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Secundaria Internacional SM Informática Guía didáctica 2 dirección de contenidos educativos Felipe Ricardo Valdez González gerencia de publicaciones escolares Agustín Ignacio Pérez Allende autoría Alison Page Diane Levine Steve Bunce Areti Bizior traducción Yara Trevethan Gaxiola coordinación ejecutiva de secundaria y bachillerato Áurea Ireri Madrigal Mondragón coordinación editorial Luis Guillermo Moreno Ramírez edición Mónica Díaz Robles coordinación de corrección Abdel López Cruz Juana Moreno Armendáriz corrección Elvia Cristina Sánchez Zepeda dirección de arte Quetzatl León Calixto gerencia de desarrollo de producto Jesús Arana Trejo coordinación de diagramación César Leyva Acosta diseño de portada Claudia Adriana García Villaseñor diagramación Ana Mireya Laguna Plata archivo digital Lilia Alarcón Piña coordinación de iconografía e imagen Ricardo Tapia García iconografía Zyanya Zavaleta Ortiz digitalización e imagen Carlos A. López tecnología digital Josué Aníbal Lara Cortés producción José Navarro Valeria Salinas Secundaria Internacional SM. Informática 2 Guía didáctica Primera edición, 2018 D. R. © SM de Ediciones, S. A. de C. V., 2018 Magdalena 211, Col. Del Valle, Del. Benito Juárez, C. P. 03100, Ciudad de México Tel.: (55) 1087 8400 www.ediciones-sm.com.mx ISBN 978-607-24-2889-8 Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro número 2830 No está permitida la reproducción total o parcial de este libro ni su tratamiento informático ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos sin el permiso previo y por escrito de los titulares del copyright. La marca SM® es propiedad de Fundación Santa María. Prohibida su reproducción total o parcial. Impreso en México/Printed in Mexico Secundaria Internacional SM. Informática 2. Guía didáctica se terminó de imprimir en mayo de 2018, en Corporativo Prográfico, S. A. de C. V., Calle Dos, núm. 257, bodega 4, Col. Granjas San Antonio, C. P. 09070, Del. Iztapalapa, Ciudad de México, México. Introducción 5 Conocer el plan de estudios de informática 8 Itinerarios Formativos de Computación en la Escuela (CAS) 8 Qué harán los alumnos en cada capítulo de Secundaria Internacional SM. Informática 2 11 Preparar los lenguajes de programación 13 Diferenciación y evaluación del aprendizaje 14 1 Pensamiento computacional 16 1.1 ¿Qué sé? 17 1.2 Usa pseudocódigos 19 1.3 Algoritmos de búsqueda exhaustiva 21 1.4 Algoritmos de ordenamiento 23 1.5 Más algoritmos de búsqueda 25 1.6 La ruta más rápida 27 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre pensamiento computacional 29 2 App Inventor 32 2.1 Diseña una interfaz 34 2.2 Suma 36 2.3 Calcula el marcador total 38 2.4 Calcula porcentajes 40 2.5 Cadenas de texto 41 2.6 Corrige los errores en el tiempo de ejecución 43 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre App Inventor 45 3 Los datos y el CPU 47 3.1 Bits, bytes y base 2 49 3.2 Suma en binario 51 3.3 Mide la memoria de la computadora 53 3.4 Imágenes digitales 55 3.5 ¿Cómo almacenan las computadoras el verdadero color? 57 3.6 La calidad de la imagen 58 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre los datos y el CPU 61 4 Introducción a Python 63 4.1 Calcula 65 4.2 Repite 67 4.3 Condición de salida 69 4.4 Crea una lista 71 4.5 Encuentra el valor más grande de la lista 72 4.6 Valida la entrada 75 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre Python 77 5 Tecnología de la información 79 5.1 Conéctate a internet 81 5.2 El hardware y los protocolos para internet 83 5.3 Envía datos 85 5.4 Busca en la web 87 5.5 Limita tu búsqueda 88 5.6 Sigue tu ruta en línea 90 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre tecnología de la información 92 6 Comunicación creativa 94 6.1 ¿Qué sé? 96 6.2 Planea tu proyecto 98 6.3 Agrega estructuras a tu página web 100 6.4 Estructura tu página web 102 6.5 Crea vínculos HTML 104 6.6 Crea un gráfico usando Microsoft Excel 106 Compruebe lo que los alumnos han aprendido sobre comunicación creativa 108 Índice 5 Matrix Teacher Handbook 1Introducción La serie Secundaria Internacional SM. Informática prepara a los alumnos para el mundo digital gracias a su enfoque basado en proyectos de la vida real. Esta guía acompaña al segundo libro del alumno de la serie Secundaria Internacional SM. Informática, que consta de tres libros: Secundaria Internacional SM. Informática 1 (1º de secundaria), Secundaria Internacional SM. Informática 2 (2º de secundaria) y Secundaria Internacional SM. Informática 3 (3º de secundaria). Los tres cumplen con el temario del plan de estudios de informática; además, se adaptan a los objetivos del programa británico Computación en la Escuela (CAS, por sus siglas en inglés) de informática escolar para los alumnos de secundaria. Cada capítulo le ayudará a enseñar un bloque de lecciones de seis semanas de ciencias de la computación. Inglés como idioma adicional La serie Secundaria Internacional SM. Informática está escrita de forma clara para alumnos y maestros que usan el inglés como idioma adicional; por esta razón, los autores utilizan frases cortas y concisas, y evitan oraciones largas y palabras innecesarias que puedan entorpecer el entendimiento del lector. Las lecciones identifican y definen las palabras clave que pudieran ser nuevas para los alumnos. Estas palabras están resaltadas y se explican cuando aparecen por primera vez en la lección; luego, se aclaran nuevamente en un cuadro de palabras clave. Esta guía ofrece una sección de desarrollo del lenguaje que está diseñada para ayudar a comprender cualquier término nuevo relacionado con la lección; ello resulta muy útil cuando una palabra o frase específica tiene un significado técnico diferente al que usamos de manera cotidiana; en dicho caso, la sección explica los distintos significados y lo exhorta a trabajar las nuevas palabras con los alumnos. Estructura de cada libro del alumno de la serie Secundaria Internacional SM. Informática Los tres libros del alumno tienen diseño y estructura consistente. Cada uno está dividido en seis capítulos. 1 Pensamiento computacional. Aplica la solución lógica en problemas de la vida real. 2 App Inventor. Crea aplicaciones funcionales para teléfonos móviles y tabletas con un lenguaje de programación visual. 3 Los datos y el CPU. Muestra los conceptos básicos de las matemáticas binarias y la electrónica, aludiendo a los elementos que hacen funcionar el procesador de una computadora. 4 Introducción a Python. Usa uno de los lenguajes de programación que utilizan los programadores profesionales. 5 Tecnología de la información. Da a conocer el hardware y el software que constituyen un sistema de computación, por lo que se aprende a usarlos de manera segura y responsable. 6 Comunicación creativa. Usa la tecnología para crear sitios web, hacer investigación y diseño, y analiza datos de encuestas. Cada capítulo del libro del alumno contiene los siguientes elementos. Páginas de introducción: las primeras dos páginas de cada capítulo presentan el tema y muestran a los alumnos lo que aprenderán, por lo que están diseñadas para animarlos con ideas de actividades o debates que puede llevar a cabo sin computadoras. En una nube de palabras aparecen los conceptos clave que se definen en cada lección a lo largo del capítulo. Seis lecciones: cada lección de cuatro páginas comienza por resaltar lo que van a hacer los alumnos. Cada una se divide en secciones que desarrollan sus habilidades y ayudan a obtener conocimiento. Una actividad de aprendizaje, una actividad adicional y una prueba corta diferenciada de cuatro o cinco preguntas son de gran utilidad para comprobar el conocimiento de los estudiantes. Cada lección se divide en las siguientes secciones. Aprende… Explicalos hechos que los alumnos deben conocer antes de hacer los ejercicios y actividades. ¿Cómo…? Guía a los estudiantes en los ejercicios prácticos; afirma su comprensión del tema de la lección. Actividad de aprendizaje. Ofrece una o más actividades independientes que los alumnos pueden llevar a cabo una vez que hayan trabajado en las secciones anteriores. Estas actividades son 6 Introducción una oportunidad para que reflexionen acerca de los objetivos de aprendizaje de la lección. Si tienes tiempo… Es una actividad adicional que amplía los conocimientos y desafía a los alumnos que tienen más conocimientos. Pruébate a ti mismo… Se trata de cuatro o cinco preguntas cortas que brindan a los alumnos una oportunidad de comprobar lo que han aprendido y de asegurarse que han entendido el tema. Palabras clave: en cada lección aparecen las palabras clave dentro de una nube colocada en las páginas de introducción del capítulo; se resaltan en negritas la primera vez que se mencionan y se resumen en un cuadro al final de casi todas las lecciones con el fin de reforzar el aprendizaje. Hecho: muchos capítulos resaltarán un hecho sobre el tema de la lección para fomentar el interés de los alumnos. Revisión: al final de cada capítulo, se hallará esta sección que comprende los siguientes elementos. ❏ Preguntas de prueba. Diez cuestionamientos que brindan a los alumnos la oportunidad de demostrar lo que han aprendido. ✔✔ Actividades de evaluación. Hay tres niveles de actividades de evaluación diferenciadas: de inicio, intermedio y adicional. Estructura de cada guía didáctica de la serie Secundaria Internacional SM. Informática Cada guía didáctica de la serie Secundaria Internacional SM. Informática sigue la estructura del libro del alumno que le corresponde, y ofrece una orientación para planificar y presentar las lecciones. Introducción La introducción de esta guía… explica la estructura del libro del alumno y de la guía didáctica, destaca el plan de estudios de informática que se trata en los libros del alumno, identifica los objetivos de CAS que se tratan en los libros del alumno, muestra lo que aprenderán los estudiantes en el libro del alumno Secundaria Internacional SM. Informática 1, así como los objetivos que corresponden con el plan de estudios, ofrece detalles de los lenguajes de programación App Inventor y Python, así como la manera de instalar el software, sugiere formas en las que se puede diferenciar el trabajo en el salón de clase según la capacidad de los alumnos y su experiencia del idioma inglés. Dos páginas de introducción por capítulo Cobertura del plan de estudios. Describe los objetivos del plan de estudios de informática y los objetivos de CAS para ese capítulo. Preparación. Hace sugerencias de actividades antes de empezar a trabajar con los alumnos. Resultados del aprendizaje. Muestra lo que deben aprender los estudiantes en esa unidad. Páginas de introducción. Ofrece ideas sobre temas de debate y actividades sobre la sección correspondiente en el libro del alumno. Seis guías de lección: Resumen. Explica lo que harán los alumnos en cada capítulo. Desarrollo del lenguaje. Resalta las palabras que tienen significado técnico, así como cualquier otro tema importante sobre el lenguaje. Antes de la lección. Identifica la preparación que necesitará para que la lección sea un éxito. Esta sección también destaca las palabras clave que quiera estudiar con anticipación. Aprende… Explica cómo orientar a los estudiantes en esta parte de la lección y resalta las ideas que deben comprender antes de pasar a la siguiente. ¿Cómo…? Muestra cómo guiar a los alumnos en los ejercicios que deben llevar a cabo. Actividad de aprendizaje. Proporciona modelos de respuesta o ejemplos para que los alumnos completen la lección. Si tienes tiempo… Da ejemplos de las respuestas correctas para la actividad adicional. Pruébate a ti mismo… Ofrece modelos de respuesta para las cuatro o cinco preguntas de prueba que le ayudarán a evaluar el aprendizaje de los estudiantes. Cuando más de una respuesta sea correcta, la guía sugiere varias posibilidades. Puede dejar estas preguntas como tarea o para que se resuelvan en clase. 7 Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica Revisión La revisión al final del capítulo contiene los siguientes apartados. ❏ Modelo de respuestas para las preguntas de prueba. Las diez preguntas ofrecen a los alumnos la oportunidad de reflexionar acerca de lo que han aprendido. Esta guía proporciona las respuestas correctas; cuando más de una sea correcta, se sugieren distintas posibilidades. ✔✔ Modelo de respuestas para las actividades de evaluación. Hay tres niveles de actividades de evaluación diferenciadas: de inicio, intermedio y adicional. Esta guía brinda ejemplos de los enfoques correctos para cada actividad. Cuando más de uno sea correcto, se sugieren distintas maneras de llevarlas a cabo. 8 Introducción Conocer el plan de estudios de informática Se espera que los alumnos de catorce años conozcan, apliquen y comprendan los temas, habilidades y procesos relevantes del plan de estudios. La siguiente tabla describe cada capacidad informática y muestra cómo la serie Secundaria Internacional SM. Informática cubre cada objetivo de este plan. Plan de estudios de informática Libro 1 Libro 2 Libro 3 Diseñar, usar y evaluar abstracciones informáticas que modelan el estado y el comportamiento de los problemas del mundo real y sistemas físicos Capítulo 1 Capítulo 1 Capítulo 1 Comprender varios algoritmos clave que reflejan el pensamiento computacional Capítulo 1 Capítulo 1 Capítulo 1 Comprender algoritmos de separación y búsqueda Capítulo 1 Capítulo 1 Usar el razonamiento lógico para comparar la utilidad de algoritmos alternativos para el mismo problema Capítulo 1 Usar dos o más lenguajes de programación (al menos uno textual) para resolver una variedad de problemas informáticos Capítulos 2, 4 Capítulos 2, 4 Capítulos 2, 4 Hacer uso apropiado de estructuras de datos; por ejemplo, listas, tablas o matrices Capítulo 4 Capítulo 4 Diseñar y desarrollar programas modulares que usan procedimientos o funciones Capítulos 2, 4 Comprender una lógica booleana simple; por ejemplo: Y, O y NO, así como algunos de sus usos en circuitos y programación Capítulos 3, 4 Capítulos 3, 4 Aprender a representar números en sistema binario Capítulo 3 Capítulo 3 Llevar a cabo operaciones simples en números binarios; por ejemplo, suma binaria y conversión entre binario y decimal Capítulo 3 Capítulo 3 Comprender los componentes del hardware y el software que conforman los sistemas informáticos, y cómo se comunican entre ellos y con otros Capítulo 5 Capítulo 5 Capítulo 5 Comprender cómo se almacenan y ejecutan las instrucciones dentro de un sistema informático; comprender cómo los distintos tipos de datos (incluido el texto, sonidos e imágenes) se representan y manipulan de forma digital, como dígitos binarios Capítulos 3, 5 Emprender proyectos creativos que impliquen selección, uso y combinación de diversas aplicaciones (de preferencia en varios dispositivos) con el fin de lograr objetivos exigentes, incluida la recolección y análisis de datos, así como satisfacer las necesidades de usuarios conocidos Capítulo 6 Capítulo 6 Capítulo 6 Crear, reutilizar, revisar y modificar artefactos digitales para un público específico, prestando atención a la fiabilidad, diseño y utilidad Capítulos 4, 5, 6 Capítulos 4, 5, 6 Capítulos 4, 5, 6 Comprender una variedad de formas de usar la tecnología de manera segura, respetuosa, responsable y protegida, incluida la protección de la identidad y privacidad en línea; reconocer contenido, contactos y conductas inapropiadas, y saber cómo reportar problemas Capítulo 5 Capítulo 5 Capítulo 5 Itinerarios Formativos de Computaciónen la Escuela (CAS) Computación en la Escuela (CAS, por sus siglas en inglés) es una guía para los maestros de computación, a través de la que se elaboró un itinerario de objetivos para informática a nivel primaria y secundaria. Estos son los objetivos de los itinerarios formativos (CAS) que se cubren en la serie Secundaria Internacional SM. Informática. 9 Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica Objetivos púrpura Libros SM Algoritmos Algoritmos Comprender que la iteración es la repetición de un proceso, como un bucle Capítulos 1, 4 (SM 1, 2, 3) Reconocer que existen diferentes algoritmos para el mismo problema Capítulo 1 (SM 2, 3) Representar soluciones con una convención de símbolos estructurados Capítulo 1 (SM 1, 2, 3); capítulo 4 (SM 1) Identificar semejanzas y diferencias en situaciones, y usarlas para resolver problemas (reconocimiento de patrones) Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) Programación y desarrollo Comprender que la programación reduce la distancia entre las soluciones algorítmicas y las computadoras Capítulo 1 (SM 1, 2, 3); capítulos 2, 4 (SM 1) Obtener experiencia práctica del lenguaje textual de alto nivel, incluido el uso de bibliotecas estándar al programar Capítulo 4 (SM 1, 2, 3) Usar una gama de operadores y expresiones (por ejemplo, booleano) y aplicarlas en el contexto de control de programas Capítulos 2, 4 (SM 1, 2, 3) Seleccionar los tipos de datos adecuados Capítulos 2, 4 (SM 1, 2, 3) Datos y representación de datos Saber que las computadoras digitales usan dígitos binarios para representar todos los datos Capítulo 3 (SM 1, 2, 3) Comprender cómo los patrones de bit representan números e imágenes Capítulo 3 (SM 1, 2, 3) Saber que las computadoras transfieren datos binarios Capítulo 3 (SM 1, 2, 3) Comprender las relaciones entre el sistema binario y el tamaño del archivo (sin comprimir) Capítulo 3 (SM 2) Definir los tipos de datos: números reales y booleanos Capítulos 2, 4 (SM 2) Hardware y procesamiento Reconocer y entender la función de las partes internas principales de la arquitectura básica de una computadora Capítulo 3 (SM 3) Comprender los conceptos que hay detrás del ciclo de instrucción Capítulo 3 (SM 3) Saber que hay una gama de sistemas operativos y software de aplicaciones para el mismo hardware Capítulo 5 (SM 1) Comunicación y redes Comprender cómo los motores de búsqueda clasifican los resultados Capítulo 5 (SM 2) Saber cómo construir páginas web estáticas usando HTML y CSS Capítulo 6 (SM 2) Comprender la transmisión de datos entre computadoras digitales en las redes, incluido internet; es decir, direcciones IP y conmutación de paquetes Capítulo 5 (SM 2) Tecnología de la información Evaluar la conveniencia de los dispositivos digitales, servicios de internet y software de aplicaciones para lograr los objetivos Capítulo 6 (SM 1) Reconocer los problemas éticos que surgen de la aplicación de la tecnología de la información fuera de la escuela Capítulo 6 (SM 3) Diseñar criterios para evaluar, de manera crítica, la calidad de las soluciones y usarlos para identificar mejoras y hacer las correcciones necesarias a la solución Capítulos 1, 2, 6 (SM 1) Objetivos rojos Libros SM Algoritmos Reconocer que algunos problemas comparten las mismas características y usan el mismo algoritmo para su solución Capítulo 1 (SM 2) Comprender la noción de desempeño para los algoritmos y saber que algunos tienen distintas características de desempeño para la misma tarea Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) 10 Introducción Programación y desarrollo Usar sentencias de selección de anidamiento Capítulo 2 (SM 3); capítulo 4 (SM 2) Valorar la necesidad y escribir funciones personalizadas, incluido el uso de parámetros Capítulos 2, 4 (SM 3) Identificar la diferencia entre procedimientos y funciones, así como sus usos apropiados Capítulos 2, 4 (SM 3) Comprender y usar la negación con operadores Capítulo 2 (SM 3) Usar y manipular estructuras unidimensionales de datos Capítulo 4 (SM 2, 3) Detectar y corregir errores sintácticos Capítulos 2, 4 (SM 1, 2, 3) Datos y representación de datos Comprender cómo los números, imágenes, sonidos y el conjunto de caracteres usan los mismos patrones de bit Capítulo 3 (SM 2, 3); capítulo 5 (SM 3) Llevar a cabo operaciones simples que usan patrones de bit; por ejemplo, la suma binaria Capítulo 3 (SM 2) Entender la relación entre resolución y profundidad cromática, incluido el efecto en el tamaño del archivo Capítulo 5 (SM 3) Distinguir entre los datos que se usan en un programa simple (una variable) y la estructura de almacenamiento para esos datos Capítulo 3 (SM 2) Hardware y procesamiento Comprender la arquitectura von Neumann relacionada con el ciclo de instrucción, lo que incluye cómo los datos se almacenan en la memoria Capítulo 3 (SM 3) Comprender la función y operación básicas para ubicar una memoria direccionable Capítulo 3 (SM 3) Comunicación y redes Conocer los nombres del hardware; por ejemplo, concentrador, enrutador, interruptores; y nombres de protocolos; es decir, SMTP, IMAP, POP, FTP, TCP/IP, relacionados con los sistemas de redes informáticas Capítulo 5 (SM 1, 2) Usar tecnologías y servicios en línea de manera segura, y saber cómo identificar y reportar conductas inapropiadas Capítulo 5 (SM 1, 2); capítulo 6 (SM 3) Tecnología de la información Evaluar la fiabilidad del contenido digital y considerar la utilidad de las características de diseño visual al diseñar y crear artefactos digitales para un público conocido Capítulo 6 (SM 3) Identificar y explicar cómo puede afectar el uso de la tecnología a la sociedad Capítulo 6 (SM 3) Diseñar criterios para que los usuarios evalúen la calidad de las soluciones; usar los comentarios de los usuarios para identificar mejoras y emprender las correcciones necesarias para la solución Capítulo 6 (SM 3) Objetivos negros Libros (SM) Algoritmos Reconocer que la expresión del diseño de un algoritmo es distinta del lenguaje de programación (que depende de los constructores de programación disponibles) Capítulo 1 (SM 2, 3); capítulo 4 (SM 1, 2, 3) Evaluar la efectividad de los algoritmos y modelos para problemas similares Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) Reconocer dónde se puede filtrar información al generalizar soluciones a problemas Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) Usar el razonamiento lógico para explicar cómo funciona un algoritmo Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) Representar algoritmos usando un lenguaje estructurado Capítulo 1 (SM 1, 2, 3) Programación y desarrollo Valorar el efecto del alcance de una variable; es decir, no se puede tener acceso a una variable local desde fuera de su función Capítulo 4 (SM 3) Comprender y aplicar el pasaje de parámetros Capítulo 4 (SM 3) 11 Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica Comprender la diferencia y los usos de los bucles preprobados (while) y los bucles postprobados (until) Capítulo 4 (SM 2, 3); capítulo 1 (SM 2) Utilizar un enfoque modular para detectar y corregir errores Capítulo 4 (SM 3) Datos y representación de datos Conocer la relación entre representación de datos y calidad de datos Capítulo 5 (SM 3) Comprender la relación entre circuitos binarios y eléctricos, incluida la lógica booleana Capítulo 3 (SM 2, 3) Comprender cómo y por qué los valores son datos que se escriben en muchos lenguajes diferentes cuando se usan dentro de programas Capítulo 4 (SM 3) Hardware y procesamiento Saber que los procesadores tienen juegos de instrucciones y que estas se relacionan con otras de bajo nivel que la computadora lleva a cabo Capítulo 3 (SM 3) Comunicación y redes Conocer el propósito del hardware y los protocolos asociados con los sistemas de redes informáticas Capítulo 5 (SM 2, 3) Comprender el modelo cliente-servidor, incluida la manera dinámica en que las páginas web usan lenguaje de programación en el servidor y cómo los servidores web procesan y almacenan los datos que capturan los usuarios Capítulo 5 (SM 3)Reconocer que la persistencia de datos en internet requiere protección cuidadosa de la identidad y privacidad en línea Capítulo 5 (SM 2, 3) Tecnología de la información Llevar a cabo proyectos creativos que recolecten, analicen y evalúen los datos para satisfacer las necesidades de un grupo de usuarios definido Capítulo 6 (SM 1, 2, 3) Diseñar y crear, de manera efectiva, artefactos digitales para una audiencia remota más amplia Capítulos 2, 5, 6 (SM 1, 2, 3) Considerar las propiedades de los medios cuando se importan a artefactos digitales Capítulo 2 (SM 1); capítulo 6 (SM 2); capítulo 5 (SM 3) Documentar los comentarios del usuario, las mejoras identificadas y las correcciones para la solución Capítulo 6 (SM 3) Explicar y justificar cómo la tecnología afecta la sociedad desde los puntos de vista social, económico, político, legal, ético y moral Capítulo 6 (SM 3) Qué harán los alumnos en cada capítulo de Secundaria Internacional SM. Informática 2 Capítulo 1: Pensamiento computacional Los alumnos aplican los principios del pensamiento computacional y los usan para diseñar un planificador de ruta. Computación POS Diseñar, usar y evaluar abstracciones informáticas que modelan el estado y comportamiento de problemas del mundo real y sistemas físicos; comprender varios algoritmos clave que reflejan el pensamiento computacional (por ejemplo, los de búsqueda) CAS Reconocer que existen distintos algoritmos para el mismo problema; identificar similitudes y diferencias de situaciones y usarlas para resolver problemas (reconocimiento de patrones); reconocer que algunos problemas comparten las mismas características y usan el mismo algoritmo para resolver ambos Capítulo 2: App Inventor Los alumnos diseñan una aplicación deportiva para ayudar a un periodista a registrar los momentos clave de un acontecimiento deportivo. Computación POS Usar al menos dos lenguajes de programación para resolver una variedad de problemas informáticos; crear artefactos digitales para un público específico CAS Usar una gama de operadores y expresiones, como booleano, y aplicarlas en el contexto de control de programas; seleccionar los tipos de datos apropiados; definir los tipos de datos, por ejemplo, números reales y booleanos; detectar y corregir errores sintácticos; apreciar el efecto del alcance de una variable, por ejemplo, no se puede tener acceso a una variable local al exterior de su función 12 Introducción Capítulo 3: Los datos y el CPU Los alumnos efectúan sumas binarias simples. Aprenden cómo las computadoras almacenan datos y unidades de medida como kilobytes y gigabytes. Descubren cómo se almacenan las imágenes como datos binarios y cómo la calidad de la imagen afecta el tamaño del archivo. Computación POS Comprender cómo representar números en sistema binario; ser capaz de hacer operaciones simples en números binarios (por ejemplo, conversión entre binario y decimal) CAS Comprender la relación entre el sistema binario y el tamaño de un archivo (sin comprimir); hacer operaciones simples usando patrones de bit, por ejemplo, suma binaria; distinguir entre los datos que se usan en un programa simple (una variable) y la estructura de almacenamiento para esos datos Capítulo 4: Introducción a Python Los alumnos diseñan una aplicación llamada El Totalizador. La aplicación tiene números de entrada y los almacena como una lista. Los estudiantes procesan los números para calcular hechos clave como el número total y el mayor. Computación POS Usar al menos dos lenguajes de programación para resolver una variedad de problemas informáticos; usar correctamente estructuras de datos (listas, tablas o matrices); comprender la lógica booleana simple (AND, OR y NOT) y algunos de sus usos en programación; crear artefactos digitales para un público específico CAS Usar y manipular estructuras de datos unidimensionales; comprender y usar la negación con operadores; usar una gama de operadores y expresiones, como booleano, y aplicarlas en el contexto de control de programas; seleccionar los tipos de datos adecuados; definir los tipos de datos, por ejemplo, números reales y booleanos; comprender cómo y por qué los valores son datos que se escriben en muchos lenguajes diferentes cuando se usan en programas Capítulo 5: Tecnología de la información Los alumnos aprenden cómo se comunican las computadoras en internet. Descubren cómo se organizan los resultados de búsqueda y cómo clasificarlas; también aprenden a permanecer seguros en línea y las consecuencias de compartir información en línea. Computación POS Comprender los componentes del hardware y el software que conforman los sistemas informáticos, y cómo se comunican entre ellos y con otros sistemas; comprender una variedad de formas de usar la tecnología de manera segura, respetuosa, responsable y protegida, incluido el reconocimiento de contenido inapropiado, el contacto y la conducta, así como la manera de reportar inquietudes; proteger su identidad y privacidad en línea CAS Comprender cómo los motores de búsqueda clasifican los resultados; saber que las computadoras transfieren datos en binario; comprender la transmisión de datos entre computadoras digitales en las redes, incluido internet; es decir, direcciones IP y conmutación de paquetes; saber los nombres del hardware, por ejemplo, concentradores, enrutadores, interruptores, y los nombres de los protocolos, como SMTP, IMAP, POP, FTP, TCP/IP, asociados a los sistemas informáticos de redes; usar tecnologías y servicios en línea de manera segura y saber cómo identificar y reportar conductas inapropiadas; reconocer que la persistencia de datos en internet requiere una protección cuidadosa de la identidad y privacidad en línea Capítulo 6: Comunicación creativa Los alumnos usan el HTML y las hojas de estilo en cascada para crear un sitio web. Crean una barra de navegación y llevan a cabo una investigación que usarán como contenido para su sitio web. Computación POS Efectuar proyectos creativos que impliquen selección, uso y combinación de diversas aplicaciones; alcanzar objetivos desafiantes; volver a usar, revisar y cambiar de objetivo en artefactos digitales para un público específico, incluida la recolección y el análisis de datos CAS Justificar la elección de una combinación independiente y usar varios dispositivos digitales, servicios de internet y software de aplicaciones para lograr los objetivos propuestos; evaluar la confiabilidad de contenidos digitales y considerar el uso de diseño visual al crear artefactos digitales para un público conocido; hacer proyectos creativos que recolecten, analicen y evalúen datos para satisfacer las necesidades de un grupo conocido de usuarios 13 Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica Preparar los lenguajes de programación En Secundaria Internacional SM. Informática 2, los alumnos trabajarán con dos lenguajes de programación diferentes. App Inventor Python Prepararse para usar App Inventor App Inventor es un lenguaje dinámico y visual que se usa en los salones de clase de todo el mundo. Está auspiciado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (mit) y se encuentra disponible de manera gratuita para usarlo en la escuela o en casa, y no se necesita experiencia para utilizarlo. Factores clave de App Inventor. App Inventor está basado en la nube. Al abrirlo en el navegador de internet, el trabajo se guarda en un servidor remoto, no en la computadora. Para ingresar a App Inventor, los estudiantes deben tener una cuenta en Google. Todos los usuarios de Gmail pueden usar su misma contraseña de acceso. Las cuentas de Google se pueden abrir gratis; quizá algunos alumnos ya tengan una, pero es posible que haya quienes tengan que abrir cuentas adicionales. Los programas terminados se pueden ejecutar en un dispositivo Android o en un emulador de pantalla. Los estudiantes necesitarán uno o ambos dispositivos para ejecutar sus programas. Escoja el navegador adecuadoPuede trabajar con App Inventor si se conecta a un sitio web a través de un navegador. Para ello, se recomienda usar Firefox o Google Chrome, y se sugiere no usar Internet Explorer. Para crear una cuenta en Google visite https://accounts.google.com/signup Usted puede crear un conjunto de cuentas para su grupo o decir a cada alumno que abra su propia cuenta en Google. Asegúrese de que recuerden sus contraseñas. Sitio web de App Inventor: http://appinventor.mit.edu/ El programa de App Inventor está disponible en esta URL. Aquí encontrará todos los programas que usted y los alumnos hayan creado: http://ai2.appinventor.mit.edu/ Página de inicio: http://appinventor.mit.edu/explore/ get-started.html Usar un dispositivo Android Una vez que hayan creado sus aplicaciones, los alumnos podrán ejecutarlas en cualquier dispositivo Android, ya sea en sus propios teléfonos móviles o tabletas. Esta es una manera de animarlos y estimularlos, ya que ven cómo su trabajo cobra vida en sus dispositivos. Quizá necesite dos o tres teléfonos Android o tabletas de reserva para los estudiantes que no cuentan con uno. Para ejecutar la aplicación en un teléfono Android, asegúrese de que… la computadora está conectada a una red inalámbrica, el teléfono está conectado a la misma red inalámbrica, App Inventor Companion está instalado en el teléfono. Para saber más y descargar App Inventor Companion visite la siguiente dirección electrónica: http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/ setup-device-wifi.html Puede ejecutar cualquier aplicación que haya creado desde la pantalla de proyectos. Abra el menú Conectar y seleccione AI Companion. Aparecerá una ventana como esta. El patrón se llama código QR; este se puede escanear o también es posible escribir el código de texto. La aplicación aparece en la pantalla del dispositivo. 14 Introducción Usar el emulador Si no puede usar un dispositivo Android, una segunda opción es usar un emulador, el cual tiene la apariencia de una pantalla de teléfono móvil en la computadora y podrá ver cómo se ejecuta la aplicación. Muchas escuelas utilizan emuladores y ofrecen muy pocos dispositivos Android para las pruebas finales. Tendrá que instalar un software llamado aiStarter en las computadoras de la escuela. Para más información sobre el emulador, visite la siguiente dirección electrónica. http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/ setup-emulator.html Si no está seguro si debe usar AI Companion o el emulador, hable con los técnicos o con el administrador de la red de su escuela sobre las opciones con las que cuentan. Más información Existe mucha información en el sitio web de App Inventor. Soporte para maestros http://teach.appinventor.mit.edu/ Resolución de problemas de conexión http://appinventor.mit.edu/explore/ ai2/connection-help.html Documentos completos en línea http://appinventor.mit.edu/explore/ library.html En la siguiente URL, está disponible un documento para técnicos escolares al momento en que escriben. https://docs.google.com/document/ d/1GMXO_GoCRj3052Pg93dzEzJ5sXido9U 17Xrn6HYU6Xs/edit Verifique la conexión de App Inventor antes de usarla con los alumnos. En ocasiones, los ajustes de seguridad de la escuela, como el cortafuegos de internet, interfiere con el uso de los servicios en línea. Si tiene problemas al usar App Inventor por primera vez, hable con el responsable de Tecnologías de la Información. Prepararse para usar Python Python es un lenguaje de programación directo basado en textos. Se puede descargar de forma gratuita y es posible usarlo sin restricciones en cualquier computadora. Revise los ejercicios y actividades del libro del alumno de Secundaria internacional SM. Informática para que se sienta seguro al guiar a los alumnos en el aprendizaje de los conceptos básicos de Python. Para descargar una copia de Python, visite https://www.python.org Ahí verá enlaces desde donde podrá descargar los archivos necesarios para escribir y ejecutar los programas de Python. La URL que corresponde al momento de publicar este libro es https://www.python.org/downloads/ También puede usar este enlace para descargar e instalar Python en todas las computadoras del salón de clase. Versiones En el sitio web están disponibles varias versiones de Python. Los números de cada versión se actualizan constantemente; sin embargo, son mínimas las diferencias entre las versiones recientes, por lo tanto, no es importante cuál use, simplemente descargue la más actualizada, disponible en el sitio. Nota: existen diferencias importantes entre las versiones de Python que comienzan con “2” (por ejemplo, Python 2.3.1.) y las que empiezan con “3” (Python 3.4.4.). Este libro considera cualquiera de estas últimas versiones, no las primeras. Diferenciación y evaluación del aprendizaje El objetivo central de la serie Secundaria internacional SM. Informática es apoyar a una gran variedad de alumnos, incluso a quienes tienen problemas con el idioma inglés. Esto significa que la mayoría de los estudiantes completarán el plan de estudios si trabajan el contenido de los libros, también quiere decir que quienes se sientan más seguros y capaces ampliarán sus conocimientos y lo demostrarán gracias a las actividades adicionales y a su trabajo independiente. Puede evaluar el progreso de los alumnos si observa su trabajo durante las actividades de aprendizaje (“Ahora hazlo tú…”) en cada lección. Con las preguntas cortas de “Pruébate a ti mismo…” al final de cada lección puede confirmar el progreso de los alumnos y detectar a quienes trabajan a distintos niveles. Estas preguntas se distinguen y tienen códigos de color: las del panel azul son para el nivel básico; las del panel verde son adicionales. Es posible que algunos grupos, donde la mayoría de los alumnos tienen un nivel limitado del idioma inglés, pertenezcan a la categoría “requieren apoyo”. 15 Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica DESARROLLAR LA COMPRENSIÓN (alumnos que requieren apoyo). Algunos estudiantes necesitan varias sesiones para terminar una sola actividad o solo alcanzan algunos de los objetivos establecidos. Esto último es mejor que presionarlos a que acaben todas las tareas sin haberlas comprendido. Ayúdelos a terminar tantas actividades como sea posible; exhórtelos a que, por lo menos, terminen las preguntas básicas de la sección de prueba (“Pruébate a ti mismo…”). GARANTIZAR LA COMPRENSIÓN (la mayoría de los alumnos). La mayoría de los estudiantes terminan las actividades de cada lección en el tiempo apropiado y responden las preguntas de prueba que siguen. Esto es evidencia práctica y escrita del aprendizaje. Los que tienen un buen nivel del idioma inglés, trabajan con la guía de los libros, terminan sin problema las preguntas básicas e intentan responder las adicionales. AMPLIAR LA COMPRENSIÓN (alumnos más capaces). Los estudiantes que trabajan con más confianza llevan a cabo las actividades al seguir las instrucciones del libro y terminan las preguntas adicionales (“Si tienes tiempo…”) que se incluyen en cada lección. El modelo de respuestas a estas actividades aparece en las guías de lección a continuación. Los alumnos terminan sin problema las diez preguntas de prueba y las actividades de inicio y extensión en la revisión al final de cada capítulo. En esta sección, la prueba adicional le brinda la oportunidad de comprobar la capacidad de retención y los conocimientos de los alumnos, así como diferenciar sus logros. Se incluyen actividades prácticas de niveles principiante, intermedio y adicional; por lo que deberán llevar a cabo tantas actividades como les sea posible para demostrar su comprensión. Resumen para la diferenciación En una sesión normal en el salón de clases Actividades Pruebas cortas Revisión del tema Alumnos que necesitan apoyo o que tienen problemas de idioma inglés Terminarán parte del contenido de una lección.Necesitarán ayuda para terminar la actividad de aprendizaje. Intentarán resolver las preguntas básicas. Tratarán de llevar a cabo la prueba de fin de tema. Completarán la actividad básica. Mayoría de los estudiantes Cubrirá el contenido de aprendizaje y capacidades de una lección. Completará la actividad de aprendizaje de manera independiente. Puede completar la actividad adicional. Tratará de responder todas las preguntas, y todas o casi todas serán correctas. Responderá todas las preguntas de la prueba de fin de tema. Completará las actividades para principiantes e intermedios. Si tiene tiempo, comenzará la actividad adicional. Alumnos más capacitados Cubrirán toda la lección, incluso el contenido adicional relacionado con el trabajo ampliado. Pueden continuar con la siguiente lección. Completarán las actividades principales y adicionales. Responderán todas las preguntas de manera correcta. Responderán todas las preguntas de la prueba de fin de tema de manera correcta. Completarán todas las actividades. Cobertura del plan de estudios Este capítulo cubre todos los requisitos del plan de estudios de Informática; tales como... diseñar, usar y evaluar abstracciones informáticas que modelan el estado y el comportamiento de los problemas del mundo real y sistemas físicos. comprender varios algoritmos clave que reflejan el pensamiento computacional, es decir, unos de ordenamiento y otros de búsqueda. Este capítulo también cubre los requisitos principales de los Itinerarios Formativos de Computación en la Escuela (CAS). Una lista detallada de los requisitos exigidos se encuentra en las páginas 9 y 10 de este manual; entre ellos están... reconocer que existen diferentes algoritmos para el mismo problema, identificar similitudes y diferencias en situaciones, y usarlas para resolver problemas (reconocimiento de patrones), reconocer que algunos problemas comparten las mismas características y usan el mismo algoritmo para su solución. Para la extensión CAS, se tiene en cuenta... usar el razonamiento lógico para comparar la utilidad de algoritmos alternativos para el mismo problema. 16 1 Pensamiento computacional páginas 6 a 33 Preparación Antes de comenzar el tema, lea este capítulo en el libro del alumno. Asegúrese de que tanto los alumnos como usted comprenden las palabras clave y los conceptos que se presentan en este capítulo. Es conveniente elaborar una carpeta para cada alumno en la que puedan recopilar su trabajo escrito y evaluado de cada lección, así como los resultados de los ejercicios de la sección “Pruébate a ti mismo…”. Resultados del aprendizaje En esta unidad, los alumnos buscan algoritmos y los ordenan para diseñar un sistema de planificación de ruta (por ejemplo, un sistema de navegación satelital para un automóvil). Recibirán orientación, paso a paso, en cada parte de esta actividad. Se presentan cinco tipos de algoritmos: de búsqueda exhaustiva, de ordenamiento por inserción y de burbuja, además de los de búsqueda secuencial y binaria. Lo más importante es que apliquen sus capacidades informáticas en desarrollo para comprender un problema del mundo real, y elijan los algoritmos adecuados para resolver ese problema. Al terminar este capítulo, sabrán… ● usar el pensamiento computacional para resolver problemas y explicar su pensamiento a otras personas, ● usar un pseudocódigo para mostrar su pensamiento computacional, ● diseñar algoritmos de búsqueda exhaustiva, ● usar algoritmos de ordenamiento por inserción y de burbuja, ● usar algoritmos de búsqueda secuencial y binaria, ● escribir algoritmos de búsqueda como pseudocódigos, ● usar un algoritmo de búsqueda exhaustiva y uno voraz para encontrar la ruta más rápida. Los alumnos también desarrollarán su comprensión de los sistemas informáticos. Serán capaces de explicar… ● la definición de un modelo, ● las diferencias entre los distintos tipos de algoritmo, incluidas sus fortalezas y debilidades. Diseña un planificador de ruta Actividad fuera de línea La actividad fuera de línea presenta a los alumnos la idea principal del capítulo sin tener que usar computadoras; aproveche esta actividad para hablar del proyecto. Los alumnos eligen diez objetos pequeños en el salón de clase y los llevan a sus mesas. En parejas, se les pide que clasifiquen los objetos en una secuencia; por ejemplo, Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica 17 Resumen En esta lección, se revisarán las palabras clave y los conceptos que se presentaron en el capítulo 1, “Pensamiento computacional”, de Secundaria Internacional SM. Informática 1. Esta lección es una oportunidad para garantizar que los alumnos que no terminaron el libro de primer grado comprendan los fundamentos del pensamiento computacional. Los alumnos comenzarán el proyecto del capítulo descomponiendo el problema de una ruta de navegación. Resultados del aprendizaje Cuando los alumnos hayan terminado esta lección, sabrán… explicar su pensamiento computacional a otras personas, usar el pensamiento computacional para resolver problemas. Los alumnos más avanzados sabrán… considerar una variación más compleja del problema que se presenta en la lección. ¿Qué sé? páginas 8 a 111.1 pueden ordenarlos por su tamaño, de más pequeño a más grande; o por su densidad, del más pesado al más ligero. Después, se pide a los alumnos que clasifiquen los objetos en grupos; por ejemplo, pueden agruparlos por su uso y colocar todos los lápices y plumas juntos, y todas las reglas en un grupo; también pueden agruparlos por su tamaño. Hablemos de… Otra actividad que también puede llevar a cabo fuera de línea es el debate; úselo en cualquier momento para cambiar el ritmo de las lecciones y animar a los alumnos a que reflexionen sobre su aprendizaje. Aunque en el libro del alumno no se especifica una actividad para debate, exhorte a los alumnos para que expliquen entre ellos por qué decidieron colocar cada objeto en un grupo. Anímelos a que hablen y reflexionen en su proceso de pensamiento y toma de decisión; esta también es una oportunidad para practicar sus habilidades de lenguaje mientras exponen sus ideas. Incítelos a que comprendan y utilicen palabras como clasificar, ordenar, secuencia, patrón, elección, porque, conjunto, grupo, organizar y gestionar. Para algunos será difícil comprender la velocidad con la que ha cambiado la informática en los últimos 70 años. Utilice la sección “Hecho” para hablar sobre la rapidez con que la tecnología ha cambiado sus vidas. Pueden hablar de cómo han mejorado los dispositivos para juegos o las tecnologías móviles. Si tiene acceso a internet, muestre algunas imágenes de computadoras a lo largo de su historia, como en el sitio http://www.computerhistory.org/timeline/ computers/ Exhorte a los alumnos a que hablen de las imágenes; haga las siguientes preguntas. ● ¿Cuál es el tamaño de las computadoras? ● ¿Quién usa las computadoras? ● ¿Cuál es la potencia de las computadoras en las imágenes, comparada con la potencia de un teléfono móvil moderno? Nube de palabras La nube de palabras contiene todas las palabras clave que se resaltan y definen en la cápsula “Palabras clave” a lo largo de la lección. Las palabras clave para este capítulo son algoritmo, iteración, selección, pseudocódigo, abstracción, búsqueda exhaustiva, ordenamiento de burbuja, ordenamiento por inserción, algoritmo de ordenamiento, algoritmo de búsqueda binaria, algoritmo de búsqueda, algoritmo de búsqueda secuencial y algoritmo voraz. .................................................................................... 18 1 Pensamiento computacional Desarrollo del lenguaje La lección les recuerda a los alumnos que el pensamiento computacional ofrece un conjunto de herramientas que pueden usar para resolver problemas del mundo real. Para encontrar una solución, usarán un conjunto de reglas o instrucciones llamadasalgoritmos. Emplearán… ● la descomposición para dividir los problemas en partes más pequeñas y más fáciles de resolver, ● el reconocimiento de patrones para encontrar los patrones en un problema que ayuden a que la solución sea más efectiva, ● la selección para mostrar un paso en un algoritmo, cuando existe más de una ruta posible, ● la iteración para mostrar los pasos que se repiten en un algoritmo, ● los diagramas de flujo para representar su pensamiento computacional. Antes de la lección Asegúrese de estar familiarizado con las palabras y conceptos clave. Los alumnos trabajarán rápidamente con el material, y es posible que necesite explicar los términos conforme avance la lección. Las palabras clave para esta lección son algoritmo, iteración y selección. Estas se resaltan la primera vez que aparecen en el texto. Sus definiciones se incluyen en la cápsula “Palabras clave” al final de la lección. Es conveniente revisarlas antes de comenzar. Si desea jugar un juego en la sección “Aprende…” de esta lección, necesitará un sombrero, guantes y otras capas de ropa que sean apropiadas. Aprende… Usted guiará la primera parte de la lección. Asegúrese de que comprenden estas ideas; pídales que tomen notas. Utilice preguntas dirigidas para comprobar su comprensión. ● El pensamiento computacional es una manera de comprender un problema y encontrar la mejor solución posible. ● En el pensamiento computacional, los problemas se dividen en pasos más pequeños, esto se llama descomposición. ● La secuenciación, selección e iteración son las herramientas básicas más importantes que se usan para diseñar algoritmos. Explique a los alumnos la diferencia entre estos tres términos. Si los alumnos tienen problema para comprender la diferencia entre secuenciación, selección e iteración, proponga este juego. ● Pida que alguien sea voluntario. Explique que debe ponerse la ropa que usted le dará. ● Indique al grupo que sugiera una secuencia, u orden, en la que el voluntario se pondrá las prendas. Anímelos a que expliquen su razonamiento. Diga al voluntario que siga esta secuencia y que hable sobre las fortalezas y debilidades. ● Mencione que, por ejemplo, la clase solo dio instrucciones de que se pusiera un guante; la instrucción necesita una iteración para que se ponga los dos. ● Explique que, en cada paso, el voluntario podía escoger ponerse una u otra prenda; pero debió seleccionar la más razonable. ¿Cómo…? En la segunda parte de la lección, los estudiantes completarán el ejercicio y usted los orientará. Esta parte de la lección modela la forma en que se desarrollan los diagramas de flujo. Ellos trabajarán en clase para crear un diagrama de flujo de un robot que clava un clavo en un pedazo de madera con un martillo. Quizá prefiera hacer esto antes de que observen el ejemplo en el libro del alumno. Compare el diagrama de flujo que crearon con el que está en el libro. Resalte estos puntos importantes del ejemplo del diagrama de flujo. ● Inicio y fin: pregunte qué sucedería si se omitieran estos pasos en la secuencia. El programa no iniciaría o no terminaría. ● La selección se muestra en un punto de decisión, donde se hace la pregunta: “¿El clavo está bien clavado en la madera?”. Existen dos respuestas posibles: si el clavo no está bien clavado, el algoritmo hace una iteración, o un bucle, al paso 2. Esto hace que el martillo golpee el clavo de nuevo. Si el clavo está completamente clavado, el algoritmo puede terminar. ● El algoritmo finaliza cuando el clavo está completamente clavado. Ahora hazlo tú… Los alumnos iniciarán con el proyecto del capítulo, que consiste en diseñar un sistema de rutas de navegación basado en los procesos del pensamiento computacional. El proyecto empieza con un mapa sencillo; ellos deben descomponer el problema de planificación de una ruta desde el punto A hasta el punto C en el mapa. Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica 19 Resumen En esta lección se presenta el concepto pseudocódigo; no se refiere a un lenguaje de programación, sino a una forma diferente de mostrar el pensamiento computacional, y comunicarlo a otras personas. El pseudocódigo se utiliza ampliamente en la vida real, por ejemplo, lo usan los ingenieros de programas y científicos informáticos. Esta lección brinda fundamentos importantes. Durante la lección tendrán la oportunidad de comparar los diagramas de flujo y los pseudocódigos; después usarán su conocimiento en el problema del sistema de ruta de navegación. Resultados del aprendizaje Cuando los alumnos hayan terminado esta lección, sabrán… usar pseudocódigos para mostrar su pensamiento computacional. Los alumnos más avanzados sabrán… comparar el uso de los pseudocódigos y los diagramas de flujo, y considerar sus preferencias personales. Usa pseudocódigos páginas 12 a 151.2 .................................................................................... El libro del alumno proporciona un conjunto de preguntas simples que los alumnos pueden usar para descomponer el problema. ● ¿Cuántos puntos hay en el mapa? Respuesta: hay cuatro puntos en el mapa. Asegúrese de que no consideren todos los puntos de referencia o las ubicaciones que tienen nombre en el mapa como puntos de la ruta. ● ¿Cuántas rutas puedes ver entre el punto A y el punto C? Respuesta: la mayoría de los alumnos deberán identificar dos rutas. La actividad también exhorta a los alumnos a que hablen entre ellos sobre sus descomposiciones. Esta es una oportunidad para que hagan comentarios útiles de su pensamiento computacional. Criterios de éxito: identifican todos los puntos del mapa y empiezan a reconocer las rutas. Si tienes tiempo… La actividad adicional pide a los más avanzados que piensen qué sucedería si caminaran del punto A al punto C en el mapa, en lugar de manejar. Criterios de éxito: se dan cuenta de que pueden caminar directamente del punto A al punto C sin intersecar ningún otro punto, a través de la Alameda Central. Hable de la importancia de comprender el contexto de los problemas usando el pensamiento computacional. Pruébate a ti mismo… PREGUNTAS BÁSICAS 1 ¿Qué es un bucle? Respuesta: un bucle significa regresar al paso anterior. 2 ¿En qué estructura o herramienta se usa un bucle? Respuesta: iteración. PREGUNTAS ADICIONALES Haz un diagrama de flujo de una acción cotidiana, como lavarte los dientes, vestirte o acostarte. 3 Si usaste un bucle en tu diagrama de flujo, dibuja una flecha hacia él y etiquétala. Respuesta: puede ver un bucle en el diagrama de flujo en cualquier actividad en la que se repite un paso o acción. Para los ejemplos sugeridos, puede usar un bucle en una actividad como cepillarse el cabello o los dientes, o ponerse los dos calcetines o zapatos. Los alumnos más avanzados incluirán una descomposición, así como un diagrama de flujo, sin que se los pida. Quienes hagan esta actividad, recibirán puntos adicionales. 4 Si no usaste un bucle, escribe una oración que explique por qué no necesitas un bucle en el diagrama de flujo. Respuesta: no hay acciones o pasos repetidos en el problema. 20 1 Pensamiento computacional Desarrollo del lenguaje La palabra clave de esta lección es pseudocódigo. Se trata de vocabulario técnico especializado, y la mayoría de los alumnos no estarán familiarizados con el término, sin importar sus antecedentes lingüísticos. Asegúrese de explicar bien la palabra durante la lección. Como se explica en la cápsula “Hecho” al final de la lección, la palabra pseudocódigo está formada de dos palabras: pseudo y código. Pseudo proviene del griego y significa falso o engañoso. Un pseudocódigo es un código falso; una manera de describir algoritmos. Los alumnos usarán pseudocódigos para mostrar su pensamiento computacional de un programa, así como la resolución de problemas. Antes de la lección Practique la lección con anticipación para adquirir confianza cuando lalleve a cabo. Para ayudarlos, prepare tiras de papel o cartulina con las líneas de pseudocódigo que aparecen en la actividad “Ahora hazlo tú…”. Ellos podrán volver a organizarlas en el orden correcto. Aprende… Usted guiará la primera parte de la lección. Asegúrese de que comprenden estas ideas con preguntas específicas. ● Pseudocódigo: un pseudocódigo utiliza palabras en lugar de un diagrama para describir algoritmos, mostrar la planificación y la resolución de problemas, y mostrar varias soluciones posibles al problema. ● Los alumnos deben saber cómo usar un pseudocódigo: a medida que se sienten más confiados, es posible que prefieran usar diagramas de flujo. ● Algoritmo que cumple su propósito: un algoritmo que cumple su propósito está descompuesto, es eficiente, correcto y elegante. ● En general, un pseudocódigo no incluye artículos (un, el, la). ¿Cómo…? En la segunda parte de la lección, los alumnos completarán el ejercicio y usted los orientará. En la primera parte, deben pensar en los diagramas de flujo que crearon en la lección 1.1, donde un robot clava un clavo en un pedazo de madera con un martillo. Después, se les enseña cómo reproducir el mismo algoritmo con un pseudocódigo. Se dan dos ejemplos: el primero es sencillo y el segundo añade una instrucción de salida para que el algoritmo sea más completo. Haga énfasis en los siguientes puntos. ● Usamos las indentaciones para mostrar subtareas o instrucciones que están dentro del algoritmo. Indentar significa “incluir un espacio en blanco antes de empezar una línea” por ejemplo: REPEAT Golpea el clavo con el martillo ● Usamos REPEAT para indicar un bucle en el algoritmo. El bucle está indentado. ● En la serie Secundaria Internacional SM. Informática ponemos los constructores de programación en mayúsculas. Estos son FOR, IF, INPUT, OUTPUT, REPEAT, SET, STORE, THEN, UNTIL, WHILE, DEFINE y RETURN, sin embargo, un pseudocódigo no sigue una sintaxis estricta; cada programador tiene un estilo diferente para escribir un pseudocódigo. Por lo tanto, no se debe llamar la atención de los estudiantes si usan las mayúsculas de manera diferente. ● Señale que en el libro del alumno la salida se muestra entre comillas. Ahora hazlo tú… La mayoría de los alumnos serán capaces de resolver la actividad de aprendizaje, en la que deben escribir un pseudocódigo que indique cómo moverse en una ruta que comienza y termina en el punto A del mapa. Algunos necesitarán ayuda para usar las palabras correctas con el fin de proporcionar las instrucciones. Utilice con ellos las tiras de papel o cartulina que preparó previamente, con las oraciones en pseudocódigo. Pida que vuelvan a organizar el pseudocódigo en el orden correcto. Criterios de éxito: hay muchas respuestas posibles. Este es un ejemplo del algoritmo que pueden crear: Inicio REPEAT Manejar al siguiente punto IF regresa a A THEN fin Regresar a REPEAT Si tienes tiempo… Los alumnos más avanzados deben trabajar con un compañero para discutir si prefieren usar un pseudocódigo o un diagrama de flujo para mostrar su pensamiento computacional y justificar su preferencia. Criterios de éxito: hablarán de las fortalezas y debilidades de las dos notaciones estructuradas. Por ejemplo, observarán que el pseudocódigo se escribe más rápido, mientras que los diagramas de flujo muestran más detalles. Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica 21 Resultados del aprendizaje Cuando los alumnos hayan terminado esta lección, sabrán… diseñar un algoritmo de búsqueda exhaustiva. Los alumnos más avanzados sabrán… pensar las fortalezas y debilidades de los algoritmos de búsqueda exhaustiva. Algoritmos de búsqueda exhaustiva páginas 16 a 191.3 .................................................................................... Pruébate a ti mismo… PREGUNTAS BÁSICAS 1 Define con tus palabras un pseudocódigo. Respuesta: la mayoría de las respuestas deberán indicar que los alumnos entienden que los pseudocódigos no son un lenguaje de programación, sino una manera de describir algoritmos y de mostrar nuestro pensamiento computacional. 2 ¿Cómo mostrarías un bucle en un pseudocódigo? Respuesta: un pseudocódigo puede ser cualquier cosa que quieran usar para mostrar lo que piensan; pueden usar las palabras como FOR, WHILE o REPEAT para mostrar los bucles en un algoritmo, y deben estar indentadas. PREGUNTAS ADICIONALES 3 Completa la oración: “Los diagramas de flujo usan diagramas para representar un algoritmo. Los pseudocódigos usan ____ para representar un algoritmo”. Respuesta: palabras. 4 Crea un algoritmo corto en pseudocódigo que muestre cómo cortar una manzana. Respuesta: varias respuestas son posibles. Este es un ejemplo del tipo de algoritmo que pueden crear. Hacer el primer corte en la manzana no es esencial para el pseudocódigo, pero los animará a pensar cada paso del algoritmo. Inicio Hacer el primer corte en la manzana REPEAT Escoger el pedazo más grande Cortar el pedazo más grande ¿Todos los pedazos son lo suficientemente pequeños? THEN fin Regresar a REPEAT Resumen Los alumnos que terminaron las lecciones 1.1 y 1.2 comprenderán los conceptos básicos del pensamiento computacional; también podrán usar pseudocódigos simples. En esta lección, aplicarán su comprensión a un tipo particular de algoritmo que se llama de búsqueda exhaustiva. Se explica la abstracción como una manera de mostrar los problemas de forma clara. Los estudiantes usan la abstracción y la búsqueda exhaustiva en su sistema de ruta de navegación. Desarrollo del lenguaje Hay dos palabras clave en esta lección. Abstracción, que consiste en omitir los detalles innecesarios para ayudarnos a ver y comprender los problemas de manera más clara y así dar mejores soluciones que cumplan con su propósito. La abstracción es una herramienta muy útil del pensamiento para varios aspectos de la vida, y es importante en el pensamiento computacional. Por otro lado, los algoritmos de búsqueda exhaustiva están relacionados con la palabra exhausto, que significa “completamente agotado” o “no tener lo necesario para estar en buen estado”. En informática, este tipo de algoritmo de búsqueda agota todas las posibles soluciones a un problema, y comprueba si cada solución es viable. Antes de la lección Asegúrese de estar familiarizado con los conceptos abstracción y algoritmos de búsqueda exhaustiva; y de comprender los mapas del libro del alumno que se usan para explicar la abstracción y las búsquedas exhaustivas 22 1 Pensamiento computacional en la sección “¿Cómo…?” de esta lección. Esté preparado para crear nuevas rutas y con el tiempo necesario para reforzar el aprendizaje, en caso de que los alumnos tengan problemas con la actividad. Aprende… Usted guiará la primera parte de la lección. Asegúrese su comprensión con preguntas específicas. ● Abstracción: la usamos para omitir los detalles innecesarios del mapa. En esta versión del problema, no necesitamos saber los nombres de las calles, parques o lugares importantes; podemos mostrar el problema abstracto de una manera simple, que cualquiera pueda entender. Exhorte a los alumnos a que comparen las dos abstracciones de las páginas 16 y 17; pregunte qué tienen en común ambos diagramas y en qué son diferentes. ● Búsqueda exhaustiva: un algoritmo de búsqueda se usa para encontrar los datos que necesitamos para resolver el problema. El algoritmo consiste en que podemos instruir a la computadora para que busque rápidamente en grandes cantidades de datos. Existen diversos tipos de algoritmos de búsqueda, el exhaustivo es uno de ellos; este encuentra todas las soluciones posibles a un problema, y comprueba si cada una de ellas es viable. ¿Cómo…? En la segunda parte de la lección, los alumnos completarán el ejercicio y usted los orientará. ● Dibuja una abstracción más complicada: las distintas rutas posibles que aparecen en elmapa son ahora más complicadas; hay más rutas y se presenta la idea de aumentar el tiempo en minutos. Ahora, los estudiantes pueden buscar la ruta más rápida entre los puntos. Si tienen dificultad con la información adicional, cree una nueva ruta con ellos sobre el mapa; considere el tiempo en minutos y vuelva a analizar el proceso para reforzar la comprensión. ● Algoritmo de búsqueda exhaustiva: con ayuda de la abstracción, muestre cómo escribir todas las rutas posibles del punto A al punto C. Lo más lógico es comenzar en el punto A. Aclare lo siguiente. ❍ Podemos ir del punto A a los puntos B y F. Esto se escribe AB o AF. ❍ Desde AB podemos ir a ABC o ABE. ❍ En ABC llegamos a nuestro destino. ❍ Desde ABE podemos ir a ABEF (lo que nos regresaría al punto A sin que se resuelva el problema) o ABED, y luego ABEDC para llegar a nuestro destino. Si no entienden, utilice otro ejemplo, como viajar del punto A al punto E. Ahora presente el tiempo en minutos. Explique que desde el punto A hasta el punto B pasan tres minutos; del B al C son cinco minutos. Esto significa que viajar del A al C nos toma 3 + 5 minutos (ocho minutos) en total. Si los alumnos no comprenden, utilice otro ejemplo. Ahora hazlo tú… Solicite que usen un algoritmo exhaustivo para responder preguntas sobre el mapa. Pueden usar los mismos minutos que trabajaron en el ejercicio “¿Cómo…?”. Criterios de éxito: ● Calcular el algoritmo de búsqueda exhaustiva para ir del punto A al punto D. Respuesta: los resultados del algoritmo son ABCD ABED AFED AFEBCD ● ¿Cuál es la ruta (o rutas) más rápida? Respuesta: ABED (6 + 3 + 4 = 13 minutos) ● ¿Cuál es la ruta (o rutas) más lenta? Respuesta: AFEBCD (9 + 1 + 3 + 5 + 5 = 23 minutos) ● ¿Qué rutas tomará el conductor después del palacio de Buckingham? Respuesta: AFGD, AFED y AFEBCD Si tienes tiempo… Los alumnos más avanzados deben hacer una lista de las fortalezas y debilidades de los algoritmos exhaustivos. Criterios de éxito: ● Fortalezas: los algoritmos exhaustivos pueden ser simples; se usan en muchos ámbitos y son minuciosos. ● Debilidades: los algoritmos exhaustivos pueden no ser eficientes, porque consideran todas las soluciones posibles, y esto hace que sean lentos. Pruébate a ti mismo… PREGUNTAS BÁSICAS 1 ¿Qué es la abstracción? ¿Por qué es útil en el pensamiento computacional? Respuesta: abstracción significa omitir los detalles innecesarios para ver y comprender los problemas de manera más clara, lo que nos ayuda a dar mejores soluciones que cumplan su propósito. Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica 23 Resultados del aprendizaje Cuando hayan terminado esta lección, sabrán… usar los algoritmos de ordenamiento por inserción y de burbuja. Los alumnos más avanzados sabrán… explorar otros dos algoritmos de ordenamiento. Algoritmos de ordenamiento páginas 20 a 231.4 .................................................................................... Resumen En la lección 1.3, aprendieron un tipo de algoritmo de búsqueda. En esta lección aprenderán dos tipos de algoritmos de ordenamiento; clasificarán varios sitios famosos de México para practicar sus aptitudes y reforzar su comprensión. Después, aplicarán sus conocimientos para crear una lista para su sistema de ruta de navegación. Desarrollo del lenguaje Al final de la lección, los alumnos deberán estar familiarizados con las palabras ordenar y algoritmo de ordenamiento. Ordenar consiste en arreglar los elementos en un orden o grupo particular. Existen varios tipos diferentes de algoritmos de ordenamientos; sus nombres les darán una idea de cómo funcionan. Haga énfasis en los nombres durante la lección. ● Los algoritmos de ordenamiento por inserción “insertan” elementos en una lista, uno por uno, para obtener una lista ordenada. ● Los algoritmos de ordenamiento de burbuja comparan elementos de una lista y luego los modifican en el orden correcto. Los elementos apropiados forman una “burbuja” en su ubicación dentro de la lista. Antes de la lección Asegúrese de estar familiarizado con la forma en que funcionan los algoritmos de ordenamiento por inserción y de burbuja. El ordenamiento por inserción se representa como formaciones de danza en muchos videos de YouTube. Si es apropiado para su clase, tenga los videos listos para mostrarlos durante la sección “¿Cómo…?” en esta lección. https://www.youtube.com/ watch?v=ROalU37913U https://www.youtube.com/ watch?v=1yZQPjUT5B4 Si estos videos no están disponibles, busque alternativas como “video de danza de ordenamiento por inserción” o “video de danza de ordenamiento de burbuja” en el navegador. Aprende… Usted guiará la primera parte de la lección. Asegúrese de que comprenden estas ideas; pídales que tomen notas. Puede usar preguntas dirigidas para comprobar su comprensión. 2 Usa este mapa para crear una ruta que tenga al menos tres pasos. Crea una abstracción de la ruta y asigna a cada paso un número en minutos. Respuesta: los alumnos crearán muchas rutas distintas. Las abstracciones deberán tener un formato rectangular o cuadrado similar a los que se trabajaron durante la lección. Deberán asignar minutos y colocar los números en las abstracciones. PREGUNTAS ADICIONALES 3 Dale tu mapa a un compañero y pídele que use un algoritmo de búsqueda exhaustiva para ir de un punto a otro. Respuesta: deben usar los mismos formatos de letras que los que usaron en la lección para identificar las rutas posibles. 4 Revisa el trabajo de tu compañero. ¿Sus respuestas son correctas? Respuesta: esta es una oportunidad para ayudarlos a desarrollar sus habilidades para hacer comentarios. 24 1 Pensamiento computacional ● Los algoritmos de ordenamiento colocan los elementos en listas ordenadas correctamente. Las listas pueden estar en orden alfabético o numérico. Los programas se ejecutan más fácilmente cuando las listas están ordenadas. También es más sencillo implementar un algoritmo de búsqueda. ● Existen distintos tipos de algoritmos de ordenamiento. ● Un tipo de algoritmo de ordenamiento es por inserción; en este insertamos elementos en la lista en el orden correcto. ● Otro tipo de algoritmo de ordenamiento es el de burbuja; aquí comparamos e intercambiamos elementos de la lista hasta que queden en el orden correcto. ¿Cómo…? En la segunda parte de la lección, los estudiantes deben completar un ejercicio con su ayuda. Esta parte de la lección demuestra cómo hacer una inserción alfabética y un ordenamiento de burbuja. Esta es una oportunidad para mostrar los videos de danza de YouTube (que se mencionaron en la sección “Antes de la lección”). Los videos le pueden ayudar a presentar el concepto ordenamiento de inserción de otra manera. Ordenamiento por inserción Primero, deben hacer un ordenamiento por inserción. Es posible explicar el término orden alfabético. Los alumnos empiezan colocando el Palacio de Bellas Artes y el Museo Nacional de Arte en el orden correcto. Después, eligen cada nombre en la lista y lo colocan en el lugar correcto; así continúan hasta que todos los nombres están en orden alfabético. Ordenamiento de burbuja Deben hacer un ordenamiento de burbuja usando la misma lista de nombres. Comparan pares de nombres, los intercambian si es necesario y luego continúan con el siguiente par; llevan a cabo esta acción hasta que todos los nombres están en orden alfabético. El proceso completo es el siguiente. ● La lista no ordenada es Palacio de Bellas Artes, Museo Nacional de Arte, Torre Latinoamericana, Palacio Postal, Hemiciclo a Juárez, Casa de los Azulejos. ● Comparamos los primeros dos nombres: Palacio de Bellas Artes va después de Museo Nacional de Arte; intercambiamos estos nombres y la lista queda así: Museo Nacional de Arte, Palacio de Bellas Artes, Torre Latinoamericana, Palacio Postal, Hemiciclo a Juárez, Casa de los Azulejos. ● Comparamos el siguiente par (Palacio de Bellas Artesy Torre Latinoamericana). P es anterior a T, así que se quedan como están. ● Comparamos el siguiente par (Torre Latinoamericana y Palacio Postal). P va antes que T, así que intercambiamos los nombres. Ahora, la lista queda así: Museo Nacional de Arte, Palacio de Bellas Artes, Palacio Postal, Torre Latinoamericana, Hemiciclo a Juárez, Casa de los Azulejos. ● Comparamos el siguiente par (Torre Latinoamericana y Hemiciclo a Juárez); H va antes que T, así que intercambiamos estos nombres: Museo Nacional de Arte, Palacio de Bellas Artes, Palacio Postal, Hemiciclo a Juárez, Torre Latinoamericana, Casa de los Azulejos. ● Ahora comparamos el último par (Torre Latinoamericana y Casa de los Azulejos); C va antes que la T, así que intercambiamos: Museo Nacional de Arte, Palacio de Bellas Artes, Palacio Postal, Hemiciclo a Juárez, Casa de los Azulejos, Torre Latinoamericana. Hasta aquí, la lista todavía no está ordenada. Si tiene tiempo, revise la lista de nuevo para asegurarse de que todos los nombres están en el orden correcto. Un ordenamiento de burbuja recorrerá la lista una y otra vez hasta que esté correcta. Ahora hazlo tú… La mayoría de los alumnos entienden ahora la diferencia entre el ordenamiento por inserción y de burbuja; deben ser capaces de efectuar los ejercicios. Criterios de éxito: el primer ejercicio pide que comparen las ventajas y desventajas de dos tipos de algoritmo de ordenamiento. Las respuestas pueden incluir lo siguiente. Ventajas Desventajas Inserción Son fáciles de comprender. Son minuciosos. Permiten agregar fácilmente nuevos elementos a la lista. Toma mucho tiempo escribir cada paso. Burbuja Son fáciles de comprender. Son minuciosos. Son más lentas que la inserción. No es fácil agregar nuevos elementos a la lista. En el segundo ejercicio deben organizar los elementos en una lista ordenada por orden alfabético o numérico. Los estudiantes pueden usar cualquier tipo de algoritmo de ordenamiento que elijan. Secundaria internacional SM. Informática 2. Guía didáctica 25 Resultados del aprendizaje Cuando los alumnos hayan terminado esta lección, sabrán… usar algoritmos de búsqueda secuencial y binaria, escribir algoritmos de búsqueda como pseudocódigos. Los alumnos más avanzados sabrán… explorar otros algoritmos de búsqueda. Más algoritmos de búsqueda páginas 24 a 271.5 .................................................................................... Criterios de éxito: la lista alfabética debe tener el siguiente aspecto: A a B, A a F, B a C, B a E, C a D, E a D, F a E, F a G, G a D La lista numérica debe verse así: F a E = 1 minuto, G a D = 2 minutos, B a E = 3 minutos, F a G = 3 minutos, E a D = 4 minutos, B a C = 5 minutos, C a D = 5 minutos, A a B = 6 minutos, A a F = 9 minutos Si tienes tiempo… Los alumnos más avanzados pueden usar internet para buscar otros dos algoritmos de ordenamiento; pueden utilizar el sitio web https://www.ecured.cu/. Criterios de éxito: encuentran el ordenamiento por cubetas, por mezcla o rápido. Pruébate a ti mismo… PREGUNTAS BÁSICAS 1 Con tus palabras, explica cómo funciona cada algoritmo: de ordenamiento por inserción y de burbuja. Respuestas: por inserción, los alumnos deben escribir cómo se insertan elementos en una lista. Por burbuja, deben escribir cómo comparar pares de elementos e intercambiarlos cuando es necesario, hasta ordenar la lista. 2 ¿Por qué los algoritmos de ordenamiento son importantes en informática? Respuesta: porque colocan elementos de datos en una lista ordenada. Los programas informáticos se pueden ejecutar más fácilmente cuando se usan algoritmos de ordenamiento; es más fácil buscar un elemento en una lista ordenada. PREGUNTAS ADICIONALES 3 Mira estas seis imágenes de un autobús. Usa un ordenamiento de inserción para ordenarlas de la menor a la mayor. Respuesta: e, d, a, b, c, f. 4 Usa el ordenamiento de burbuja para colocar estos autobuses en orden, del más grande al más pequeño. Respuesta: f, c, b, a, d, e. Resumen Los diferentes elementos de las lecciones anteriores se concentran en esta lección. En la lección 1.3, aprendieron los algoritmos de búsqueda exhaustiva. Esta lección presenta dos algoritmos más de búsqueda; también utilizan su conocimiento de distintos tipos de algoritmo y de pseudocódigos para resolver el problema de la ruta de navegación. Desarrollo del lenguaje Existen muchos tipos diferentes de algoritmos de búsqueda; sus nombres darán una pista a los alumnos acerca de cómo funciona el algoritmo. Haga énfasis en los nombres de los algoritmos durante la lección. ● Los algoritmos de búsqueda binaria dividen una lista ordenada a la mitad, de manera reiterada, hasta encontrar el elemento. Se le llama binaria porque se divide en dos constantemente, y es el sistema numérico base 2. 26 1 Pensamiento computacional ● Los algoritmos de búsqueda secuencial consideran uno por uno cada elemento de una lista, hasta encontrarlo. Búsqueda secuencial hace referencia a la palabra secuencia, que consiste en que los elementos están uno detrás de otro. Antes de la lección Asegúrese de estar familiarizado con los algoritmos de búsqueda binaria y secuencial. Aprende… Usted guiará la primera parte de la lección. Asegúrese de que los alumnos comprenden estas ideas; pídales que tomen notas. Puede usar preguntas dirigidas para comprobar su comprensión. ● Algoritmos de búsqueda: se usan en cualquier problema en el que la computadora necesita encontrar algo. Por ejemplo, en el problema del sistema de rutas de navegación necesitamos encontrar un sitio o dirección entre miles de nombres de calles. Debemos hallar una buena ruta desde nuestra posición actual hasta ese punto. Hay muchos tipos diferentes de algoritmos de búsqueda; en esta lección, aprenderán la búsqueda secuencial y la binaria. ● Con frecuencia, los programadores usan un guion bajo para unir dos palabras en un pseudocódigo. Esto se debe a que los lenguajes de programación no permiten espacios en los nombres de las variables. Observe que en el libro del alumno se usan guiones bajos por esta razón. ● Preguntas que los alumnos deben considerar: “¿Qué otros problemas se pueden resolver con un algoritmo de búsqueda?” Algunos ejemplos de respuestas: encontrar sitios web en un navegador de internet, encontrar errores en un programa, encontrar información de un cliente que usa una tienda en línea. ¿Cómo…? En la segunda parte de la lección, deben completar un ejercicio con su ayuda. Queremos que la computadora busque un criterio (singular) o criterios (plural). En el ejemplo, el nombre de la calle, “Paseo de la Reforma” es el criterio. Búsqueda secuencial: la computadora explora la lista, un elemento tras otro, y comprueba si el elemento corresponde al criterio. El ejemplo explica cómo una búsqueda secuencial puede escribirse en un pseudocódigo. Señale que… ● la primera línea define qué proceso o procedimiento se usará para el programa. ● el bucle FOR está indentado, ● RETURN finaliza el procedimiento. Búsqueda binaria: proponga un juego que refuerce la comprensión de los alumnos de la búsqueda binaria. Pida a un voluntario que pase al frente de la clase y piense un número entre 0 y 100; no debe mencionar el número. El resto de la clase debe adivinar el número con el menor número de preguntas posibles. Después de cada pregunta, el voluntario debe decir si el número es muy alto o muy bajo. Aclare que, si su primera pregunta es 50, deben eliminar la mitad de la lista que no es importante para adivinar el número. Después pueden decir 25 o 75, y así sucesivamente hasta identificar el número correcto. Ahora hazlo tú… La mayoría de los alumnos entienden ahora la diferencia entre una búsqueda secuencial y una binaria. Deben ser capaces de efectuar la actividad. Criterios de éxito: la primera parte de la actividad pide que comparen las ventajas y las desventajas de ambos tipos de algoritmo de búsqueda.
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