Tytuł: „Gra w chaos” – czyli algorytm generujący pewne obrazy…

Autor: Dorota Rybicka
Gimnazjum
Przedmiot: informatyka
Klasa: 1 gimnazjum
Czas trwania: 90 minut
Tytuł: „Gra w chaos” – czyli algorytm generujący pewne obrazy…
Odniesienie do podstawy programowej:
5. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem komputera, stosowanie
podejścia algorytmicznego. Uczeń:
2) formułuje ścisły opis prostej sytuacji problemowej, analizuje ją i przedstawia rozwiązanie
w postaci algorytmicznej;
5) wykonuje wybrane algorytmy za pomocą komputera.
6. Wykorzystywanie komputera oraz programów i gier edukacyjnych do poszerzania wiedzy
i umiejętności z różnych dziedzin. Uczeń:
1) wykorzystuje programy komputerowe, w tym edukacyjne, wspomagające i wzbogacające
naukę różnych przedmiotów;
Cel ogólny:
Uczeń stosując podejście algorytmiczne rozwiązuje problemy z wykorzystaniem komputera
i poszerza wiedzę i umiejętności z różnych dziedzin (matematyka).
Cele operacyjne:
Uczeń zna pojęcie algorytmu.
Uczeń potrafi formułować ścisły opis prostej sytuacji problemowej.
Uczeń potrafi przedstawiać rozwiązanie w postaci algorytmicznej.
Uczeń wykonuje wybrane algorytmy za pomocą komputera.
Uczeń wykorzystuje programy komputerowe, aby wzbogacać wiedzę z różnych przedmiotów
(matematyka).
Metody pracy: metoda problemowa, metoda dociekań, „burza mózgów”, ćwiczenia
Formy pracy: praca z całą klasą oraz praca indywidualna
Środki dydaktyczne: tablica interaktywna, komputery z odpowiednim oprogramowaniem
Przygotowanie nauczyciela: zapoznanie się z filmem na temat fraktali (np. „Ukryty wymiar fraktale” http://www.youtube.com/watch?v=8MOE-xzvoA4 ) oraz z informacjami na temat trójkąta
Sierpińskiego dostępnymi w internecie (np. Wikipedia)
Projekt "Kompetentny e-Nauczyciel" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w
ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
1
Przebieg lekcji:
Część
Przebieg
Uwagi
Prolog
Na lekcji uczniowie pracują razem nad jednym programem
w systemie Baltie 3, co jest poprzedzone ułożeniem
schematu blokowego do zadanego algorytmu.
Efekt końcowy programu ma być dla uczniów
niespodziewany, dlatego nie zdradzamy do czego program
nas zaprowadzi. Ze względu na losowanie położenia
punktów uczniowie mogą podejrzewać, że efekt końcowy
będzie stanowił zbiór chaotycznie rozmieszczonych
punktów, jednak na samym końcu okazuje się, że jest
inaczej…
1.Wprowadzenie Czynności organizacyjne.
5-10 min
Przypomnienie uczniom zasad tworzenia schematów
blokowych.
Objaśnienie że punkt stanowiący połowę odległości
między dwoma punktami
i
będzie
miał współrzędne:
(
2.Część
zasadnicza
ok. 80 min
)
Nauczyciel objaśnia uczniom w jaki sposób powinien
działać program:
1. Na wejściu mamy trzy punkty: (150,0), (0,260),
(300,260) – stanowią one wierzchołki trójkąta
równobocznego. Mamy także punkt początkowy
o współrzędnych np. (100,100).
2. Użytkownik podaje z klawiatury liczbę naturalną
określając tym samym, ile razy będzie wykonywany
program:
a) losujemy liczbę od 1 do 3
b) jeśli wylosowaną liczbą jest 1:
 liczmy połowę odległości między
punktem początkowym, a pierwszym
wierzchołkiem trójkąta
 zapisujemy obliczony punkt zamiast
punktu początkowego
 rysujemy ten punkt.
c) jeśli wylosowaną liczbą jest 2:
 liczmy połowię odległości między
punktem początkowym, a drugim
Projekt "Kompetentny e-Nauczyciel" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w
ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
2
wierzchołkiem trójkąta
 zapisujemy obliczony punkt zamiast
punktu początkowego
 rysujemy ten punkt.
d) jeśli wylosowaną liczbą jest 3:
 liczmy połowię odległości między
punktem początkowym, a trzecim
wierzchołkiem trójkąta
 zapisujemy obliczony punkt zamiast
punktu początkowego
 rysujemy ten punkt.
3. Zatrzymujemy program aby zobaczyć efekt
końcowy.
Po podaniu algorytmu uczniowie mogą zadawać pytania,
a następnie budują schemat blokowy (szczególnie
dokładnie dla podpunktów a-d) – mogą pracować
w parach.
Nauczyciel omawia poprawność wykonanych schematów,
po czym uczniowie razem analizując zadanie wspólnie
tworzą program na tablicy interaktywnej. Nauczyciel
pozwala uczniom na swobodne rozwiązanie problemu,
pomagając jedynie w momentach, gdy uczniowie nie
wiedząc co dalej robić całkowicie zatrzymają się
w działaniu.
Po poprawnym wykonaniu programu nauczyciel opowiada
uczniom o fraktalach oraz o trójkącie Sierpińskiego (może
uczniom zaproponować obejrzenie filmu „Ukryty wymiar fraktale”
http://www.youtube.com/watch?v=8MOExzvoA4).
Nauczyciel udostępnia uczniom program, następnie poleca
wypróbowanie go samodzielnie. Uczniowie mogą dokonać
modyfikacji np.: zmienić współrzędne punktów trójkąta na
trójkąt równoramienny/różnoboczny, zmienić położenie
punktu początkowego.
3.Ewaluacja/pods Podsumowanie lekcji.
umowanie
Zadanie domowe: wyszukanie informacji na temat fraktali,
ok. 5 min
trójkąta
Sierpińskiego
(zalecane
źródła
np.
http://pl.wikipedia.org ,
Projekt "Kompetentny e-Nauczyciel" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w
ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
3
http://www.scholaris.pl/ ,
http://www.zobaczycmatematyke.krk.pl/).
Wybranie
pliku graficznego przedstawiającego fraktal w celu
ustawienia
go
jako
tapetę
na
telefonie
komórkowym/tablecie/komputerze.
Czynności organizacyjne.
Załączniki: przykładowy program z rozwiązaniem przedstawionego problemu, przykładowa
wizualizacja efektu końcowego.
Do przygotowania i przeprowadzenia lekcji wykorzystane zostały:
http://www.sgpsys.com/download/b3/b3_podrecznik.pdf („Baltie – podręcznik programowania nie
tylko dla dzieci”)
http://www.youtube.com/watch?v=8MOE-xzvoA4 (film pt. „Ukryty wymiar – fraktale”)
http://pl.wikipedia.org
http://www.scholaris.pl/
http://www.zobaczycmatematyke.krk.pl/
Projekt "Kompetentny e-Nauczyciel" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w
ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
4