--1/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia HRA NIM 13 Oblasť informatiky / Téma Algoritmické riešenie problémov / Hra NIM 13 I

Podobné dokumenty
Predmet didaktiky informatiky. Ciele a obsah školskej informatiky, osnovy, štandardy, maturita, učebnice ...

SVET PRÁCE PRIMÁRNE VZDELÁVANIE ISCED 2 VYUČOVACÍ JAZYK SLOVENSKÝ JAZYK VZDELÁVACIA OBLASŤ ČLOVEK A SVET PRÁCE PREDMET SVET PRÁCE SKRATKA PREDMETU SVP

NÁVRH UČEBNÝCH OSNOV PRE 1

Akreditácia vzdelávacích programov – projekt MVP

Metodický list k pracovnému listu Atóm I.

Názov projektu: „Inovatívne vyučovanie vo zvolenských základných školách“ ITMS: Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je

NSK Karta PDF

TVVP INV -4 rocnik

NSK Karta PDF

Tue Oct 3 22:05:51 CEST Začiatky s jazykom C 2.1 Štruktúra programu Štruktúra programu by sa dala jednoducho popísať nasledovnými časťami, kto

Učebné osnovy

NSK Karta PDF

NSK Karta PDF

Metódy násobenie v stredoveku

NSK Karta PDF

Bádateľsky orientovaná metodika Programujeme hru Postreh v App Inventor 2 1/7 Základné informácie Autor(i) Recenzent(i) Verzia Ľubomír Šnajder Ján Gun

PL_2_2_vplyv_objemu

Základné informácie k papierovej forme testovania žiakov 5. ročníka ZŠ T September 2016 NÚCEM, Bratislava 2016

Časopisecká tvorba pre deti rokov Cieľom práce je charakterizovať časopiseckú tvorbu pre deti rokov a to predovšetkým jej významný

Vzorové riešenia úlohy 4.1 Bodovanie Úvod do TI 2010 Dôvod prečo veľa z Vás malo málo bodov bolo to, že ste sa nepokúsili svoje tvrdenia dokázať, prič

Paralelné algoritmy, cast c. 2

Prezentácia programu PowerPoint

Názov vzdelávacej oblasti Názov predmetu Ročník Časový rozsah týždeň/rok Etická výchova Človek a hodnoty šiesty 1 hod týždenne / 33 hod ročne 1.Charak

Školský vzdelávací program: 2010/2011

Školský vzdelávací program Základná škola s materskou školou Šarišské Michaľany 6. UČEBNÝ PLÁN 6.1 Inovovaný učebný plán ISCED 1 Platnosť od

Microsoft Word - Zaver.pisomka_januar2010.doc

NSK Karta PDF

A

Snímka 1

Prezentácia programu PowerPoint

Pripojenie sa na počítač a ovládanie vzdialenej obrazovky cez CM Remote

NSK Karta PDF

NSK Karta PDF

gameDescription_bigApple

Akreditácia vzdelávacích programov – projekt MVP

Základná škola, Školská 3, Čierna nad Tisou Rámcový učebný plán inovovaný pre 1. až 4. ročník a pre 5. až 8. ročník Šk. rok. 2018/2019 Použité

Univerzita Komenského v Bratislave Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Ročníkový projekt (1) Herňa Študijný odbor: Aplikovaná informatika Autor :

Digitálne technológie v každodennom živote 3. ročník akademický rok 2019/2020 Harmonogram prednášok

Import absencí z ASC

Súťaž Vráťme knihy do škôl je tu už po 8-krát! O súťaži Občianske združenie Učenie s úsmevom v spolupráci s partnermi internetové kníhkupectvo abcknih

Microsoft Word - zapis-predmetov-AiS

Microsoft Word - 6 Výrazy a vzorce.doc

Z á k l a d n á š k o l a B á b , B á b , okres N i t r a

MO_pred1

Predmetová komisia INFORMATIKY A EKONOMIKY Predseda komisie: Ing. Janka Hižová Členovia komisie: RNDr. Peter Barančík Mgr. Mária Maceková Ing. Oľga Čú

ČG_O.L

SLOVENSKÝ JAZYK A LITERATÚRA NIŽŠIE STREDNÉ VZDELÁVANIE ISCED 2 VYUČOVACÍ JAZYK SLOVENSKÝ JAZYK VZDELÁVACIA OBLASŤ JAZYK A KOMUNIKÁCIA PREDMET SLOVENS

Učebné osnovy: Informatika Ročník: 6., Počet hodín : ŠVP: ŠkVP: 1+ 0 hodín týždenne, spolu 33 hodín ročne Štátny vzdelávací program pre 2. stupeň ZŠ v

Učebné osnovy Vzdelávacia oblasť Človek a príroda Názov predmetu Tvorba životného prostredia Stupeň vzdelania ISCED 2- nižšie sekundárne Ročník piaty

Detail správy a súvisiace prvky Dátum zverejnenia: Verzia: 5 Dátum aktualizácie: Detail správy a súvisiace prvky UPOZORNENIE

Vzdelávací program - špecializačné vzdelávanie

Prijímacie skúšky na stredné školy pre školský rok 2013/2014

NSK Karta PDF

DIDKATICKÉ POSTUPY UČITEĽA

Prezentácia programu PowerPoint

Súkromné gymnázium, Česká 10, Bratislava INFORMATIKA

Microsoft Word - Struktura IVP+ schval dol.doc

NSK Karta PDF

SpelwerkAad.fm

”Reel Gems”

Pravidlá bezpečnosti pre majiteľov certifikátov certifikačnej autority DÔVERA zdravotná poisťovňa, a. s. Verzia 1.1 Platí od

ŠkVP_INF

Microsoft Word - Kontinualne vzdelávanie2013_2014

sutaz - Hodina s Ekostopou

2

untitled

Špecifikácia testu zo SJL pre T Príloha 1 Špecifikácia testu zo slovenského jazyka a literatúry pre celoslovenské testovanie žiakov 9. ročníka Z

Informatika primárne vzdelávanie INFORMATIKA ÚVOD Vzdelávací štandard stanovuje nielen výkon a obsah, ale umožňuje aj rozvíjanie individuálnych učebný

PowerPoint Presentation

Základná škola s materskou školou, Horná Streda Horná Streda. Tel. 032/ Internet:

Základná škola, Školská 3, Čierna nad Tisou Tematický výchovno - vzdelávací plán Stupeň vzdelania: ISCED 1- primárne vzdelávanie Vzdelávacia ob

Základná škola s materskou školou Petrovice

Vyhodnotenie študentských ankét 2013

UČEBNÉ OSNOVY OBČIANSKA NÁUKA Názov predmetu Vzdelávacia oblasť Časový rozsah výučby Občianska náuka Človek a spoločnosť 1 hodina týždenne/ 33 hodín r

6

bakalarska prezentacia.key

Prezentácia programu PowerPoint

Učebné osnovy Názov predmetu Stupeň vzdelania Ročník Časový rozsah vyučovania Poznámka Vypracovala Svet práce ISCED 2- nižšie sekundárne ôsmy 1hodina

V jedinej lekcii Meno: 1 Ako reagujete na profesionálne médiá? Pracujte vo dvojiciach a pripravte sa na hranie rolí. Označte sa ako Osoba A a Osoba B.

Škola (názov, adresa)

8 Cvičenie 1.1 Dokážte, že pre ľubovoľné body X, Y, Z platí X + Y Z = Z + Y X. 1.2 Dokážte, že pre ľubovoľné body A, B, D, E, F, G afinného priestoru

Zásady akreditačnej komisie na posudzovanie spôsobilosti fakúlt uskutočňovať habilitačné konanie a konanie na vymenovanie profesorov

Učebné osnovy

Snímka 1

Tomáš Jelínek - včely vyhľadávanie

Predná strana - Druhý Newtonov zákon

SK MATEMATICKA OLYMPIADA 2010/ ročník MO Riešenia úloh domáceho kola kategórie Z4 1. Doplň do prázdnych políčok čísla od 1 do 7 každé raz tak,

Microsoft PowerPoint - OOP_prednaska_10.pptx

NSK Karta PDF

NSK Karta PDF

Snímka 1

Katalóg cieľových požiadaviek k maturitnej skúške

(Microsoft Word - Dejiny tanca - 1. ro\350n\355k - II. stupe\362.docx)

7011

Učebné plány

Uloha trenera - V. Orszagh

Platný od: OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU

NSK Karta PDF

Prepis:

--1/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 10 HRA NIM 13 Oblasť informatiky / Téma Algoritmické riešenie problémov / Hra NIM 13 ISCED / Odporúčaný ročník ISCED 2 / 7. - 8. ročník Požiadavky na vstupné vedomosti a zručnosti príkaz bublina, spájanie slov pomocou podmienený príkaz vytváranie vlastných blokov posielanie správ premenné, kostýmy a zmena kostýmu pomocou hodnoty premennej Ciele Žiakom osvojované vedomosti a zručnosti Hra NIM skúmať a analyzovať hru NIM 13 objaviť stratégiu hry NIM 13 pre hráča, ktorý ťahá ako prvý, resp. ako druhý v poradí rozhodnúť sa, či je hra vhodná na naprogramovanie v prostredí Scratch Prostredie Scratch definovať vlastnosti hry a to, ako ich zakomponovať do počítačového programu zistiť, ktoré programátorské koncepty sa v programe vyskytnú naplánovať postup riešenia (identifikovať a definovať údaje, ich inicializáciu, zmeny, ich vzájomný vzťah) Riešený didaktický problém Žiakom rozvíjané spôsobilosti Informatické myslenie (ALG3) vytvárať vlastné algoritmy na riešenie problému (ALG6) využívať existujúce algoritmy v návrhu vlastných algoritmov (ALG8) zapísať algoritmy v konkrétnom programovacom jazyku Bádateľské spôsobilosti: zaznamenávať výsledky pozorovania konštruovať model a manipulovať s ním pomocou softvéru zdieľať a prezentovať výsledky pred spolužiakmi Naprogramovať hru NIM 13 v prostredí Scratch, navrhnúť jej dizajn a ovládanie. Navrhnúť a naprogramovať algoritmus víťaznej stratégie pre počítač. Dominantné vyučovacie metódy a formy Bádateľská metóda (5E). Frontálna forma. Príprava učiteľa a pomôcky pracovný list 10_Hra_NIM13_PL dokument článok: Badatelsky orientovaný přístup ve výuce programování na 2. stupni ZŠ v publikácii: Pech: Badatelsky orientovaná výuka matematiky a informatiky s podporou technologií, str. 35-50 prázdny projekt s jednou postavou s obrázkom zápaliek 10_Hra_NIM13.sb2 riešené projekty 10_Hra_NIM13_bez_obrazku.sb2, 10_Hra_NIM13_s_obrazkom.sb2 Diagnostika splnenia vzdelávacích cieľov Žiacke odpovede vo fáze vysvetlenia. Pozorovanie činnosti žiakov vo fáze skúmania a rozpracovania. Spoločné hodnotenie vytvoreného projektu spolužiakmi. Tento projekt sa realizuje vďaka podpore z Európskeho sociálneho fondu a Európskeho fondu regionálneho rozvoja v rámci Operačného programu Ľudské zdroje www.minedu.sk www.employment.gov.sk/sk/esf/ www.itakademia.sk

--2/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 ÚVOD Prostredie Scratch sa dá použiť aj na tvorbu a vývoj malých hier, v ktorých je počítač súperom hráča. Pre počítač je potrebné navrhnúť algoritmus a následne ho naprogramovať tak, aby dokázal byť v hre protihráčom s rozumnou stratégiou. Niekedy je vhodné upraviť stratégiu, v ktorej počítač vždy vyhrá tak, aby mal aj hráč šancu na víťazstvo. Pri takto koncipovaných hodinách informatiky musia žiaci teda nielen dokázať navrhnúť, ako preniesť samotnú hru do počítača, pripraviť jej dizajn a ovládanie, ale aj objaviť víťaznú stratégiu hry, navrhnúť algoritmus víťaznej stratégie a následne ho naprogramovať. Strategická hra NIM má veľa variácií, my budeme hrať s 13 zápalkami. Hra NIM 13 má pomerne jednoduché pravidlá a podľa dostupných výskumov a článku Badatelsky orientovaný přístup ve výuce programování na 2. stupni ZŠ (Pech: Badatelsky orientovaná výuka matematiky a informatiky s podporou technologií, str. 35-50, ) vieme, že žiaci dokážu objaviť stratégiu hry NIM 13 približne za desať minút. Metodika tejto vyučovacej hodiny má charakteristiku bádateľského vyučovania. Žiaci najprv preskúmajú hru NIM 13 tým, že budú vidieť jednu alebo niekoľko verejných partií učiteľa s niektorým žiakom alebo nejakú verziu hry na počítači, a následne budú hru hrať vo dvojiciach. V rámci niekoľkých partií by mali dokázať sformulovať víťaznú stratégiu hry NIM 13. Potom budú samostatne alebo spolu s učiteľom rozhodovať, či je hra vhodná na naprogramovanie v prostredí Scratch, ktoré poznajú a v ktorom programovali. Ďalej budú analyzovať, aké programátorské konštrukcie budú potrebné pri realizácii tejto hry do počítačovej podoby a aká bude programátorská náročnosť ich programu. Nakoniec každý z nich pripraví svoj vlastný projekt, v ktorom bude počítač protihráčom. V rámci programovania strategickej hry môžeme pre našich žiakov vyhľadať aj inú strategickú hru. Musíme si však uvedomiť, aké schopnosti žiakov sú potrebné na objavenie víťaznej stratégie hry a tiež to, aké zručnosti a programátorské skúsenosti musia mať žiaci, aby hru a jej stratégiu dokázali implementovať v prostredí Scratch. ZAPOJENIE (ENGAGE) CCA 8 MINÚT Na hodinu prinesieme reálne zápalky alebo špáradlá a na začiatku hodiny ukážeme vzorovú partiu hry NIM 13. Môžeme hrať s niektorým žiakom alebo aj s celou skupinou žiakov. Počas hrania ukážkovej partie hry vysvetľujeme pravidlá hry tak, aby ich žiaci pochopili. Na papier (alebo v tabuľkovom editore alebo v textovom editore, ktorý premietame pomocou dataprojektora) zapisujeme priebeh hry. Môžeme sa rozhodnúť, či pri tejto vzorovej hre budeme vždy využívať víťaznú stratégiu pre druhého hráča (počet odobratých zápaliek je potrebné dopĺňať tak, aby prvý hráč a druhý hráč odobrali v jednom ťahu spolu 4 zápalky). Túto víťaznú stratégiu by mali žiaci postupne odhaliť. Učiteľ sa môže rozhodnúť aj tak, že v niektorej zo vzorových partií nechá vyhrať žiaka, ktorý ťahá ako prvý.

--3/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 Zápis hry môžeme robiť do stĺpca alebo do riadku tak, ako na sú na obrázku ukázané dve vzorové hry. Môžeme sa tiež rozhodnúť, či budeme k odobratým zápalkám písať znamienko - (mínus): Ak chceme využívať iba víťaznú stratégiu, nemali by sme hrať príliš veľa vzorových partií, pretože je možné, že už pri ich hraní by šikovnejší žiaci dokázali odhaliť víťaznú stratégiu (predovšetkým v prípade, ak je počet zostávajúcich zápaliek vyznačený a tak je na prvý pohľad vidieť, aké zostávajúce počty zápaliek sú významné). Potom necháme žiakov hrať reálnu hru NIM 13 vo dvojiciach alebo v skupinách. Nabádame ich k tomu, aby si priebeh partií zapisovali. Počas niekoľkých reálnych partií medzi sebou sa žiaci snažia objaviť víťaznú stratégiu tejto hry. Ďalším, resp. iným, spôsobom priebehu fázy Zapojenie môže byť to, že pred hodinou vyhľadáme na internete reálne naprogramovanú počítačovú hru NIM 13 pre hráča a počítač a pomocou dataprojektora túto hru ukážeme žiakom tým, že hráme partiu s počítačom, premietame ju cez dataprojektor a počas nej objasňuje pravidlá hry. Po tejto časti hodiny by mali byť žiaci motivovaní nielen k hraniu hry, ale aj k tomu, aby začali uvažovať o víťaznej stratégii pre niektorého hráča. Obr. 1 Rôzne varianty hry NIM, zdroj internet

--4/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 SKÚMANIE (EXPLORE) CCA 10 MINÚT Žiaci počas tejto časti hodiny hrajú hru NIM vo dvojiciach, pričom si robia záznam o tom, ako kto ťahal a kto vyhral. Žiaci si môžu ťahy hry zaznamenávať do tabuľky pripravenej v pracovnom liste alebo spôsob zaznamenávania ťahov môžeme nechať na žiakoch samotných. Tí majú z predchádzajúcich hodín, ktoré boli vedené bádateľským prístupom, už pomerne veľa skúseností so zapisovaním výsledkov bádania a preto veríme, že si sami dokážu zvoliť správnu metódu zápisu priebehu jednotlivých partií hry NIM. Tu uvádzame časť pracovného listu. Riešenia neuvádzame každý žiak bude mať svoje vlastné zápisky z hier a svoje vlastné návrhy na stratégiu a ovládanie hry. 1. Do pripravenej tabuľky zapíš mená hráčov a počty zápaliek, ktoré v každom ťahu odobrali: hra1 hra2 hra3 hra4 počet zápaliek 13 2. Aká je víťazná stratégia hry NIM 13 pre hráča, ktorý ťahá ako druhý v poradí? 3. Ako sa bude dať ovládať Tvoja hra? 4. Naprogramuj hru NIM 13 s víťaznou stratégiou pre počítač.

--5/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 VYSVETLENIE (EXPLAIN) CCA 5 MINÚT Vo fáze Vysvetlenie by mali byť žiaci schopní, podľa svojich konkrétnych herných situácií a toho, ktorý hráč vyhral, vlastnými slovami sformulovať hypotézu o tom, či existuje spôsob a situácia, v ktorej niektorý z hráčov hru vždy vyhrá. Necháme žiakov, aby uviedli svoje hypotézy a vysvetlili ich svojim spolužiakom. Kladením otázok môžeme žiakom pomôcť precizovať formuláciu výhernej stratégie tak, aby ju pochopili všetci žiaci. Ďalšia časť tejto fázy hodiny je venovaná tomu, ako hru naprogramovať v prostredí Scratch. Začíname spoločnou diskusiou k implementácii projektu do počítačovej podoby. Vedieme žiakov k tomu, aby navrhli ovládanie ich budúcej hry NIM a objasnili, aké programátorské konštrukcie budú pri jej programovaní potrebovať. Na začiatku ich vedieme k tomu, aby sa rozhodli, či budú v hre zobrazené obrázky zápaliek alebo nie. Väčšina žiakov bude zrejme chcieť zobrazovať zápalky tak, ako to bolo v reálnej hre. Preto môžeme dať žiakom k dispozícii projekt, v ktorom je pripravený obrázok zápaliek. Obr. 1 Dva rôzne dizajny hry NIM v prostredí Scratch. Vľavo projekt s obrázkami zápaliek. Vpravo bez obrázkov. Žiaci by mali byť schopní navrhnúť do projektu: Obrázok zápaliek: Žiaci môžu navrhnúť, že budú využívať jednu postavu s 13 kostýmami alebo 13 postáv, kostým každej z nich tvorí jedna zápalka. V ďalšej diskusii vedieme žiakov k tomu, aby dokázali sformulovať, aké akcie budú postavy-zápalky robiť (zobrazovať sa a skrývať sa) a aj k tomu, aby si uvedomili, ako programátorsky náročné by bolo posielanie správ v prípade, že by sa postava mala ukázať alebo skryť, ak by na každej z nich bola len jedna zápalka. Táto diskusia by mala viesť k tomu, že bude zrejme oveľa jednoduchšie mať len jednu postavu, ktorej budeme meniť kostým podľa toho, koľko zápaliek je ešte v hre. Niektorým žiakom môže napadnúť, že nie je potrebné zobrazovať obrázok, stačí vedieť počet zápaliek, ktoré ostali v hre a tento počet môže byť vypísaný ako hodnota premennej alebo ho môže povedať napr. nejaká postava, ktorá bude v hre. Ovládanie hry: Navrhnúť jednoduché ovládanie hry nemusí byť pre žiakov intuitívne a môžu mať tendenciu napr. vkladať do hry ďalšie postavy, ktoré budú zobrazovať číslice 1, 2, 3, podľa toho, koľko zápaliek chce hráč odobrať. Niektorí žiaci zrejme toto ovládanie dokážu bez problémov naprogramovať, takže spolu s nimi rozoberieme aj túto možnosť ovládania hry. Diskusiu môžeme viesť aj tak, aby žiaci pochopili, že pre jednoduchosť stačí (skryte, bez zobrazenia na scéne) reagovať na tri

--6/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 klávesy čísla 1, 2, 3 a podľa nich zmeniť postave kostým. Podobným spôsobom potom zabezpečíme ťah počítača. ROZPRACOVANIE (ELABORATE) CCA 20 MINÚT Keďže táto metodika priamo nadväzuje na sériu 9 predchádzajúcich metodík pre prostredie Scratch a programovanie v ňom, veríme, že žiaci už na tejto vyučovacej hodine majú dostatok vedomostí a aj programátorských skúseností a zručností, ktoré potrebujú pri programovaní tejto hry. V tejto časti hodiny učiteľ konzultuje vytváranie programu v prostredí Scratch s jednotlivými žiakmi, radí a pomáha im, napr. pri definovaní údajových štruktúr a rozdelenia kompetencií pre jednotlivé postavy. Žiaci pracujú samostatne na riešeniach svojich projektov, mali by dokázať tvorivo riešiť problémy, ktoré sa objavia počas programovania. Riešenie s využitím jednej postavy s kostýmami zápaliek od 1 do 13:

--7/7-- ZŠ Scratch III 10/20 UK M. Tomcsányiová verzia 20180130 Riešenie s postavou hráča, ktorý hovorí, koľko zápaliek ešte máme: HODNOTENIE (EVALUATE) CCA 3 MINÚTY Môžeme osloviť niektorého žiaka, aby prezentoval svoj projekt pred spolužiakmi. Hodnotenie môžeme urobiť komentovaním jeho projektu ostatnými žiakmi. Hodnotenie všetkých projektov urobí učiteľ po ukončení hodiny, resp. neskôr v prípade, ak žiaci dokončovali svoje projekty doma.