Programmering är roligt!

Programmering på högstadiet

Fri, 31 May 2013 13:26:00 +0200

Jag tycker att man ska lära sig en del datorprogrammering och allmän datorkunskap på högstadiet. Det behövs egentligen inte så mycket, kanske skulle det räcka med bara en handfull lektioner, men det viktigaste är att man väcker ett intresse hos de elever som själva inte tagit första steget.

Datorer och den svenska skolan har en märklig relation. Det finns knappt två skolor i Sverige där datorer används på samma sätt. På vissa skolor fungerar datorerna dåligt och ses på som ett hinder, och på andra skolor fungerar det bättre. Det finns inget undervisningsämne på högstadiet för datorkunskap, eller något liknande, utan tanken är att datorer ska användas i olika ämnen, och deras egenskaper ska användas på olika sätt.

Vi börjar med lite historia:

Vid flertalet tillfällen har mångmiljonbelopp använts och diverse IT-satsningar mot skolan har skett. Det började egentligen 1984, då Riksdagen fattade beslut om att datateknik ska användas i skolan och att alla ska få 80 timmars undervisning i "datalära". Bland annat skulle elever lära sig programmera i programspråket BASIC. Ett särskilt anslag om 20 miljoner för tre år utgick för inköp av datorer till högstadiet, men projektet blev inte riktigt en succé.

Det fortsatte sedan med ett antal olika IT-satsningar för att göra datorn mer central på högstadiet, men jag tycker att vi gått fel väg. Visserligen finns det nu många datorer ute på svenska skolor, men elever verkar kunna mindre och mindre om hur de egentligen fungerar.

Idag blir det mer och mer populärt hos tillverkare att låsa sina enheter så mycket som möjligt. På bärbara datorer blir det vanligare att man inte kan byta ramminne, hårddisk eller batteri, och på surfplattor är det i princip standard. Man köper en pryl som man inte ska peta på (ingen ordvits menad angående petskärmar). Jag vill inte ha en framtid där majoriteten av befolkningen ser på sina tekniska prylar som svart magi.

Användandet av alla prylar är också styrt från tillverkarna. Det fungerar bra att kolla sin mail, och interfacet känns mer eller mindre slipat, men det går inte att ta nästa steg. Du kan inte ens ändra positionerna på ikonerna på en iPad. Allt pekar dessutom mer och mer mot att datorprogram (eller Appar) blir individuella organismer som knappt samarbetar med varandra. Jag har uppfattningen att högstadieelever idag har mycket sämre kunskap om vad filer och filsystem är, eftersom man exempelvis på iPad lagrar sin data i separerade appar.

Det uppmanas inte alls från tillverkarna att man som användare ska ta kontrollen över sin datormiljö, utan man sitter som en konsument, går den förtrampade stigen och köper de nyaste prylarna.

Hur bra är det att barnen ser på teknologi som svart magi? Att de sällan uppmuntras att skapa eget utanför sandlådan (iPad:en)?

På gymnasieskolan finns olika datorkurser varav flera i programmering. Men där är det i dagens läge mycket spretigt. Olika lärare använder olika metoder, och kunskaperna efter gymnasiet varierar enormt beroende på detta. På ett SITSNET-möte där jag deltog berättade lärare från KTH att de idag inte kan anta att en elev kan någon programmering alls, trots att de läst flera kurser på gymnasiet.

Nu är inte allt nattsvart i min värld, utan det finns en hel del bra saker som kommit de senaste åren.

Jag har märkt att de tekniskt duktiga eleverna (när det gäller programmering och liknande) blir duktigare och duktigare. De lägger sin fritid på att exempelvis lära sig programmera, och eftersom de har Internet, så kommer de förbi hinder väldigt enkelt. Om man kör fast så googlar man och läser olika lösningar, tittar på vad andra gjort och lär sig lösa problemet. Jag har träffat flera högstadieelever som varit duktigare på programmering än många KTH-elever som jag studerat tillsammans med.

Internet har vuxit till att vara den mest vitala kuggen i en dator. När Internet-uppkopplingen krånglar blir datorn snabbt väldigt tråkig för de flesta. Internet är den nya plattformen som binder ihop alla olika enheter, oavsett om det gäller en mobiltelefon, surfplatta, laptop, stationär dator eller Google Glass så har de alla en webbläsare. Jag tycker att det är viktigt att elever lär sig programmera mot denna nya plattform så att inte tekniken kommer att kännas som svart magi.

Kort sagt så vill jag alltså att elever lär sig att man kan ta kontrollen över en dator. Många kommer fortfarande att välja en annan bana i livet än den som datorprogrammerare, men det viktiga är att man lär sig se på datorer som formbara verktyg. Man blir då en medveten konsument som kanske väljer att köpa prylar som är mer öppna, använder program som samarbetar bättre osv.

När jag programmerar med högstadieelever använder jag språket JavaScript och programmerar direkt för webben. Men egentligen spelar det inte så stor roll hur man väljer att programmera, bara man kan få datorn att göra något som den inte kunde förut!

Spelprogrammeringslaboratoriet

Sun, 19 May 2013 22:51:00 +0200

Laboratoriet för dig som vill leka Frankenstein med JavaScript, muahahaha!

Många elever får en långsam introduktion till programmering för att de initialt bråkar med sin dator, eller sin datormiljö. De kanske inte riktigt får till editering av en text-fil, eller har problem med något annat. För att snabba upp starten när man ska lära sig programmering, och kanske för att göra det lättare att testa saker, skapade jag spelprogrammeringslaboratoriet härom veckan.

På http://spelprogrammering.nu/koda kan man direkt i webbläsaren få en kod-editor, spara sin kod för framtida editering samt visa resultatet för sina kompisar, samtidigt som man håller editeringen hemlig så att ingen kan förstöra ens kod. De som väljer att publicera sitt verk visas upp i arkivet:
http://spelprogrammering.nu/arkivet.

Jag vill främst göra det lättare för elever och andra att snabbt komma igång med sin programmering. De första minuterna är väldigt viktiga och varje hinder som man kan ta bort betyder mycket.

Hela lösningen är under uppbyggnad, så kom gärna med buggrapporter och allmänna önskemål!

SETT, SITSNET, Webbstjärnan och FLTM13

Fri, 17 May 2013 21:13:00 +0200

De senaste 30 dagarna har verkligen varit intensiva! Först var det SETT-dagarna den 17-18 april, där man fick gå runt och mingla med väldigt många skolmänniskor, prata med olika företag om deras lösningar mot skolvärlden, och sedan fanns det dessutom en hel del föreläsningar som man kunde anmäla sig till om man var intresserad. För mig var SETT-dagarna helt klart intressant, jag hittade en del webbaserade läromedel som kanske kommer göra mitt liv som systemadministratör mycket lättare! Givetvis återkommer jag kring detta efter att ha utvärderat dem.

Det fortsatte sedan med ett möte med föreningen SITSNET (www.sitsnet.se), som är en förening som aspirerar att samla ihop så många programmeringslärare från hela Sverige som möjligt. Mötet blev mycket trevligt och som vanligt diskuterades det hur man bäst bör bedriva sin undervisning, några läromedelsförfattare pratade om sina programmeringsböcker och det demonstrerades även en del dansprogrammering! Jag pratade om spelprogrammeringsboken jag medförfattat, och mina slides från det mötet kan man se här. Om man jobbar som programmeringslärare, eller kanske vill integrera programmering i sitt ämne på gymnasiet, så rekommenderar jag varmt att man kommer på ett SITSNET-möte!

Senare följde hela upplösningen av tävlingen Webbstjärnan. Två av mina lag lyckades gå vidare till finalen, och där fick vi sitta i de flotta lokalerna på Nalen och ta emot nomineringspriserna. Det blev inga ädla valörer denna gång, men med nästan 40 000 tävlande elever från hela Sverige var mina väldigt nöjda att sitta där på den absoluta toppnivån! Hela tillställningen var väldigt trevlig och nästa år ska Södertörns friskola givetvis vara med igen, och med ännu fler lag!

Sist men inte minst gick jag på en tillställning som kallades FLTM13 (Framtidens lärande, TeachMeet 2013). Till denna samling kom över 100 lärare som ville dela med sig av sina erfarenheter när det gäller IT och undervisning i allmänhet. Jag anmälde mig som talare och fick prata först. Mitt ämne var spelprogrammering och hela träffen (inklusive mitt prat) kan ses online på: bambuser. Jag hoppas att jag inspirerade någon att börja programmera på webben med sina elever, det är enkelt, roligt och användbart på riktigt! På FLTM13 såg jag en lärare som demonstrerade en MaKey MaKey, och denna verkade så rolig att jag genast beställde ett gäng! Utvärdering av dessa kommer komma på bloggen.

Nu har jag haft några dagar på mig att smälta alla nya intryck och reflektera en aning. Det är uppenbart att alla dessa tillställningar har gjort intryck på mig, och det känns som om man blir laddad med energi att fortsätta hitta på nya roliga saker att göra i skolan!

Kardioider och nefroider

Wed, 08 May 2013 00:03:00 +0200

Kardioider och nefroider är spännande former som man skapar på ett relativt enkelt sätt. Båda bygger på samma princip: Man har en cirkel och låter en annan cirkel rulla runt. På kanten på cirkeln som rullar sätter man fast en penna. Om den rullande cirkeln är lika stor som cirkeln i mitten kommer pennan att rita en kardioid. Om den rullande cirkeln har hälften så stor radie så kommer pennan rita en nefroid. På wikipedia kan man hitta denna förklarande bild:

Här ser man tydligt hur den snurrande cirkeln ritar upp en kurva, som till slut blir en komplett nefroid. En kardioid blir mer som ett hjärta, vilket förklarar namnet (efter grekiskans καρδία, vilket betyder hjärta).

Det går också att bygga kardioider och nefroider genom att rita många cirklar efter varandra, och det visar sig att detta är ett ypperligt tillfälle att använda polära koordinater. Jag demonstrera först hur man kan göra nefroider:

Vi börjar med att tänka oss ett antal polära koordinater som tillsammans bildar en cirkel:

För varje polär koordinat ritar vi nu en cirkel, vars mittpunkt befinner sig på koordinaten, och vars radie sträcker sig till x-axeln.

Det blir en del cirklar. Notera nu hur utkanten av hela denna figur blivit en nefroid. Det blir ännu tydligare om vi tar bort axlarna och ökar antalet cirklar.

För att skapa en kardioid följer vi en likartad metod. Vi börjar ännu en gång med ett antal polära koordinater som tilsammans bildar en cirkel:

Nu ska vi än en gång rita en cirkel för varje koordinat. Denna gång ska dock koordinaten vara på cirkelns rand, och cirkeln ska positioneras mitt emellan koordinaten och den allra första koordinaten. För att tydliggöra detta visar jag nedan hur det ser ut med fyra koordinater, som är längre från varandra:

Den allra första punken ligger på (2, 0) och syns inte i bilden ovan. Du kan dock ana att de tre följande punkterna alla har samma avstånd till origo, och således följer en cirkel. Om vi nu fortsätter hela vägen runt får vi följande resultat:

Att utkanten på denna figur är en kardioid blir tydligare när vi tar bort axlarna och ritar ännu fler cirklar.

Alla bilder i detta inlägg har jag skapat med väldigt lite JavaScript-kod. Nefroiden kan man exempelvis bygga på detta sätt:

<script src="http://spelprogrammering.nu/simple.js">

  function start()
  {
    var r = 1;
   
    for (var v = pi/50; v<2*pi; v += (pi/50))
    {
      var y      = r*sin(v);
      var radius = abs(y);

      math.polarRing(v, r, radius);       
    }
  }

</script>

Det är bara att ta ovanstående kod, spara den som en .html fil och köra igång den i webbläsaren. Kardioiden gjorde jag en lite längre lösning på, men fortfarande relativt lite kod:

<script src="http://spelprogrammering.nu/simple.js">

  function start()
  {
    var r = 2;
    var step = pi/20;
    p0 = {x: r, y: 0};
    
    for (var v = step; v<(2*pi); v += step)
    {
      var x = r*Math.cos(v);
      var y = r*Math.sin(v);
      
      var radius = distance(p0.x, p0.y, x, y)/2;
      
      var l = sqrt(r*r - radius * radius);
      
      var angle = v / 2;
      if (v > pi)
        l = -l;
      
      math.polarRing(angle, l, radius);
    }
  }

</script>

Kardioider och nefroider kan man hitta lite varstans i vår värld, jag rekommenderar wikipedia-artiklarna som kvällslektyr. För gymnasieelever kan detta också fungera som en övning i både matematik och programmering. Som avslutning får ni här en färglagd kardioid:

Två lag vidare!

Tue, 07 May 2013 13:50:00 +0200

Tidigare berättade jag om tävlingen webbstjärnan samt om de lag som tävlar från min skola. Nu är det snart dags för prisutdelning, och två av mina lag har gått vidare och blivit nominerade! Det är Isabella och Gustav som lyckats i en tävling där nästan 30 000 elever från hela Sverige deltagit. Nästa vecka får vi se vilken placering de får!

Gustavs hemsida: http://www.xzy.se
Isabellas hemsida: http://www.sketchit.nu

Intervju på matematikvideo.se

Sun, 05 May 2013 21:22:00 +0200

Jag blev intervjuad på matematikvideo.se angående spelprogrammeringsboken. Där fick jag en chans att berätta lite om hur roligt och viktigt det är med matematik, speciellt när man programmerar spel!