Líkanagerð og mælingar

Vinnusmiðja fyrir kennara á framhaldsskólastigi í notkun forritunar til líkanagerðar og mælinga.

Notuð verða forritunarmálin Processing og Python og gagnleg verkfæri í kennslu kynnt til sögunnar. Verkefnin eru bæði eftir forskrift og opin þar sem þátttakendur leysa verkefni án þekktrar lausnar.

Líkanagerð


Dæmi um hreyfimynd frá Bees and Bombs

Við munum nota Processing í þessum hluta svo best er að hlaða því niður hér: processing.org/download. Processing er forritunarmál sem byggir á Java og kom fram árið 2001. Upphaflega var það hannað fyrir listafólk en undir heitinu Bees and Bombs hefur Dave Whyte birt flottar hreyfimyndir sem hann forritar í Processing.

Nokkur skyld verkfæri hafa sprottið upp í kjölfarið. Sérstaklega er vert að minnast á P5.js sem er JavaScript útgáfa af Processing. Tveir kostir við P5 eru að það er auðvelt að setja á netið og til er vefviðmót sem forrita má í án þess að þurfa að hlaða neinu forriti niður.

Við ætlum að beina sjónum okkar að kennslubókinni The Nature of Code. Þar er að finna vel útfærðar leiðbeiningar sem miða að því að hanna forrit sem líkja eftir eiginleikum lifandi vera. Á vegferðinni fer höfundur einnig yfir hugtök og verkfæri sem nýtast í stærðfræði og eðlisfræði.

Mælingar með Raspberry Pi

Raspberry Pi hitamæling

Við ætlum að nota hitastigsmæli til að safna gögnum með Python sem keyrir á Raspberry Pi tölvu. Tölvurnar eru með svokölluðum GPIO pinnum sem við getum notað til að lesa af skynjurum og stýra tækjum.

Raspbian kemur með Python uppsett en við ætlum að keyra það í gegnum forritunarritilinn Thonny. Thonny er sérstaklega hentugur fyrir byrjendur.

Sjá hitastigsmælingar með Python í verkefnabankanum til að setja saman forrit sem safnar gögnum.

Unnið með gögn

Unnið með mæligögn

Það eru til fjölmörg verkfæri til að vinna tölulega með mæligögn. Mörgum kann að þykja einfaldast að vinna með Excel enda aðgengilegt og vel þekkt. Oft er þó gagnlegt að geta farið frá frumgögnum í nokkrum skrefum og prófað sig áfram án þess að þurfa að endurtaka hvert skref handvirkt.

Python hefur mörg tól til að vinna með töluleg gögn. SciPy safnið kemur þar í góðar þarfir því það inniheldur marga gagnlega pakka. Önnur gagnleg Python-tengd tól fyrir kennslu eru Jupyter, sem hægt er að nota til að búa til kennsluefni og vinnubækur með kóða.

Ítarefni