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Unidad Didáctica 10 sesiones Índice de contenido 1-Justificación 2 1.1-Ubicación y/o contexto 2 1.2-Perfil del grupo 2 1.3-Objetivo general de la unidad 2 1.4-Conexión con el currículo 2 2-Inventario de contenido 4 2.1-Contenidos 4 2.2-Conceptos 5 2.3-Procedimientos 5 2.4-Actitudes 5 2.5-Objetivos didácticos 5 3-Actividades 6 3.1-Conocimientos necesarios previos del tema 6 3.2-Actividades de motivación 6 3.3-Actividades de enseñanza-aprendizaje 6 3.3.1-Presentación de la unidad didáctica 6 3.3.2-Contenidos: Elementos de un sistema informático 6 3.3.3-Clasificar los elementos de un PC del Aula 7 3.3.4-Contenidos: Conceptos de programación 7 3.3.5-Ejecutar un algoritmo en clase 7 3.3.6-Contenidos: Introducción a la calidad del SW. 7 3.3.7-Encontrar a qué descripción pertenece un programa 7 3.3.8-Contenidos: Evolución histórica de los entornos de programación. 3.3.9-Presentación del entorno de desarrollo integrado 8 4-Temporalización 9 5-Evaluación del Alumnado 10 5.1-Actividades de la evaluación inicial 10 5.2-Técnica de evaluación formativa 10 6-Evaluación de la unidad didáctica 11 Código: UD1 Título: Introducción a la programación 1 8 Justificación 1.1 Ubicación y/o contexto El centro está ubicado en una ciudad de tamaño medio, bien comunicado con el resto de la ciudad y núcleos urbanos cercanos. El centro es un Instituto de Enseñanza Secundaria y cuenta en el mismo centro con alumnos desde la ESO hasta los ciclos formativos superiores. Es un centro grande con más de 1000 alumnos y amplia plantilla de profesores. El departamento de informática cuenta particularmente con una docena de ellos. Para el módulo que vamos a tratar el centro dispone de un aula de informática para 20 alumnos con 20 ordenadores que ya tienen una antigüedad de 4 años en el centro. Y otro ordenador para el profesor comprado para este curso y por lo tanto totalmente actualizado. Los ordenadores están conectados en red, e inicialmente tienen instalado Edgy Eft (Ubuntu 6.10) los ordenadores de los alumnos y Gutsy Gibbon (Ubuntu 7.10) el del profesor. Todos los ordenadores están conectados a un mismo switch y tienen salida a Internet mediante un proxy instalado en un servidor en otra aula. También tenemos en el Aula una impresora láser en blanco y negro, un cañón conectado al ordenador del profesor y cómo no una pizarra. 1.2 Perfil del grupo El curso cuenta inicialmente con 18 alumnos provenientes en su mayoría de titulaciones de Técnico de formación profesional de grado medio y el resto de Titulaciones de Bachillerato. Varios de estos alumnos compatibilizan los estudios con su profesión y dos de ellos están interesados en la Titulación para acceder a estudios universitarios. Aunque en al grupo de alumnos no se han detectado que puedan existir dificultades en su capacidad de aprendizaje sí que se ha detectado una alumna con problemas de visión. 1.3 Objetivo general de la unidad Las computadoras (ordenadores) son herramientas esenciales en muchas áreas: industria gobierno, ciencia, educación..., en realidad en casi todos los campos de nuestras vidas. El papel de los programas de computadoras es esencial, sin una lista de instrucciones a seguir, la computadora es virtualmente inútil. Los lenguajes de programación nos permiten escribir esos programas y, por consiguiente, comunicarnos con las computadoras. En esta Unidad Didáctica se hace una introducción a las computadoras y a los lenguajes de programación como herramienta de comunicación entre la máquina y el usuario. Una vez conseguida esta comunicación las computadoras son de las herramientas más eficientes y potentes para resolver problemas de cualquier nivel de complejidad. 1.4 Conexión con el currículo La presente Unidad Didáctica pertenece al Módulo 3: Programación en lenguajes estructurados. Dicho módulo se engloba dentro del nivel de competencia 3 elaborar, adaptar y probar programas en lenguajes de programación estructurados y de cuarta generación. En el Real Decreto 1661/1994 podemos encontrar asociado a nuestro al Título de Técnico Superior en Desarrollo de Aplicaciones Informáticas la competencia general del ciclo formativo: ‘Desarrollar aplicaciones informáticas participando en el diseño y realizando la programación, pruebas y documentación de las mismas de conformidad con los requisitos funcionales, especificaciones aprobadas y normativa vigente.’. En particular y para el módulo en el que nos encontramos las dentro de la Unidad de competencia número 3 el Real Decreto establece las capacidades terminales que debe adquirir el alumno junto con las enseñanzas mínimas. El objetivo de la presente programación es que el alumno adquiera estas capacidades terminales, que junto con las capacidades que le otorgarán otros módulos le llevarán a poseer los conocimientos suficientes para desarrollar su trabajo. Capacidades terminales: Elaborar programas utilizando lenguajes estructurados Evaluar el funcionamiento de las aplicaciones mediante la realización de pruebas de los diferentes módulos de programación Elaborar la documentación completa relativa a las aplicaciones desarrolladas Adaptar aplicaciones a partir de nuevos requerimientos establecidos en el diseño Destacar que tanto este módulo como el módulo 4 ‘Desarrollo de aplicaciones en entornos de cuarta generación y con herramientas CASE’ están ubicados dentro de la misma unidad de competencia (Unidad de competencia 3). Por lo tanto son dos módulos complementarios. Con el primero debe aprender a programar (lenguajes estructurados) y con el segundo aplicar estos conocimientos de programación sobre entornos de cuarta generación y Herramientas CASE que serán finalmente las herramientas que se utilizarán en su futuro puesto de trabajo. La duración del módulo está establecida en 380 horas lectivas, repartidas en los tres trimestres del curso. El módulo se imparte todos los días lectivos, dos días durante 3 horas y tres días durante 2 horas, lo que hace un total de 12 horas semanales. 2 Inventario de contenido Esta unidad didáctica es eminentemente teórica, donde el alumno debe aprender diferentes conceptos sobre ordenadores y programación. Por lo tanto la metodología será explicar al alumno todos estos conceptos (según el orden indicado en la programación) e ir introduciendo actividades que ayuden al alumno a fijar estos conceptos. Como identificar elementos en los equipos del aula, buscar información sobre diferentes temas en Internet o libros. 2.1 Contenidos 1. Qué es un ordenador. En este tema presentaremos la definición de ordenador y de sistema informático. Haremos una breve introducción de los elementos que lo conforman, elementos físicos, lógicos y humanos. 2. Elementos de un ordenador Presentación de los elementos físicos y lógicos del ordenador 2.1. Elementos físicos. Hardware. Presentación de los elementos físicos del ordenador 2.1.1. Unidad central de proceso. UC, ALU y Registros 2.1.2. Memoria principal. RAM, ROM 2.1.3. Unidad de E/S 2.1.4. Periféricos. Entrada. Salida y Entrada/Salida 2.1.5. Almacenamiento auxiliar. 2.2. Elementos lógicos. Software 2.2.1. Sistema Operativo 2.2.2. Aplicaciones (Ofimáticas, Dibujo, Internet, Compiladores…) 3. Programación Introducción a la programación propiamente dicha, como secuencia de ordenes sencillas con el fin de completar una tarea más compleja. 4. Lenguajes de programación Evolución histórica y presentación de las principales características de los diferentes tipos de lenguajes de programación: 4.1. Lenguaje máquina 4.2. Lenguaje Ensamblador 4.3. Lenguajes compilados 4.4. Lenguajes interpretados 5. Fases en la creación de un programa En este punto se define cómo a partir de un diseño correcto de una algoritmo específico que resuelve un problema obtenemos un programa igualmente correcto: 5.1. Fase de edición 5.2. Fase de compilación 5.3. Fase de enlazado 5.4. Fase de ejecución 6. Calidad del software El objetivo de este punto es hacer entender a los alumnos no es solo conseguir un programa capaz de resolver un determinado problema sino que además el programa debe cumplir con otra serie de características como son legibilidad, modificabilidad y cumplir con el tiempo y presupuesto establecido. 7. Entornos de desarrollo Evolución histórica de los diferentes entornos de desarrollo utilizados por los programadores. Especial hincapié en los más modernos que es el que se utilizará en el curso y seguramente los alumnos en su vida laboral. 2.2 Conceptos ● Unidad central de proceso. ● Periféricos. ● Almacenamiento auxiliar. ● Software ● Sistema Operativo ● Aplicaciones (Ofimáticas, Dibujo, Internet, Compiladores…) ● Tipos de lenguajes ● Fases en la creación de un programa ● Calidad del software ● Entornos de desarrollo 2.3 Procedimientos ● Identificar los principales elementos del ordenador de pruebas del aula ● Saber dibujar un esquema de la arquitectura del ordenador ● Conocer diferentes sistemas operativos ● Diferenciar sistemas operativos y aplicaciones informáticas ● Conocer algunas de las aplicaciones más comunes ● Diferenciar lenguajes interpretados y compilados ● Conocer los lenguajes más utilizados ● Conocer las fases de creación de un programa y la función de las mismas ● Saber realizar comentarios a un código simple ● Conocer algunos entornos de desarrollo, simples y complejos ● Manejar de forma sencilla el entorno de desarrollo que se utilizará para el desarrollo de unidades didácticas posteriores 2.4 Actitudes ● Examinar los equipos informáticos a los que tiene acceso de manera crítica, diferenciando sus componentes ● Planificar antes de desarrollar software ● Ser conscientes de la importancia de la calidad y documentación del software 2.5 Objetivos didácticos El alumno debe comprender la diferencia entre hardware y software. Así como conocer los elementos principales de cada uno de ellos Debe conocer los principales tipos de lenguajes. Así como clasificarlos según distintas características (históricas, generacionales, compilados/interpretados ...) Conocer las diferentes fases de elaboración de un programa informático Adquirir conocimientos básicos sobre calidad de SW y entornos de programación 3 Actividades 3.1 Conocimientos necesarios previos del tema Dado que el tema comienza con un nivel muy básico, no son necesarios conocimientos adicionales más allá del manejo simple como usuario de un ordenador. Los conocimientos que se requieren son los siguientes: ● Manejo de un teclado y ratón de ordenador ● Manejo básico de un sistema de ventanas (Windows, Gnome, KDE...) ● Inicio/Apagado del ordenador ● Manejo de ficheros, carpetas. Guardar y recuperar ficheros 3.2 Actividades de motivación Las actividades de motivación se han diseñado de tal forma que se integren con las actividades de enseñanza-aprendizaje. Su descripción se detalla en el apartado siguiente; enumeramos aquí las que consideramos que cumplen funciones de identificación con la materia, generación de interés y creación de sentimientos grupales: ● Actividad 3: Clasificar los elementos de un PC del aula ● Actividad 5: Ejecutar un algoritmo en clase ● Actividad 7: Encontrar a qué descripción pertenece un programa 3.3 Actividades de enseñanza-aprendizaje 3.3.1 Presentación de la unidad didáctica Actividad de exposición teórica. Se introducirán los conceptos que tratará la unidad didáctica y se realizará la evaluación inicial de conocimientos de los alumnos, a fin de adaptar el ritmo y los contenidos del resto de la unidad. 3.3.2 Contenidos: Elementos de un sistema informático Actividad de exposición teórica. Se desarrollarán los apartados 1 y 2 de los contenidos (qué es un ordenador, elementos de un ordenador físicos y lógicos). La exposición teórica se apoyará mediante una presentación proyectada con el cañón del aula, para presentar de forma gráfica los elementos y esquemas necesarios. Se dispondrá de un ordenador del aula abierto que servirá para mostrar los diferentes componentes del ordenador. Asimismo, se dispondrá de varias máquinas virtuales en el ordenador del profesor con diferentes sistemas operativos y aplicaciones instaladas en las mismas, a fin de poder mostrar ejemplos ayudándose del proyector del aula. 3.3.3 Clasificar los elementos de un PC del Aula Se dispondrá a los alumnos en cuatro grupos y cada uno deberá abrir un ordenador y desmontarlo en sus componentes básicos (disco duro, procesador, memoria, placa base, tarjeta gráfica). No se pedirá a los alumnos que monten de nuevo los ordenadores ya que escapa al objetivo de la unidad didáctica. 3.3.4 Contenidos: Conceptos de programación Actividad teórica en la que se expondrán los puntos 3, 4 y 5 del contenido (programación, lenguajes de programación, fases en la creación de un programa). Mediante el proyector del aula, se seguirá un ejemplo que servirá para ilustrar los contenidos. Se proyectará el código binario de un ejecutable ('hola, mundo' en C estándar), su código fuente asociado, y se realizarán los pasos necesarios para pasar del código fuente al ejecutable. Se realizará mediante línea de comandos, utilizando gcc, ya que nos servirá de base para mostrar posteriormente el Tras el ejemplo, se mostrará el mismo código utilizando lenguajes diferentes. De este modo los alumnos serán conscientes de la variedad de soluciones. Haremos incapie en que, a pesar de la diferencia del lenguaje, el proceso y los conceptos subyacentes son los mismos. 3.3.5 Ejecutar un algoritmo en clase El propósito de esta actividad es que los alumnos refuercen el concepto de algoritmo como instrucciones simples que ejecuta el ordenador. Para ello, se dividirá a los alumnos en seis grupos. A cada grupo se le repartirá en orden un papel con instrucciones simples que permita ejecutar un algoritmo sencillo sobre un folio que irán pasando entre los grupos (escribir la cadena “aaaaabbbbb”). La segunda parte de esta práctica es pedir a los grupos de alumnos, con las mismas hojas instrucciones, que se reordenen como crean oportuno a fin de escribir la cadena “bbbbbaaaaa”. 3.3.6 Contenidos: Introducción a la calidad del SW. Actividad teórica en la que se expondrá el punto 6 del contenido de la unidad (calidad del software). Mediante el proyector, se mostrarán ejemplos de código documentado y sin documentar, así como ejemplos de documentación externa. Se presentarán algunos ejemplos en los que la falta de calidad de software haya tenido consecuencias catastróficas (pérdida de maletas en barajas, cálculo erróneo de la tarifa de Movistar, explosión del Ariane-5). 3.3.7 Encontrar a qué descripción pertenece un programa El propósito de esta actividad es que los alumnos sean conscientes de la importancia de una buena documentación. Para ello, se dividirá a los alumnos en cuatro grupos. Se repartirán en cada grupo dos tipos de cuartillas: programas simples bien comentados, que permitan entender su función a partir de los comentarios (el alumno todavía no es capaz de entender un fuente) y descripciones textuales funcionales de los programas. Los alumnos deberán casar los programas y las descripciones. Uno de los programas no estará bien comentado, para que a los alumnos les resulte complicado encontrar la descripción que le corresponde. 3.3.8 Contenidos: Evolución histórica de los entornos de programación. Actividad teórica en la que se expondrá el punto 7 del contenido de la unidad (entornos de desarrollo). Se ilustrará con ejemplos y gráficos la evolución de los entornos, desde la programación con tarjetas perforadas hasta el off-shoring, en el que programadores de diferentes países trabajan sobre el mismo sistema. Por último, se expondrá contando con la ayuda del cañón el IDE que se va a utilizar para el desarrollo del resto de Unidades Didácticas (Eclipse). 3.3.9 Presentación del entorno de desarrollo integrado Los alumnos trabajarán en ordenadores, en grupos de dos. Se realizará en grupo a pesar de tener ordenadores disponibles ya que de esta forma podrán apoyarse entre ellos en las actividades. En esta práctica realizarán la edición y compilación del programa “hola. mundo” visto en la actividad 4. Previamente se presentará mediante el cañón del aula cómo realizarlo, ya que el objetivo es únicamente que los alumnos se familiaricen con el entorno. Temporización: Introducción 1 hora Desarrollo de contenidos Evaluación Total 8 horas 1 horas 10 horas Sesión Actividad 1 Presentación de la unidad didáctica Evaluación inicial 2-3 Contenidos: Elementos de un sistema informático Clasificar los elementos de un PC del Aula 4-5 Contenidos: Conceptos de programación Ejecutar un algoritmo en clase 5-7 Contenidos: Introducción a la calidad del SW Encontrar a qué descripción pertenece un programa 7-9 Contenidos: Evolución histórica de los entornos de programación Presentación del entorno de desarrollo integrado 10 5 Evaluación sumativa Evaluación del Alumnado 5.1 Actividades de la evaluación inicial La evaluación inicial se realizará en la primera sesión de la unidad didáctica. Se promoverá un debate en clase con el fin de averiguar el grado de conocimiento previo de los alumnos en materias relacionadas con la unidad: ● Cuántos tienen ordenador ● Manejo de internet / Ofimática / Sistemas operativos ● Cuántos han reemplazado piezas de su ordenador ● Quienes han utilizado ya herramientas de desarrollo ● Grado de conocimiento de Ubuntu y Eclipse (sistemas a utilizar para el desarrollo de futuras Unidades Didácticas) Tras el debate, para cada uno de los alumnos, se rellenará una tabla como la siguiente: Alumno: Muy Poco poco Algo Bastante Mucho Conocimientos básicos de informática Conocimientos hardware Conocimientos de desarrollo 5.2 Técnica de evaluación formativa Se utilizarán diferentes técnicas para evaluar cada uno de los tipos de contenidos: conceptos, procedimientos y actitudes: 5.2.1 Evaluación de conceptos Los conceptos se evaluarán mediante una prueba objetiva breve, que consistirá en un cuestionario tipo test de opciones múltiples. 5.2.2 Evaluación de procedimientos No se realizará una prueba escrita para valorar los procedimientos de esta unidad didáctica. Los criterios que se utilizarán para la evaluación serán los de observación de las ejecuciones de los alumnos a lo largo del desarrollo de la unidad, y en los diferentes trabajos individuales y en grupo. Para ello analizaremos: ● Trabajo en libreta/ordenador del alumno ● Trabajos en grupo ● Trabajo individual: respuesta a preguntas 5.2.3 Evaluación en clase, etc.. de actitudes Para la evaluación de actitudes se utilizarán dos herramientas fundamentales: Listas de control individual En ellas registraremos las actitudes observadas en los alumnos a lo largo del desarrollo de la unidad didáctica y de los ejercicios prácticos: Alumno: Examinar los equipos informáticos a los que tiene acceso de manera crítica, diferenciando sus componentes Muy Poco poco Algo Bastante Mucho Planificar antes de desarrollar software Ser conscientes de la importancia de la calidad y documentación del software Fichas de anecdotario En las fichas de anecdotario recogeremos los eventos u anécdotas que nos llamen la atención respecto al comportamiento de los alumnos: Alumno Fecha Hora Lugar Anécdota Interpretación Orientación 5.3 Contenido del informe de la evaluación sumativa Para la evaluación sumativa se utilizará la información recopilada a lo largo del desarrollo de la unidad. La evaluación se ponderará según los tipos de contenidos, de la siguiente forma: ● 40% ● 50% ● 10% 6 Conceptos Procedimientos Actitudes Evaluación de la unidad didáctica La evaluación de la programación, así como el informe de evaluación sumativa debe realizarse a posteriori del desarrollo de la unidad didáctica. Únicamente inventariaremos aquí la ficha con los elementos a revisar y que nos han de servir para mejorar la misma de cara a desarrollos futuros. Evaluación de la Unidad Didáctica Grado de motivación y/o participación Valoración del profesor(a) Valoración del grupo Grado de adecuación al grupo Valoración global final Fecha de elaboración de la unidad Fecha de revisión de la unidad