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La metodologia di insegnamento applicata sarà una flipped classroom basata sull’indagine, agli studenti verrà data la conoscenza della programmazione Python insieme all’attività pratica, che comprende 2 lezioni. Le lezioni saranno svolte in maniera pratica, tuttavia la conoscenza di base relativa alla programmazione Python dovrebbe essere data prima che l’indagine pratica inizi.
Introduzione alla programmazione Python, creazione di calcoli, utilizzo di istruzioni IF, procedure e funzioni e creazione di loop. La programmazione pratica di Python permetterà agli studenti di sviluppare script utilizzando il linguaggio Python. Fornisce inoltre agli studenti l’opportunità di implementare e sviluppare tecnologie orientate agli oggetti in un ambiente guidato dagli eventi. Sono in grado di dichiarare i requisiti e progettare, implementare, testare e valutare la loro applicazione.
Svolgere la lezione teorica per sviluppare la conoscenza e la comprensione dei vari approcci allo sviluppo di sistemi complessi, le fasi chiave del processo di sviluppo e gli output prodotti in ogni fase attraverso la programmazione.
Sei un ingegnere che lavora in una società di Data Science. L’aumento del volume di email indesiderate chiamate spam ha creato un intenso bisogno di sviluppo di filtri antispam più affidabili e robusti. Devi sviluppare un programma che possa classificare le email come spam, e alcune sono classificate come non spam.
Elenco delle competenze:
Apprendimento basato sull’indagine
Peer Mentoring, sviluppo di codici, risoluzione di problemi di vita reale.
Due lezioni di 45 minuti (Se le tue lezioni sono più brevi o più lunghe, puoi spezzare questa sequenza in più lezioni o meno).
Introduzione allo sviluppo orientato agli oggetti
Conoscere l’aspetto e le basi del software e migliorare le conoscenze per sviluppare programmi e applicazioni attraverso l’interfaccia grafica.
Software
Definizione dei dati
Strutture di controllo IoT
Strutture di dati
Definire gli oggetti dell’interfaccia grafica utente (GUI) Comprendere gli eventi
Usare moduli multipli
Dati, oggetti, classe, struttura dei dati, eccezione.
Fornire agli studenti la stampa della struttura dei dati e sviluppare un piccolo programma per problemi di vita reale per aiutarli con la loro domanda investigativa. Vedi allegato I.
CCEA GCE Software System Development:
Unità AS 1: Introduzione allo sviluppo orientato agli oggetti
-Sistema software (gestione dei tipi di file/source/binary/executable/XML); e
-Software di sviluppo di applicazioni (piattaforme orientate agli oggetti, incluso l’open source).
Esaminare e applicare le funzioni delle classi (riusabilità).
Unità AS 2: Programmazione guidata dagli eventi
Definire gli oggetti dell’interfaccia grafica utente (GUI)
Capire gli eventi
Usare moduli multipli
Impegnarsi: L’insegnante aiuta gli studenti a riflettere su ciò che già sanno e a identificare eventuali lacune di conoscenza. E’ importante stimolare l’interesse per i concetti futuri in modo che gli studenti siano pronti ad imparare. Gli insegnanti potrebbero incaricare gli studenti di fare domande iniziali o di scrivere ciò che già sanno sull’argomento. Questo è anche il momento in cui il concetto viene introdotto agli studenti per la prima volta.
Gli studenti ricevono questi link video prima della lezione, secondo la strategia della flipped classroom basata sull’indagine. Gli studenti guarderanno i video a casa e completeranno un quiz online relativo ai video. Essi formeranno anche le proprie domande e idee, che saranno sollecitate dall’insegnante attraverso esercizi basati su scenari durante la lezione. L’idea di fare e rispondere alle domande e di formulare idee darà agli studenti una migliore comprensione delle soluzioni della vita reale ai problemi che dovranno risolvere.
Materiali: Link al video, appunti con domande incorporate
Prima di 1a lezione:
Prima di 2a lezione:
Preparazione prima di ogni lezione: [ 20] Minuti per iniziare la teoria e la pratica.
Facilitazione dell’esperienza di apprendimento: [10] Minuti
Transizione: [ 2] Minuti
L’insegnante: condurrà le sessioni di domande e risposte, spiegherà i concetti all’inizio di ogni lezione
Gli studenti: ascolteranno attentamente, prenderanno appunti e faranno domande
Esplorare: Durante la fase di esplorazione, gli studenti esplorano attivamente il nuovo concetto attraverso esperienze di apprendimento concrete. Potrebbe essere chiesto loro di seguire il metodo scientifico e di comunicare con i loro compagni per fare delle osservazioni. Questa fase permette agli studenti di imparare in modo pratico.
Materiali: PC, computer portatili, Pycharm, linguaggio di programmazione
Facilitazione dell’esperienza di apprendimento: [30] Minuti
L’insegnante: Facilitare la comprensione del linguaggio di programmazione e la classe pratica per sviluppare pseudocodici. L’insegnante condurrà conversazioni informali di valutazione per valutare la comprensione degli studenti e offrire loro un prezioso feedback in tempo reale. Questo rafforzerà la caratteristica essenziale della classe basata sull’indagine, dove gli studenti devono dare priorità alle prove raccolte attraverso la ricerca.
Gli studenti: Sviluppare piccoli programmi e pseudocodici per esempi di vita reale.
Spiegare: Questa è una fase guidata dall’insegnante che aiuta gli studenti a sintetizzare le nuove conoscenze e a fare domande se hanno bisogno di ulteriori chiarimenti. Affinché la fase di spiegazione sia efficace, gli insegnanti dovrebbero chiedere agli studenti di condividere ciò che hanno imparato durante la fase di esplorazione prima di introdurre la tecnica
informazioni in modo più diretto, secondo “The 5E Instructional Model: A Learning Cycle Approach for Inquiry-Based Science Teaching”. Questo è anche il momento in cui gli insegnanti utilizzano video, software per computer o altri aiuti per aumentare la comprensione.
Implementare attività in piccoli gruppi durante l’esplorazione, la spiegazione e l’elaborazione in quanto potrebbero essere utili, a causa dell’apprendimento assistito dai pari. Attraverso le interazioni tra pari, gli studenti possono lavorare insieme per rispondere alle domande da indagare, discutere i loro risultati o applicare la loro conoscenza acquisita a vari compiti insieme.
Materiali: PC, computer portatili, Pycharm, linguaggio di programmazione
Preparazione: [3 0] minuti
Facilitazione dell’esperienza di apprendimento: [5 – 10] Minuti
Transizione: [ 0] Minuti
L’insegnante: spiegherà ulteriormente la teoria dietro lo sviluppo di programmi e applicazioni
Gli studenti: ascolteranno con attenzione e applicheranno le conoscenze
Elaborare: La fase di elaborazione del Modello 5E si concentra sul dare agli studenti lo spazio per applicare ciò che hanno imparato. Questo li aiuta a sviluppare una comprensione più profonda. Gli insegnanti possono chiedere agli studenti di creare presentazioni o condurre ulteriori indagini per rafforzare le nuove competenze. Questa fase permette agli studenti di cementare le loro conoscenze prima della valutazione.
Dopo ogni lezione, agli studenti viene chiesto di lavorare in gruppo e di ricercare l’argomento in modo più dettagliato. Poi prepareranno una presentazione come compito a casa, e insegneranno alla classe un aspetto diverso dell’attività di programmazione.
Materiali: Software Power Point, appunti degli studenti
Preparazione: Circa [60 ] minuti per gli studenti per effettuare la ricerca e preparare le diapositive
Facilitazione dell’esperienza di apprendimento: [ 10] Minuti per gruppo per presentare la loro lezione
Transizione: [ 0] Minuti
L’insegnante: Valutare una presentazione fatta dagli studenti su ciò che hanno trovato dopo l’attività di programmazione.
Gli studenti lo faranno: Presenteranno all’insegnante e risponderanno a domande pertinenti da parte dell’insegnante per valutare il loro livello di comprensione.
Valutare: Il Modello 5E permette una valutazione sia formale che informale. Durante questa fase, gli insegnanti possono osservare i loro studenti e vedere se hanno una comprensione completa dei concetti fondamentali. E’ anche utile notare se gli studenti affrontano i problemi in modo diverso in base a ciò che hanno imparato. Altri elementi utili della fase di valutazione includono l’autovalutazione, la valutazione tra pari, i compiti di scrittura e gli esami.
Agli studenti vengono dati appunti con domande post programmazione e link web a siti di programmazione per estendere la comprensione degli argomenti.
L’interrogazione post-programmazione potrebbe essere lasciata fino alla classe successiva se il tempo a disposizione si esaurisce. Agli studenti può anche essere dato un test OPPURE compiti a tempo.
Materiali: Test o compiti a tempo
Preparazione: [ 10 ] Minuti
Facilitazione dell’esperienza di apprendimento: [5] Minuti per fornire agli studenti appunti e domande post programmazione.
[45 -60 ] Minuti per un test o compiti a tempo
Transizione: [ 0 ] Minuti
L’insegnante: indirizzerà gli studenti alle risorse per migliorare la loro comprensione OPPURE presenterà agli studenti una valutazione a tempo basata sulle loro scoperte
Gli studenti: completeranno le domande incorporate dopo aver visto i link video forniti dall’insegnante OPPURE risponderanno alle domande nel modo più completo possibile nel tempo assegnato.
Compiti di apprendimento indipendenti (ILT): Fornire agli studenti due-tre sfide da completare prima della lezione successiva.
Gli studenti lavoreranno in gruppi per preparare le presentazioni e presentarle alla loro classe
Agli studenti verrà dato un feedback su base individuale in modo tempestivo. Il feedback farà riferimento ai risultati delle competenze che la valutazione è stata progettata per testare e se lo studente ha soddisfatto tali risultati. Esso prenderà anche in considerazione il feedback dello studente su come ha trovato la lezione.
La conoscenza acquisita in questa lezione può essere mappata rispetto allo sviluppo orientato agli oggetti nell’AS/A2 Digital Technology.
Pratica, presentazione degli studenti, valutazione a tempo e domande e risposte.
Questo piano di lezione sarà accompagnato dalla configurazione per l’installazione di python.
Fogli di lavoro del programma
Gli studenti dovrebbero guardare i link video forniti e completare i quiz online. Dovrebbero anche tentare le domande nei loro appunti, il Q&A dovrebbe essere condotto dall’insegnante per accertare se gli studenti hanno capito i concetti prima di iniziare la programmazione.
Gli studenti lavoreranno in squadre per ricercare gli argomenti e preparare una presentazione per la classe riguardante le attività di programmazione. Questa è un’estensione della base di conoscenza, dove gli studenti devono ricercare di più sulla programmazione nella vita reale.
Includere una guida al punteggio per valutare la qualità delle risposte di valutazione degli studenti.
Pratica
*Opzioni: Più opzioni ci sono, maggiore è l’autonomia dello studente. Gli insegnanti danno agli studenti delle opzioni in modo che lo studente possa sviluppare le sue capacità di problem solving. Più opzioni l’insegnante dà agli studenti, più lo studente ha maggiori opportunità di apprendimento basato sui problemi e di apprendimento indipendente. Questo è misurato rispetto alle rubriche pratiche da zero indipendente a pieno apprendimento indipendente.
| Scala di lavoro indipendente | ||||
| Indipendenza zero | Un sacco di aiuto
con una certa indipendenza |
Semi indipendente | Completamente indipendente | |
| L’insegnante dà agli studenti un metodo completo con istruzioni chiare su come sviluppare un codice. | L’insegnante dà agli studenti uno schema per la procedura, ma permette opzioni* in diversi passi. | L’insegnante specifica l’esempio.
Gli studenti ricercano il metodo per sviluppare il codice. |
Gli studenti scelgono esempi in tempo reale e cercano di risolvere tutti i problemi sviluppando programmi | |
| Osservazione e valutazione delle competenze | ||||
| Seguire le procedure scritte e orali | Gli studenti seguono istruzioni scritte e orali | Gli studenti seguono istruzioni scritte e orali, facendo scelte individuali nello sviluppo del codice. | Gli studenti seguono un metodo che hanno studiato | Gli studenti seguono un metodo che hanno studiato |
| Utilizza in modo sicuro il computer e i materiali | Gli studenti seguono le istruzioni su come usare in sicurezza il
computer. |
Gli studenti seguono le istruzioni sull’uso sicuro del computer. | Gli studenti riducono al minimo i rischi con un suggerimento minimo. | Gli studenti eseguono una valutazione completa dei rischi e minimizzano i rischi. |
| Registra le osservazioni e i risultati | Gli studenti registrano i dati dei risultati in modi specifici. | Gli studenti registrano i dati dei risultati in modi specifici. | Gli studenti registrano dati precisi e accurati, usando metodicamente | Gli studenti scelgono il modo più efficace per registrare dati precisi e accurati |
| l’esempio appropriato. | usando metodicamente
esempio appropriato |
|||
| Ricerche, | I dati sono riportati | I dati sono riportati | Gli studenti | Gli studenti |
| riferimenti e | e le conclusioni | e le conclusion tratte. | ricercano | ricercano |
| riporta | tratte. Gli studenti | Gli studenti | metodi | alternative |
| eseguono | confrontano i risultati | disponibili. Questi | per pianificare | |
| presentazioni sullo | e identificano | confrontano i risultati | il loro lavoro. | |
| sviluppo | i motivi delle | e riportano le | I report includono | |
| di codice con | differenze. | differenze. | ||
| tante indicazioni. | Gli studenti realizzano delle | Il software appropriato | pianificazione, | |
| viene utilizzato | realizzazione e | |||
| presentazioni sullo | per elaborare i dati | un’analisi dei | ||
| sviluppo | e reportare | loro risultati. | ||
| di codice con | risultati. | Appropriati | ||
| alcune indicazioni. | Gli studenti realizzano | software e/o | ||
| presentazioni sullo | strumenti sono usati per | |||
| elaborare i dati e | ||||
| sviluppo | riportare i risultati. | |||
| di codice con | Gli studenti | |||
| la minima | realizzano | |||
| sollecitazione. | presentazioni | |||
| sullo sviluppo | ||||
| di codice | ||||
| senza l’aiuto | ||||
| dell’insegnante. | ||||
| Analizza i | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono |
| problemi e | incapace di | in grado di identificare | in grado di identificare | in grado di identificare |
| Identifica i | identificare qualsiasi | un solo input | correttamente alcuni | correttamente tutti |
| requisiti: | input e | o output. | input e | gli input e output |
| Identifica | output. | output. | e fornire | |
| corretti input/ | alternative. | |||
| output | ||||
| Dimostra | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono |
| incapaci di | in grado di costruire | in grado di costruire | in grado di costruire | |
| Soluzione per il design: | costruire | un diagramma di flusso o | diagrammi di flusso e | diagrammi di flusso e |
| Costruisce | diagrammi di flusso o | Uno pseudocodice ma | pseudocodici | pseudocodici |
| corretto | pseudocodici. | usando | correttamente. | correttamente, usando |
| diagramma di flusso o | simboli errati | correttamente | ||
| pseudocodice | elementi, | |||
| simboli e | ||||
| documentazione | ||||
| Applica | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono |
| i richiesti | incapaci di | in grado di identificare | in grado di applicare | in grado di applicare |
| tipo di dati o dati | identificare | i richiesti | i richiesti | i richiesti |
| struttura: | i richiesti tipo di | tipo di dati o dati | tipo di dati o dati | tipo di dati o dati |
| Appropriata | dati o dati | struttura ma li applicano | struttura e | struttura e |
| scelta di | struttura. | produrre | produrre risultati corretti. | |
| nomi di variabili | correttamente. |
| o dati | risultati parzialmente corretti. | |||
| struttura (cioè | ||||
| array/ collegato | ||||
| lista) | ||||
| Esegue/debug: | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono |
| Libero da errori di | incapace di eseguire un | in grado di eseguire un | in grado di eseguire un | in grado di eseguire un |
| sintassi, logica, | programma. | programma ma | programma | programma |
| e runtime | hanno un errore logico. | correttamente | correttamente | |
| senza alcun | senza alcun | |||
| errore logico, ma | errore logico e | |||
| Mostra un output | Mostra un output | |||
| Inappropriato. | Appropriato. | |||
| Esegue la | Il programma degli studenti | Il programma degli studenti | Il programma degli studenti | Il programma degli studenti |
| Convalida degli input: | funziona | funziona | ||
| Convalida l’input | produce | produce risultati corretti | e soddisfa tutti le | e soddisfa tutti le |
| per errori e dati | risultati errato. | ma non | specifiche. Esso | specifiche. Esso |
| fuori portata | Viene visualizzato | fa un po’ di | fa un | |
| correttamente. Esso | controllo di | eccezionale | ||
| non controlla | errori e dei dati fuori portata. | controllo di | ||
| per errori e dati | errori e | |||
| fuori portata. | dei dati fuori portata. | |||
| Produce | Gli studenti sono | Il codice degli studenti | Il codice degli studenti | Il codice degli studenti |
| programmi | incapaci di | è scarsamente | è abbastanza facile da | è estremamente |
| leggibili: | organizzare il | organizzato e | leggere. | ben organizzato |
| Indentazione / | codice. | molto difficile da | e facile da | |
| Nominazione | leggere. | seguire. | ||
| Convenzione | ||||
| Dimostra | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono | Gli studenti sono |
| programma in | incapaci di | in grado di spiegare solo parzialmente il | in grado di spiegare | in grado di spiegare |
| davanti alla | spiegare il design del programma | Design del programma | l’intera | la progettazione del programma |
| classe | . | progettazione del programma | correttamente | |
| correttamente così com’è. | e fornire | |||
| soluzioni alternative |
Allegato. I.
Passo 1: Selezionare la versione di Python da installare.
Passo 2: Scaricare il programma di installazione eseguibile di Python.
Passo 3: Evidenzia il messaggio Install Now (o Upgrade Now) e poi clicca. Passo 4: Esegui il programma di installazione eseguibile.
Passo 4: Esegui il programma di installazione eseguibile. …
Passo 5: verificare che Python sia stato installato su Windows. …
Una nuova finestra pop-up di installazione di Python 3.9.6 (64-bit) apparirà con un messaggio di progresso dell’installazione e una barra di progresso.
Cliccate sul pulsante Close.
Python dovrebbe ora essere installato.
Passo 6: aggiungere il percorso di Python alle variabili d’ambiente (opzionale)
