Εισαγωγή στον προγραμματισμό και τον επιστημονικό υπολογισμό

Εισαγωγή στον προγραμματισμό και τον επιστημονικό υπολογισμό

Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα “Εισαγωγή στον προγραμματισμό και τον επιστημονικό υπολογισμό”, αποτελεί ένα μάθημα ειδικά σχεδιασμένο για μαθητές γυμνασίου και λυκείου και έχει ως στόχο οι μαθητές να γνωρίσουν τη γλώσσα προγραμματισμού Python ενώ ταυτόχρονα θα αναπτύξουν την ικανότητα να επιλύουν προβλήματα Μαθηματικών και Φυσικής. Πιο συγκεκριμένα, αναπτύσσοντας βασικές δεξιότητες προγραμματισμού με την ευρέως διαδεδομένη και φιλική στο χρήστη γλώσσα προγραμματισμού Python, με την ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να μεταφέρουν πολλά από τα προβλήματα των μαθημάτων της Φυσικής και των Μαθηματικών στο προγραμματιστικό περιβάλλον της Python. Με τον τρόπο αυτό τους δίνεται η δυνατότητα να κατανοήσουν τις πρακτικές εφαρμογές των μαθημάτων αυτών, να μάθουν πως ένας υπολογιστής πραγματοποιεί σύνθετες λειτουργίες και πως γνωστά προβλήματα της καθημερινότητας μπορούν να επιλυθούν με χρήση του επιστημονικού υπολογισμού. Ταυτόχρονα, θα δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στην απεικόνιση συναρτήσεων ώστε να αναπτύξουν καλύτερη διαίσθηση.

Ο επιστημονικός υπολογισμός αποτελεί βασική γνώση σε ένα ευρύ φάσμα επιστημών (διαστημική τεχνολογία, βιολογία, τεχνητή νοημοσύνη κ.α.) ενώ δείχνει με φιλικό και κατανοητό τρόπο στους μελλοντικούς επιστήμονες την αξία και την χρησιμότητα των μαθηματικών και της φυσικής στον πραγματικό κόσμο.

Ταυτόχρονα η γλώσσα προγραμματισμού Python θα δώσει τη δυνατότητα στους μαθητές να έρθουν σε επαφή με την πλατφόρμα Raspberry PI, την οποία θα είναι σε θέση να προγραμματίζουν δημιουργώντας πρακτικές και συνάμα εντυπωσιακές εφαρμογές. Έτσι, θα δώσουν τη δυνατότητα στο υπολογιστικό σύστημα Raspberry PI να επικοινωνεί με τον εξωτερικό κόσμο μέσω εισόδων-εξόδων, ενώ στο τέλος θα δημιουργήσουν και ένα σύστημα διαχείρισης έξυπνου σπιτιού.

Στόχος του προγράμματος

  • Οι μαθητές να γνωρίσουν τη γλώσσα προγραμματισμού Python.
  • Να έρθουν σε επαφή με τον επιστημονικό υπολογισμό.
  • Ανάπτυξη διεπιστημονικών δεξιοτήτων (Επιστήμης υπολογιστών, Mαθηματικών, Φυσικής)
  • Να μάθουν να αναλύουν και να επιλύουν επιστημονικά προβλήματα.
  • Να αναπτύξουν κριτική σκέψη και εμπιστοσύνη στις γνώσεις τους
  • Να αναπτύξουν πνεύμα συνεργασίας (ανάλυση προβλήματος, σχεδιασμός, υλοποίηση, επιβεβαίωση)

Πληροφορίες Προγράμματος

  • Ηλικία: Γυμνάσιο – Λύκειο
  • Αριθμός μαθημάτων: 10 ενότητες
  • Διάρκεια μαθήματος: 120
  • Αριθμός μαθητών: 20 μαθητές

Διαθεματικές Γνώσεις


  • Πληροφορική: Βασικά στοιχεία για την αρχή και την εξέλιξη του κλάδου της πληροφορικής
  • Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Κατανόηση της λειτουργίας ενός υπολογιστικού συστήματος
  •  Προγραμματισμός: Ανάπτυξη δεξιοτήτων προγραμματισμού στη γλώσσα Python
  •  Μαθηματικά- Φυσική: Ικανότητα φορμαλισμού ενός προβλήματος των κλάδων της Φυσικής και των μαθηματικών σε ένα πρόγραμμα.

Θεματικές Ενότητες


Ενότητα 1η: Εισαγωγή στην πληροφορική και τις γλώσσες προγραμματισμού

Ενότητα 2η:  Εισαγωγή στον προγραμματισμό με τη Γλώσσα Python

Ενότητα 3η:  Δημιουργία συναρτήσεων με τη γλώσσα Python

Ενότητα 4η:  Απεικόνιση μαθηματικών συναρτήσεων με τη γλώσσα Python (μίας και δύο μεταβλητών)

Ενότητα 5η:  Χρήση του συμβολικού υπολογισμού

Ενότητα 6η:  Διατύπωση ενός προβλήματος σε προγραμματιστικό περιβάλλον

Ενότητα 7η:  Επίλυση προβλημάτων Μαθηματικών

Ενότητα 8η:  Επίλυση προβλημάτων Φυσικής

Ενότητα 9η:  Συνδυαστικές ασκήσεις

Ενότητα 10η: Ομαδική Εργασία- επίλυση ενός προβλήματος που απαιτεί εργαλεία επιστημονικού υπολογισμού

0 Comments

Σχετικά Άρθρα

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *