Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni 2014 HTX Vibenhus / Københavns Tekniske Gymnasium htx Programmering C Jacob Debel PRO valghold Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Introduktion til programmering ved Scratch Javaprogrammering af konsolapplikationer Brugerfladedesign, og objektorienteret kodning. Eksamensprojekt Side 1 af 8
Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Indhold Introduktion til programmering ved Scratch Med udgangspunkt i Flash spillet Worlds Hardest Game får eleverne som opgave at lave et tilsvarende spil ved hjælp af udviklingsværktøjet Scratch. Scratch er et let tilgængeligt visuelt udviklingsværktøj udviklet af MIT, som ikke kræver forudgående kendskab til programmering og kodning. Worlds Hardest Game er et computerspil udviklet i Flash af firmaet Armor Games og består i sin opbygning af simple lettilgængelige levels, hvor det er nemt at forstå målet. Det kræver imidlertid hurtig reaktion og rytme at nå målet. Der er 30 levels i alt. Sværhedsgraden stiger progressivt for hvert level. Hvet level består af en grafik for selve banen, en spillerbrik (rød), et eller flere monstre (blå), eventuelle powerups (gule) og checkpoints (lysegrønne), samt andre elementer som eleverne har en intuitiv fornemmelse for, hvordan virker. Gennem løbende workshops i klassen udvikler eleverne levels fra Worlds Hardest Game. Der opnås undervisningsdifferentiering idet eleverne selv får lov at vælge hvilke levels de vil implementere. Eventuelt kan de selv finde på nye levels som ikke findes i det originale spil. programmeringssprog (Scratch) elementer i programmeringssprogets opbygning såsom dataog kontrolstrukturer, løkker, betinget udførelse, styring af animation og inkludering af grafik og lyd. programmers regelbundne opførsel ud fra programmets enkelte elementer programmers interaktion med omgivelserne Omfang 14.08.13 22.08.13. Uge 33-34. I alt 6 lektioner. Særlige fokuspunkter Scratch er valgt som programmeringsintroduktion fordi det kræver meget få forudsætninger, men samtidig introducerer følgende læreplansmål visuelt programmeringssprog elementer i programmeringssprogets opbygning såsom data- Side 2 af 8
Væsentligste arbejdsformer og kontrolstrukturer, herunder specielt betinget udførelse og løkker. programmers regelbundne opførsel ud fra programmets enkelte elementer idet robotten kun gør hvad den får instrukser til programmers interaktion med omgivelserne demonstreres ved input og output styring. Klasseundervisning samt workshop gruppearbejde, typisk i grupper af to elever. Side 3 af 8
Titel 2 Indhold Javaprogrammering af konsolapplikationer Eleverne introduceres til udviklingsværktøjet Netbeans. Med udgangspunkt i grundbogen for Java beskrevet nedenfor introduceres eleverne til følgende krav i kernestoffet: Computerens virkemåde Typer og variable samt simple datastrukturer Løkker Betinget udførelse Operatorer Yderligere får eleverne til opgave at skrive deres egne CLIversioner af en Pi-generator Udviklingsværktøjet Netbeans kan gratis hentes fra netbeans.org. Der vælges NetBeans 7.3.1 Java SE, 80 MB samt openjdk 7 Læsepensum: Som grundbog anvendes: Objektorienteret programmering i JAVA, 4. udgave, Jacob Nordfalk, forlaget Globe. Siderne 17-65. Omfang 28-08-13-10-10-13. Uge 35-41 I alt 13 lektioner. Særlige fokuspunkter Eleverne skal anvende eksisterende programdele og biblioteksmoduler i arbejdet med at programmere et fungerende system. demonstrere kreativitet og systematik i programmeringsprocessen løse en enkel problemstilling gennem udviklingen af et program (tekstbaseret) Der stiles mod faglig progression ved at eleverne skal kunne genkende og forklare de grundlæggende programstrukturer i såvel Scratch som Netbeans og java. Væsentligste arbejdsformer Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde. Side 4 af 8
Undervisningen foregår primært i workshops ved at eleverne anvender og udfører programmeringseksemplerne fra grundbogen. Senere stilles eleverne opgaver, hvor de selv finder og implementer en løsning efter egne ideer med instruktion fra lærer. Programmerne afprøves selvstændigt i grupper eller individuelt. Side 5 af 8
Titel 3 Indhold Brugerfladedesign, og Objektorienteret kodning. Eleverne introduceres til objektorienteret software udvikling gennem udviklingsværktøjet NetBeans for JAVA Der blev i første omgang bygget videre på programmeringsopgaverne fra forløb 2, hvor de eksisterende programmer skulle omskrives til at klasser og objekter. Eleverne blev introduceret til visuelt design ved brug Netbeans GUI Builder. Med baggrund i forforståelsen af JAVA introduceredes object og klasse begrebet, som både introduceredes i den rent tekstbaserede kode, og som del af brugergrænsefladeudviklingen. Eleverne fik til opgave at designe deres egne simple lommeregnere og udnytte en udleveret klasse indeholdende logikken til selve beregningerne. Som træning til det kommende eksamensprojekt blev projektet de 12 guldkugler gennemgået. Målet hermed var at gøre eleverne fortrolige med et flowdiagram som beskrivelse af den logiske proces i et programmeringsprojekt, samt sikre den faglige progression fra ide over logisk algoritme til udvikling af computerkode. Med baggrund i elevernes og underviserens valg af henholdsvis Windows-, Mac-, og linux baserede computere blev fordele og ulemper mellem de forskellige flowdiagram værktøjer diskuteret. Alle elever blev introduceret til værktøjet Yed som virker på alle platforme. Eleverne valgte selv om det færdige 12 guldkugler program skulle udvikles som konsol eller GUI applikation. Eleverne blev præsenteret for forskellige simple grafiske spil udviklet i java. Eleverne fik derefter til opgave at modificere spillene, således at de kunne for kendskab til spillenes opbygning. Læsepensum: Objektorienteret programmering i JAVA, 4. udgave, Jacob Nordfalk, forlaget Globe. Siderne 67-122. Side 6 af 8
Omfang 23-10-13-26-02-14. Uge 43-09 I alt 31 lektioner. Særlige fokuspunkter Eleverne skal opnå kendskab til Brugerfladedesign. Professionelle udviklingsværktøjer. Biblioteksmoduler Skelnen mellem Design og Kodning. Fejlkorrektion (Debugging). Pseudokodning Styring af programmeringsprojekt Væsentligste arbejdsformer Der stiles mod faglig progression ved at eleverne skal kunne identificere mulighederne i console applications og en grafisk brugerflade bestående af objecter. Klasseundervisning/virtuelle arbejdsformer/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde. Undervisningen foregår primært i workshops ved at eleverne anvender og udfører programmeringseksemplerne fra tutorials fra internettet samt lærer-eksempler. Eleverne stilles opgaver, hvor de selv finder og implementer en løsning efter egne ideer med instruktion fra lærer. Programmerne afprøves selvstændigt i grupper eller individuelt. Side 7 af 8
Titel 4 Indhold Eksamensprojekt Selvstændigt projekt. Der blev udleveret ideoplæg til mulige projekter men eleverne blev opfordret til selv at finde problemstillinger som skulle løses ved programmering. Eleverne blev desuden introduceret til forskellige brætspil, som oplæg til hvordan tilsvarende elektroniske versioner kunne laves. Eleverne kunne selv programmeringssprog samt IDE, men langt de fleste fortsatte med at benytte java udviklet i Netbeans. Undervisningsmateriale: Javabog.dk Omfang Særlige fokuspunkter 40 lektioner over 3 måneder. Eleverne skal opnå kendskab og forståelse så de kan anvende Arbejdsgange i programmeringsprocessen Abstrakte programmeringsbeskrivelser og dokumentation Anvende eksisterende programdele og biblioteksmoduler Løse en enkel problemstilling gennem udviklingen af et program Væsentligste arbejdsformer Projektarbejdsform Eksperimentelt arbejde, gruppearbejde. Søgning på internettet for JAVA beskrivelser samt eksempelkode. Side 8 af 8