Datalogiskt tänkande med DATALIA DATALIA
Innehåll o Vem är DATALIA? o Vad är datalogiskt tänkande? o Hur kan övningarna användas? o Övning 1. Fruktskål o Övning 2. Hattar o Övning 3a-3b. Fallgropar o Övning 4. Robotar och djur o Övning 5a-5b. Isblock o Övning 6a-6b. Datorbutik o Övning 7a-7b. Former o Övning 8a-8b. Mönster o Svar s3 s4 s5 s6 s8 s10 s14 s17 s22 s29 s33 s38 2
Vem är DATALIA? DATALIA är en robot. En robot är en maskin som kan utföra olika saker men behöver en människa för att utföra det, den behöver programmeras. DATALIA När vi människor programmerar och samarbetar med maskiner leder det ofta till att: vi blir mer flexibla, avlastas tunga och monotona arbetsuppgifter, en ökad mobilitet och vi blir mer effektiva. När vi skall programmera en robot behöver vi göra det steg för steg, och i en ordningsföljd. Då behöver vi använda ett datalogiskt tänkande. Det innebär att vi bryter ned uppgiften i mindre beståndsdelar, vi försöker hitta mönster, sorterar bort det som är onödigt och vi utvärderar det vi göra kontinuerligt. 3
Vad är datalogiskt tänkande? Datalogiskt tänkande är ett samlingsbegrepp för förmågor, färdigheter och förhållningssätt för att beskriva, analysera och lösa problem med tekniker från datavetenskapen så att datorer kan hjälpa till. Grunden är att skapa program och algoritmer med detaljerade steg-försteg instruktioner bestående av Sekvenser, Alternativ, Repetitioner och Abstraktioner (SARA). Viktiga tekniker för att skapa dessa program är att bryta ner problem i mindre delar samt att hitta mönster och skapa abstraktioner utifrån dessa. Det handlar om att titta på ett problem på ett sätt som en dator kan hjälpa oss att lösa. Detta är en tvåstegsprocess: 1. Först tänker vi på de steg som behövs för att lösa ett problem. 2. Sedan använder vi våra tekniska färdigheter för att få datorn att arbeta med problemet. Om du till exempel ska göra en animering måste du börja med att planera historien och hur du ska filma den innan du kan använda maskinvara och programvara för att hjälpa dig att få jobbet gjort. Tänkandet som genomförs innan man börjar arbeta med en dator kallas datalogiskt tänkande. barefootcas.org.uk(2017) Översatt till svenska Fredrik Heintz-datavetare Lärlabbet (2016) 4
Hur kan övningarna användas? DATALIA I det här materialet kommer du att följa DATALIA genom en rad olika uppgifter och övningar. Dessa övningar har flertalet kopplingar till programmering genom att det kan handla om att se mönster, formulera en algoritm eller upprepa en sekvens. I slutet hittar du svar på de Övningarna går att göra på en rad olika sätt vilket medför att de kan användas till olika åldersgrupper. I förskolan är det kanske framför allt övning 1-4 som fungerar. Du som pedagog avgör själv hur mycket du vill stötta och utmana och hur mycket av övningarna som görs individuellt och i grupp. Till varje övning finns en ledtråd som kan användas för att peka ut riktning om barnen/eleverna behöver det. Uppmuntra till samspel och samtala om vad som kommer fram och håll tanken att: barnen/eleverna skall programmera DATALIA, vid liv. I slutet hittar du svar på de olika scenarion som målas upp. 5
Fruktskål Övning 1 Rensa minnet Igår lade DATALIA lade ner olika frukter i en skål. Sedan råkade hon komma åt sin röda rensa-minnet-knapp. Idag skall hon göra samma sak men kommer nu inte ihåg i vilken ordning hon lade ner dem, minnet är raderat - Kan ni programmera henne att lägga ned frukterna i rätt ordning, så att de ligger som på bilden? 6
Fruktskål Övning 1 Ledtråd 1. 2. 3. 4. 7
Hattar Övning 2 1. 2. 3. 4. 1.DATALIA skall lägga in alla hattar på en hylla i en garderob. Det ryms bara en hatt på bredden. Hur skall DATALIA göra för att rymma alla hattar? Hattarna skall inte heller falla ned ifrån hyllan 2. Vilken hatt skall hon lägga in först? 1. 2. 3 eller 4? 3.DATALIA är programmerad att säga RÖD när hon rör i ett rött föremål DA och SVART när hon rör i ett svart föremål. TA -Hur många gånger kommer hon att säga RÖD när hon skall lägga in LI hattarna, om hon säger det 1 gång/hatt? A -Hur många gånger kommer hon att säga SVART när hon skall lägga in hattarna, om hon säger det 1 gång/hatt? 8
Hattar Övning 2 Ledtråd 9
Fallgropar Övning 3a DATALIA är programmerad att hoppa över svarta fallgropar om det är en röd pelare närmast en grön pelare vid hopp-pelaren. Hopp-pelaren är alltid den som är närmast till vänster om fallgropen DATALIA 1. Hur långt kommer hon att klara banan? 2. Hur kan banan förändras så att DATALIA klarar hela vägen? 1 2 3 4 10
DATALIA Fallgropar Övning 3a Ledtråd 1 2 3 4 11
Fallgropar 2 Övning 3b 1. Hur många hopp kan DATALIA göra på bana 1 och på bana 2? Bana 1 2.Hur kan banorna förändras så hon klarar alla fallgropar Bana 2 12
Fallgropar 2 Övning 3b Bana 1 Ledtråd Bana 2 13
Robotar och djur Övning 4 DATALIA kan programmeras att bli en städrobot, en dammsugarrobot, hon kan alltså dammsuga i olika hus. En del djur är rädda för DATALIA eftersom de inte vet vad en robot är. 1. Till vilka hus kan DATALIA göra besöka för att dammsuga utan att skrämma djur? (se sid 15) 2. Vilken väg skall hon gå för att inte skrämma något djur? DATALIA 14
6 Robotar och djur 5 4 Övning 4 1 2 3 15
6 Robotar och djur Ledtråd 5 4 Övning 4 1 2 3 16
Isblock Övning 5 DATALIA är programmerad att gå balansgång på en bräda som ligger på några isblock. För att det skall fungera måste brädan ligga plant. DATALIA 17
Isblock Övning 5a 1 Flytta 3 isblock så att brädan ligger plant och DATALIA kan gå balansgång på den. Det innebär att det skall vara 3 isblock i varje stapel 2 3 4 4 5 3 11 6 2 8 10 7 1 5 6 7 9 12 8 A B C D E F G H I J 18
Isblock Ledtråd Övning 5 1 2 3 4 4 5 3 11 6 2 8 10 7 1 5 6 7 9 12 8 A B C D E F G H I J 19
Isblock Övning 5b 1 Här skall DATALIA programmeras att flytta 2 isblock för att skapa en symmetrisk pyramid 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F G H I J 20
Isblock Ledtråd Här skall DATALIA programmeras att flytta 2 isblock för att skapa en symmetrisk pyramid Övning 5 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F G H I J 21
Datorbutik Övning 6 I datorbutiken har någon lämnat datorer i en enda röra på bordet. Butikschefen skall programmera DATALIA att ställa dem på rätt plats. DATALIA 22
Datorbutik Övning 6a Kan ni hjälpa till så att DATALIA sortera datorerna i storleksordning på bordet? Den största till vänster och den minsta till höger. En stationär dator skall alltid stå längts till vänster och lärplattan framför en stationär dator med lila startknapp 23
Datorbutik Övning 6b Butikschefen fick en ny idé: att en dator med blå skärm alltid skall stå i mitten. Men annars som i punkt 1.Hur blir det då? Ta hjälp av material på sid 25-26 för att skapa sorteringsalgoritmerna 24
Datorbutik Övning 6 25
Övning 6 Stationär dator Bärbar dator 1 Bärbar dator 2 Bärbar dator 3 Stationär dator 2 Lärplatta 26
Datorbutik Övning 6a Ledtråd 27
Datorbutik Övning 6b Ledtråd 28
Former Övning 7a DATALIA DATALIA är programmerad att bygga ihop hjärtan och diamanter av olika klossar. Här är hon mitt i ett bygge (se nedan). Hon skulle bygga fyra (4) hjärtan och en (1) diamant. Vad saknas för att hon skall bli klar med bygget? 29
Former Övning 7a Ledtråd DATALIA DATALIA är programmerad att bygga ihop hjärtan och diamanter av olika klossar. Här är hon mitt i ett bygge (se nedan). Hon skulle bygga fyra (4) hjärtan och en (1) diamant. Vad saknas för att hon skall bli klar med bygget? 30
Former Övning 7b DATALIA 1. Hur många trianglar kan vi se i hjärtat (till vänster)? 2. Hur många trianglar saknas för att skapa hela diamanten (nedan till vänster)? 3. Vad kan DATALIA använda mer för geometrisk form än trianglar för att skapa hela diamanten (nedan)? 31
Former Övning 7b Ledtråd DATALIA 1. Hur många trianglar kan vi se i hjärtat (till vänster)? 2. Hur många trianglar saknas för att skapa hela diamanten (nedan till vänster)? 3. Vad kan DATALIA använda mer för geometrisk form än trianglar för att skapa hela diamanten (nedan)? 32
Mönster Övning 8 DATALIA skall sy en ny klänning. Det vi vet är att klänning skall ha ett mönster som har två olika sorters blommor. Dessa blommor skall ha olika färg i mitten. Vilket tyg skall hon välja? (se nästa sida) DATALI A 33
Övning 8a Mönster 1. 2. 3. 4. 34
Övning 8a Mönster 1. 3. Ledtråd 2. 4. 35
1. 2. 3. 4. Mönster Övning 8b Hjälp DATALIA att fortsätta med mönstret på lapptäcket. Följ läsriktningen.???????? 1 3 3??? 36
Mönster Ledtråd Övning 8b 1. 2. 3. 4. Hjälpa DATALIA att fortsätta med mönstret på lapptäcket. Följ läsriktningen.??????? 1 1 3? 37
SVAR Datalogiskt tänkande med DATALIA DATALIA 38
Fruktskål Övning 1 1. 2. 3. 4. 39
Hattar Övning 2 Ledtråd 40
Fallgropar Övning 3a DATALIA är programmerad att hoppa över svarta fallgropar om det är en röd pelare närmast en grön pelare vid hopp-pelaren. Hopp-pelaren är alltid den som närmast till vänster om fallgropen 1. 3 hopp 2. Den tredje blå pelaren byts ut till en röd DATALIA 1 2 3 4 41
Fallgropar Övning 3b 1. 7 hopp på Bana 1 och 4 hopp på Bana 2 Bana 1 2. 5:e blå pelaren byts till röd, både på bana 1 och bana 2 Bana 2 42
6 Robotar och djur 5 4 Övning 4 1 2 3 43
Isblock (balans) Övning 5a 1 Flytta 3 isblock så att brädan ligger plant och DATALIA kan gå balansgång på den. Det innebär att det skall vara 3 isblock i varje stapel 2 3 4 5 3 4 12 11 6 2 5 8 10 7 1 6 7 9 8 A B C D E F G H I J 44
Isblock (pyramid) Övning 5b 1 Flytta 2 isblock för att det skapa en symmetrisk pyramid 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F G H I J 45
Datorbutik Övning 6a 46
Datorbutik Övning 6b 47
Former Övning 7a DATALIA DATALIA är programmerad att bygga ihop hjärtan och diamanter av olika klossar. Här är hon mitt i ett bygge (se nedan). Hon skulle bygga fyra (4) hjärtan och en (1) diamant. Vad saknas för att hon skall bli klar med bygget?= 0,5 hjärtan eller 6st trianglar och 1 kvadrat 48
Former Övning 7b 1 2 3 4 5 8 6 7 9 10 11 12 2. Hjärtat består av 12 trianglar, men DATALIA hur många kan vi se?= 19st 3. Hur många trianglar saknas för att skapa hela diamanten (nedan till vänster)?=4st 4. Vad kan DATALIA använda mer för geometrisk form än trianglar för att skapa hela diamanten (nedan)?= Rektangel eller kvadrat 49
Övning 8a Mönster 1. 2. 3. 4. 50
1. 2. 3. 4. Mönster Övning 8b Hjälp DATALIA att fortsätta med mönstret på lapptäcket. Följ läsriktningen.??????? 51