Il pensiero computazionale by Istituto Italiano Edizioni Atlas divisione di Zanichelli editore S.p.A.

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Quando prepari nello zaino tutto ciò di cui avrai bisogno per la tua giornata; quando pensi al percorso più veloce per arrivare a scuola; quando risolvi un'espressione matematica o un problema geometrico: in tutti questi momenti della quotidianità stai sfruttando, anche se inconsapevolmente, i metodi del pensiero computazionale.
Con l'espressione "pensiero computazionale" si intende infatti l'insieme dei processi mentali coinvolti nell'individuazione di un problema e nella formulazione di una possibile soluzione.

Ciascuna delle azioni sopracitate presuppone infatti una serie ordinata di "istruzioni" che vanno eseguite nella giusta sequenza per affrontare e risolvere correttamente il problema.

Le fasi del pensiero computazionale

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Il processo computazionale prevede tre fasi:

per prima cosa è necessario formulare il problema del quale vogliamo trovare la soluzione;
il secondo passo consiste nel definire un algoritmo, ovvero una sequenza ordinata di operazioni da svolgere per risolvere il problema;
l'ultima fase prevede l'esecuzione delle istruzioni e la verifica dell'efficacia dell'algoritmo.

Se l'algoritmo è stato impostato ed eseguito correttamente e ci ha portato alla soluzione del problema, possiamo generalizzare il processo di risoluzione per poterlo poi applicare a problemi analoghi in altri ambiti.
In caso contrario, dovremo rivedere le istruzioni dell'algoritmo e correggere gli errori.
Se ci troviamo di fronte a un problema particolarmente difficile e complesso, può essere utile "scomporlo" in diverse parti più piccole e delle quali sarà più semplice trovare una soluzione.

Concetti e comportamenti

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Ma come possiamo sviluppare il pensiero computazionale? Il modo più semplice (e più divertente!) per farlo è attraverso la programmazione (coding). Programmare significa scrivere con chiarezza e precisione le istruzioni che un computer dovrà seguire, attraverso un linguaggio che sia comprensibile da parte del computer.
Fare coding ci dà la possibilità di sperimentare, cercare errori, progettare e lavorare in gruppo: osserva l'infografica in allegato per scoprire i concetti fondamentali e i comportamenti legati all'attività di coding.

2. La cantante famosa

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Mettiti alla prova - Dai voce al tuo sprite! Segui le indicazioni per realizzare un semplice programma per far esibire lo sprite in gorgheggi degni di una cantante famosa.

Per eseguire questo programma utilizza i blocchi dei gruppi Situazioni, Controllo, Aspetto, Suono e Movimento.
Seleziona l’ambiente dove vuoi rappresentare la scena e lo sprite: nell'esempio fornito abbiamo scelto il palco di un teatro e lo sprite Singer1. Lo sprite, inizialmente nascosto, entra in scena e si presenta brevemente, dopodiché inizia i suoi gorgheggi aumentando progressivamente il volume dell’audio e muovendosi sul palco.

Al termine dell’esibizione canora si scatena l’applauso del pubblico.

Collegati al seguente link per visionare lo sviluppo del programma: https://scratch.mit.edu/projects/665921632

Coding a portata di mano

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Se pensi che fare coding sia un'attività solo per esperti di informatica, ti sbagli: oggi esistono infatti numerosi strumenti per imparare le basi della programmazione, sperimentare e allenare il pensiero computazionale. Tra questi, uno dei più utilizzati al mondo è Scratch, un software gratuito e di facile utilizzo.
Guarda il video per scoprire tutte le caratteristiche di Scratch e prova a realizzare anche tu il programma per il calcolo dell'area del triangolo.
Per iniziare a utilizzare Scratch vai sul sito https://scratch.mit.edu/ e iscriviti cliccando sul pulsante "Unisciti alla comunità di Scratch".

1. Il volo del pipistrello

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Mettiti alla prova - Dopo aver mosso i primi passi nel coding con Scratch sei pronto/a per realizzare programmi sempre più articolati. Segui le indicazioni fornite e prova a simulare il volo di un pipistrello!

Per eseguire questo programma dovrai utilizzare i blocchi dei gruppi Situazioni, Controllo, Aspetto e Movimento.
Seleziona lo sprite Bat1 che contiene tra i suoi costumi due aspetti diversi: con ali aperte verso l’alto e chiuse rivolte verso il basso. Alternando ritmicamente i due costumi dello sprite e facendolo muovere contemporaneamente sul palcoscenico è possibile simulare il volo del pipistrello.

Il programma si attiva cliccando sulla bandierina verde. Fai in modo che lo sprite, dopo aver salutato, si muova nello stage volando da sinistra a destra. A partire dalla posizione iniziale, modifica costantemente il costume dello sprite, inserendo una piccola pausa tra un cambio di costume e un altro in modo da riuscire ad apprezzare meglio l’effetto.

Collegati al seguente link per visionare lo sviluppo del programma: https://scratch.mit.edu/projects/665923480

3. La radice quadrata

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Mettiti alla prova - Scratch e matematica: come abbiamo visto nel video di presentazione, Scratch consente di realizzare operazioni algebriche e stabilire relazioni logico/matematiche e può quindi essere utilizzato per risolvere problemi come il calcolo di un perimetro, di un'area o la risoluzione di un'operazione. Segui le indicazioni e prova a realizzare un programma per il calcolo della radice quadrata.

Per eseguire questo programma utilizza i blocchi dei gruppi Situazioni, Sensori, Controllo, Operatori e Variabili.
Lo sprite Ghost2 chiede un numero per calcolarne la radice quadrata.
Ricorda che non è possibile calcolare la radice quadrata di numeri negativi: imposta quindi un blocco di controllo "se... allora... altrimenti" per verificare se il numero inserito dall'utente è maggiore o minore di 0 e fornire quindi la risposta adeguata.
Cosa succede se non inserisci il controllo numero<0?
Cosa succede se l'utilizzatore del programma non inserisce un numero ma una parola o una lettera?

Collegati al seguente link per visionare lo sviluppo del programma: https://scratch.mit.edu/projects/665924456
Note bene! - Come possiamo far sì che il programma restituisca un messaggio di errore nel caso in cui l'utente abbia inserito un valore non numerico?
Devi sapere che in Scratch il prodotto di un valore non numerico per 1 dà come risultato 0 (es: ciao*1 = 0).
Per verificare che l'utilizzatore abbia inserito un numero, possiamo impostare allora un blocco di controllo "se... allora... altrimenti" in cui la condizione da verificare è espressa dalla stringa "se risposta*1 = risposta".
Tale condizione è:

vera se l'utente inserisce un valore numerico (es. 5*1=5, 24*1=24 ecc.)
falsa se l'utente inserisce una lettera o una parola (es. b*1=0, ciao*1=0 ecc.)

Se la condizione è vera lo script prosegue con il calcolo della radice, altrimenti inseriamo lo sprite restituisce un messaggio di errore.

Dal diagramma al programma

edizioniatlas — 2022-03-17 07:49:06 UTC

Ora che conosci gli elementi fondamentali di Scratch, mettiti alla prova realizzando un semplice programma che consenta allo sprite di muoversi sul palcoscenico, modificare il suo colore ed emettere un suono, facendo in modo che tale successione di operazioni continui fino a quando non viene toccato il bordo esterno.
La sequenza delle azioni da compiere è la seguente:

fai partire il programma
verifica se lo sprite tocca il bordo
se Sì vai a Fine
se No fai avanzare lo sprite di 15 passi
cambia il colore dello sprite (e attendi)
ripeti le istruzioni a partire dal punto 2. finché la risposta al punto 3. non è Sì

Prima di iniziare a programmare è opportuno stabilire non solo quali blocchi di programmazione si devono utilizzare ma anche, e soprattutto, in quale ordine e a quali condizioni devono essere eseguite le istruzioni. Collocare un blocco in una posizione non corretta può compromettere l’intero funzionamento del programma oppure dare luogo a eventi che non sono stati immediatamente previsti in fase di programmazione. Per questo motivo, prima di realizzare un qualsiasi programma è bene definire la sequenza delle istruzioni e rappresentarla mediante un diagramma a blocchi.
Realizza il tuo programma - A partire dal diagramma a blocchi in allegato prova a comporre in Scratch il programma sopra descritto.

edizioniatlas — 2022-03-25 09:34:53 UTC

Materiali a cura di Bruno Artuso, coautore del corso Ellequadro (Atlas).
Coordinamento e progetto: Silvia Gadda
Redazione: Giulia Baccanelli, Mario Scalvini
Il Padlet e tutti i suoi contenuti sono sotto licenza CC BY-NC-SA (uso con obbligo di citazione, fini didattici non commerciali, condividi allo stesso modo).

Verifiche in Google Moduli

edizioniatlas — 2022-03-25 09:36:53 UTC

Per usare i Moduli Google nelle proprie Google Classroom e, quindi, ricevere in modo automatico i risultati degli studenti, i moduli vanno copiati nel proprio spazio Google Drive e condivisi da lì mediante link. Il modulo nel vostro Drive sarà anche completamente modificabile. Per copiare i moduli vai ai seguenti link:
1. Pensiero computazionale, algoritmi e diagrammi a blocchi
2. Scratch

Gli algoritmi

edizioniatlas — 2022-03-25 10:05:55 UTC

Un elenco di istruzioni è un algoritmo solo quando sono soddisfatte le seguenti proprietà:

finitezza: ogni istruzione deve essere eseguita in un tempo finito e un numero finito di volte;
generalità: l’algoritmo deve fornire la soluzione per tutti i problemi appartenenti a una determinata classe;
non ambiguità: l’algoritmo va definito in modo univoco, passo dopo passo, e devono essere evitati errori, salti, contraddizioni e ambiguità.

Un algoritmo può contenere dati (costanti o variabili) e istruzioni (di inizio/ fine, di azione, di controllo, di input/output, di lettura e scrittura ecc.) e, dal punto di vista lessicale, va espresso mediante proposizioni e predicati.

Anche le consuete azioni di vita quotidiana possono essere descritte da un algoritmo.
Mettiti alla prova - Definisci l'algoritmo per effettuare uno spostamento in autobus: clicca sul link in allegato e riordina le istruzioni nella sequenza corretta.

I diagrammi a blocchi

edizioniatlas — 2022-03-25 11:17:48 UTC

Gli algoritmi possono essere rappresentati graficamente mediante i diagrammi a blocchi. Ma come si costruisce un diagramma a blocchi? Leggi la scheda in allegato per saperne di più!

Test - Pensiero computazionale, algoritmi e diagrammi a blocchi

edizioniatlas — 2022-03-25 11:45:15 UTC

Verifica quello che hai imparato su pensiero computazionale, algoritmi e diagrammi a blocchi con questo breve test.

Le parole-chiave del coding

edizioniatlas — 2022-03-25 14:40:46 UTC

Mettiti alla prova - Riscalda la mente con questo veloce crucipuzzle: trova tutte le parole-chiave del fare coding e sfida i tuoi compagni e le tue compagne in una gara a tempo.

Test - Scratch

edizioniatlas — 2022-03-25 14:57:38 UTC

Verifica quello che hai imparato su Scratch e sulle sue funzioni con questo breve test.

I blocchi di Scratch

edizioniatlas — 2022-03-25 15:06:32 UTC

Il coding con Scratch consiste nell'opportuna composizione di blocchi che, assemblati tra loro, forniscono le istruzioni per far muovere e interagire gli sprite, ovvero gli oggetti presenti nell'area di visualizzazione.
Scratch fornisce quasi un centinaio di istruzioni suddivise in nove categorie di blocchi (più l'estensione Penna) contraddistinte da un colore specifico: osserva la mappa in allegato per scoprire le diverse tipologie di blocchi e le loro funzioni.
Scarica qui la mappa in formato .mind modificabile.

Soluzione

edizioniatlas — 2022-03-28 07:36:30 UTC

Sei riuscito/a a programmare correttamente? Verificalo confrontando il tuo script con la soluzione che trovi in allegato (oppure apri il progetto direttamente in Scratch).

Ora tocca a te!

edizioniatlas — 2022-03-28 09:52:15 UTC

A partire da quello che hai imparato in questa lezione, prova a realizzare i tre programmi descritti nei post sottostanti.
Le esercitazioni sono a livello di difficoltà crescente:

Il volo del pipistrello: livello base
La cantante famosa: livello intermedio
La radice quadrata: livello avanzato

Al termine di ciascuna esercitazione puoi verificare la correttezza del tuo programma confrontandolo con il modello fornito (clicca sul pulsante "guarda dentro" per vedere lo script).

Realizzare un diagramma a blocchi

edizioniatlas — 2022-03-28 12:19:04 UTC

Nell'esempio in allegato abbiamo illustrato con un diagramma a blocchi le indicazioni che si devono seguire per attraversare un incrocio stradale regolato da un semaforo. Sapresti dire che tipo di struttura è stata utilizzata? Perché?
Mettiti alla prova - Scegli anche tu un'azione quotidiana (per esempio lavare i denti, guardare un film in streaming, fare i compiti...) e definisci la sequenza di istruzioni da svolgere per compierla; rappresentala quindi sotto forma di diagramma a blocchi. Quale tipo di struttura hai utilizzato?