Python föll og skipulag – Skrifum endurnýtanlegan kóða
Tilgangur
Að kenna nemendum að skrifa og nota föll (functions) í Python til að skipuleggja kóða og gera hann endurnýtanlegan.
Hæfniviðmið og námsmarkmið
Nemandi getur skrifað og notað föll í Python til að skipuleggja forrit og draga úr endurtekningu í kóða.
- Nemandi getur skilgreint fall með def og kallað á það
- Nemandi getur notað viðföng til að gera föll sveigjanleg
- Nemandi getur notað return til að skila gildi úr falli
Getustig og forsendur nemenda
- Lestur: Nemendur geta lesið Python kóða og enska forritunartexta.
- Tækni: Nemendur þekkja breytur, lykkjur, skilyrði og lista í Python.
- Aðrar forsendur: Nemendur þurfa stærðfræðilegan skilning á inntaki og úttaki.
Lýsing á kennslustund
Nemendur læra hugtakið fall – sjálfstæður hluti af kóða sem framkvæmir ákveðna aðgerð. Þeir skrifa eigin föll með def, nota viðföng (parameters) og skilagild (return). Áherslan er á hvers vegna föll eru mikilvæg: þau draga úr endurtekningu, gera kóða læsilegri og auðveldara að villuleita.
1. Kynning – Af hverju föll? (10 mín): Kennarinn sýnir Python kóða þar sem sama kóðabúturinn endurtekur sig 5 sinnum. Spyr: Hvað er vandamálið? Ef ég þarf að breyta einu, þá þarf ég að breyta á 5 stöðum! Lausn: Fall! 2. Grunn föll – Saman (20 mín): Kennarinn leiðir nemendur: (a) def heilsa(): print('Halló!') – einfalt fall, (b) def heilsa(nafn): print('Halló ' + nafn) – fall með viðfangi, (c) def leggja_saman(a, b): return a + b – fall sem skilar gildi. Nemendur skrifa og keyra á sínum tölvum. 3. Verkefnavinna (35 mín): Nemendur forrita reiknivél: (a) Búa til fall fyrir samlagningu, frádrátt, margföldun og deilingu, (b) Spyrja notanda hvaða aðgerð hann vill, (c) Spyrja um tvær tölur, (d) Kalla á rétt fall og prenta niðurstöðu, (e) Nota while lykkju svo forritið haldi áfram. Kennarinn gengur á milli og hjálpar. 4. Kóðaendurskoðun og samantekt (15 mín): Nemendur skoða kóða nágranna: Eru föllin vel nefnd? Eru þau endurnýtanleg? Kennarinn dregur saman: Föll eru eins og uppskriftir – þú skrifar þær einu sinni og notar aftur og aftur!
Verkfæri og hugbúnaður
Thonny sýnir fallastafla (call stack) sjónrænt sem hjálpar nemendum að skilja hvernig föll virka.
Python hefur einfalda setningafræði fyrir föll sem gerir hugtakið aðgengilegt.
Kennsluaðferðir
Kennarinn líkir föllum við uppskriftir í matreiðslu – fall er uppskrift sem þú getur notað aftur og aftur með mismunandi hráefnum (viðföngum).
Rannsóknargrundvöllur: Gentner (1983) – Samlíkingar styrkja skilning á óhlutbundnum hugtökum.
Nemendur taka eldri kóða sem er endurtekinn og endurbæta hann með föllum.
Rannsóknargrundvöllur: Fowler (1999) – Refactoring: Endurbætur á kóða kenna nemendum góð vinnubrögð og skipulagshugsun.
Matsaðferðir
- Verkefnamat: Virkar reiknivélin? Notar hún rétt skilgreind föll með viðföngum og return?
- Kóðaendurskoðun: Er kóðinn skipulegur? Eru föllin nefnd á skýran hátt?
- Munnlegt mat: Getur nemandinn útskýrt muninn á viðfangi (parameter) og skilgildi (return)?
Aðlögun
Nemendur bæta við villuvörn (try/except), veldisvirkja og fleiri aðgerðum. Þeir skrifa líka docstring skjölun fyrir hvert fall.
Nemandinn fær kóðaramma þar sem föllin eru skilgreind en innihaldið er autt (pass) og þarf að fylla inn réttar skipanir.
Þverfaglegar tengingar
- Stærðfræði – reikniaðgerðir, föll sem stærðfræðilegt hugtak
- Enska – forritunarskilgreiningar og hugtök á ensku