< Unità 1 - Risoluzione dei problemi e informatica ('22-'23)

Lezione 1 - Introduzione alla risoluzione di problemi

45 minuti

Panoramica

Domanda del giorno: cosa può aiutarci a lavorare insieme e risolvere i problemi in gruppo?

In questa lezione, gli studenti lavorano in gruppo per progettare barche in carta di alluminio che sostengano il maggior numero possibile di centesimi. I gruppi hanno a disposizione due turni per lavorare sulle proprie barche, con l'obiettivo di sostenere più centesimi rispetto al primo round. La struttura dell'attività prevede diverse fasi del processo di risoluzione dei problemi, sulle quali gli studenti verranno istruiti con maggiori dettagli nella lezione successiva. Alla fine della lezione gli studenti riflettono sulla propria esperienza con l'attività e creano collegamenti con le tipologie di risoluzione dei problemi da utilizzare per il resto del corso

Sono disponibili anche versioni alternative di questa lezione.

Traguardo di apprendimento

Questa lezione è una divertente introduzione alla risoluzione di problemi, in modalità aperta, collaborativa e creativa, che sarà utile per gli studenti nel resto di questa unità e del corso. Il problema delle barche in alluminio potrebbe essere facilmente sostituito da qualsiasi altro problema che richieda agli studenti di definire i propri obiettivi, elaborare un piano, sperimentare una soluzione, valutare i risultati e da qui migliorare di volta in volta. Il fatto che il problema scelto sia «non computazionale» è intenzionale. L'informatica è fondamentalmente una disciplina che risolve problemi e, in questa fase, astenersi dai tradizionali problemi informatici aiuta a impostare questa classe come una classe focalizzata sulla risoluzione dei problemi in generale, in cui l'informatica è un nuovo «strumento» per aiutare ad affrontare determinati tipi di problemi.

Opportunità di valutazione

  1. Comunicare e collaborare con i compagni di classe per risolvere un problema
Nella domanda conclusiva della discussione sulla collaborazione, verifica i vantaggi della collaborazione nella risoluzione dei problemi e puoi elencare le strategie appropriate per superare le sfide. Questa pratica sarà consolidata durante l'unità e il corso.
  1. Migliora in modo iterativo una soluzione a un problema
Nella Guida alle attività, verifica i punti di forza e di debolezza nella progettazione originale degli studenti e il collegamento alle modifiche appropriate per la prossima riproposizione del progetto.
  1. Identifica le diverse strategie utilizzate per risolvere un problema
Nella Guida alle attività, verifica le strategie per superare le sfide dell'attività. Potresti anche voler controllare i "punti di forza" dei loro progetti che gli studenti elencano come parte dello sviluppo del loro piano nella seconda pagina della guida.

Mappatura delle competenze

Mappatura completa del corso
CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)
    • 1B-AP-08 - Confronta e perfeziona più algoritmi per la stessa attività e determina qual è quello più adatto.
    • 1B-AP-11 - Scompone (suddivide) i problemi in sotto-problemi più piccoli e gestibili per facilitare il processo di sviluppo del programma.
    • 1B-AP-16 - Assumi ruoli diversi, con la guida dell'insegnante, quando collabori con i compagni durante le fasi di progettazione, implementazione e revisione dello sviluppo del programma.

Pianificazione

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:
  • comunicare e collaborare con i compagni di classe per risolvere un problema
  • Identificare le diverse strategie utilizzate per risolvere un problema
  • individuare volta per volta la soluzione più adatta a un problema

Preparazione

Per ogni gruppo

  • 2 fogli di alluminio, 13x13 cm di lato ciascuno
  • 1 contenitore che può contenere 7/8cm-12/13 cm di acqua
  • Diversi asciugamani di carta o stracci che possono essere posizionati sotto il contenitore
  • 10 centesimi
  • Una copia della guida alle attività

Per l'insegnante

  • 1 contenitore che può contenere 3-5 pollici di acqua
  • 50 centesimi
  • Tovaglioli di carta o stracci extra
  • Controlla il forum "Aula insegnanti" per insegnanti verificati per trovare ulteriori strategie o risorse condivise da altri insegnanti
  • Se stai insegnando virtualmente, valuta la possibilità di consultare le nostre Modifiche alle lezione virtuale

Collegamenti

Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.

Per gli studenti

Guida didattica

Configurazione dell'ambiente di classe

Per poter vedere il lavoro degli studenti nell'arco dell'anno e consentire loro di accedere a strumenti e risorse online, gli studenti devono trovarsi tutti nella stessa sezione di Code Studio. Per visualizzare le valutazioni e le chiavi di risposta fornite da Code.org, devi anche essere un «insegnante verificato».

Suggerimenti didattici

Video dimostrativi: i seguenti passaggi sono trattati anche in una serie di Code.org How-to Videos disponibili sul sito web di assistenza agli insegnanti di Code.org. Puoi decidere di guardare questi video prima di leggere le istruzioni riportate di seguito.

Prima della lezione

Introduzione a Code.org: considera la possibilità di guardare la nostra serie di video Introduzione a Code.org per una panoramica su come navigare nei programmi delle lezioni, impostare una sezione per la classe e altre importanti funzionalità del Codice. piattaforma org. Ogni video ha anche un articolo di supporto se preferisci leggere o stampare le istruzioni - clicca qui per saperne di più.

Imposta una sezione Classe: puoi utilizzare una sezione Classe in Code.org per gestire i tuoi studenti, visualizzare i loro progressi e assegnare un piano di studi specifico - fai clic qui per saperne di più.

Se utilizzi un sistema di gestione dell'apprendimento, potrebbero essere necessari ulteriori passaggi per sincronizzare le tue classi con Code.org:

  • Clicca qui per i passaggi per configurare le tue classi con Google Classroom
  • Clicca qui per i passaggi per configurare le tue classi con Clever

Diventa un insegnante verificato: gli insegnanti che ottengono questo livello di autorizzazione hanno accesso a materiale didattico aggiuntivo e alle soluzioni degli esercizi, nonché la possibilità di far compilare alcuni sondaggi ai propri studenti. Per diventare insegnanti verificati occorre inviare un'email di richiesta all'indirizzo didattica@programmailfuturo.it dalla casella di posta elettronica associata al proprio account Code.org di tipologia insegnante. Indicare: nome, cognome, denominazione e indirizzo della scuola presso cui si presta servizio. Se l'indirizzo email dell'account non ha il dominio istituzionale "@scuola.istruzione.it" o il dominio della propria scuola, è necessario confermare la richiesta da una casella del suddetto tipo o chiedere alla segreteria della propria scuola di confermare il vostro status di insegnante.

Lasciati ispirare: prendi in considerazione la possibilità di guardare la nostra playlist di video Suggerimenti per gli insegnanti, con gli attuali insegnanti di Alla scoperta dell'informatica.

In fase di creazione della classe

  1. Se non ne hanno già uno, chiedi agli studenti di creare un account Code Studio all'indirizzo https://studio.code.org
  2. Condividi con gli studenti la sezione Unisciti all'URL e chiedi loro di raggiungerla per entrare nella tua sezione
    • Puoi confermare che uno studente si è iscritto con successo alla tua sezione aprendo la pagina di avanzamento della sezione nel "Cruscotto di controllo dell'insegnante" e premendo aggiorna quando gli studenti si iscrivono. Gli studenti dovrebbero vedere una piccola barra verde nella parte superiore della pagina che dice «Ti sei iscritto con successo...»
  3. A partire da [studio.code.org]a[1] , chiedi agli studenti di individuare il riquadro Alla scoperta dell'informatica e fare clic su «Visualizza corso», quindi passare all'Unità 1.

Una volta che gli studenti avranno consultato la pagina riepilogativa dell'Unità 1, saranno pronti per rispondere al sondaggio pre-corso del CSD

Sondaggio pre-corso CSD

Importante! Chiedi ai tuoi studenti di partecipare al sondaggio pre-corso CSD!

Gli studenti possono trovare un link al sondaggio in Code Studio come primo elemento nella pagina di panoramica dell'Unità 1. Per garantire che gli studenti partecipino al sondaggio solo al momento opportuno, questo viene «bloccato» e non può essere visualizzato fino a quando non lo «sblocchi». L'articolo di supporto Come amministrare una valutazione bloccata fornisce dettagli su come eseguire questa operazione quando si è pronti. Tieni presente che le istruzioni per la gestione di una valutazione e di un sondaggio sono le stesse.

Quanto tempo è necessario? Il sondaggio richiede del tempo: contiene circa 30 domande. Potresti prendere in considerazione l'idea di somministrarlo a scuola in una giornata di ordinaria amministrazione o come primo compito a casa.

Quando devo consegnare il sondaggio? Poiché si tratta di un sondaggio preliminare al corso, è importante che gli studenti lo completino il più presto possibile prima che abbiano avuto molta (o nessuna) esposizione alla classe, in modo da poter valutare con precisione i cambiamenti negli atteggiamenti e nelle convinzioni causati dal corso.

Suggerimenti didattici
  • Uno degli obiettivi principali del corso "Alla scoperta dell'informatica" è quello di ampliare la partecipazione all'informatica.

  • È quindi fondamentale avere un'idea degli atteggiamenti e delle convinzioni degli studenti nei confronti dell'informatica prima del corso in modo da poter misurare la quantità di cambiamenti avvenuti dopo la fine del corso.

  • Tieni presente che questo sondaggio è anonimo per gli studenti

  • Il suo completamento ci aiuta anche a definire importanti miglioramenti che possiamo apportare al Piano di studi per migliorare l'esperienza degli insegnanti e degli studenti.

Aiutaci facendo in modo che i tuoi studenti contribuiscano a questo set di dati fondamentale. Le loro voci possono fare la differenza!

Preparazione (5 minuti)

Porre le basi

Discussione: cosa rende qualcuno un buon risolutore di problemi? Preparati a condividere tre idee con il tuo gruppo.

Suggerimenti didattici

Tenere il diario: tenere il diario è una pratica chiave in "Alla scoperta dell'informatica". Gli studenti possono scrivere un diario su fogli sfusi, su quaderni o digitalmente.

Diapositive: le diapositive di questa unità sono disponibili nella sezione «Risorse per gli insegnanti» del programma delle lezioni. Ti verrà richiesto di crearne una copia, cosa che dovrai fare solo una volta, dopodiché potrai utilizzare le diapositive per ogni lezione del piano di studi.

Discussione: consenti agli studenti di condividere le risposte al tavolo in gruppo o con un partner, poi chiedi a chi si sente a proprio agio di condividerle con tutta la classe.

Scopo della discussione

L'obiettivo di questa attività di avvio è iniziare gli studenti a pensare alla risoluzione dei problemi in preparazione all'attività della giornata. Evidenzia le risposte che rafforzano le pratiche chiave della classe, come collaborazione, perseveranza e creatività. Questa è anche un'occasione per rafforzare una cultura positiva che incoraggi gli studenti a condividere e sostenersi a vicenda nella condivisione di idee in gruppo.

Osservazioni

Sono tutte ottime idee! In informatica, dobbiamo risolvere problemi in continuazione, quindi esamineremo tutte queste capacità di risoluzione dei problemi oggi e per il resto del corso. La maggior parte della risoluzione dei problemi che le persone svolgono in informatica avviene in team. Oggi lavoreremo in squadra per risolvere un problema divertente che non ha bisogno di computer. Mentre lavori su quel problema, ecco una domanda a cui puoi pensare.

Mostra: mostra agli studenti la domanda del giorno

Domanda del giorno: cos'è che può aiutarci a lavorare insieme e a risolvere i problemi in gruppo?

Attività (35 minuti)

Costruire una barca in alluminio

Gruppo: crea gruppi di 2 o 3 studenti.

Osservazioni

Oggi costruiremo barche in alluminio. Avrete l'opportunità di costruire almeno due barche e di fare esperienza con ognuna di esse per migliorare i vostri progetti. Prima di iniziare, decidete in gruppo che tipo di progetto vorreste realizzare con la vostra prima barca. Annota le tue idee e gli eventuali punti deboli di questo progetto nella tua guida alle attività.

Distribuzione: distribuisci una copia della guida alle attività per ogni gruppo.

Suggerimenti didattici

Ottenere copia dei documenti di Google Docs: Le guide alle attività di questo Piano di studi sono disponibili come Google Docs, Word Docs e PDF. Se desideri modificare o creare una copia personale di un documento Google, puoi farlo senza richiedere l'accesso. Basta accedere con un account Google, fare clic su «File» e «Crea una copia» dal menu. Puoi quindi condividere la tua copia con i tuoi studenti.

Obiettivi e regole

In classe, leggi le sezioni Obiettivi e Regole della guida alle attività e rispondi alle domande.

Suggerimenti didattici

Questa attività può bagnare la tua stanza! Idealmente, ogni gruppo dovrebbe avere il proprio secchio/contenitore con acqua per condurre i propri test. Se necessario, puoi fare in modo che diversi gruppi condividano un contenitore, ma fai attenzione a stabilire delle linee guida per la condivisione di quel contenitore. Metti un asciugamano/straccio sotto ogni contenitore. Potresti anche prendere in considerazione l'idea di insegnare questa attività nel corridoio o, se la tua stanza presenta limitazioni di spazio, in qualche altro luogo o, se necessario, aggiungere regole aggiuntive.

Elabora un piano

Concedi agli studenti un paio di minuti per discutere in gruppo dell'approccio che adotteranno con questa prima barca. Una volta che i gruppi avranno annotato le loro idee e alcuni possibili punti deboli, potranno rivolgersi a te per prendere il foglio di alluminio e iniziare a costruire le rispettive barche.

Suggerimenti didattici

Trattieni la pellicola d'alluminio finché gli studenti non avranno presentato un progetto per la loro barca. L'obiettivo non è rallentarli troppo, ma semplicemente concedergli un momento per riflettere brevemente sui possibili approcci che potrebbero adottare. Questo è uno dei modi in cui questa attività prefigura la fase di pianificazione del processo di risoluzione dei problemi che gli studenti vedranno nelle lezioni successive.

Collauda la tua barca

Una volta predisposti i gruppi, chiedi loro di mettere alla prova le rispettive barche facendo cadere singoli monetine nella barca. Ricorda loro le regole, in particolare che non possono toccare o regolare le barche una volta che sono in acqua. Chiedi loro di annotare nelle loro guide di attività, il numero totale di monetine contenute.

Valuta e migliora

Osservazioni

Questo primo tentativo di costruire le nostre barche è stato solo per familiarizzare con la sfida. Costruiremo tutti una seconda barca e vedremo se possiamo aumentare la quantità di monetine contenute nelle nostre barche. Prima di iniziare però, vediamo cosa possiamo imparare da questa prova.

Condividi: chiedi agli studenti di condividere i risultati della loro prima corsa con i gruppi vicini. Chiedi ai gruppi di concentrarsi in particolare su quale sia stato l'eventuale difetto della loro barca (ad esempio non era abbastanza profonda, era instabile, ecc.) e di riflettere su come aggirare questi problemi.

Suggerimenti didattici

Sebbene alcuni studenti vedano questa parte come una competizione, sottolinea che ogni gruppo sta cercando di migliorare il proprio progetto, non di competere con gli altri. Stai invitando ogni studente a sfidare prima se stesso, non gli altri.

Sviluppa un piano

Discussione: ora che hai avuto la possibilità di imparare dal primo ciclo di costruzione di barche, ripetiamo la stessa attività. Innanzitutto, il tuo gruppo svilupperà un nuovo piano. Proprio come prima, annotalo sulla tua guida alle attività e quando sarai pronto tornerò e ti darò un nuovo pezzo di pellicola.

Supporto: mentre circoli da un gruppo all'altro, fai domande sull'obiettivo del gruppo nella riprogettazione. Es: «Quale aspetto della tua barca necessitava di maggiori miglioramenti?» «Quali idee di altri gruppi volevi integrare nelle tue?» «Hai sentito il bisogno di riprogettare completamente la tua barca o di apportare solo piccole modifiche?»

Una volta che i gruppi hanno preparato i nuovi piani, dai loro un nuovo pezzo di foglio d'alluminio e chiedi a ciascuno di loro di costruire una nuova barca.

Collauda la tua barca

I gruppi possono mettere alla prova i propri progetti come prima e annotare i risultati sulle proprie guide di attività.

Rifletti

Transizione: chiedi agli studenti della classe di tornare al proprio posto per riflettere sull'attività.

Conclusione (5 minuti)

Rifletti sulla sfida

Domanda del giorno: cosa può aiutarci a lavorare insieme e risolvere i problemi in gruppo?

Discussione: hai lavorato in team per questa attività. In che modo il lavoro in team ha reso questa attività più semplice e impegnativa? Cosa ha aiutato il tuo gruppo a superare queste sfide?

Discussione: concedi agli studenti il tempo di condividere i propri pensieri con la classe.

Opportunità di valutazione

Gli studenti sono in grado di comprendere che la collaborazione ha permesso loro di riflettere sulle proprie idee in modo più approfondito o che sono stati in grado di suddividere il lavoro che dovevano svolgere. Mentre gli studenti fanno un elenco delle sfide che si profilano, assicurati che trovino modi per superarle. Se hai notato problemi nelle dinamiche di gruppo durante l'attività, potresti utilizzare questo tempo per sollevarli come potenziali problemi in modo non conflittuale e aiutare gli studenti a generare strategie per lavorare insieme in modo più efficace nelle attività future. Queste possono fungere da norme in classe per il lavoro di gruppo in futuro.

Osservazioni

Tutti i tuoi pensieri su queste domande sono stati fantastici. Faremo molto lavoro di squadra in questa classe. Potresti essere abituato a pensare che l'informatica riguardi solo i computer, ma l'informatica riguarda principalmente la risoluzione di problemi e questa fase di solito si svolge in squadra. Anche molte altre parti di questa attività, come il miglioramento dei progetti e la costruzione di oggetti, saranno una componente importante di questo corso. Spero che tu sia entusiasta per quest'anno. Domani inizieremo ad approfondire la mera soluzione dei problemi.

Creative Commons License (CC BY-NC-SA 4.0).

Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).

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