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PROGRAMACIÓN MEDIANTE DISEÑO
Innovar la enseñanza y el aprendizaje de la computación
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Impulsado por el PLT, busca ampliar en órdenes de magnitud el alcance de la enseñanza de la computación
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Enseñar a programar con base en la aritmética y el álgebra es la mejor forma de demostrar la profundidad, amplitud y belleza del cómputo
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Introducir la enseñanza de la programación empleando lenguajes profesionales ni hace justicia a la computación ni atrae a los estudiantes a la misma
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Desde la educación media hasta el doctorado
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En nivel secundaria parte de la solución computacional de problemas que habitualmente aburren a los estudiantes
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Cuánto avanza un cohete que asciende a velocidad constante
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Pero con aritmética de imágenes
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¿Cómo la aritmética de imágenes se parece a la aritmética de números?
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¿Cómo una función que relaciona la velocidad con la altura de un cohete es igual a una animación?
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Inicialmente, se requiere convertir un estado a una imagen
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Se requiere un lenguaje que soporte aritmética y álgebra de imágenes
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Si se tiene un estado inicial con un determinado valor, se requiere que con cada tic del reloj cambie el estado, y que con cada cambio se dibuje el estado siguiente
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p. e. (big-bang 0
[on-tick add1]
[to-draw altura])
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Mejor: (big-bang 100 [on-tick sub1] [to-draw altura])
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Donde la representación de eventos con el teclado y el ratón es:
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(big-bang estado0(on-key manejador-teclas)(to-draw render-imágenes))
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(big-bang estado0
(on-mouse manejador-eventos-ratón)
(to-draw render-imágenes))
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;; Mundo EventoTecla -> Mundo
(define (manejador-mundo mundo-actual tecla) … )
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Un video juego puede ser:
1. algo como estado inicial del mundo
2. con el que con cada tic se calcule el estado siguiente, e.s.
3. y/o con el que con cada evento tecla se calcule el e.s.
4. y/o con el que con cada evento mouse se calcule el e.s.
5. y con el que cada evento, se calcule la imagen correspondiente
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¿Esto motiva a los estudiantes, los beneficia?
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Sí, ya que pronto escriben videojuegos sencillos mediante sólo matemáticas de secundaria como lenguaje de programación
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Quienes pronto buscan más matemáticas: funciones condicionales, geometría, trigonometría, analítica, entre otras. Mejorando su desempeño en ellas.
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Al mismo tiempo que buscan programar más y mejor con estructuras, vectores, uniones, listas, gráficas, árboles y funciones que producen y consumen funciones.
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…y módulos, clases, objetos, así como otros medios de organización, …
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…pasando de una programación divertida con matemáticas simples al diseño sistemático de programas…
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…demandando diversos lenguajes de programación y recetas de diseño…
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Estas ideas se plantearon inicialmente en lenguajes que en su momento estuvieron de moda: C++ y Scheme
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Igualmente se pudieron plantear en Basic, Java, JavaScript, Python o Ruby on Rails… sin embargo,
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… en todos surgen problemas graves en el reporte de errores o de sintaxis, pues presuponen un programador profesional que conoce suficientemente el lenguaje
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Aprender sistemáticamente diseño de programas requiere una serie de lenguajes de enseñanza que no coinciden con un lenguaje profesional
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Además de requerirse indicaciones de las fases de cómo pasar de la declaración del problema a la formulación computacional de una solución
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Fases que permitan ver en cuál está un estudiante y si está atorado como resolver dicha situación
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Desde un inicio se requiere aprender un proceso de diseño sistemático de programas
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Se requieren orientaciones de diseño (recetas) que correlacionen la forma de los datos con dichas fases
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Datos atómicos, enumeraciones, estructuras, uniones, recursivos o mutuamente recursivos…
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Correlacionados con el problema, acompañados de la declaración de propósito y de contrato, con ejemplos funcionales, formatos o esquemas, codificación y pruebas.
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Se requiere soporte de pruebas automáticas…
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No es problema de programar en un lenguaje “X”, sino de vincular las matemáticas con el diseño de programas
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Alinear la ‘rogramación con la ‘ritmética, conduciendo al diseño sistemático en cualquier lenguaje, a principios sólidos de ingeniería de software…a la investigación en lenguajes de programación.
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