Warsztaty 8 godz.

Mów mi Python! – czyli programowanie w języku Python w ramach projektu “Koduj z klasą” organizowanego przez Centrum Edukacji Obywatelskiej. Szczegóły pod adresem: http://www.ceo.org.pl/pl/koduj.

Dla kogo, czyli co musi wiedzieć uczestnik

Dla nauczycieli, którzy brali udział w pierwszej edycji programu “Koduj z klasą”.

Cele, treści i metody

Cele projektu, spis wszystkich materiałów oraz zalecane metody ich realizacji dostępne są w dokumencie Cele, materiały i metody . Umieszczono tam również listę oprogramowania wymaganego do realizacji wszystkich materiałów. Podstawą szkoleń jest wersja HTML . Wersje źródłowe dostępne są w repozytorium Python101 .

Materiał zajęć

Toto Lotek

Czas realizacji: 2 * 45 min.

Metody: kodowanie programu w edytorze od podstaw, wprowadzanie elementów języka w konsoli interpretera, ćwiczenia samodzielne w zależności od poziomu grupy.

Materiały i środki: Python 2.7.x, edytor kodu, terminal, zalecany system Linux Live LxPupTahr, wersja HTML scenariusza Duży lotek, punkty 1.2.6 – 1.2.14, kod pełnego programu oraz ewentualne wersje pośrednie. Projektor, dostęp do internetu nie jest konieczny.

Realizacja: Jako punkt wyjścia prosimy każdego o skopiowanie i uruchomienie Małego Lotka . Przypominamy podstawy programowania w Pythonie (zmienna, pobieranie i wyprowadzanie danych, instrukcja warunkowa). Następnie omawiamy założenia aplikacji Duży lotek: losowanie i zgadywanie wielu liczb i rozpoczynamy wspólne kodowanie wg materiału.

W zależności od poziomu grupy dbamy o mniej lub bardziej samodzielne wykonywanie przewidzianych w materiale ćwiczeń.

Po ukończeniu można urządzić mini-konkurs, np. zgadnij 5 wylosowanych z 20 liczb.

Budując program można reżyserować błędy składniowe i logiczne, aby uczestnicy uczyli się je dostrzegać i usuwać. Np.: próba użycia liczby pobranej od użytkownika bez przekształcenia jej na typ całkowity, niewłaściwe wcięcia, brak inkrementacji zmiennej iteracyjnej (nieskończona pętla), itp. Uczymy dobrych praktyk programowania: przejrzystość kodu (odstępy) i komentarze.

Wykresy w Pythonie

Czas realizacji: 1 * 45 min.

Metody: ćwiczenia w konsoli Pythona, wspólnie tworzenie i rozwijanie skryptów generujących wykresy, ćwiczenie samodzielne

Materiały i środki: Python 2.7.x, biblioteka Matplotlib, edytor kodu, terminal, zalecany system Linux Live LxPupTahr, wersja HTML scenariusza Python kreśli. Projektor, dostęp do internetu nie jest konieczny.

Realizacja: Zaczynamy od prostego przykładu w konsoli Pythona, z której cały czas korzystamy. Stopniowo kodujemy przykłady wykorzystując je do praktycznego (!) wprowadzenia wyrażeń listowych zastępujących pętle for. Pokazujemy również mechanizmy związane z indeksowaniem list, m. in. notację wycinkową (ang. slice). Wyjaśniamy i ćwiczymy w interpreterze charakterystyczne dla Pythona konstrukcje. Jeżeli wystarczy czasu, zachęcamy do samodzielnego sporządzenia wykresu funkcji kwadratowej bądź innej.

Gra robotów

Czas realizacji: 2 * 45 min.

Metody: omówienie zasad gry, pokaz rozgrywki między przykładowymi robotami, kodowanie klasy robota z wykorzystaniem “klocków” (gotowego kodu), uruchamianie kolejnych walk.

Materiały i środki: Python 2.7.x, biblioteka rgkit, przykładowe roboty z repozytorium robotgame-bots oraz skrypt rgsimulator, edytor kodu, terminal, zalecany system Linux Live LxPupTahr, wersja HTML scenariusza Gra robotów, końcowy kod przykładowego robota w wersji A i B, koniecznie (!) kody wersji pośrednich. Projektor, dostęp do internetu lub scenariusz offline w wersji HTML dla każdego uczestnika.

Realizacja:: Na początku omawiamy przygotowanie środowiska testowego, czyli użycie virtualenv, instalację biblioteki rgkit, rgbots i rgsimulator, polecenie rgrun. Uwaga: jeżeli korzystamy z LxPupTahr, w katalogu ~/robot mamy kompletne wirtualne środowisko pracy.

Podstawą jest zrozumienie reguł. Po wyjaśnieniu najważniejszych zasad gry, konstruujemy robota podstawowego w oparciu o materiał Klocki 1 . Kolejne implementowane zasady działania robota sprawdzamy w symulatorze, ucząc jednocześnie jego wykorzystania. W symulatorze reżyserujemy również przykładowe układy, wyjaśniając szczegółowe zasady rozgrywki. Później uruchomiamy “prawdziwe” walki, w tym z robotami open source (np. stupid26.py ).

Dalej rozwijamy strategię działania robota w oparciu o funkcje – Klocki 2A i/lub zbiory – Klocki 2B . W zależności od poziomu grupy można przećwiczyć wersje: tylko A, A + B, A + B równolegle z porównywaniem kodu. W grupach zaawansowanych warto pokazać klocki z zestawu B i omówić działanie wyrażeń zbiorów i funkcji lambda.

Wprowadzając kolejne zasady, wyjaśniamy odwołania do API biblioteki rg w dodawanych “klockach”. Kolejne wersje robota zapisujemy w osobnych plikach, aby można je było konfrontować ze sobą.

Zachęcamy uczestników do analizy kodu i zachowań robotów: co nam dało wprowadzenie danej zasady? jak można zmienić kolejność ich stosowania w kodzie? jak zachowują się roboty open source? jak można ulepszyć działanie robota?

Bazy danych w Pythonie

Czas realizacji: 2*45 min.

Metody: równoległe kodowanie dwóch skryptów w edytorze, uruchamianie i testowanie wersji pośrednich, ćwiczenia z użyciem interpretera SQLite.

Materiały i środki: Python 2.7.x, biblioteka SQLite3 DB-API oraz framework Peewee, edytor kodu, terminal, zalecany system Linux Live LxPupTahr, wersja HTML scenariusza SQL v. ORM oraz interpreter SQLite, kody pełnych wersji obu skryptów. Projektor, dostęp do internetu lub scenariusz offline w wersji HTML dla każdego uczestnika.

Realizacja: Na początku pokazujemy przydatność poznawanych zagadnień: wszechobecność baz danych w projektowaniu aplikacji desktopowych i internetowych (tu odesłanie do materiałów prezentujących Flask i Django); obsługa bazy i podstawy języka SQL to treści nauczania informatyki w szkole ponadgimnazjalnej; zadania maturalne wymagają umiejętności projektowania i obsługi baz danych.

Na podstawie materiału równolegle budujemy oba skrypty metodą kopiuj-wklej. Wyjaśniamy podstawy składni SQL-a, z drugiej eksponując założenia i korzystanie z systemów ORM. Pokazujemy, jak ORM-y skracają i usprawniają wykonywanie operacji CRUD oraz wpisują się w paradygmat projektowania obiektowego. Uwaga: ORM-y nie zastępują znajomości SQL-a, zwłaszcza w zastosowaniach profesjonalnych, mają również swoje wady, np. narzuty w wydajności.

Interpreter SQLite wykorzystujemy do pokazania struktury utworzonych tabel (polecenia .table, .schema), później można (warto) przećwiczyć w nim polecenia CRUD w SQL-u.

Licencja Creative Commons Materiały Python 101 udostępniane przez Centrum Edukacji Obywatelskiej na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowa.

Utworzony:2022-05-22 o 19:52 w Sphinx 1.5.3
Autorzy:Patrz plik “Autorzy”