Desde PIXIE también introducimos a los niños en la Historia de la Programación, y para ello les acercamos a figuras como Alan Turing o Seymour Papert, y los problemas que se plantearon para desarrollar su pensamiento.

Moderador


PIXIE es un sistema de apoyo a la enseñanza de la programación creado a partir de un sistema estándar basado en bloques de código llamado Blockly (desarrollado por Google) Por un lado, PIXIE desarrolla todo un ecosistema de gestión académica, con cursos, clases y material didáctico, todo organizado alrededor de un entorno de programación completamente integrado. A través de este sistema se extiende Blockly para poder enseñar paso a paso nuevos conceptos de programación a los estudiantes, mediante retos y juegos diseñados por los educadores de PIXIE. El sistema permite controlar el avance de los estudiantes, mide su progreso, y evalúa automáticamente sus resultados. Las extensiones de Blockly desarrolladas por PIXIE permiten convertir un entorno básico de generación de fragmentos de código JavaScript basado en bloques, en un entorno de desarrollo de programas completo y de propósito general, con funcionalidades innovadoras: Uso intensivo de HTML5 y CSS3 para asegurar la compatibilidad entre navegadores y dispositivos. El sistema es perfectamente utilizable desde ordenadores, tablets o smartphones Sistema de “debugging” con diferentes velocidades de ejecución de código para facilitar el seguimiento del progreso a los alumnos Algoritmo de validación de código, que permite chequear la solución de un alumno a un ejercicio, y dar una puntuación a la misma de forma automática, además de proporcionar “feedback” sobre los resultados. Reproductor de programas - Los usuarios pueden exportar sus creaciones en forma de programa Javascript autocontenido, de forma que pueden disponer de ellos fuera del entorno de programación con bloques, y publicarlos en cualquier lugar, como entidades independientes. La propuesta educativa de PIXIE incide en la necesidad de estimular la capacidad de abstracción, de forma que los alumnos se familiaricen con la utilización de las sentencias condicionales, los bucles de iteración y sobretodo las variables, para que la creación de nuevos algoritmos se convierta en el objetivo a conseguir. En la enseñanza tradicional, el concepto de algoritmo es frecuentemente evitado por el profesor, y los algoritmos de las distintas operaciones, desde la suma, resta, multiplicación y división, hasta la raíz cuadrada o los logaritmos, se enseñan como reglas mecánicas que deben entrenarse con asiduidad para la adquisición de habilidades de cálculo. PIXIE reta a los alumnos a repensar las matemáticas para que los jóvenes sean capaces de entender el funcionamiento de cada uno de los algoritmos matemáticos, o puedan demostrar teoremas mientras, con un sistema de “debugging” con diferentes velocidades de ejecución de código, se les permite visualizar el funcionamiento del proceso de iteración Desde PIXIE también introducimos a los niños en la Historia de la Programación, y para ello les acercamos a figuras como Alan Turing o Seymour Papert, y los problemas que se plantearon para desarrollar su pensamiento.

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