Dla nauczyciela

Autor: Zespół Gromar.eu

Przedmiot: informatyka

Temat: Generowanie liczb pseudolosowych w języku Python

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia, myślenia algorytmicznego i sposobów reprezentowania informacji.

II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych: układanie i programowanie algorytmów, organizowanie, wyszukiwanie i udostępnianie informacji, posługiwanie się aplikacjami komputerowymi.

III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi, w tym: znajomość zasad działania urządzeń cyfrowych i sieci komputerowych oraz wykonywania obliczeń i programów.

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów.

Zakres podstawowy. Uczeń:

1) planuje kolejne kroki rozwiązywania problemu, z uwzględnieniem podstawowych etapów myślenia komputacyjnego (określenie problemu, definicja modeli i pojęć, znalezienie rozwiązania, zaprogramowanie i testowanie rozwiązania).

3) wyróżnia w problemie podproblemy i charakteryzuje: metodę połowienia, stosuje podejście zachłanne i rekurencję;

4) porównuje działanie różnych algorytmów dla wybranego problemu, analizuje algorytmy na podstawie ich gotowych implementacji;

5) sprawdza poprawność działania algorytmów dla przykładowych danych.

Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1) w zależności od problemu rozwiązuje go, stosując metodę wstępującą lub zstępującą;

II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera i innych urządzeń cyfrowych.

Zakres podstawowy. Uczeń:

1) projektuje i programuje rozwiązania problemów z różnych dziedzin, stosuje przy tym: instrukcje wejścia/wyjścia, wyrażenia arytmetyczne i logiczne, instrukcje warunkowe, instrukcje iteracyjne, funkcje z parametrami i bez parametrów, testuje poprawność programów dla różnych danych; w szczególności programuje algorytmy z punktu I.2);

2) do realizacji rozwiązań problemów prawidłowo dobiera środowiska informatyczne, aplikacje oraz zasoby, wykorzystuje również elementy robotyki;

Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:

1) projektuje i tworzy rozbudowane programy w procesie rozwiązywania problemów, wykorzystuje w programach dobrane do algorytmów struktury danych, w tym struktury dynamiczne i korzysta z dostępnych bibliotek dla tych struktur;

3) sprawnie posługuje się zintegrowanym środowiskiem programistycznym przy pisaniu, uruchamianiu i testowaniu programów;

Kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,
kompetencje w zakresie wielojęzyczności,
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się,
kompetencje cyfrowe.

Cele operacyjne:

Uczeń:

generuje całkowite i rzeczywiste liczby pseudolosowe;
stosuje sposoby, dzięki którym losowania będą powtarzalne;
tworzy proste symulacje rzeczywistych losowań.

Strategie nauczania:

konstruktywizm.

Metody i techniki nauczania:

rozmowa kierowana;
analiza kodu;
programowanie.

Formy pracy:

praca indywidualna;
praca w parach;
praca w grupach;
praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z głośnikami i dostępem do internetu, słuchawki;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.

Przebieg zajęć:

Faza wstępna

Na poprzednich zajęciach grupa uczniów otrzymuje zadanie – stworzenie prezentacji multimedialnej dotyczącej gier losowych i generatorów liczb pseudolosowych.
Nauczyciel podaje temat i cele zajęć oraz wspólnie z uczniami ustala kryteria sukcesu.
Przedstawienie prezentacji przygotowanej przez uczniów i omówienie modułu random. Reszta klasy ocenia pracę kolegów i dyskutuje.

Faza realizacyjna

Wspólne omówienie i zapisanie poszczególnych kroków w procesie losowania liczb rzeczywistych i całkowitych (funkcje seed(), random(), uniform(), randrange()).
Uczniowie wykonują ćwiczenia sprawdzające zdobyte umiejętności.
Praca w czterech grupach – analiza informacji dotyczących funkcji shuffle(), choice(), sample() i choices(). Przedstawiciele grup prezentują poszczególne funkcje i ich możliwości, a pozostali uczniowie w razie potrzeby uzupełniają i weryfikują informacje.
Praca z multimedium bazowym (symulacją). Uczniowie dzielą się na zespoły. Każdy z nich stawia hipotezę dotyczącą tego, jak rozkładają się wartości w przypadku różnych losowań z powtórzeniami. Następnie przeprowadzane są symulacje i uczniowie zapisują wnioski. Po zakończeniu pracy przedstawiciele grup prezentują je na forum klasy. W kolejnym kroku uczniowie dyskutują o wnioskach poszczególnych grup, weryfikują je i uzgadniają wspólne stanowisko.
Uczniowie piszą algorytmy (zestaw ćwiczeń), które od razu są sprawdzane. Wspólnie z nauczycielem omawiają swoje rozwiązania.

Faza podsumowująca

Na koniec zajęć nauczyciel prosi uczniów o odpowiedź na pytania o to, czego się nauczyli, co zrozumieli, co ich zaskoczyło, co było dla nich trudne, a co – łatwe.

Dwa ostatnie pytania oceniają trudność omawianego zagadnienia; dzięki nim uczeń dokonuje samooceny swoich wiadomości i umiejętności.

Nauczyciel wskazuje mocne i słabe strony pracy zespołów, udzielając im tym samym informacji zwrotnej.

Materiały pomocnicze:

Dokumentacja dla języka Python 3.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Nauczyciel może wykorzystać multimedium bazowe (symulację) do zadania z elementami grywalizacji. Uczniowie muszą przygotować symulację dla podanych liczb na czas, rywalizując ze sobą. Nauczyciel nagradza zwycięską drużynę.

Sprawdź się