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PREPA 3Preparatoria No 3

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Ing. Miriam Cerón Brito

3.2 Diseño de soluciones computacionales

Herramientas Digitales


3.2.1 Pensamiento algorítmico.

El pensamiento algorítmico se refiere aldesarrollo y uso de algoritmos que puedanayudar a resolver un tipo especifico de problemao a realizar un tipo especifico de tarea.

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Algoritmo

Serie de pasos, instrucciones u operacionesdetallados y no ambiguos que permiten resolverun problema determinado.

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Los algoritmos deben ser:

1. Preciso. Los pasos que conducen a la solución delproblema, deben estar ordenados.

2. Definido. Indica que el resultado nunca debe cambiarbajo las mismas condiciones del problema, éstesiempre debe ser el mismo.

3. Finito. Debe tener un fin.

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Un algoritmo consiste en tres etapas:

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Leer datos de entrada

Procesar los datos

Escribir el resultado



Los algoritmos se representan mediante herramientas otécnicas de programación, siendo las más utilizadas:

1. Pseudocódigo.

2. Diagramas de flujo.

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Pseudocódigo.

Es un “falso lenguaje” (pseudo = falso) mezcla deinstrucciones de programación y de palabras del lenguajenatural. Es una herramienta muy efectiva para elseguimiento de la lógica de un algoritmo y para

transformarlo con facilidad a un programa informático. [

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Ejemplo de un pseudocódigo:

Pseudocódigo para determinar el volumen de una caja dedimensiones A, B y C se puede establecer de la siguienteforma:

1. Inicio.

2. Leer las medidas A, B y C.

3. Realizar el producto de A * B * C y guardarlo en V

(V A * B * C).

4. Escribir el resultado V.

5. Fin.

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Diagramas de flujo.

Es la representación gráfica de un algoritmo. Para suconstrucción se usan símbolos estandarizados en el que cadauno tiene un significado. Los pasos del algoritmo se escribendentro del símbolo correspondiente y se unen por flechas,denominadas “líneas de flujo”, que indican el orden en que

los pasos deben de llevarse a cabo.

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PREPA 3Preparatoria No 33.2.1 Pensamiento algorítmico.

Diagramas de flujo - Simbología.

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SÍMBOLO NOMBRE FUNCIÓN

Terminal / inicioIndica el comienzo o el final de un diagrama de flujo.

Entrada/salida de datos

Utilizado para solicitar datos orepresentar la salida de datos pormonitor o medios que NO sean deimpresión.

ProcesoEmpleado para indicar lasoperaciones.

Imprimir resultados

Indica la salida de un resultado por la impresora.



Diagramas de flujo - Simbología.

19/10/2020 M.C.C.C. OLIVIA VÁZQUEZ BAUTISTA 12

SÍMBOLO NOMBRE FUNCIÓN

Flujo de datos

Unen los diferentes bloques del diagrama eindican la secuencia de las instrucciones.

Conector dentro de

página

Se emplea en la conexión de bloques, dentrode la misma página. Generalmente se usanletras o números para identificarlos.

Conector fuera de página

Usado para conectar bloques de página apágina. También usan letras o números paraidentificarlos

DecisiónSe utiliza para representar una pregunta ointerrogante que tiene al menos dosrespuestas posibles.


3.2.2 Construcción de soluciones computacionales

Scratch es un entorno de programación desarrollado por ungrupo de investigadores, bajo la dirección del Dr. MichaelResnick, en una de las universidades más prestigiosas deEstados Unidos: MIT. [4]

19/10/2020 M.C.C.C. OLIVIA VÁZQUEZ BAUTISTA 13


Es una plataforma multimedia de programación

desarrollado por el MIT (Massachusetts Institute of

Technology).

La plataforma cuenta con versión de escritorio y

online.

Scratch3.2.2 Construcción de soluciones computacionales


Es un lenguaje gráfico de programación.

Permite que la programación sea más atractiva y

accesible para niños, adolescentes y todo aquel

que esté aprendiendo a programar.

Scratch


Permite trabajar con diferentes

medios: imágenes, textos, sonido, video

para crear juegos, simulaciones, música, arte…

y después compartirlo por

Internet.

Scratch


Scratch trabaja con bloques

de construcción

De tal manera que para programar se

deben encajar los bloques de

instrucciones, formando una columna

con ellos.


Los bloques están diseñados

para encajar unos en otros pero

solo si son sintácticamente

correctos.

De esta manera no se

producen errores de sintaxis


Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo






Este entorno de programación fuediseñado como medio de expresiónpara ayudarte a expresar tus ideas deforma creativa, al tiempo quedesarrollas habilidades depensamiento algorítmico y deaprendizaje del Siglo XXI. [5]

Puedes crear historias interactivas,juegos, animaciones y compartirlascon otras personas en Internet.

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Los proyectos de Scratch son hechos con objetos llamadosSPRITES.

Puedes cambiar la vista de un Sprite dándole diferentesapariencias. Un Sprite puede ser una persona, un tren unamariposa o alguna cosa.[5]

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La gramática de Scratch se basa en un conjunto de “bloquesgráficos de programación” que puedes ensamblar para crearprogramas. Tal como con las fichas de LEGO, conectores en losbloques sugieren de qué manera puedes ensamblarlos.

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El escenario es donde puedes ver tus historias, juegos yanimaciones dándoles vida. Los Sprites se mueven e interactúancon otros Sprites sobre el escenario.[5]

El escenario es de 480 unidades de ancho y de 360 unidades dealto. Por dentro esta dividido en una grilla de X – Y. A la mitaddel escenario están ubicadas las coordenadas X = 0 y Y= 0.

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INT

ER

FA

Z D

E S

CR

AT

CH








Conceptos básicos de programación en Scratch.

Identificadores: son nombres que se dan a los elementosutilizados para resolver un problema y poder diferenciar unosde otros. [6]

Al asignar nombres (identificadores) a variables yprocedimientos se deben tener en cuenta algunas reglas[6]:

• Los nombres pueden estar formados por una combinación deletras y números (saldoMes, salario,fecha2, baseTriángulo,etc).

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• El primer carácter de un nombre debe ser una letra.

• La mayoría de los lenguajes de programación diferencian lasmayúsculas de las minúsculas.

• Los nombres deben ser nemotécnicos, con solo leerlos sepuede entender lo que contienen. Deben ser muydescriptivos; no utilizar abreviaturas, a menos que sejustifique plenamente.

• Es conveniente utilizar una sola palabra

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• No utilizar caracteres reservados (%, +, /, >, etc). Scratchadmite letras acentuadas (á, é, í, ó, ú). Pero algunos lenguajesde programación no admiten las tildes.

• No utilizar palabras reservadas por los lenguajes deprogramación.

• Para cumplir con convenciones ampliamente utilizadas(Jiménez, 2002), los nombres deben empezar con minúscula.Ejemplo, fecha, suma, etc. Si es un nombre compuesto porvarias palabras, cada una de las palabras (con excepción de laprimera) deben empezar con mayúscula.Ejemplo:fechaInicial, baseTriángulo, etc.

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Variables: son espacios de trabajo(contenedores) reservadospara guardar datos (valores). El valor de una Variable puedecambiar en algún paso del Algoritmo o permanecer invariable;por lo tanto, el valor que contiene una variable es el del últimodato asignado a esta.

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Constante: se crean de la misma forma que las variables yconsisten en datos que, luego de ser asignados, no cambian enninguna instrucción del Algoritmo.

Acumuladores: consisten en guardar en una variable A el valorde ella misma, más otro valor variable B.

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Contadores: consisten en almacenar en una variable (A) el valorde ella misma más un valor constante (1).

Es muy útil para controlar el número de veces que debeejecutarse un grupo de instrucciones.

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Palabras reservadas (primitivas). Todos los lenguajes deprogramación definen unas palabras para nombrar suscomandos, instrucciones y funciones. Un identificador definidopor el usuario no puede tener el nombre de una palabrareservada.

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Algunas palabras reservadas de Scratch

adelante (ad) atrás (at) muestra rumbo

derecha (de) repite para cp

izquierda (iz) da limpia sp









TIPOS DE DATOS. Scratch solo tiene tres tipos de datos[6]:

1. Números. se utilizan como entradas en las operacionesmatemáticas. Cuando se utilizan los signos positivo (+) onegativo (-), estos deben estar pegados al número. Scratchacepta tanto el punto como la coma para escribir númerosdecimales (3,14=3.14).

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2. Palabras. Las palabras están formadas por letras y/onúmeros. Una palabra está delimitada por espacios enblanco; sin embargo, si se quiere tener un texto conformadopor dos o más palabras, este debe encerrarse entre barras(|palabra1 palabra2|). [6]

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3. Listas. una secuencia de palabras puede manipularse igualque una sola palabra mediante el uso de listas. Una lista esuna secuencia de palabras separadas por espacios en blancoy encerrada entre corchetes. Las palabras en una lista nonecesitan comillas y los espacios en blanco se ignoran. [6]

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Operadores. Son símbolos que sirven para manipular datos. En scratch esnecesario dejar un espacio en blanco a cada lado del signo aritmético. Losoperadores y las operaciones que se pueden realizar con ellos se clasifican en[6]:

• Aritméticos: Posibilitan las operaciones entre datos de tipo numérico y dancomo resultado otro valor de tipo numérico. Ejemplo: (^); (*); (/); (+); (-);asignación (“).

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• Alfanuméricos: Permiten operar con datos de tipo carácter ocadenas. Y debe utilizarse, para concatenar, el operador &.

• Relaciónales: Permiten la comparación entre datos del mismotipo y dan como resultado dos valores posibles: Verdadero oFalso. Ejemplo: igual a (=);menor que (<); mayor que (>).

• Lógicos: Posibilitan la evaluación lógica de dos expresiones detipo lógico. Dan como resultado uno de dos valores posibles:Verdadero o Falso. Ejemplo: negación (no); conjunción (y);disyunción(o).

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APP INVENTOR[5]

Es un entorno de desarrollo de software creado por Google Labs para laelaboración de aplicaciones destinadas al sistema operativo Android. Elusuario puede, de forma visual y a partir de un conjunto de herramientasbásicas, ir enlazando una serie de bloques para crear la aplicación.

Sólo necesitas un navegador web y un télefono o tablet Android (si no lotienes podrás probar tus aplicaciones en un emulador). [7]

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3.2.2.1 Ambientes visuales de programación







Solución de problemas con programación en Scratch.

Escribir un procedimiento que se llame triangulo para hallar el área de untriángulo rectángulo cuya Base mide 3 cm, la Altura 4 cm y la Hipotenusa5 cm.

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ANÁLISIS DEL PROBLEMA

Formular el problema: Ya se encuentra claramente planteado.

Resultados esperados: El área de un triángulo rectángulo.

Datos disponibles: Base, Altura, Hipotenusa, tipo de triángulo. Laincógnita es el área y todos los valores son constantes. El valor de lahipotenusa se puede omitir.

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ANÁLISIS DEL PROBLEMA

Restricciones: Utilizar las medidas dadas.

Procesos necesarios: Guardar en dos variables (BASE y ALTURA)los valoresde Base y Altura; Guardar en una constante (DIV) el divisor 2; aplicar lafórmula BASE*ALTURA/DIV y guardar el resultado en la variable AREA;mostrar el resultado (AREA).

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Diseño de DFD y pseudocódigo

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Inicio. div 2base 3altura 4area base * altura/divimpirmir areaFin.







Solución scratch

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Mindstrom Lego EV3 (armado y programación). [8]

Es un set de robótica que te permite construir, programar y controlar tuspropios robots LEGO del modo más inteligente, rápido y divertido. Solodebes seguir los pasos y, estarás controlando robots que se mueven,disparan, reptan, caminan, golpean y giran, por mencionar sólo algunas delas acciones.

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3.2.2.2 Robots a tu servicio







Mindstrom Lego EV3 (armado y programación).

Para construir un robot solo necesitas una caja: los bricks, motores ysensores te permiten construir cualquiera de los 17 robots EV3. Sólotienes que elegir uno

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Mindstrom Lego EV3 (armado y programación).

Usa la app gratuita EV3 Programmer para dar vida a tu robot con tutableta. Elige un programa, pulsa el botón de ejecución y descubre cómose comporta tu robot. O bien, descarga el software de programación en tuPC/Mac y disfruta de funciones de programación más avanzadas

https://www.lego.com/es-es/mindstorms/learn-to-program

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https://www.lego.com/es-es/mindstorms/learn-to-program


¿Dónde podemos encontrar Scratch? http://scratch.mit.edu/

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