Python og gögn – Skráarvinnsla og gagnaskipulag
Tilgangur
Að kenna nemendum hvernig á að lesa úr og skrifa í skrár í Python og vinna með gagnaskipulag eins og orðabækur (dictionaries) til að vinna úr raunverulegum gögnum.
Hæfniviðmið og námsmarkmið
Nemandi getur forritað Python forrit sem les gögn úr skrá, vinnur úr þeim með orðabókum og skrifar niðurstöður.
- Nemandi getur opnað textaskrá, lesið innihaldið og unnið úr því í Python
- Nemandi getur búið til orðabók (dictionary) og notað til að geyma tengd gögn
- Nemandi getur skrifað niðurstöður úr forriti í skrá
Getustig og forsendur nemenda
- Lestur: Nemendur geta lesið Python kóða og skilið gagnaskipulag.
- Tækni: Nemendur þekkja breytur, lykkjur, lista og föll í Python.
- Aðrar forsendur: Nemendur þurfa grunnþekkingu á skrám og möppum í tölvu.
Lýsing á kennslustund
Nemendur læra að opna, lesa og skrifa textaskrár í Python og kynnast orðabókum (dictionaries) sem gagnaskipulagi. Þeir forrita verkefni sem les gögn úr skrá, vinnur úr þeim og skrifar niðurstöður. Áherslan er á hagnýta notkun forritunar til að vinna úr gögnum – mikilvæg færni í nútímasamfélagi.
1. Kynning – Af hverju skráarvinnsla? (10 mín): Kennarinn spyr: Hvað gerist við gögn forritanna ykkar þegar þið lokar þeim? Þau hverfa! Skrár leyfa okkur að geyma gögn varanlega. 2. Skráarvinnsla – Saman (20 mín): Kennarinn leiðir nemendur: (a) Búa til textaskrá (nöfn.txt) með nokkrum nöfnum, (b) Opna skrá: with open('nöfn.txt', 'r') as f:, (c) Lesa línur: for lina in f:, (d) Skrifa í skrá: with open('nidurstodur.txt', 'w') as f: f.write(). 3. Orðabækur (15 mín): Kennarinn kynnir dict: nemandi = {'nafn': 'Anna', 'aldur': 14, 'bekkur': 9}. Sýnir: Lesa gildi (nemandi['nafn']), bæta við, fara í gegnum (.items()). 4. Verkefnavinna (25 mín): Nemendur forrita nemendaskrárkerfi: (a) Les nemendanöfn og einkunnir úr textaskrá (CSV-form), (b) Geymir í lista af orðabókum, (c) Reiknar meðaleinkunn, hæstu og lægstu einkunn, (d) Skrifar niðurstöður í nýja skrá. 5. Samantekt (10 mín): Nemendur sýna niðurstöður. Kennarinn tengir við raunveruleikann: Svona vinna gagnagrunnir og töflureiknar í grunninn!
Verkfæri og hugbúnaður
Thonny gerir auðvelt að sjá skrár og möppur og villuleita skráarvinnslu.
Python hefur einfalda setningafræði fyrir skráarvinnslu og orðabækur.
Kennsluaðferðir
Nemendur vinna með raunveruleg eða raunhæf gögn sem gefa verkefninu merkingu – t.d. nemendaskrá eða veðurgögn.
Rannsóknargrundvöllur: Guzdial (2010) – Media Computation: Forritun með raunhæfum gögnum eykur áhuga og skilning á gildi forritunar.
Nemendur byrja á einfaldri skráarlestri og bæta smám saman við orðabókum og flóknari vinnslu.
Rannsóknargrundvöllur: Bruner (1960) – Spiral Curriculum: Hugtök eru kynnt í einföldustu mynd og endurkomin á dýpri stigum.
Matsaðferðir
- Verkefnamat: Les forritið skrána rétt? Reiknar það niðurstöður? Skrifar það í skrá?
- Kóðagæðamat: Er kóðinn skipulegur? Eru föll notuð á viðeigandi hátt?
- Munnlegt mat: Getur nemandinn útskýrt muninn á lista og orðabók og hvenær hvor hentar?
Aðlögun
Nemendur lesa CSV skrá með csv módúl, bæta við villumeðhöndlun (try/except) og búa til meira flókna greiningu.
Nemandinn fær textaskrá tilbúna og kóðaramma þar sem skráarlestur er kláraður – einbeitir sér að gagnavinnslunni.
Þverfaglegar tengingar
- Stærðfræði – meðaltöl, hágildi, lággildi, tölfræði
- Samfélagsfræði – gagnavinnsla og upplýsingaöflun