Kirjoja ohjelmoinnista

Sovelluksia ohjelmoinnin perusteisiin

Täällä voit oppia…

– Mitä on ohjelmoinnillinen ajattelu ja miten sitä voi harjoitella!

-Peruskäsitteet graafiseen  ohjelmointiin!

-Tutustumaan robotiikan  perustaitoihin!

-Suunnittelemaan pienen pelin tai  animaation graafisessa ympäristössä!

-Lisäksi voit täällä keräillä osaamismerkkejä Ohjelmointipolullasi!

Osa 1

Ohjelmoitu ympäristömme

Askartelua ja pohdintaa

Ohjelmointipelit ja leikit

Osa 2

Ohjelmoidaan graafisesti

Ohjelmoidaan robotteja

Osa 3

Tehdään omia ohjelmointiprojekteja

OSA 1

Ohjelmoitu ympäristömme

Uusimmat älylaitteet toimivat koodilla. Tässä jaksossa Teema 1 tutkimme ohjelmoitua ympäristöämme.
Kotoasi saatat löytää koodilla toimivia laitteita yllättävän paljon. Uunit, liedet, mikrot, televisiot, autot, lämpöpumput sisältävät nykyään prosessorin, joka suorittaa koodia.
Jokaisessa laitteessa on oma käyttöjärjestelmänsä, ohjelmisto joka mahdollistaa koneelle annettujen käskyjen toiminnan.
Esimerkiksi jääkaappi saattaa suositella reseptiä, jonka pystyy toteuttamaan jääkaapissa jäljellä olevista aineksista. Wau, miten?
Jääkaapin sensorit ja anturit havaitsevat mitkä tuotteet kaapista löytyvät ja jääkaapin ohjelmisto hakee tiedon internetistä, minkälaisen ruokalajin niistä voi tehdä. Jos jotakin puuttuu tai tuotteet tunnistetaan vanhentuneiksi, laite lähettää tilauksen ruokakauppaan, joka tuo tuotteet suoraan kotiovelle. Näin toimimalla älyjääkaappi vähentää turhia ostoksia ja ruoan roskiin heittämistä, kätevää! Ja tämä oli vain pieni esimerkki siitä, mitä hyötyä ohjelmointititadoista on meille kaikille!
Olet ehkä kuullut sanan Esineiden internet? Esineiden internet tai Internet of Things tarkoittaa laitteiden ja koneiden liittämistä verkkoon. Sillä tavoin esim. puhelimella tai tabletilla voidaan hallita omia laitteita kotona. Aivan kuten Siryn älytalossa!

Tavoitteet merkissä:

  • Opit ymmärtämään, että ympärillämme on laitteita jotka toimivat koodilla.
  • Opit käsitteet rauta/laitteisto (hardware) ja softa/ohjelmisto (software).
  • Opit havainnoimaan laitteita ympäriltäsi ja tutkimaan niiden toimintaa.

Tee tehtävät 1, 2 ja 3.

Askartelua ja pohdintaa

Rakentelu Legoilla on hauskaa.
Koodaus on myös rakentamista, mutta siinä rakennettavat asiat voidaan herättää eloon.
Koodari luo omia pelejään ja maailmojaan, joissa hän voi itse määrätä säännöt.

Tavoitteet merkissä:

  • Askarrella oma tietokone ja samalla tutustua tietokoneen osiin nimeltä.
  • Tutustua raahaustehtävillä ohjelmoinnillisen ajattelun – vaiheittaisten käskyjen antamisen perusideaan.
  • Pohtia yhdessä missä asiassa tietokoneet ovat hyviä, missä puolestaan ihminen on taitava ja miten saadaan paras yhteistyö koneen ja ihmisen välillä.

Tee tehtävät 4, 5 ja 6.

Ohjelmointipelit ja leikit

Tutustutaan koodaukseen erilaisten leikkien ja vaiheittaisten käskyjen antamisen taitoja kehittävien tehtävien kautta. Ala-asteella ohjelmoinnillisen ajattelun kehittäminen, ohjelmoinnin peruskäsitteet ja mahdollisuuksien tarjoaminen omien visuaalisten ohjemointiprojektien tekemiseen on keskiössä.
Luokkaleikeissä voidaan yhtälailla oppia yleisiä ohjelmoinnin käsitteitä kuten algoritmi, lause, silmukka, ehtolause, muuttuja, tapahtuma.

Tavoitteet merkissä:

  • Tutustutaan ohjelmoinnin peruskäsitteisiin leikkien ja tehtävien kautta.
  • Tehdään paperilla harjoituksia jotka vahvistavat peruskäsitteiden ymmärtämistä.

Tee tehtävät 7, 8, 9, 10, 11, 12.


Vaiheittaisten käskyjen antaminen

Dogen suosikkiravintolassa on mennyt leipärobotti epäkuntoon. Koneen käskyt ovat aivan sekaisin. Ohjelmoi lauseet järjestykseen, että robotti osaa kasata leivän.

OSA 2

Ohjelmoidaan graafisesti

Scratch on suosittu, ilmainen, visuaalinen ohjelmointiympäristö, jossa voi ohjelmoida interaktiivisia tarinoita, pelejä ja animaatioita.
Työt pystyy helposti tallentamaan palveluun ja jatkamaan työskentelyä. Myös töiden jakaminen muille onnistuu. Junior -versio Scratch Jr on suppeampi versio Scratchista.

Algoritmi

Algoritmi on yksityiskohtainen ohje siitä, miten tehtävä tai prosessi suoritetaan. Esim. matematiikassa allekkainjakolasku – 1.jaa, 2.kerro, 3.vähennä, 4.pudota. Ohjetta tarkasti seuraamalla voidaan ratkaista tietty ongelma.

Lause

Lause tarkoittaa ohjelmoinnissa toimintaohjetta tai käskyä, joka kertoo tietokoneelle, että sen pitää tehdä jotain.


Silmukka

Silmukoiden avulla voidaan samaa lausetta (käskyä) toistaa useita kertoja. Ikuinen silmukka toistaa sen sisällä olevia käskyjä niin kauan, kunnes ohjelma pysäytetään. Tällä silmukalla voidaan määrittää toistojen määrä. Tässä tapauksessa silmukan sisällä olevat asiat toistettaisiin kymmenen kertaa.

Ehtolause

Ehtolauseiden avulla ohjelmoinnissa saadaan ohjelma toimimaan halutulla tavalla ehtojen täyttyessä. Ehtolauseita ovat palikat, joissa lukee “jos”, “kun” tai “kunnes. Ehtolauseessa siis edellytetään, että jonkin ehdon pitää olla totta, jotta jotain tapahtuisi.

Muuttuja

Muuttujat ovat ohjelmoinnissa varastointipaikkoja jollekin arvolle tietokoneen muistissa. Muuttujat pitää itse nimetä. Muuttujalle pitää antaa yksilöllinen nimi, jotta tietokone tietää, mistä nimellä merkitty arvo löytyy tietokoneen muistista. Esim. jos omaan peliin haluaa pistelaskurin, joka kirjaa pisteiden määrää, pitää luoda itse muuttuja “Pisteet”.

Tapahtuma

Tapahtuma käynnistää käskyjen sarjan. Tapahtumien avulla esimerkiksi hahmot voivat myös viestiä keskenään. Tapahtuma on siis viesti. Esim. Scratchissä viestin lähettävässä palikassa lukee “lähetä …” ja vastaanottavassa palikassa “kun vastaanotan…”.

Tavoitteet merkissä:

  • Oppia Scratch Junior- sovelluksen toiminnot sekä ymmärtää lohkojen perustoiminnot niin, että kokeilee animaation tekemistä ja näyttää muille tekemiään ohjelmointikokeiluja.
  • Tutustuu Scratch.mit.edu -sivuston graafisen ohjelmoinnin ohjelmistoon ja sen mahdollisuuksiin.
  • Graafisesti ohjelmoidessa harjoittelee käyttämään ohjelmoinnin peruskäsitteitä puheessaan.

Harjoittele Scratch -ympäristön perustoimintoja.

Scratch Junior

Sovellus tabletille

Scratch.mit.edu

Scratch.mit.edu -sivusto tietokoneelle

Ohjelmoidaan robotteja

Tässä jaksossa ohjelmoidaan pieniä robotteja. Robotilla ei ole omaa ajattelua, vaan se toimii juuri niin kuin olet antanut sille käskyt. Tutustu Lego Mindstorms -robottien rakentamiseen ja niiden ohjelmoimiseen liikkumaan haluamallasi tavalla. Beebotit ja Bluebotit sopivat alkuopetukseen ohjelmointiin ja robotiikkaan tutustumiseen.

Tutustu robotteihin ja niiden ohjelmointiin.

Tavoitteena merkissä:

  • Kokeilla käyttää erilaisia pieniä robotteja ja liikuttaa niitä eri ohjelmointitehtävissä.
  • Tutustua Lego Mindstorms -robotteihin ja niiden kokoamiseen sekä mahdollisuuksiin robotiikan harrastamisen parissa.

OSA 3

Suunnitellaan ja toteutetaan omia ohjelmointiprojekteja

Tässä jaksossa tehdään omia pelejä Scratch-ympäristössä. Ohjevideot katsomalla pääset vauhtiin visuaalisessa ohjelmoinnissa. Voit tehdä niin monta projektia kuin innostut tekemään.

Tavoitteet merkissä:

  • Oppia Scratch Junior- sovelluksen toiminnot sekä ymmärtää lohkojen perustoiminnot niin, että oman animaation tekeminen olisi mahdollista.
  • Oppia viimeistään kuudennella luokalla käyttämään Scratch.mit.edu -sivuston graafisen ohjelmoinnin ohjelmistoa niin, että saa tehtyä oman pelin tai animaation (joka sisältää esim. ääntä).
  • Graafisesti ohjelmoidessa ohjelmoinnin peruskäsitteitä käytetään opetuksessa ja oppilaan toimesta selittämään prosessia toisille ja oman oppimisen kuvaamisessa.

Toteuta graafinen ohjelmointiprojekti.

Tee musiikkia
Animoi hahmo
Puheanimaatio
Tehosteet

Nettisivuja

itsenäiseen ohjelmoinnin harjoitteluun!