OEI Scratch Sesion

Visin general del curso

Tarea 3: Circuito de carreras

Prctica nal: Directrices

Ordenacin

Programacin, Creatividad y Resolucin de

Problemas con Scratch:

Sesin 3: Circuito de Coches / Directrices para la

prctica nal

Jos F. Quesada

CICA: Centro de Informtica Cientca de Andaluca

Grupo de Investigacin en Lgica, Lenguaje e Informacin

Grupo de Investigacin en Sistemas de Dilogo Hablado y Multimodal

Departamento de Ciencias de la Computacin e Inteligencia Articial

Universidad de Sevilla

Coordinador del Proyecto de Formacin a Distancia

Sociedad Andaluza de Educacin Matemtica Thales

Jos F. Quesada Programacin, Creatividad y Resolucin de Problemas con Scratch: Sesin 3: Circuito de Coches / Directrices para la prctica nal




Ordenacin

Objetivos y Agenda de la Sesin


Corrreccin de la tarea 3

Carrera innita: El circuito de carreras

Prctica nal

Directrices

Un buen ejemplo: el problema de la ordenacin





Ordenacin


Programacin, Creatividad y Resolucin de Problemas con

Scratch

El curso se estructura en torno a dos pilares bsicos:

Conocer una tecnologa: Scratch como entorno de

programacin visual

Pero a pesar del inters que una tecnologa nos pueda

despertar, la tecnologa en s misma tiene graves limitaciones.

Por tanto, nos interesa disear y modelar una metodologa





Ordenacin

Metodologa

La metodologa utilizada como base en el curso se basa en tres

nociones clave:

Programacin: necesitamos conocer los conceptos y tcnicas

de ciencias de la computacin.

Resolucin de problemas: aprender a programar un ordenador

implica un importante ingrediente de aprendizaje de tcnicas

de resolucin de problemas.

Creatividad: no se trata de reproducir sistemticamente

patrones, sino de obtener mecanismos para generar nuevas

soluciones a nuevos (o viejos) problemas.





Ordenacin

Estructura del curso

Consecuentemente, el curso se ha estructurado de la siguiente

forma:

Un conjunto de 6 entregas (estructuradas en 3 mdulos) que

abordan los fundamentos clave de la tecnologa que tenemos

que usar: Scratch

Cada una de las entregas lleva asociada una tarea pensada

para practicar y profundizar en los conocimientos y tcnicas

especcas.

Un conjunto de 3 retos que abordan los tres pilares de la

metodologa.





Ordenacin

Por qu creatividad en el contexto de la

programacin?

Ken Robinson, al hablar de la creatividad, cita 4 pilares bsicos:

1

El elemento

2

La pasin

3

La disciplina (esfuerzo)

4

El riesgo: entre el fracaso y el xito





Ordenacin

Por qu creatividad en el contexto de la

programacin?

El conocimiento del componente tcnico, el lenguaje de

programacin y las estrategias y tcnicas, as como las

estructuras de datos, representa el componente relacionado

con la disciplina y el esfuerzo.

Para poder ser creativos en un mbito es necesario dominar

adecuadamente la tecnologa de dicha disciplina





Ordenacin

Programacin

Esta parte es la correspondiente al pilar denominado

Programacin dentro de la estructura del curso:

Estructuras de control: secuencial, condicionales, iteraciones

Operadores: lgicos, aritmticos

Estructuras de datos: nmeros, cadenas de texto, listas, ...

Variables

Mensajes

Sincronizacin

...





Ordenacin

Resolucin de problemas

Aplicamos la tcnica para resolver problemas

Y en este sentido, es importante aprender a resolver problemas

Una metodologa adecuada es clave para estructurar el

proceso, lo que abarca

Desde un planteamiento inicial del problema: entendiendo el

propio problema, sus requisitos operativos, condicionantes, etc.

Pasando por el diseo de una solucin y su implementacin

como un programa

Hasta la comprobacin sistemtica de que la solucin

propuesta realmente es correcta

Incluyendo otros anlisis como complejidad algortmica,

completitud, mantenibilidad, etc.





Ordenacin

Resolucin de problemas y Creatividad

La resolucin de problemas progresa mediante modelos de

abstraccin o incluso meta-cognicin

Ahora bien, asumiendo un enfoque didctico o pedaggico,

hemos de plantearnos tambin los condicionantes que supone

la enseanza de la programacin y la resolucin de problemas

Podemos caer en el grave error de ensear soluciones antes

que plantear problemas

Y por otro lado, es importante dejar margen a la creatividad





Ordenacin


Actividad 1: Dibujar un circuito como fondo del escenario

1

Idea clave: los colores van a delimitar las zonas del circuito.

2

Detectaremos que el coche se sale del circuito haciendo que

los lmites tengan siempre el mismo color (por ejemplo, negro).

3

El control de vueltas se realizar utilizando una zona especial

del circuito con un color diferente (por ejemplo, verde).





Ordenacin

Tarea 3 / Actividad 1: Fondo del escenario





Ordenacin

Tarea 3 / Actividad 2: Incluir un coche que se mueve

(Versin 1)

En la primera versin de esta actividad, simplemente

introducimos un nuevo objeto (utilizando la imagen de un

coche) de la librera de imgenes disponibles.

Al iniciarse el programa, se sita el objeto en la posicin de

partida, y de forma indenida, desplazamos el coche y

controlamos si ha chocado

Se introduce un script para cada una de las teclas de echa,

que cambia la direccin de giro del objeto.





Ordenacin


(Versin 1)





Ordenacin

Tarea 3 / Actividad 2: Incluir un coche que se mueve (Error)

Para organizar mejor el programa, decidimos separar en dos

scripts diferentes el sistema de movimiento y el control de

choques.

Sin embargo, si no tenemos cuidado, esto nos puede provocar

un problema: intenta averiguar por qu?





Ordenacin






Ordenacin


Explicacin del error: Lo que ocurre es que cuando el coche

choca, todo se queda detenido.

Al pulsar la bandera verde a continuacin, hay dos scripts que

se activarn inmediatamente. El primero de ellos, desplaza el

cochec hasta la posicin de partida y comienza con el

movimiento. El segundo script est atento a un nuevo posible

choque con la zona negra que delimita el circuito.

Estamos predispuestos a pensar que primero se ejecutar el

primer script que llevar el coche hasta la posicin de partida.

Pero puesto que ambos script responden inmediatamente a la

pulsacin de la bandera verde. Qu ocurre si el segundo script

comienza a ejecutarse justo en el mismo instante de la

pulsacin? En ese momento, el coche an sigue tocando el

borde negro, as que todo se vuelve a detener.





Ordenacin


(Solucin)

La segunda versin de esta actividad corrige el error detectado.

Ahora tenemos un script que se encarga de detectar la

pulsacin de la bandera verde. Cuando esto sucede, desplaza el

coche a la posicin de salida. A continuacin enva un mensaje

(Carrera) que comunica que se puede iniciar la carrera.

Tanto el script de desplazamiento (movimiento constante)

como el de deteccin del choque se activan al recibir el

mensaje, y no al pulsar la bandera. De esta forma, nos

aseguramos que el coche est bien posicionado antes de

iniciarse la carrera.





Ordenacin


(Versin 2)





Ordenacin

Tarea 3 / Actividad 3: Control de la velocidad (Versin 1)

Lo primero que debemos hacer es aadir una variable nueva

(velocidad).

Al iniciarse el programa, ponemos su valor a 0

Adems, necesitamos dos scripts que detecten la pulsacin de

las teclas correspondientes para acelerar (aumentar la

velocidad) o frenar (disminuirla).

Por otro lado, un choque supone poner automticamente la

velocidad a cero de nuevo.





Ordenacin






Ordenacin


Pero esta versin presenta varios problemas

En primer lugar, podemos frenar tanto que terminemos

generando un valor negativo para la velocidad

En segundo lugar, es posible que tras un choque, el coche se

quede tocando permanentemente el borde negro aunque lo

giremos, por lo cual no podremos reiniciar la marcha y se

quedar bloqueado





Ordenacin


Para resolver los problemas anteriores, haremos que la tecla de

frenado solo reduzca una unidad el valor de la velocidad si sta

es mayor que 0

En segundo lugar, iremos recordando la ltima posicin

correcta antes de chocar. Cuando se produzca un choque

detendremos el coche (haciendo que velocidad sea igual a 0), y

regresaremos a la ltima posicin antes del choque, lo que

provoca una sensacin similar a un rebote.





Ordenacin






Ordenacin

Tarea 3 / Actividad 4: Contador de vueltas (Versin 1)

Necesitamos crear una variable nueva, que vaya contando el

nmero de vueltas que se van dando.

Al iniciarse el programa, una vez completada la fase de

inicializacin del coche, mediante un mensaje activamos el

script que va a controlar el nmero de vueltas.

Al activarse este script, ponemos a cero el contador de vueltas.

Puesto que el coche tiene que pasar por la lnea de meta, y no

queremos que cuente como una vuelta la primera vez que

pasa, lo podemos controlar usando dos instrucciones esperar

hasta que ...





Ordenacin






Ordenacin


Pero esta primera versin presenta un grave problema.

Mientras el coche est cruzando la meta (franja color verde),

como el sistema es tan rpido, provocar que el nmero de

vueltas aumente rpidamente.

Entre las soluciones iniciales que se nos pueden ocurrir para

este problema est el esperar un nmero determinado de

segundos. No obstante esto no es totalmente correcto: qu

ocurrira si el coche se queda detenido exactamente encima de

la franja de la meta?





Ordenacin






Ordenacin

Prctica nal: Objetivos

El principal objetivo de esta prctica es realizar un trabajo

personal que permita aplicar los conocimientos y tcnicas

aprendidos durante el curso a un mbito de inters especco

para cada participante.

En este sentido, el enfoque y contenido de la prctica est

bastante abierto a los intereses particulares de cada

participante.

En segundo lugar, se trata de crear un proyecto con Scracth

que sirva como aplicacin y descripcin del objetivo de la

prctica.





Ordenacin

Ordenacin

Este ejemplo puede servir para ilustrar tanto el enfoque del

curso como el planteamiento de una prctica.

Ordenar cosas es una tarea habitual en nuestra vida cotidiana.

Hay mltiples ejemplos en los que podemos o necesitamos

ordenar colecciones de objetos:

Si tenemos un conjunto de monedas y queremos saber el

dinero total que tenemos o queremos pagar una compra,

ordenamos las monedas en subconjuntos de monedas iguales.

Es ms fcil hacer la compra si tenemos una lista ordenada de

los productos que necesitamos (usando el mismo criterio que

usa un diccionario para ordenar las palabras y luego facilitar su

bsqueda)





Ordenacin

Ordenacin

Nuestro problema o prctica consistir en ensear a una clase

de nias y nios a crear un programa que permita ordenar una

lista de elementos.

Y es muy importante: no queremos darle la solucin.

Queremos que sean capaces de ir generando progresivamente

una solucin al problema.

Casi con seguridad, irn descubriendo estrategias parciales, y lo

que queremos es que vayan generalizando progresivamente

esas estrategias.

Adicionalmente, les enfrentaremos con cuestiones vinculadas al

problema y les propondremos que analicen crticamente las

soluciones que van proponiendo y busquen mejores

alternativas.





Ordenacin

Descripcin grca del problema: Ejemplo de la baraja





Ordenacin

Estrategia de ordenacin: Descripcin informal

Dado un conjunto de cartas (objetos que queremos ordenar)

Seleccionamos el primero (lo colocamos en la casilla de

ordenacin)

Lo comparamos con el segundo: si el elemento en la casilla es

menor, lo dejamos tal cual, y si no lo intercambiamos

Continuamos haciendo las comparaciones (e intercambios si

son necesarios) con el resto de elementos

A continuacin hacemos la misma operacin con el segundo

elemento y as sucesivamente hasta llegar al ltimo





Ordenacin

Estrategia de ordenacin: Descripcin formal

Datos de entrada: Una lista de elementos. Cada elemento

tendr un atributo a partir del cual lo queremos ordenar (por

ejemplo un nmero). El conjunto tendr una longitud (la

cantidad de elementos).

Datos de salida: Una lista con los mismos elementos, pero

ordenados. Segn el criterio seleccionado, sern ordenados de

mayor a menor o de manor a mayor.





Ordenacin

Algoritmo de ordenacin

Data: L: Lista de elementos de longitud N

Result: L: Lista de elementos ordenada

for i = 1 to N dofor j = i + 1 to N doif L(i) > L(j) thenaux L(i);L(i) L(j);L(j) aux;end

end

end

Algorithm 1: Algoritmo de ordenacin: Mtodo de la burbuja





Ordenacin

Ordenacin: Algortmica

Cunto tiempo necesitaremos para ordenar una lista

cualquiera?

Podemos expresar ese tiempo en funcin de algn parmetro?

Podemos hacer que el algoritmo sea ms rpido de alguna

forma?





Ordenacin

Directrices generales de la prctica

Plantear un problema: lo ms cercano posible al rea de

conocimiento de cada participante

Describir cmo se planteara dicho problema a una clase

objetivo

Proponer una estrategia didctica para abordar el estudio del

problema de una forma lo ms simple posible

Disear un conjunto de proyectos en Scratch que proponen

soluciones progresivas al problema planteado


Visin general del cursoTarea 3: Circuito de carrerasPrctica final: DirectricesOrdenacin

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