Of K . B IS fici ucc BN na e 97 d lli 8- el L. C 88 Co e -4 d sar 72 in et -3 g ti 63 4 1- -5 8
Questo volume, sprovvisto del talloncino a fronte (o opportunamente punzonato o altrimenti contrassegnato), è da considerarsi copia di SAGGIO-CAMPIONE G RATUITO, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati: art. 17, c. 2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26-10-1972, n° 633, art. 2 lett. d). Esente da bolla di accompagnamento (D.P.R. 6-10-1978, n° 627, art.4. n° 6).
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• costituiscono un utile strumento per lo sviluppo del Pensiero computazionale e della logica; •p revedono un percorso graduale che mira alla padronanza delle competenze relative al Coding;
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I quaderni operativi Officina del Coding:
• propongono attività collegate alle discipline curricolari e alla Cittadinanza Digitale; • sono in linea con le direttive del Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD).
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FARE CODING CON LE MATERIE SCOLASTICHE!
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© 2020 Raffaello Libri S.p.A. Via dell’Industria, 21 60037 - Monte San Vito (AN) www.grupporaffaello.it - info@grupporaffaello.it Ristampa: 5 4 3 2 1 0
2025 2024 2023 2022 2021 2020
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Coding: Scratch è un progetto del Lifelong Kindergarten Group dei Media Lab del MIT. È disponibile gratuitamente su scratch.mit.edu. Tutti i diritti riservati. È vietata la riproduzione dell’opera o di parti di essa con qualsiasi mezzo compresa stampa, fotocopia, microfilm e memorizzazione elettronica se non espressamente autorizzate dal titolare del copyright. L’Editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare, nonché per eventuali omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.
X5KP5B
INDICE - CLASSE QUARTA PRECODING Che cosa significa programmare? L’elaborazione delle informazioni
CICLI E CONDIZIONI 2 3
IL CODICE BINARIO La numerazione binaria Allenamento... binario Dentro il sistema... binario Dal codice alle lettere Dal codice binario alla pixel art
COORDINATE CARTESIANE 4 5 6 7 8
CODICI E DECODIFICHE Ora programmo io! Pixel art a colori Comandi colorati
10 11 12
ALGORITMI DI MOVIMENTO La biglia nel labirinto La biglia nel reticolo Algoritmi per telecomandi Gli algoritmi quotidiani Il diagramma di flusso Le istruzioni Programmare con i blocchi
I cicli 21 Condizioni 22
14 15 16 17 18 19 20
La mappa del tesoro Che cos’è il piano cartesiano Dal piano cartesiano...
23 24 26
CODING CON SCRATCH ... al mondo di Scratch Le coordinate in Scratch Scratch: i blocchi Scratch: gli sfondi Scratch: iniziamo a programmare Gli auguri di natale: la cartolina animata
27 28 29 30 31 36
EDUCAZIONE ALLA CITTADINANZA DIGITALE Regole da rispettare
42
Cerca le icone e scarica i progetti Scratch
CLASSE QUARTA
1
Precoding
CHE COSA SIGNIFICA PROGRAMMARE? Programmare è come scrivere una ricetta: bisogna fornire una serie di istruzioni da seguire passo dopo passo per raggiungere il risultato desiderato. Ogni computer riceve i dati che servono a programmarlo da un ingresso (input) e, dopo averli elaborati in base a un programma prestabilito, li restituisce in uscita (output), trasformati in risultati. Che cos’è un programma? È un insieme ordinato di istruzioni che un computer deve aver memorizzato per poter svolgere una qualsiasi attività. L'attività che consiste nella scrittura del codice di istruzioni si chiama programmazione. L'insieme di tutti i programmi che si trovano all’interno di un computer e lo fanno funzionare viene indicato con il termine inglese software, mentre l’apparecchiatura fisica si chiama hardware.
SFIDA La programmazione può essere un gioco divertente, e lo si può fare anche unplugged, ovvero senza computer, perché programmare è innanzitutto un modo di ragionare, ma per ottenere un buon risultato è necessario un buon allenamento! Siete pronti? 2
CLASSE QUARTA
Precoding
L'ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI I computer sono formati da un insieme di circuiti e obbediscono ai comandi sulla base di due stati: acceso (c'è carica) o spento (non c'è carica), proprio come le lampadine! I due stati corrispondono rispettivamente ai valori 1 e 0: il passaggio di corrente è caratterizzato dal numero 1, mentre la mancanza di corrente è rappresentata con lo 0. Il computer funziona grazie a un sistema basato sui soli numeri 1 e 0, chiamato sistema di numerazione binario. In questo tipo di codifica, tutte le informazioni inviate al computer sono interpretate dalla macchina in lunghe sequenze di 0 e 1. Ogni cifra corrisponde a un bit (binary digit), l’unità minima del sistema binario.
3 Risolvi il cruci-PC. Verticali 1. Sistema di numerazione. 2. Numero che rappresenta il passaggio di corrente. 3. Restituzione di dati. 4. Parte fisica di un computer. 5. Numero che rappresenta la mancanza di corrente.
4 1 2
5
6
Orizzontali 6. Immissione di dati. 7. L’insieme di tutti i programmi che fanno funzionare un computer. 8. Unità minima del sistema di numerazione binario.
7
8
Soluzioni: 1. binario; 2. uno; 3. output; 4. hardware; 5. zero; 6. input; 7. software; 8. bit.
CLASSE QUARTA
3
Il codice binario
LA NUMERAZIONE BINARIA Ora sai che i computer rappresentano e trasmettono i dati come sequenze di 0 e 1. Proviamo a familiarizzare con la numerazione del sistema binario, rappresentandolo come una serie di carte poste in sequenza. La sequenza si legge da destra verso sinistra. Osserva, rifletti e completa.
Se osservi con attenzione la sequenza vedrai che ogni carta rappresenta un numero di lampadine doppio rispetto alla precedente. Quale sarà il numero di lampadine di un’ulteriore carta, posta a sinistra?
• La carta successiva avrà ....................... lampadine. • E quella dopo ancora? ...................... lampadine. Copriamo le prime due carte (sempre partendo da destra) e usiamo le carte scoperte per rappresentare i numeri nel sistema decimale: è molto semplice, basta contare le lampadine di ciascuna carta e sommarle.
Abbiamo ottenuto il numero 12 in base 10 e si scrive 12(10)
Adesso convertiamo il numero 12(10) in numerazione binaria. Poiché il sistema binario usa solo due cifre, la carta visibile si rappresenta con 1 e la carta coperta, cioè col dorso bianco, si rappresenta con 0. Il sistema binario utilizza la base 2. Leggendo la sequenza di “acceso” e “spento”, il numero 12(10) corrisponde al numero binario 1100 in base 2. 12(10)= Numero binario 1100(2)
4
CLASSE QUARTA
1
1
0
0
Il codice binario
ALLENAMENTO... BINARIO Osserva e completa.
11(10)= Numero binario ...............(2)
1
0
1
1
......(10)= Numero binario ............(2)
......
......
......
......
......
......(10)= Numero binario ............(2)
......
......
......
......
......
......(10)= Numero binario ............(2)
......
......
......
......
......
CLASSE QUARTA
5
Il codice binario
DENTRO IL SISTEMA... BINARIO Sai che le carte, iniziando da destra verso sinistra, rappresentano quantità di lampadine multiple di 2. Sono, cioè, potenze di 2. Possiamo rappresentarle come segue: 24= 2x2x2x2 = 16
23= 2x2x2 = 8
22= 2x2 = 4
21= 2
20 = 1
La sesta carta rappresenterà 32 lampadine che in forma di potenza si scrive 25 , e così via. sserva attentamente il codice binario che indica se la carta è scoperta (acceso = 1) o coperta O (spento = 0) e trasforma in base 10. Segui l’esempio. potenza di 2
28
27
26
25
24
23
22
21
20
numero in base 10
256
128
64
32
16
8
4
2
1
SOLUZIONE
1
0
1
1
0
0
1
= 25(10)
1
0
1
0
1
1
0
= 86(10)
0
1
0
0
0
0
1
= ......(10)
1
0
1
1
1
= ......(10)
0
0
0
1
0
= ......(10)
1
0
SFIDA Organizza un gioco a squadre in cui tu e i tuoi compagni vi sfidate a individuare i numeri binari, partendo da quelli in base 10! 6
CLASSE QUARTA
Il codice binario
DAL CODICE ALLE LETTERE Ora che conosci e sai decodificare il codice binario, prova a utilizzarlo per scambiare messaggi “cifrati”. Segui le indicazioni e completa.
• A ogni lettera dell’alfabeto corrisponde un numero in base 10. Osserva la tabella con le lampadine e prova a decodificare il messaggio. Segui l’esempio. 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
10101(2) = 21(10) = U —————=—=—
16
8
4
2
1
—————=—=— —————=—=— —————=—=— —————=—=— —————=—=— —————=—=— —————=—=— —————=—=—
SFIDA Scrivi il tuo nome in codice!
................................................
CLASSE QUARTA
7
Il codice binario
DAL CODICE BINARIO ALLA PIXEL ART Nello schermo di un computer l’immagine viene proiettata su una griglia di tanti quadretti, ognuno dei quali è chiamato pixel (picture element). Come ha già imparato, tutte le informazioni arrivano al computer in sequenze di bit. Anche le immagini possono essere decodificate in sequenze di 0 e 1 per colorare i singoli pixel. Con una sequenza binaria puoi creare disegni in pixel art: 0 = quadrato bianco 1 = quadrato nero
Osserva i codici binari, colora le caselle e rispondi.
• Inizia dal quadretto in alto a sinistra e procedi verso destra. Quando arrivi in fondo alla riga, ricomincia dalla riga successiva!
• Quale figura appare?
CODICE A
Appare ...................................
11100 01000 01000 01001 11111
• Appare un... rettangolo. fiocco di neve. albero.
8
CLASSE QUARTA
CODICE B 1001001 0101010 0011100 1110111 0011100 0101010 1001001
Il codice binario
CODICE C
• Appare
0001111000 0010000100 0100000010 1001001001 1000000001 1010000101 1001111001 0100000010 0010000100 0001111000
...................................
CODICE D 000111111111000 111111111111111 100111101111001 100111001111001 010111101111010 001111101111100 000111101111000 000011000110000 000001111100000 000000111000000 000000111000000 000000111000000 000000111000000 000001111100000 000011111110000
• Appare ...................................
MI VALUTO •H o capito che cos’è il codice binario? • S o individuare il valore di 1(2) a seconda della sua posizione nella riga di codice? CLASSE QUARTA
9
Codici e decodifiche
ORA PROGRAMMO IO! ra che sai utilizzare il codice binario, divertiti a creare disegni in pixel art: inventa i disegni e O crea il codice.
............................................................... .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. ...............................................................
............................................................... .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. .............................................................. ............................................................... 10
CLASSE QUARTA
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