Lezione: Programmazione su carta a quadretti

L’obiettivo specifico della lezione tradizionale Programmazione su carta a quadretti è far capire agli studenti cos’è davvero la programmazione.

A tale scopo, bisogna riuscire a far scrivere agli studenti un programma che possa essere eseguito da altri studenti e che permetta loro di riprodurre un disegno (originale o scelto da un insieme di disegni predefiniti) colorando le caselle di un foglio di carta a quadretti.

Gli studenti programmano utilizzando un linguaggio simbolico le cui istruzioni permettono di spostarsi tra le caselle del foglio e di colorarle, quindi disegnano quello che gli altri studenti hanno programmato. In questo processo acquisiscono anche la differenza tra programma e algoritmo.

Nell’ultima parte della lezione, gli studenti creano delle rappresentazioni semplici per raggruppamenti complessi di istruzioni. Ciò costituisce un’ottima introduzione ai concetti di funzioni e parametri.

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Lezione: Algoritmi

L’obiettivo specifico della lezione tradizionale Algoritmi è far capire agli studenti quanto sia importante rendere ogni istruzione di un programma chiara ed il più possibile non ambigua, e quanto sia cruciale rendere efficienti i propri programmi.

Usando le forme del Tangram (un antico rompicapo geometrico cinese) e la carta a quadretti, uno studente “programmatore” fornisce istruzioni ad uno studente “calcolatore” affinché ricostruisca un disegno geometrico. I programmatori ed i calcolatori non possono comunicare in nessun altro modo. Al termine dell’esercizio i ruoli si scambiano: il “programmatore” diventa il “calcolatore” e viceversa.

Successivamente, si esplora il concetto di “efficienza” cercando di piegare un foglio di carta per ottenere 16 rettangoli uguali ed osservando che alcuni metodi richiedono più o meno piegature di altri.

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Lezione: Funzioni

L’obiettivo specifico della lezione tradizionale Funzioni è quello di illustrare come azioni ripetitive all’interno di un programma possono essere scritte a parte e richiamate all’occorrenza nel programma principale, invece di essere riscritte ogni volta, sprecando spazio e tempo.

A tale scopo, gli studenti realizzano un acchiappa-sole con fili, perline, e uno speciale ciondolo. Gli studenti seguono una serie di azioni ripetitive, quindi individuano alcuni insiemi di “abilità” replicate più volte. Una volta individuate, queste abilità possono essere raggruppate in funzioni. Le funzioni sono chiamate da un programma principale e l’intero processo di realizzazione viene scritto su di un singolo foglio di carta.

Il programma finale deve essere utile per l’intera classe, a prescindere dal tipo di fili, perline e ciondoli distribuiti ai vari gruppi. Affinché questo sia possibile, gli studenti devono “astrarre” dai dettagli del loro specifico materiale, creando opportuni termini generici per i singoli materiali usati. Questo uso di termini generici è un ottimo modo di introdurre il concetto di variabile.

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Lezione: Istruzioni condizionali

L’obiettivo specifico della lezione tradizionale Istruzioni condizionali è quello di illustrare agli studenti come l’evoluzione di un programma sia influenzata dal valore assunto da alcune variabili utilizzate all’interno del programma stesso, o dal fatto che un certo test dia risposta positiva o negativa.

Dopo aver introdotto in generale il concetto di istruzione condizionale ed aver spiegato le specifiche istruzioni "se" e “se-altrimenti”, gli studenti possono esercitarsi tutti insieme usando un programma già scritto, un mazzo di carte, e un po’ di fortuna.

Gli studenti vengono divisi in squadre e pescano, a turno, una carta da un mazzo di carte francesi. Quindi, eseguono le istruzioni di un programma (fornito dal docente) per determinare come modificare i punti della propria squadra in base alla carta pescata.

A seconda dell’età e del livello di esperienza degli allievi è possibile utilizzare programmi con istruzioni condizionali più o meno complesse.

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