Programování v Pythonu

Program v Pythonu zapisuje postup pomocí příkazů, které pracují s hodnotami. Proměnné umožňují hodnoty pojmenovat a během výpočtu měnit. Záleží přitom na jejich typu: výraz 3 + 4 sečte čísla, zatímco "3" + "4" spojí dva řetězce do "34". Pro úvod se hodí malé programy s číselným nebo textovým vstupem a snadno ověřitelným výstupem.

Podmínky určují, která část programu se provede, a cykly umožňují opakování. Python vymezuje příslušné bloky odsazením, takže úprava odsazení může změnit chování programu. Porozumění se projeví tím, že žák před spuštěním odhadne výsledek, sleduje změny hodnot a při neshodě najde příčinu. Program, který doběhne bez chybového hlášení, ještě nemusí správně řešit zadání.

Předpoklady

• Rozumět pořadí kroků v postupu a dokázat podle něj ručně vyřešit drobnou úlohu.
• Používat základní početní operace a porovnávat číselné hodnoty.

Klíčové pojmy

Proměnná a přiřazení

Proměnná je jméno spojené s hodnotou. Přiřazení pocet = pocet + 1 nejprve vypočítá pravou stranu z dosavadní hodnoty a výsledek přiřadí jménu pocet.

Datový typ

Určuje druh hodnoty a operace, které s ní lze provádět. Funkce input() vrací řetězec; číselný zápis lze pro celočíselný výpočet převést pomocí int().

Podmínka

Výraz vyhodnocený jako pravdivý nebo nepravdivý řídí větvení pomocí if a případně else. Rovnost hodnot se porovnává operátorem ==.

Cyklus

Opakuje blok příkazů. Cyklus for postupně prochází hodnoty; range(5) poskytne celá čísla od nuly do čtyř.

Blok a odsazení

Blok sdružuje příkazy patřící například do podmínky nebo cyklu. Jeho příkazy mají stejnou úroveň odsazení; obvyklý krok jsou čtyři mezery.

Testování a ladění

Testování porovnává skutečný výsledek s očekávaným pro zvolené vstupy. Ladění hledá a odstraňuje příčinu zjištěné chyby, například sledováním hodnot po jednotlivých příkazech.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Přiřazení pocet = pocet + 1 je nesmyslná rovnice, protože číslo se nemůže rovnat sobě zvětšenému o jedna.

  Jak na to

  Zadejte počáteční hodnotu pocet jako 4 a nechte žáky odděleně určit výsledek pravé strany a novou hodnotu proměnné. Vedle přiřazení ukažte porovnání pocet == 5.

• Častá chyba

  Když do input() napíšu číslice, program s výsledkem automaticky počítá jako s číslem.

  Jak na to

  Nechte žáky porovnat spojení dvou vstupů obsahujících číslice s jejich součtem po převodu pomocí int(). Typ hodnoty ověřte funkcí type().

• Častá chyba

  Odsazení pouze zpřehledňuje zápis a nemění výsledek programu.

  Jak na to

  Ukažte dvě verze cyklu se třemi opakováními: v jedné je výpis uvnitř cyklu, ve druhé za ním. Před spuštěním nechte žáky označit blok a předpovědět počet výpisů.

Jak učit

Podle zkušeností a rozsahu; náměty aktivit po 10–20 minutách.

1. Evokace: Nechte žáky ručně projít postup, který z několika zadaných čísel vybere hodnoty nad stanovenou mezí, a pojmenovat rozhodnutí, které se opakuje.

2. Uvědomění: Předveďte převod postupu do Pythonu s cyklem a podmínkou; žáci před spuštěním sledují jednotlivé hodnoty a označí příkazy uvnitř obou bloků.

3. Reflexe: Změňte mez a požádejte žáky o předpověď nového výstupu včetně případu, kdy se vstupní hodnota mezi přesně rovná.

Nápady na aktivity

• Sledování proměnné (10–15 minut): Připravte na papír krátký program, který v cyklu sčítá několik čísel. Žáci zapisují mezivýsledky do tabulky a následně je ověří na počítači. Tabulka pomůže odlišit hodnotu před přiřazením a po něm.

• Kontrola hranice (15–20 minut): V připraveném prostředí Pythonu nechte žáky upravit program, který porovnává zadané celé číslo s mezí. Zvolí vstup pod mezí, na mezi a nad ní a porovnají chování operátorů > a >=; u každého testu předem zapíší očekávaný výstup.

Hodnocení

Předložte krátký program s cyklem a podmínkou. Žák předpoví výstup a doloží jej tabulkou hodnot nebo ústním průchodem; sledujte, zda správně určuje opakované příkazy a okamžik vyhodnocení podmínky.

Při úpravě porovnání požadujte test pod mezí, na mezi a nad ní. Kritériem je shoda očekávaných výsledků se zadáním a vysvětlení, proč hodnota přesně na mezi odhalí záměnu > a >=.