Modul 2 - introduksjon til løkker og variabler

Hvilken figur?

Arbeidsark 02a Hva gjør programmet (pdf)

Lag og kjør programmet

Be elevene velge figur Arrow1 og laste inn bakgrunnen Xy-grid som er benyttet på arbeidsark 02a. Da er det tid for å lage og kjøre kodeblokken og sjekke resultatet mot tegningen de laget.

Løkke

Når man har laget et program bør man se etter muligheter for å gjøre kodeblokkene enklere. Det er spesielt viktig når programmene blir store.

Sammenlikne programmer

Arbeidsark 02b likt og forskjellig (pdf)

Oppsummering

Her passer det å legge opp til en liten samtale før elevene får lage programmet med blokken gjenta _ ganger. Hva har elevene merket seg av det som er likt og forskjellig? Er det noen forskjell på figurene som blir tegnet? Hva er fordelen med å bruke blokken gjenta?

Lage hypoteser

Før elevene lager programmet kan de også bli utfordret på å forutse hva som vil skje om firetallet i gjenta blir erstatter med et annet tall, for eksempel 3 eller 7. Hva om verdiene 200 eller 90 blir endret?

Lage program og teste hypotesene

La elevene lage programmet og teste ut det dere har snakket om.

Kommentar

Læreplanen trekker fram løkker som et av de sentrale begrepene knyttet til programmering. Blokken gjenta _ ganger blir brukt til å lage løkke av kodeblokker som skal gjentas et visst antall ganger eller til en eller flere betingelser er oppfylt.

Hvor stort kan kvadratet bli?

Orientering og plassering av kvadratet har innvirkning på hvor stort kvadratet kan bli. Arbeidsark 2c utfordrer elevene på å undersøke hvilken orientering kvadratet må ha for at det skal bli størst mulig.

Arbeidsark 02c hvor stort kvadrat (pdf)

Kommentarer

Elever som ikke kjenner Pytagoras setning kan prøve seg fram med lengde på sidekanten til kvadratet. En utfordring for dem blir å finne den beste vinkelen på pek i retning.

Hvis kvadratet skal godkjennes, må pila stoppe på samme y-verdi som den startet på.
Bildet på arbeidsarket viser at tegningen av formen starter på (–150, 100) og stopper på (–150, 57).

Største sidelengde vil være 360. Man må bare finne et passende sted å starte på.

Mange kvadrater

Tolke program

Arbeidsark 02d rotasjon (pdf)

Oppsummering

La elevene studere arbeidsark 02d individuelt før de samtaler i grupper om hva de har lagt merke til. Gruppene kan deretter får mulighet til å fortelle for resten av klassen det de har merket seg og stille spørsmål hvis det noe de lurer på.

Kommentarer

I blokken gjenta 3 ganger sender programmet melding1 som sørger for at Kodeblokk 2 blir aktivert og det blir tegnet et kvadrat. Merk at det er to blokker som sender meldinger:

Forskjellen på blokkene er at den første går videre i programmet straks meldingen er sendt. Den andre venter på at det som skjer i melding1 blir utført.

Resultatet av de to typene melding.

Send melding1:

Send melding1 og vent:

Det er strengt tatt ikke nødvendig å sende melding i programmet. Alternativet er å legge en løkke i løkken:

Utprøving med elever tyder på at det var enklere å forstå oppbyggingen av programmet når det ble delt i to kodeblokker.

Lage programmet og utforske

La elevene lage programmet og sjekke om skissen de laget stemmer.

Mulige spørsmål og utfordringer for elevene under utforskingen:

1. Hvilken retning peker pilen i etter tre gjentakelser i kodeblokk 1?
2. Hvor mange ganger må man gjenta i kodeblokk 1 før pilen igjen peker i retning 90?
3. Hvor mange grader må man snu hvis pilen skal peke i retning 90 etter å ha tegnet 10 kvadrater?
4. Hvor mange grader må man snu hvis pilen skal peke i retning 90 etter … gjentakelser? Elevene velger selv hvilket antall gjentakelser de vil prøve.

Kommentarer

Erfaringer fra utprøving viser at mange elever velger et stort antall gjentakelser og får figurer som ser ut som for eksempel figuren med 10 kvadrater. Når antall gjentakelser er mer enn 10 tegner programmet over figuren som allerede er der. Elevene synes det er festlig å sitte og se på pilen som snurrer rundt og er fornøyd med at figuren ser ut som «bestilt». Det gir ikke nødvendigvis matematisk læring. En oppsummering i klassen kan være nødvendig for å rette oppmerksomheten mot sammenhengen mellom antall gjentakelser og hvor mange grader man må snu.

Oppsummering

Oppsummeringen kan utgangspunkt i elevenes erfaringer og lage en oversikt på tavla som etter hvert kan bli for eksempel slik:

Be elevene undersøke om det er noen sammenheng mellom antall gjentakelser og hvor mange grader man må snu. I klassene på mellomtrinnet der vi prøvde ut opplegget, oppdaget elever at produktet av gjenta og snu er 360: gjenta x snu = 360. Denne sammenhengen kan vi bruke til å beregne hvor mange grader vi må snu når vi for eksempel vil ha en figur med sju kvadrater.

Kopiere og modifisere

Etter denne utfordringen med rotasjon kan elevene utfordres på å endre kodeblokken slik at den flytter på kvadratet i stedet for å rotere det. Arbeidsarket inneholder en forklaring på hvordan man kan kopierer et program. Da kan programmet få nytt navn, og vi beholder det gamle programmet samtidig som vi slipper å lage det nye programmet helt fra bunnen av.

Arbeidsark 02e forflytning (pdf)

Kommentarer

Det er flere endringer elevene må finne ut av her. Først og fremst bør startposisjonen endres slik at linjen med kvadrater starter til venstre i resultatvinduet. Kvadratene skal tegnes separat. Skal det være en åpning mellom dem som i eksemplene på arbeidsarket, må pennen av etter at et kvadrat er tegnet og så må pennen på igjen før neste kvadrat blir tegnet. Blokken snu må selvsagt erstattes med blokken gå _ steg.

I den ekstra utfordringen må pilen få ny retning når den har tegnet et kvadrat og skal gå til startpunktet på den neste. Men før tegning av nytt kvadrat må retningen igjen settes til 90.

Sett farge på kvadratene

Arbeidsark 02f farge og pennbredde (pdf)

Introduksjon av variabler

Oppleggene med rotasjon og forflytning lagde kvadrater med samme sidelengde. Med en variabel kan man endre størrelsen før neste kvadrat blir tegnet.

Når man skal bruke en variabel, må man først lage den.

Tolke program

Elevene kan bli introdusert for variabelbegrepet gjennom arbeidsark 02f variabel. Arbeidsarket kan danne utgangspunkt for en diskusjon i grupper med oppsummering i hel klasse. Se mer om variabler og oppbygging av dette programmet i kommentarene under.

Arbeidsark 02g variabel (pdf)

Oppsummering

Her passer det å legge opp til en liten samtale før elevene får lage programmet. Hensikten er å bevisstgjøre elevene på variabelbegrepet og bruken av variabler. La elevgruppene fortelle hva de har å si til spørsmålene som er stilt på arbeidsarket, og oppfordre dem som har spørsmål til å stille dem. Kanskje medelever har et godt svar.

Elever som har laget skisser kan få vise dem. Hvis ingen har skisser kan elevene bli utfordret på å lage skisse etter at de nå har samtalt om oppbyggingen av programmet.

Sørg for at elevene er klar over at før man kan bruke en variabel, må man lage den. Det kan for eksempel gjøres ved en demonstrasjon tilsvarende den videoen viser.

Lag og kjør programmet

Be elevene lage programmet og se om skissene de har laget stemmer med tegningen.

Elevene kan også undersøke hvor mange kvadrater de kan tegne før figuren treffer kanten og kvadratet blir ødelagt.

Flere forslag til utforskinger:

Hva skjer om variabelen sidelengde blir endret med mer eller mindre enn 20?

Hvor mange kvadrater er det plass til om man starter med sidelengde 40 og endrer med 10?

Elevene kan også undersøke hva som skjer om endringen ikke er et fast tall, for eksempel ved å legge inn en operator i blokken endre sidelengde med _:

Øke og flytte

Tolke program

Arbeidsark 02h øke og flytte (pdf)

Sidelengden øker like mye i alle tre figurene. Figur C passer til programmet. Pilen peker skrått oppover og den har flyttet seg litt fra hjørnet etter at siste kvadrat er tegnet. Det passer til blokken . I figur A flytter pilen seg med disse to blokkene og i B med disse verdiene .

Oppsummering av modulen

Aktuelle spørsmål for å få fram poenget med modulen: hva en løkke og en variabel er og hvorfor de spiller en sentral rolle i programmering. Viktige poeng å få fram:

• Løkker gir oss mulighet til å gjøre det samme om og om igjen så mange ganger vi bestemmer.
• Løkker gjør kodeblokkene kortere.
• Hvordan vi lager en variabel.
• Hvordan kan vi endre variabelen.

Hvilke erfaringer har elevene nå fått?

Arbeidet med kvadrater kan oppsummeres gjennom en samtale knyttet til de tre måtene å lage mønstre på: rotasjon, forflytning og endre størrelse.

• Hvilke blokker har elevene brukt?
• Hva virkning har blokkene på utforming av figuren?

Det kan også være nyttig å la elevene lage en oversikt som viser hvilke blokker de til nå har arbeidet med og lage en kort beskrivelse av hva hver blokk utfører.

Lag mønster med kvadrater

Med de blokkene elevene nå er introdusert for kan elevene lage et utall mønstre. Det beste er selvsagt om elevene følger arbeidsgangen arbeidsark 02i beskriver.

Arbeidsark 02i lag mønster (pdf)