Lezione 19 - Rilevamento delle collisioni

Mostra: su un proiettore o sullo schermo di un computer, mostra il gioco che appare nel primo esercizio di Code Studio per questa lezione.

Mostra il gioco: a questo punto non far iscrivere gli studenti a Code Studio per giocare da soli. Subito dopo svolgono un'attività tradizionale piuttosto significativa e probabilmente ciò comporterà difficoltà nella transizione.

Suggerimento: un aspetto interessante di questa animazione è che i personaggi cambiano quando si toccano. Riesci a pensare a un modo in cui il computer possa usare le proprietà dei personaggi per capire se si toccano?

Discussione: consenti agli studenti di raccogliere idee su come il computer potrebbe determinare se i due personaggi si stanno toccando. Elenca le loro idee alla lavagna e dì loro che avranno la possibilità di provare le loro teorie in un attimo.

Obiettivo: lo scopo di questa discussione è solo quello di raccogliere alcune idee alla lavagna che gli studenti possano utilizzare nella prossima attività. Non è necessario valutarli o provarli effettivamente, perché gli studenti lavoreranno insieme per farlo subito dopo la discussione.

Questo è un problema difficile e lo approfondiremo oggi. Mentre ci lavoriamo, esamineremo anche i modi in cui il computer può aiutarci a semplificare questi problemi difficili e complessi.

Domanda del giorno: In che modo la programmazione può aiutare a semplificare problemi complicati?

Forma i gruppi: disponi in coppia gli studenti.

Ora avrai la possibilità di provare le strategie che hai escogitato in gruppo. Ogni guida alle attività è composta da quattro fogli di carta. Un compagno dovrebbe prendere i fogli con la «A» in alto e l'altro dovrebbe prendere i fogli con la «B» in alto. Ognuno di voi disegnerà due personaggi segreti sul grafico e il vostro compagno cercherà di capire se si stanno toccando o meno, sulla base delle stesse informazioni che il computer avrà sulle proprietà di ogni personaggio. Non lasciare che il tuo compagno veda cosa stai disegnando.

Distribuisci le guide alle attività a ciascun gruppo di compagni. Assicurati che un compagno abbia preso la versione A e l'altro abbia preso la versione B.

Ogni studente avrà una linea su cui disegnare due quadrati. Lo studente sceglie la posizione e la dimensione di ciascuno dei quadrati, quindi registra le informazioni sui quadrati in una tabella. Quindi cambiano tabella (non i disegni) e cercano di determinare se i due personaggi si toccano o meno in base alla larghezza di ciascun personaggio e alla distanza tra loro.

La matematica per determinare se i personaggi si stanno toccando è la seguente:

1. Sottrai le posizioni x (o y) dei personaggi per trovare la distanza tra i loro centri.
2. Dividi la larghezza (o l'altezza) di ogni quadrato per 2 per ottenere la distanza dal centro al bordo.
3. Se la distanza tra i centri dei personaggi è maggiore della somma delle distanze dai loro centri ai bordi, i personaggi non si toccano.
4. Se la distanza tra i centri dei personaggi è uguale alla somma delle distanze dai loro centri ai bordi, i personaggi si toccano appena.
5. Se la distanza tra i centri dei personaggi è inferiore alla somma delle distanze dai centri ai bordi, i personaggi si sovrappongono.

Girando tra i banchi: supporta gli studenti mentre completano il foglio di lavoro. Se gli studenti non sono sicuri di come determinare se i personaggi si toccano, incoraggiali a utilizzare una delle idee alla lavagna. Ricorda loro che non vengono valutati in base al fatto che abbiano ragione o torto, ma in base alla loro capacità di utilizzare il processo di risoluzione dei problemi. Se qualche studente ha finito prima, sfidalo a trovare un metodo che funzioni per i personaggi ovunque sulla griglia, non solo sulla stessa linea.

Condividi: dopo che tutti gli studenti hanno avuto la possibilità di testare le loro soluzioni, chiedi loro di condividere ciò che hanno scoperto.

Le persone possono usare molte strategie diverse per risolvere un problema come questo. Poiché i computer non possono «vedere» i disegni allo stesso modo delle persone, devono usare la matematica per capire se due cose si toccano. Abbiamo esaminato come funziona, ma possiamo combinare questi metodi per funzionare in qualsiasi punto della schermata di gioco.

Transizione: fai andare gli studenti su Code Studio.

Esercizio 2: Il programma in questo esercizio è travolgente. Il punto non è che gli studenti capiscano ogni riga, ma che vedano che è possibile verificare se i personaggi si toccano semplicemente usando le loro posizioni. Dovrebbero capire che il blocco `iTouching`(#f78183) usato nell'esercizio successivo esegue automaticamente il programma complicato che vedono qui, ma è nascosto all'interno del blocco per facilitare la programmazione.

Questo programma non include le proprietà y e height perché i due personaggi interagiscono sulla stessa linea orizzontale. Se il coniglio potesse muoversi in diagonale, il programma sarebbe ancora più complicato.

Esercizio 5: questo esercizio non chiede agli studenti di correggere il bug nel programma, cosa che deve essere eseguita nella scheda animazione. Affinché la collisione funzioni correttamente, gli studenti dovranno ritagliare lo spazio vuoto attorno alla parte visibile dell'immagine. Il modo più semplice per farlo è fare clic una volta sull'icona «ritaglia» nella scheda animazione, che verrà ritagliata strettamente fino al rettangolo più piccolo attorno alle parti visibili dell'immagine. Gli studenti possono anche utilizzare lo strumento di selezione rettangolare per specificare cosa deve essere ritagliato.

Valutazione formativa: questo esercizio può essere utilizzato come valutazione formativa. Nell'esercizio viene fornita una tabella con i criteri di valutazione e agli studenti può essere fornito un riscontro scritto. Clicca qui per saperne di più su come fornire riscontri agli studenti.

Domanda del giorno: In che modo la programmazione può aiutare a semplificare problemi complicati?

Discussione: all'inizio della lezione, hai visto che è possibile fare tutto ciò che fa il blocco `iTouching`(#f78183) senza usare affatto il blocco. Cos'è che rende utile questo blocco?

Gli studenti devono tenere presente che, anche se possono programmare il codice per rilevare se i personaggi si toccano ogni volta, è soggetto a errori e richiederebbe più tempo ed energia rispetto a un blocco che esegue automaticamente lo stesso codice. Il nuovo blocco li aiuta ad affrontare sfide più difficili riducendo il rischio di errori e lasciandoli liberi di pensare al quadro più ampio.

Una delle cose migliori della programmazione è che una volta trovata la soluzione a un problema, spesso è possibile programmarla nel computer per essere riutilizzata più e più volte. Quando non devi preoccuparti dei dettagli di quel particolare problema, puoi affrontare sfide più grandi, come hai fatto oggi. L'uso di una rappresentazione semplificata di qualcosa per nascondere i dettagli in modo da poter pensare al quadro generale si chiama «astrazione» ed è uno strumento chiave utilizzato dai programmatori per aiutarli a scrivere programmi complicati.

Glossario delle parole chiave:

• Astrazione - una rappresentazione semplificata di qualcosa di più complesso.