Programování v Pythonu

Python zapisuje algoritmus textovými příkazy. Pořadí vykonávání určují také podmínky a cykly; odsazení vymezuje příkazy, které do nich patří. Při přechodu z blokového programování pomáhá porovnat stejný postup v obou zápisech a sledovat, jak se během vykonávání mění hodnoty proměnných.

Pro úvod vyberte programy s číselným vstupem, výpočtem a výpisem výsledku. Funkce input() vrací text, takže pro počítání s celým číslem je potřeba převod pomocí int(). K porozumění patří předpověď výsledku i kontrola na zvolených vstupech: program může proběhnout bez chybového hlášení a přesto počítat něco jiného, než požaduje zadání.

Předpoklady

• Sledovat postup po jednotlivých krocích a rozumět významu podmínky a opakování, například z blokového programování.
• Používat základní početní operace a porovnávat číselné hodnoty.

Klíčové pojmy

Proměnná a přiřazení

Proměnná je jméno, přes které program pracuje s hodnotou. Příkaz pocet = pocet + 1 vezme dosavadní hodnotu, přičte jedničku a výsledek přiřadí témuž jménu.

Datový typ

Typ hodnoty určuje, jaké operace s ní lze provádět a co znamenají. Výraz 2 + 3 dává číslo 5, zatímco "2" + "3" spojí texty do "23".

Větvení

Konstrukce if a else vybírá větev podle pravdivosti podmínky. Operátor == porovnává hodnoty; = slouží k přiřazení.

Cyklus

Cyklus opakuje blok příkazů. Při použití range(3) v cyklu for se postupně zpracují hodnoty 0, 1 a 2; horní mez už do rozsahu nepatří.

Odsazení

Odsazení určuje příslušnost příkazů k bloku, například k větvi podmínky nebo tělu cyklu. Příkazy stejného bloku mají stejné odsazení; obvykle se používají čtyři mezery.

Testování a ladění

Testování porovnává skutečný výsledek s očekávaným pro vybrané vstupy. Ladění hledá příčinu zjištěné chyby a ověřuje její opravu.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Zápis pocet = pocet + 1 je chybný, protože levá a pravá strana se nerovnají.

  Jak na to

  Zadejte výchozí hodnotu pocet jako 4 a nechte žáky odděleně zapsat hodnotu před příkazem a po něm. Ukažte pořadí: nejprve výpočet pravé strany, potom přiřazení výsledku.

• Častá chyba

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

  Jak na to

  Nechte žáky porovnat spojení dvou vstupů s jejich součtem po převodu pomocí int(). Použijte vstupy 2 a 3, aby byl rozdíl mezi "23" a 5 zřetelný.

• Častá chyba

  Odsazení pouze zpřehledňuje kód a jeho změna neovlivní výsledek.

  Jak na to

  Promítněte dvě platné verze programu, v nichž je výpis jednou uvnitř cyklu a podruhé za ním. Před spuštěním nechte žáky označit opakovaný blok a předpovědět počet výpisů.

Jak učit

Podle zkušeností s algoritmy; náměty aktivit po 15–25 minutách.

1. Evokace: Připomeňte známý blokový algoritmus s počítadlem a nechte žáky zaznamenat hodnotu po každém průchodu cyklem.

2. Uvědomění: Předveďte stejný postup v Pythonu, propojte přiřazení a odsazení s jeho průběhem a nechte žáky před spuštěním upravené verze odhadnout výstup.

3. Reflexe: Předložte změnu odsazení jednoho příkazu a požádejte žáky, aby vysvětlili její dopad na výsledek; předpověď pak ověřte spuštěním.

Nápady na aktivity

• Sledování součtu (15–20 minut): Připravte na počítačích program, který v cyklu sčítá čísla od jedné do zadané meze. Žáci na papír zaznamenají průběžný součet pro mez 3, porovnají jej s během programu a upraví mez. Tabulka s předem označenými sloupci pro číslo a součet pomůže oddělit obě proměnné.

• Kontrola hranice (20–25 minut): Připravte v editoru program, který podle počtu bodů vypíše, zda bylo dosaženo hranice deseti bodů, ale záměrně používá chybné porovnání body > 10. Žáci vyzkoušejí vstupy 9, 10 a 11, porovnají výstupy se zadáním a opraví podmínku na body >= 10. U každého vstupu zdůvodní očekávanou větev.

Hodnocení

Nechte žáka u programu s počítadlem předpovědět výstup a doložit jej tabulkou hodnot nebo ústním průchodem kódu. Sledujte, zda správně určí opakovaný blok a okamžik změny hodnoty.

Při opravě hraniční podmínky požadujte vstup, který chybu odhalí, a vysvětlení opravy. Porozumění dokládá shoda opravené podmínky se zadáním i pro hodnotu přesně na hranici.