Brief. Czas trwania 45 minut Poziom Basic. Plan zajęć. Rozpoczęcie 15 minut 1) Wprowadzenie w problematykę zajęć 2) Omówienie podstawowego słownictwa

Transkrypt

1

2 Brief W trakcie tej lekcji uczniowie będą mieli możliwość zapoznania się z historią pierwszych języków programowania, zdobędą także orientacyjną wiedzę na temat historii pierwszych komputerów. W trakcie zajęć będą mieli możliwość uświadomienia sobie, jaka jest rola i znaczenie programowania. Plan zajęć Rozpoczęcie 15 minut 1) Wprowadzenie w problematykę zajęć 2) Omówienie podstawowego słownictwa Ćwiczenie Karty historii 30 minut Czas trwania 45 minut Poziom Basic Cele zajęć Uczeń potrafi Wymienić i krótko scharakteryzować pierwsze komputery i języki programowania Wyjaśnić, czy jest język programowania i jaka jest rola języków programowania Materiały Arkusz: Pierwsze komputery (załącznik 1) Arkusz: Karty historii (załącznik 2) Materiał pomocniczy dla nauczyciela: Krótka historia języków programowania (załącznik 3) Kredki, flamastry, ołówki, pisaki Kartki papieru, stare gazety Klej, nożyczki

3 Przebieg zajęć Wprowadzenie w problematykę zajęć W tym miejscu można wprowadzić uczniów w problematykę, która będzie omówiona na zajęciach. Jeśli to są kolejne zajęcia, to warto spróbować podsumować wcześniejsze spotkanie, zapytać się uczniów, czy pamiętają, co było omawiane na poprzednich zajęciach, jakie mają przemyślenia, pytania po wcześniejszych zajęciach, jakie mają oczekiwania odnośnie aktualnych zajęć. Warto też zapytać, co im się najbardziej podobało, co najlepiej wspominają z poprzednich zajęć. Ułatwi to planowanie kolejnych spotkań. Ćwiczenie można przeprowadzić na forum, zadając pytania i wciągając uczniów w rozmowę, można też jednak poprosić uczniów, by podzielili się w mniejsze 3-6 osobowe grupy i spróbowali porozmawiać na te tematy. Należy uczniom wyjaśnić, że w trakcie zajęć będą mieli możliwość poznania historii komputerów i języków programowania oraz zrozumienia, jaka jest rola języków programowania. Warto rozpocząć zajęcia od pytania czy uczestnicy wiedzą jak wyglądały komputery w przeszłości. Można zapytać o to, czym się różniły od dzisiejszych, a następnie wyłapać i wzmocnić to, że były większe, cięższe, wolniejsze, nie do użytku osobistego, ale głównie do badań naukowych, nieporęczne. Podobnie jak pierwsze komputery, również pierwsze języki programowania były bardzo skomplikowane, trudne i - w przeciwieństwie do języków współczesnych - nie każdy mógł się ich nauczyć, nie tylko z uwagi na stopień skomplikowania, ale również ze względu na dostępność materiałów, z których można byłoby się uczyć. Można pokazać uczniom w tym miejscu zdjęcia pierwszych komputerów (załącznik 1) Omówienie podstawowego słownictwa W tej lekcji pojawią się dwa słowa, które uczniowie powinni zapamiętać, tzn. 1. Język programowania Można powiedzieć, że język programowania to zbiór poleceń, komend, reguł, który umożliwia stworzenie programu. Dzięki tym regułom każdy może stworzyć program, czyli wykorzystując odpowiednie zwroty w danym języku programowania możemy zaprogramować / zakodować jakieś czynności, które krok po kroku wykonywać będzie komputer, tworząc program. 2. Program. Można najprościej wyjaśnić, że program to spis poleceń, zrozumiałych dla komputerów, zapisany w języku programowania, który wykonuje określoną czynność. Np. program graficzny umożliwia rysowanie.

4 Ćwiczenie Karty historii 1. Na początku dzielimy całą grupę na sześć podgrup 2. Każda z podgrup losuje jedną Kartę Historii (wyciętą z załącznika 2) 3. Zadaniem każdej podgrup jest stworzyć formę graficzną: kolaż, rysunek, infografikę, na której zawarte będą najważniejsze informacje z karty (na pracę grup przeznaczamy minut) 4. następnie każda z nich prezentuje swoją grafikę i opowiada o niej całej grupie. Autorka scenariusza: Anna Krawczyk / Redakcja merytoryczna: Bartosz Kosiński Materiał udostępniony jest na licencji Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0)

5 Załącznik 1 Pierwsze komputery Zdjęcie 1 Manchester Mark 1, pierwszy komputer z pamięcią wewnętrzna / Źródło: Wikipedia, autor: Parrot of Doom, licencja: CC BY=SA 3.0 Zdjęcie 2 ENIAC - składał się z ponad elementów i ważył 30 ton / Źródło: archiwum fotograficzne Armii Stanów Zjednoczonych

6 Zdjęcie 3- Colossus - pierwsze w pełni programowalne urządzenie cyfrowe, wykorzystywane w trakcie II Wojny Światowej do łamania niemieckich szyfrów / Źródło: Archiwum Narodowe Wielkiej Brytanii (FO850/234) Zdjęcie 4 Karta z linijką programu w języku FORTRAN z lat 70-tych / Źródło: Wikipedia, Autor: Arnold Reinhold, Licencja: CC BY-SA 2.5

7 Załącznik 2 Karty historii Ada Lovelace dziewiętnastowieczna matematyczka i informatyczka głównie znana z tego, że opisała mechaniczny komputer Charlesa Babbage a, tzw. maszynę analityczną. Obecnie uważana jest za pierwszą programistkę, ponieważ stworzyła pierwszy w historii algorytm, który miał być wykonany przez maszynę Babbage a. Ada uczyła się prywatnie matematyki i nauk przyrodniczych. Jednym z jej nauczycieli był August De Morgan (angielski matematyk i logik), aktywny członek londyńskiej społeczności. W młodości była członkinią Bluestockings (klubu wykształconych kobiet interesujących się literaturą i polityką). W dziewięć miesięcy, w latach , Ada przetłumaczyła dla Babbage a rozprawę włoskiego matematyka, Louisa Menebrei, na temat najnowszej propozycji Babbage a maszyny analitycznej. Do artykułu dołączyła zbiór uwag, które opisywały szczegółowo metodę obliczania liczb Bernoulliego za pomocą maszyny, a opis ten uznano za pierwszy program komputerowy. Przypuszczała, że taka maszyna mogłaby tworzyć grafikę albo komponować muzykę. Karty perforowane i maszyny Mechaniczne urządzenia liczące są konstruowane już od czasów starożytnych. Mechanizm z Antykithiry pochodzący z czasów starożytnej Grecji ( p.n.e.) był mechanicznym kalkulatorem opartym na zespole kół zębatych, służącym do obliczeń astronomicznych. Arabski wynalazca Al-Jazari zbudował w 1206 roku programowalny automat perkusyjny z pałeczkami oraz krzywkami umieszczonymi na drewnianym bębnie w określonych miejscach. W miarę obrotu bębna uderzały one o dźwignie, które odgrywały określony dźwięk na instrumencie perkusyjnym. W 1805 roku powstało krosno tkackie Josepha Marie Jacquarda. Maszyna korzystała z kart dziurkowanych, na których zapisany był wzór tkaniny do wytworzenia. Zmieniając zestaw kart, można było uzyskać tkaniny z innymi wzorami. Pomysł ten został później podchwycony przez Hermana Holleritha z IBM, który na tej podstawie stworzył wzór karty na której zaczęto przechowywać dane. FORTRAN Pierwszym językiem programowania jest Fortran, stworzony w latach przez pracownika IBM, Johna Backusa i jego zespół. Pełna nazwa języka to Formula Translation, a początkowo służył on do przeprowadzania obliczeń statystycznych i matematycznych. To pierwszy język wysokiego poziomu (w którym kod i składnia są bardzo przystępne dla człowieka, a niezrozumiałe dla komputera, który potrzebuje dłuższego i bardziej skomplikowanego procesu kompilacji, aby wykonać program. Języki wysokiego poziomu charakteryzują się wysokim poziomem abstrakcji). Co ciekawe, Fortran jest wciąż używany. Jego zastosowaniami są, między innymi, obliczenia naukowo-inżynierskie, numeryczne, symulacja komputerowa itp. cobol Common Business Oriented Language powstał w 1959 roku w zespole prowadzonym przez Grace Murray Hopper dla systemów bankowych i przeprowadzanych przez nie transakcji. Co ciekawe, prace nad nim zostały zainicjowane przez amerykański Departament Obrony w celu ustalenia wspólnego języka programowania dla środowisk przemysłowych. Pod koniec XX wieku aż 90 proc. transakcji finansowych na całym świecie było przetwarzanych przez programy napisane w COBOLU. COBOL jest językiem nienawidzonym przez wielu naukowców i programistów, według Waltera Brighta "języki programowania są tworzone przez programistów dla programistów i tak powinno być. Ostatnim językiem napisanym dla menedżerów był COBOL, nigdy nie słyszałem aby ktoś powiedział o nim coś dobrego".

8 basic Nazwa języka jest akronimem od Beginner s Allpurpose Symbolic Instruction Code. Został stworzony w 1964 roku przez John Kemeny ego i Thomas Kurtza z Dartmouth College, w oparciu m.in. o Fortran. Celem jego twórców było stworzenie języka łatwego w użytkowaniu, o wszechstronnym zastosowaniu. Dzięki temu programować mogły także osoby bez mocnej podbudowy technicznej i matematycznej. BASIC wybił się na czoło języków do zastosowań amatorskich i półprofesjonalnych po wprowadzeniu na rynek mikrokomputera Altair Twórcami odmiany BASIC-a dla tej maszyny byli Bill Gates i Paul Allen. BASIC był również wykorzystywany przy budowie serii komputerów Apple. C / c++ Język C powstał w 1969 roku i jest dziś najpopularniejszym językiem programowania. Jego twórcą jest Dennis Ritchie. C spowodował rewolucję w świecie technologii napisano w nim takie systemy operacyjne jak Linux, czy OS X. Od niego też pochodzi większość znanych dziś języków programowania. To prosty w konstrukcji i praktyczny w użyciu język, który zyskał sławę dzięki nieograniczonej możliwości przenoszenia na różne urządzenia. C wykorzystuje się głównie do programowania systemowego, sterowników urządzeń i innych niskopoziomowych części oprogramowania (pośredniczą między urządzeniami podłączonymi do komputera, a systemem operacyjnym). Źródło: Blog AntyWeb ( Autor: Aleksandra Staszewska (Coders Lab) Właścicielem tekstu jest Antyweb Sp. z o.o.

9 Załącznik 3 Krótka historia języków programowania Nowe technologie na dobre zawładnęły światem większości z nas. Na co dzień korzystamy z różnego rodzaju sprzętu komputerów, smartfonów, tabletów. Przeglądamy setki stron internetowych, gramy w gry, a przepisów na obiad i połączeń autobusowych szukamy w aplikacjach. Większość z nas jednak nie wie w jaki sposób one działają. Każda aplikacja napisana jest w jakimś języku programowania, a dodatkowo każde urządzenie ma swój specjalny program, który przetłumaczy komendy aplikacji na specjalny zero-jedynkowy kod wykonywany przez komputer, smartfon lub inne urządzenie. I tu dochodzimy do podstawy, jaką są języki programowania. Na przestrzeni lat, w odpowiedzi na rozwój technologii tworzono języki coraz lepiej odpowiadające konkretnym potrzebom lub bardziej efektywne (ze względu na szybkość pisania w danym języku lub efektywność obliczeniową). Do dnia dzisiejszego powstało ich ponad dwa i pół tysiąca. Przedstawimy Wam jednak tylko te najpopularniejsze (według TIOBE indeksu popularności języków, opierającym się liczbie wyszukiwani dla zapytań zawierających nazwę języka) oraz te, które znacząco wpłynęły na cały rozwój programowania i to, że dziś możemy korzystać z różnego rodzaju technologicznych nowinek. Hello world to tradycyjnie pierwszy program pisany przez programistów

10 na początku pracy w nowym języku. Zobaczmy w jakich językach to hasło pojawiało się na ekranach komputerów na przestrzeni lat. KARCIANE POCZĄTKI Zanim przejdziemy do właściwych programów komputerowych, trzeba wspomnieć o ich pierwowzorze, za jaki uznaje się taśmy perforowane. Odpowiednie dziurkowanie dawało możliwość zapisu, a następnie przetwarzania danych za pomocą maszyny. Za ich wynalazcę uważa się Josepha Jacquarda, a początkowo służyły do uzyskania tkaniny o powtarzalnym wzorze tkanej na krośnie. Dopiero Herman Hollerith na ich podstawie stworzył wzór karty na której zaczęto przechowywać dane. FORTRAN

11 Pierwszym językiem programowania jest Fortran, stworzony w latach przez pracownika IBM, Johna Backusa i jego zespół. Pełna nazwa języka to Formula Translation, a początkowo służył on do przeprowadzania obliczeń statystycznych i matematycznych. To pierwszy język wysokiego poziomu (w którym kod i składnia są bardzo przystępne dla człowieka, a niezrozumiałe dla komputera, który potrzebuje dłuższego i bardziej skomplikowanego procesu kompilacji, aby wykonać program. Języki wysokiego poziomu charakteryzują się wysokim poziomem abstrakcji). Co ciekawe, Fortran jest wciąż używany. COBOL Common Business Oriented Language powstał w 1959 roku w zespole prowadzonym przez Grace Murray Hopper dla systemów bankowych i przeprowadzanych przez nie transakcji. Co ciekawe, prace nad nim zostały zainicjowane przez amerykański Departament Obrony w celu ustalenia wspólnego języka programowania dla środowisk przemysłowych. Pod koniec XX wieku aż 90 proc. transakcji finansowych na całym świecie było przetwarzanych przez programy napisane w COBOLU. BASIC Nazwa języka jest akronimem od Beginner s All-purpose Symbolic Instruction Code. Został stworzony w 1964 roku przez John Kemeny ego i Thomas Kurtza z Dartmouth College, w oparciu m.in. o Fortran. Celem jego twórców było stworzenie języka łatwego w użytkowaniu, o wszechstronnym zastosowaniu. Dzięki temu programować mogły także osoby bez mocnej podbudowy technicznej i matematycznej. Ciekawostką jest, że Microsoft powstał po to, aby wydać i sprzedawać własny interpreter języka Visual BASIC, czyli unowocześnionej wersji BASIC-a. C / C++ Język C powstał w 1969 roku i jest dziś najpopularniejszym językiem programowania. Jego twórcą jest Dennis Ritchie. C spowodował rewolucję w świecie technologii napisano w nim takie systemy operacyjne jak Linux, czy OS X. Od niego też pochodzi większość znanych dziś języków programowania. To prosty w konstrukcji i praktyczny w użyciu język, który zyskał sławę dzięki nieograniczonej możliwości przenoszenia na różne urządzenia. C wykorzystuje się głównie do programowania systemowego, sterowników urządzeń i innych niskopoziomowych części oprogramowania (pośredniczą między urządzeniami podłączonymi do komputera, a systemem operacyjnym).

12 Z czasem C ewoluował w C++ (stworzony w 1983 roku), nazwany nawet językiem programowania lat 90. Jest łatwiejszy w użyciu niż jego pierwowzór, a po niewielkich modyfikacjach umożliwia przenoszenie kodu źródłowego napisanego pierwotnie m.in. w Fortranie. Z tego rozwiązania korzystają ośrodki naukowe zajmujące się fizyką, m.in. słynny, szwajcarski CERN. C++, podobnie jak klasyczny C znajduje się na szczycie listy najpopularniejszych języków programowania i używany jest m.in przez Microsoft Office, Adobe PDF Reader oraz przeglądarkę Mozilla Firefox. PYTHON Język, który dla odmiany powstał w Holandii, a nie w USA, jest dziełem Guido van Rossuma. Wydany w wersji 1.0 w 1994 roku, jest rozwijany jako projekt Open Source, którym zarządza organizacja nonprofit Python Software Foundation. Oznacza, że każdy może go modyfikować i ulepszać. Ciekawostką jest nazwa tego języka. Van Rossum chciał czegoś krótkiego i unikalnego, a przy okazji był fanem popularnego w latach siedemdziesiątych serialu komediowego Latający Cyrk Monty Pythona. W ten właśnie sposób nowy język stał się Pythonem. Jest uważany za język stosunkowo łatwy do nauczenia się, a w ostatnim czasie zdobywa coraz więcej zwolenników. W Pythonie powstał m.in. serwis YouTube.

13 RUBY Kto z Was korzysta z Basecampa do zarządzania swoimi projektami? To jedna ze znanych aplikacji, które powstały w języku Ruby. Narodził się on w wyniku poszukiwań Japończyka, Yukihiro Matsumoto, idealnego języka skryptowego. W związku z tym, że żaden z dostępnych nie spełniał oczekiwań, wybrał m.in. z Pythona, Perla i Smalltalka to co najlepsze, dołożył to czego mu w nich brakowało i tak, w 1993 roku narodził się Ruby. Z początku język nie wychodził poza granice kraju jego twórcy.. Boom na Ruby zaczął się na przełomie 2004 i 2005 roku, kiedy to zespół programistów kierowany przez Davida Heinemeiera Hanssona stworzył framework Ruby on Rails do tworzenia aplikacji webowych. Od tej pory Ruby pnie się w górę w zestawieniu najpopularniejszych języków programowania. PHP Historia PHP (Personal Home Page) zaczyna się w 1995 roku, kiedy to autor nowego języka, Rasmus Lerdorf, upublicznił kod źródłowy. PHP powstał do tworzenia stron internetowych i projektowania aplikacji webowych. Od czasu pierwszej publikacji, PHP był wielokrotnie, przez zespoły różnych programistów udoskonalany i wydawany w nowych wersjach. Aktualnie trwają prace nad siódmą wersją tego języka. Dziś PHP jest jednym z dominujących języków programowania i obejmuje około 75% domen internetowych. Tworzy się w nim m.in. systemy zarządzania treścią, systemy forów dyskusyjnych czy aplikacje pocztowe. W języku PHP napisany został m.in. Facebook (który stworzył do niego Hip Hop PHP, tłumaczący kod źródłowy języka PHP na C++ w celu zmniejszenia obciążenia serwerów na których działa serwis).

14 JAVA Twórcom Javy, zespołowi pod kierownictwem Jamesa Goslinga, przyświecał cel stworzenia języka, w którym raz napisany kod źródłowy będzie można uruchomić na jakimkolwiek komputerze z zainstalowaną Javą. Miał on być niezawodny, bezpieczny i prosty w użyciu, dzięki dogłębnej analizie cech języka C++ powodujących najwięcej błędów i wyeliminowanie ich w Javie. Dziś docenia się bezpieczeństwo powstałego w 1995 roku języka jego konstrukcja pilnuje aby programista nie popełniał błędów. Dyskusyjna jest natomiast jego prostota. Programowanie w Javie jest stosunkowo szybkie i nie wymaga dużych nakładów pracy. Tworzy się w nim m.in. aplikacje mobilne i gry. JAVASCRIPT Wbrew pozorom Java i JavaScript nie są ze sobą spokrewnione. Łączy je jedynie nazwa oraz rok powstania. Twórcą JavaScriptu jest Brendan Eich, którego celem było zbudowanie języka do tworzenia dynamicznych stron internetowych, jednak z czasem zaczęto wykorzystywać go także do projektowania m.in. aplikacji webowych i desktopowych. Projekt pracowników firmy Netscape (którego pracownikiem był Eich) powstał jako język skryptowy dla maszyny wirtualnej, która ma zapewnić mechanizmy komunikacji ze światem zewnętrznym. Najbardziej popularną maszyną wirtualną jest przeglądarka, ale interpretery JavaScriptu można znaleźć np. w programach Adobe Acrobat czy w Photoshopie.

15 C# Na zakończenie jeden z najmłodszych języków C#. Odwołujący się bezpośrednio do języka C, język C# został stworzony prze firmę Microsoft w 2000 roku pod okiem Andersa Hejlsberga. W jego składni znajdują się także odwołania do C++ oraz Javy. Uważa się go za język prosty do nauczenia, m.in. ze względu na dużą ilość gotowych rozwiązań, które ułatwiają i skracają czas pisania. C# jest językiem ogólnego przeznaczenia, ściśle związanym z platformą programistyczną.net Framework. Każdy kolejny język wnosił coś nowego i pojawiał się w odpowiedzi na potrzeby użytkowników aby sprzęty działały sprawniej, żeby móc tworzyć bardziej wydajne gry czy aplikacje. I mimo tego, że lista jest dziś bardzo długa, bez obaw możemy stwierdzić, że ciągle będą powstawały nowe. O Coder s Lab Coder`s Lab to pierwsza w Polsce Szkoła Programowania, która opiera się na nowoczesnych kursach typu bootcamp. Organizuje stacjonarne i weekendowe kursy Ruby on Rails, szkolenie Jak współpracować z programistami? dla osób pracujących w branży IT, weekendowe szkolenie HTML i CSS, a w najbliższej przyszłości uruchomi kursy z Wordpressa, programowania w języku Python oraz tworzenia aplikacji mobilnych opartych na Androidzie i ios. Więcej informacji na stronie Źródło: Blog AntyWeb ( Autor: Aleksandra Staszewska (Coders Lab) Tekst nie stanowi integralnej części scenariusza i nie jest objęty licencją CC 4.0, jedynym właścicielem tekstu jest Antyweb Sp. z o.o.