Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 345 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
345
Dung lượng
27,4 MB
Nội dung
Bùi Việt Hà Viết kịch thiết kế nhân vật Đạo diễn tồn chương trình Thiết kế hệ thống thông tin lõi Sơ đồ thiết kế hệ thống Hà Nội - 2017 Lời nói đầu Các bạn có tay sách đặc biệt lập trình Scratch Cuốn sách có tên THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ TRỊ CHƠI GIÁO DỤC ngơn ngữ lập trình Scratch Cuốn sách phát triển cao sách TỰ HỌC LẬP TRÌNH SCRATCH phát hành trước Đối tượng, mục đích Đối tượng ca cun sỏch ny: ÊÔƠƯ Đăâê152à ảãáạ ằẳẵắ ặầ ẩẫấậ èẻẽé ẹềểễ ếệìỉ ĩí ịòỏ õóọồổ ỗốộờ ởỡớỡợù ủũúụ ừửữứ ựỳỷỹý ỵ ġ٫ĢģĤĥ Ħħ⠎Ĩĩ☢ ĪīĬĭĮ įᐡİὀıIJij ĴĵĶķĸ ĹĺĻļ ĽľĿŀŁ łŃ ń⇐Ņ ņŇȡňʼnⱼŊ ŋŌō❑Ŏ ŏŐő≯≯Œdž œ⪜ŔŕŖ℉ŗ ŘȒřŚś Ŝⴚ⤦ŝŞş Š š ŢţŤ ťŦŧŨ ũŪūŬц֟ŭ ٦ůŰ╽űŲ ųŴŵŶ☞ Học sinh, cha mẹ học sinh, muốn học hỏi tìm hiểu sâu ngơn ngữ lập trình Scratch theo hướng mong muốn thiết kế chương trình, phần mềm, trò chơi hồn chỉnh phc v cụng vic ca mỡnh ÊÔƠƯ Đăâê153à ảãáạ ằẳẵắ ặầ ẩẫấậ èẻẽé ẹềểễ ếệìỉ ĩí ịòỏ õóọồổ ỗốộờ ởỡớỡợù ủũúụ ừửữứ ựỳỷỹý ỵ ҐęĚঁěĜ ĝĞƮğĠ ġ٫ĢģĤĥ Ħħ⠎Ĩĩ☢ ĪīĬĭĮ įᐡİὀıIJij ĴĵĶķĸ ĹĺĻļ ĽľĿŀŁ łŃ ń⇐Ņ ņŇȡňʼnⱼŊ ŋŌō❑Ŏ ŏŐő≯≯Œdž œ⪜ŔŕŖ℉ŗ ŘȒřŚś Ŝⴚ⤦ŝŞş Š š ŢţŤ ťŦŧŨ ũŪūŬц֟ŭ ٦ůŰ╽űŲ ųŴŵŶ☞ ŷŸŹ źঁŻ ὗżŽ⚪žſ ƀƁᕂƂƃ ƄƅäƆƇƈ ƉƊঁƋƌ ƍƎƏẢ Ɛ ƑƒƓƔƕȢ ƖƗ--- Giáo viên giảng dạy mơn Tin học tương lai muốn tìm hiểu sâu hướng ứng dụng lập trình Scratch để thiết kế, xây dựng chương trình hồn chỉnh Việc dùng ngơn ngữ lập trình cụ thể để thiết kế phần mềm hồn chỉnh hướng giáo dục STEM tt nht ca mụn Tin hc ÊÔƠƯ Đăâê154à ảãáạ ằẳẵắ ặầ ẩẫấậ èẻẽé ẹềểễ ếệìỉ ĩí ịòỏ õóọồổ ỗốộờ ởỡớỡợù ủũúụ ừửữứ ựỳỷỹý ỵ ĔﻖĕĖėĘ ҐęĚঁěĜ ĝĞƮğĠ ġ٫ĢģĤĥ Ħħ⠎Ĩĩ☢ ĪīĬĭĮ įᐡİὀıIJij ĴĵĶķĸ ĹĺĻļ ĽľĿŀŁ łŃ ń⇐Ņ ņŇȡňʼnⱼŊ ŋŌō❑Ŏŏ Őő≯≯Œdžœ⪜ ŔŕŖ℉ŗ ŘȒřŚśŜⴚ⤦ ŝŞşŠ š ŢţŤť ŦŧŨũ ŪūŬц֟ŭ٦ ůŰ╽űŲų ŴŵŶ☞ŷ ŸŹ źঁŻὗż Ž⚪žſƀ ƁᕂƂƃƄƅ äƆƇƈƉ ƊঁƋƌƍ ƎƏẢ ƐƑƒ ƓƔƕȢƖ Ɨ--- Cuốn sách hướng đến giáo viên môn khác chuyên gia lĩnh vực phần mềm, giáo dục STEM Có thể nói Scratch, hay ngơn ngữ lập trình trực quan công cụ giáo dục STEM tốt mơn Tin học mơn học khác có liên quan Môn Tin học tương lai nào? Môn Tin học Việt Nam xây dựng để đưa vào trường THPT Việt Nam vào đầu năm 1990, phải đến đợt thay SGK sau 2000 mơn Tin học thức đưa vào cấp THPT Sau chương trình tự chọn Tin học SGK dành cho THCS, Tiểu học dần thiết lập Vào khoảng 2008, môn Tin học nhà trường Việt Nam hình thành đầy đủ với tồn chương trình SGK phủ kín từ lớp 3 đến 12 Tuy nhiên chương trình cho cấp Tiểu học THCS tự chọn, điều có nghĩa khơng phải tất HS học môn học liên tục từ lớp 3 đến lớp 12 Có thể điểm qua tồn module kiến thức mơn Tin học trường phổ thông Việt Nam (2017) là: Tiểu học THCS THPT Cấu trúc máy tính Tập chuột, tập gõ bàn phím Học vẽ Học nhạc Soạn thảo văn LOGO Phần mềm học tập Máy tính, hệ điều hành Mạng Internet Soạn thảo văn Bảng tính Trình chiếu Lập trình Pascal Phần mềm học tập Máy tính, hệ điều hành Mạng máy tính Mạng Internet Soạn thảo văn Lập trình Pascal CSDL Access Mơn Tin học nước giới có lộ trình tương tự Có thể với tên gọi khác nội dung gần tương tự Việt Nam 2|Thiết kế phần mềm Từ lâu các chuyên gia giáo dục giới (ví dụ shutdown or restart [11]), phân tích tụt hậu chương trình mơn Tin học qui mơ tồn giới Có thể tóm tắt sau: 0Rời rạc, không liên thông, không liền mạch 1Không đủ sở vật chất hỗ trợ giảng dạy lạc hậu so với công nghệ 2Không khoa học khó xác định tính khoa học chặt chẽ mạch kiến thức 3GV dạy khơng hứng thú, khơng có động lực để học thêm, đào sâu thêm kiến thức 0HS học nhàm chán kiến thức công nghệ bị lạc hậu với thực tế 1Riêng Việt Nam, môn Tin học suốt thời gian qua môn phụ, không thi cấp học nào, HS GV khơng có động lực để học, dạy mơn học Do môn Tin học đứng trước thách thức lớn cần thay đổi Nhưng thay đổi nào? Theo hướng nào? Thay đổi để khắc phục khuyết điểm trên? Tất vấn đề rất khó giải Khơng phải chuyên gia, nhà giáo điều trên, họ biết hết lực bất tòng tâm Vấn đề lớn môn Tin học công nghê liên quan đến CNTT, ICT phát triển nhanh, kiến thức khoa học lõi ngành lại chưa thể đưa xuống dạy cho học sinh từ nhỏ tuổi Một tài liệu đề cập tới vấn đề sách Shutdown or restart mà nhắc đến Cuốn viết năm 2012 tiền đề để nước Anh quốc gia thực cách mạng thay đổi hồn tồn mơn Tin học nhà trường Trong sách đó, lần chuyên gia phân loại xác 3 hướng nội dung kiến thức Tin học trường học Việc phân loại giúp nhà quản lý chuyên gia GD hiểu rõ định hướng tương lai môn học Phân loại nội dung sách sau: Tồn kiến thức cần học Tin học chia làm 3 nhóm chính: 5888 CS (computer science): Khoa học máy tính 5889 IT (infomation technology): CNTT ứng dụng 5890 DL (digital literacy): Học vấn số hóa phổ thơng Tóm tắt sau: CS - Khoa học máy tính: Xử lý số, tư giải vấn đề, thiết lập chương trình, thuật tốn, tư máy tính IT - CNTT ứng dụng: Sử dụng công nghệ xử lý số, phần mềm để ứng dụng tạo sản phẩm số Ví dụ đồ họa, phim, ảnh, ứng dụng công việc đời sống DL - Học vấn số hóa phổ thơng: Các kỹ bản, tối thiểu cần có thời đại số hóa, ví dụ: Kỹ sử dụng chuột, gõ bàn phím; Soạn thảo văn bản, bảng tính, trình chiếu; Khai thác Internet Sử dụng thư điện tử mạng xã hội Theo việc phân loại, định hướng kiến thức môn Tin học nhà trường theo 3 nhóm phát triển đột phá việc định hình lại mơn Tin học nhà trường Trong chương trình Giáo dục Phổ thông Bộ GD & 3|Thiết kế phần mềm ĐT sau 2018 may mắn kịp đưa thay đổi vào chương trình mơn Tin học Mơn Tin học mơn học có thay đổi lớn Chương trình Giáo dục Phổ thông Như vậy, tương lai kiến thức môn Tin học trường phổ thông phân tách thành 3 hướng kiến thức (phân mơn) chính: 23Khoa học máy tính (CS - Computer Science) 24CNTT ứng dụng (IT - Information Technology) 25Kỹ số hóa phổ thơng (DL - Digital Literacy) Khoa học máy tính CS Ứng dụng CNTT - IT truyền thơng Kỹ số hóa phổ DLthơng Trong đó, tất hiểu: phân mơn Khoa học máy tính (CS) quan trọng nhất, đóng vai trò trung tâm, cốt lõi mơn Tin học Trong 3 hướng này, IT DL nội dung mà giáo viên Tin học giảng dạy, khơng có bỡ ngỡ Riêng hướng CS hoàn toàn hồn tồn khác biệt so với Có thể tóm tắt hướng đi, phát triển tương lai 3 nhóm, phân mơn mơn Tin học bảng sau: DL - Học vấn số hóa phổ thơng IT - Ứng dụng CNTT truyền thông CS - Khoa học máy tính Các kỹ bản, tối thiểu cần có thời đại số hóa, ví dụ: Kỹ sử dụng chuột, gõ bàn phím; Soạn thảo văn bản, bảng tính, trình chiếu; Khai thác Internet Sử dụng thư điện tử mạng xã hội Sử dụng công nghệ xử lý số, phần mềm để ứng dụng tạo sản phẩm số phục vụ yêu cầu Ví dụ đồ họa, phim, ảnh, ứng dụng công việc đời sống Lý thuyết thực hành xử lý số, tư giải vấn đề, thiết lập chương trình, thuật tốn, tư máy tính Đây kỹ năng, lực tối thiểu đơn giản cần có cơng dân giới số Có thể ví học đếm mơn Tốn học đánh vần mơn Tiếng Việt Mảng kiến thức phân thành 2 nhóm: Lõi môn học khái niệm tư máy tính hay tư thuật tốn Đây kiến thức nằm bên khái niệm quen thuộc phần mềm, phần cứng máy tính Đi mơ hình tư tập hợp kiến thức lõi, lý thuyết thực hành, kỹ năng, 5888 Nhóm ứng dụng CNTT, phần mềm vào chuyên ngành, môn học khác với Tin học 5889 Nhóm ứng dụng CNTT, truyền thơng bên ICT | Thi ế t k ế p hần m ềm DL - Học vấn số hóa phổ thông IT - Ứng dụng CNTT truyền thông CS - Khoa học máy tính lực phân tích, mơ giải vấn đề Trong tương lai, kiến thức dạy cấp Tiểu học học ngồi học thức Hướng chuyển giao cho môn chuyên biệt Mơn Tin học có nhóm 2 định hướng cho nghề Tin học ứng dụng Đây định hướng chính, quan trọng mơn Tin học tương lai Chính hướng định để môn Tin học trở thành mơn học lõi, có tính khoa học chặt chẽ, có tính kế thừa phát triển liên tục cho bậc học Có thể mơ tả bảng theo sơ đồ sau: Tin học DL - Học vấn số hóa phổ thơng Kỹ tối thiểu cho công dân thời đại số IT1- Ứng dụng lĩnh vực ICT IT2- Ứng dụng bên ICT CS - Khoa học máy tính Kiến thức lõi Tin học: xử lý số, cấu trúc liệu, lập trình, tư máy tính, giải vấn đề Có thể so sánh 3 nhánh kiến thức mơn Tin học theo sơ đồ với sơ dồ sau mơn Tốn Ngữ văn - tiếng Việt Toán học Ngữ văn Học đếm, bảng cửu chương Đo lường Bảng chữ cái, học đánh vần Đọc hiểu Cơ sở tốn học: số, tập hợp, phép tính tích phân Ngữ pháp, ngôn ngữ, cảm thụ văn học CS IT 2 mảng kiến thức bắt buộc cầ n dạy cho HS từ cấ p Tiểu học, từ lớp Hai nhóm kiến thức độc lập với nhau, gần bổ sung cho có nhiều cách tiếp cận, định hướng khác hồn toàn Giáo viên Tin học cần hiểu rõ điều giảng dạy Các chuyên gia thiết kế chương trình môn 5|Thiết kế phần mềm Tin học cần vạch rõ khác biệt 2 hướng trình thiết kế a) So sánh định hướng nội dung CS IT CS - Khoa học máy tính IT - CNTT ứng dụng 1- Là tập hợp ý tưởng, quan niệm thống nhất, chặt chẽ, logic mơn học Ví dụ quan niệm Chương trình; Thuật tốn; Cấu trúc liệu; Kiến trúc hệ thống 1- Là tập hợp ứng độc lập, rời rạc CNTT lĩnh vực khác đời sống 2- Là tập hợp kỹ thuật, kỹ logic chặt chẽ, có phát triển từ thấp đến cao Ví dụ kỹ thuật lập trình, thuật tốn, kiểm thử, sửa lỗi chương trình 2- Là tập hợp kỹ thuật, kỹ năng, lực có logic, phát triển từ thấp đến cao, nhiên kỹ tập trung phục vụ ứng dụng không phục vụ cho việc giải vấn đề 3- Có hệ thống tư độc lập, riêng biệt mơn học Ví dụ tư máy tính, tư thuật tốn, tư giải vấn đề, … 3- Mỗi ứng dụng có hệ thống tư riêng, rời rạc, không thống không định hướng giải vấn đề 4- Có tính chất bền vững với thời gian Chú ý tính chất khơng thể với IT CNTT phát triển nhanh nên khơng có hệ thống bền vững với thời gian 23 - Hoàn tồn phụ thuộc vào cơng nghệ, dễ thay đổi với thời gian 5- Hệ thống lý thuyết độc lập với cơng nghệ Ví dụ hệ thống ngơn ngữ lập trình, thuật tốn, … độc lập với kỹ thuật cơng nghệ cụ thể 24 - Khơng có hệ thống lý thuyết độc lập, tất phụ thuộc vào cơng nghệ b) So sánh mục đích, đối tượng yêu cầu lực CS IT IT - CNTT ứng dụng CS - Khoa học máy tính Hệ thống máy Hệ thống máy tính sử tính dụng Hệ thống máy tính hoạt động, làm việc Đối tượng Con người trung tâm mơn học Máy tính trung tâm môn học Định hướng cốt lõi Tập trung, quan tâm đến phát triển hệ thống hướng tới nhu cầu người sử dụng Tập trung, quan tâm đến tư thuật toán, đến cách mà vấn đề phân rã thành tốn, vấn đề nhỏ để giải Sản phẩm Quan tâm đến việc sử dụng phần mềm, hệ thống có để đáp ứng nhu cầu Quan tâm đến việc thiết kế hệ thống, phần mềm 6|Thiết kế phần mềm IT - CNTT ứng dụng CS - Khoa học máy tính Sử dụng sản phẩm Nhấn mạnh việc lựa chọn, đánh giá sử dụng phần mềm công việc Nhấn mạnh đến nguyên lý kỹ thuật hệ thống, phần mềm Lập trình ln đóng vai trò trung tâm vấn đề quan tâm Tư hệ thống Hệ thống ứng dụng CNTT phải hỗ trợ hoạt động người hay tự động hóa hoạt động người Các ứng dụng thực tế cần xây dựng thông qua tư "máy tính" Thơng qua tư hiểu giới tự nhiên chất có, theo cách tư riêng chúng ta, thơng qua máy tính Định hướng chung Định hướng ứng dụng, nghề Định hướng chuyên nghiệp, nghiệp hàn lâm Tư máy tính: lực tư quan trọng Khoa học máy tính Xuất xứ khái niệm Tư máy tính (computational thinking) Người nhắc đến cụm từ Seymour Papert (29/2/1928 – 31/7/2016), giáo sư toán đại học MIT đồng thời tác giả phần mềm ngôn ngữ lập trình LOGO, muốn đưa việc giảng dạy thuật toán phần mềm cho học sinh nhỏ tuổi “… the thought processes involved in formulating problems and their solutions so that the solutions are represented in a form that can be effectively carried out by an information-processing agent” tạm dịch: "… trình tư bao gồm mơ tả lời giải tốn cho lời giải thực cách hiệu tác tử xử lý thông tin" Tác giả GS Jeannette Wing (hiện phó chủ tịch Microsoft) người đưa định nghĩa khái niệm (tư máy tính), sau: “The solution can be carried out by a human or machine, or more generally, by combinations of humans and machines.” tạm dịch: "Lời giải phải (và có thể) thực người máy tính, tổng quát hơn, kết hợp (đồng thời) người máy tính" Như tư máy tính kỹ để hiểu, biết cách có lý, logic giới xung quanh dựa sức mạnh máy tính Phân mơn "Khoa học máy tính" mơn học dạy ngun tắc lý thuyết thực hành cho mơ hình tính tốn máy tính ứng dụng mơ hình Lõi môn học khái niệm tư máy tính hay tư thuật tốn Đây mơ hình tư lõi, nằm bên khái niệm quen thuộc phần mềm, phần cứng máy tính Mơ hình tư cung cấp khung kiến thức để giải toán, vấn đề nảy sinh Đi mơ hình tư tập hợp 7|Thiết kế phần mềm Câu lệnh Ý nghĩa Thể dòng chữ suy nghĩ "Hmm…" chương trình chạy bình thường Hiện nhân vật hình Ẩn (khơng hiện) nhân vật hình Thay đổi kiểu trang phục nhân vật sang dạng