Cicli: semplificazione delle azioni ripetitive - Python

Toolbox per l'insegnante - Lo scopo di questa sezione

L'obiettivo della sezione Play è che gli studenti imparino a programmare il VEX V5 Clawbot affinché si muova utilizzando il controller. Imparare a utilizzare il Controller è importante se gli studenti vogliono partecipare alle competizioni. I controller rappresentano anche un modo divertente per gli studenti di apprendere importanti concetti di programmazione, come i loop e gli eventi. Per iniziare la sezione Play , agli studenti viene introdotta la programmazione con i Loop. Successivamente, gli studenti faranno un'esplorazione in cui impareranno come collegare il Controller e programmare il Clawbot per rispondere al Controller, utilizzando la struttura del ciclo infinito while True scaricando ed eseguendo un progetto di esempio. Utilizzare le domande Motivate Discussion per rivedere con gli studenti cosa sono i Loop e come vengono utilizzati per i comportamenti ripetuti di Clawbot.
I "cicli" danno al Clawbot la capacità di ripetere i comportamenti. Ogni istruzione inserita in un ciclo verrà ripetuta secondo le regole del ciclo. Ad esempio, qualsiasi comportamento all'interno di un ciclo while True viene ripetuto per tutta la durata del progetto.

Quando gli studenti iniziano il compito di aprire il progetto di esempio affinché Clawbot esegua i Loop, dovrebbero anche iniziare a pensare alle azioni di Clawbot in termini di ripetizione. Per prima cosa, gli studenti dovrebbero decidere:
- Quali comportamenti dovrebbero essere ripetuti?
- Quante volte o per quanto tempo devono essere ripetuti i comportamenti?
Il piano consisterà semplicemente nella sequenza di comportamenti che il Clawbot dovrà ripetere e il progetto consisterà semplicemente nella traduzione di tali comportamenti in VEXcode V5.
Per risparmiare tempo, puoi associare il controller al Robot Brain prima della lezione. Oppure puoi chiedere agli studenti di farlo durante la lezione seguendo i passaggi qui. È possibile stampare questo articolo affinché gli studenti possano utilizzarlo.

Diagramma che illustra il concetto di semplificazione di un'attività ripetitiva, come avviene nei cicli di programmazione. In alto sono raffigurate quattro tazze di zucchero, con la didascalia: Aggiungere 1 tazza di zucchero, più e più volte. Per semplificare, lo stesso risultato si ottiene con le istruzioni: Aggiungere 4 tazze di zucchero; sono mostrate 4 tazze insieme.

Semplifica i progetti con i loop

Noi esseri umani ripetiamo molti comportamenti nella nostra vita quotidiana. Mangiare, dormire, lavarsi i denti e portare a spasso i cani: molte delle azioni che compiamo ogni giorno sono ripetitive. Durante le lezioni di matematica sappiamo che moltiplicare un numero per zero darà sempre zero, oppure che moltiplicare un numero per uno darà sempre se stesso, indipendentemente dal numero di volte in cui lo si fa. Anche se tendiamo a ripetere i nostri comportamenti, a volte le nostre istruzioni possono essere semplificate. Ad esempio, se stai usando una ricetta per preparare una torta, non ti dirà "aggiungi 1 tazza di zucchero, aggiungi 1 tazza di zucchero, aggiungi 1 tazza di zucchero, aggiungi 1 tazza di zucchero". Invece, ti direbbe semplicemente di aggiungere quattro tazze di zucchero e tu dovresti estrarre 1 tazza di zucchero quattro volte.

Grazie ai robot, Loops ci aiuta a semplificare i nostri progetti. Ad esempio, invece di aggiungere la stessa istruzione quattro volte, possiamo usare un ciclo per dire al robot di eseguire lo stesso comportamento quattro volte, risparmiando tempo e spazio durante la realizzazione dei nostri progetti. Immagina un compito che un robot potrebbe svolgere e che richiederebbe la ripetizione di più azioni per essere completato. Questi comportamenti, insieme a un Ciclo della categoria Controllo, sono ciò di cui avresti bisogno affinché il progetto porti a termine il compito.

Motivare la discussione - Comportamenti ricorrenti

D: In che modo l'uso dei loop può far risparmiare tempo ed evitare errori sia per un essere umano che per un computer/robot?
R: Supponiamo che tu voglia che il robot ripeta lo stesso comportamento 10 volte. Senza i cicli, dovresti aggiungere la stessa istruzione al tuo progetto 10 volte separate. Poiché puoi utilizzare un Loop, risparmi tempo aggiungendo istruzioni al tuo progetto e, poiché puoi raggiungere lo stesso obiettivo aggiungendo una singola struttura Loop, puoi anche evitare che il tuo progetto contenga istruzioni aggiuntive non necessarie. Anche gli esseri umani possono commettere errori, soprattutto se ripetono un comportamento più e più volte. Ogni volta che il comportamento si ripete, potrebbe non essere eseguito esattamente come prima.

D: Quali sono alcuni dei vantaggi che i robot hanno rispetto agli esseri umani nella ripetizione dei comportamenti?
R: Gli esseri umani possono eseguire la maggior parte dei comportamenti solo per un certo periodo di tempo, mentre i robot possono eseguire i comportamenti per tutto il tempo necessario. I robot possono svolgere le stesse attività in modo continuativo per lungo tempo; non hanno bisogno di pause come gli esseri umani.

D: Dove vengono utilizzati i Loop nella nostra vita quotidiana?
R: Gli esempi possono variare; tuttavia, tutti dovrebbero dimostrare chiaramente una funzione ripetitiva. Un esempio potrebbe essere l'orario scolastico. Ogni giorno gli studenti ripetono il comportamento di passare da una lezione all'altra al suono della campanella, a seconda dell'orario giornaliero.

Amplia il tuo apprendimento - Cicli nella vita

Spesso utilizziamo i Loop senza rendercene conto quando diamo istruzioni. Fare clic qui (Google / .docx / .pdf) per un esercizio in classe che dimostrerà come i cicli possono semplificare un insieme di istruzioni.

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