Benvenuti alla prima lezione di INFORMATEMATICA, l'obiettivo di questa prima attività è quello d'introdurre il significato di geometria e di piano cartesiano.

Per spiegare questi due concetti astratti ci faremo aiutare da Pitagora, la tartaruga esperta di geometria che vi farà scoprire il mondo dei punti e delle figure geometriche.

Pitagora è una tartaruga che può essere programmata con il linguaggio Python che fa tutto quello che gli insegnate, per queste attività gli abbiamo spiegato la geometria analitica o geometria cartesiana, la scienza matematica che permette di misurare le figure geometriche disegnate su un piano cartesiano.

La parola geometria nasce dalla composizione di due parole geo="terra" e metria="misura" e significa "misurazione della terra", la possiamo definire la scienza matematica che studia la disposizione dei punti nello spazio che formano le figure.

Lo spazio è l'ambiente che vi circonda in cui si trovano tutte le cose che vedete e con cui vi relazionate tutti i giorni. 

Poiché lo spazio che ci circonda è troppo grande, al punto di sembrare infinito, in geometria per misurare le cose si usa uno spazio molto più piccolo: il "piano cartesiano".

Un piano cartesiano lo potete immaginare come una parte di spazio delimitata, di forma quadrata o rettangolare, divisa in quattro parti da due assi perpendicolari (ortogonali), che contiene i punti e le figure da misurare.

Il  nome cartesiano è riferito al  matematico francese Cartesio, nel 1637 fu uno dei primi ad utilizzarlo  per effettuare misure geometriche. 

L'asse verticale, indicato con la lettera Y, si chiama asse delle ordinate, mentre quello orizzontale, indicato con la lettera X, si chiama asse delle ascisse.

Il punto in cui i due assi s'incontrano (intersezione), si chiama origine e si indica con la lettera O.

I valori dell'asse delle ascisse X a sinistra dell'origine O sono negativi (-), quelli a destra invece sono positivi (+).

I valori dell'asse delle ordinate Y al di sopra dell'origine O sono positivi (+), quelli al di sotto invece sono negativi (-).

Per indicare la posizione di qualunque punto nel piano dovete usare sempre una coordinata X ed una Y, come indicato nell'immagine seguente:

Le coordinate che indicano l'origine O  sono (X=0, Y=0).

In questa prima versione la tartaruga Pitagora è stata programmata per indicare le coordinate X ed Y dei punti del piano su cui cliccate usando il puntatore  del mouse, come indica l'immagine seguente:

Per usare il programma dovete installare l'interprete Python, per il download del programma d'installazione cliccate qui.

Per leggere, modificare ed eseguire il programma pitagora_v1.py, vi suggerisco di usare l'IDE (Integrated Development Environment) Visual Studio Code, per il download del programma d'installazione cliccate qui.

Per maggiori informazioni su Python e Visual Studio Code, cliccate qui per scaricare la guida.

COME PROGRAMMARE LA TARTARUGA PITAGORA

1) Per utilizzare la tartaruga Pitagora in un programma Python, dovete importare il modulo turtle con il comando:

import turtle

2) Con i comandi seguenti potete impostare la  forma della tartaruga, il colore, le dimensioni e la velocità di spostamento:

turtle.shape("turtle")
turtle.color("green")
turtle.shapesize(stretch_wid=2, stretch_len=2, outline=None)
turtle.speed(3)

3) Per impostare la dimensione della tartaruga potete anche usare il comando:

turtle.turtlesize(2)

4) Le forme di tartarughe possono essere le seguenti: "arrow", "turtle", "circle", "square", "triangle", "classic".

5) Per nascondere la tartaruga Pitagora usate il comando:

turtle.hideturtle()

6) Per mostrare la tartaruga Pitagora usate il comando:

turtle.showturtle()

7) La tartaruga Pitagora può ruotare sia in senso orario, sia in senso antiorario, ad esempio:

# Ruota la tartaruga di 60° in senso orario
turtle.rigth(60)

# Ruota la tartaruga di 60° in senso antiorario
turtle.left(60)

Il comando seguente vi permette d'impostare la direzione iniziale della tartaruga Pitagora:

turtle.setheading(90)

8) La tartaruga Pitagora quando si muove sul piano può disegnare, i comandi seguenti vi permettono di impostare lo stato della penna:

# Non disegna
turtle.penup()

# Disegna
turtle.pendown()

# Imposta il colore della penna
turtle.pencolor("black")

# Imposta lo spessore della punta della penna
turtle.pensize(10)

Nell'esempio seguente la tartaruga Pitagora disegna un segmento di colore rosso:

import turtle
turtle.shape("turtle")
turtle.turtlesize(2)
turtle.left(60)
turtle.pencolor("red")
turtle.pensize(5)
# Sposta la tartaruga Pitagora in avanti alla posizione 100
turtle.forward(100)
# Si mette in ascolto per verificare se l'utente esegue operazioni
turtle.mainloop()

9) I comandi seguenti permettono di muovere la tartaruga Pitagora:

# Sposta la tartaruga in avanti della distanza indicata
turtle.forward(100)

# Sposta la tartaruga indietro della distanza indicata
turtle.back(50)

# Sposta la tartaruga alle coordinate X,Y indicate
turtle.goto(-100,50)

# Sposta la tartaruga a caso nella posizione (X=0, Y=0)
turtle.home()

10) La tartaruga Pitagora, può scrivere nella posizione del piano in cui si trova, con il comando seguente:

turtle.write('La geometria della tartaruga Pitagora',align='center',font=("Garamond", 12, "normal"))

Le informazioni che dovete fornire al comando sono le seguenti:

a) Testo da scrivere
b) Tipo di allineamento: "center", "left", "right"
c) Tipo di carattere di stampa, ad esempio: "Ariale"
d) Dimensione del testo
e) Aspetto: "normal", "italic", "bold"

11) Per disegnare un punto nella posizione del piano in cui si trova la tartaruga Pitagora, usare il comando:

turtle.dot(10,colore)

12) Per associare una funzione Python al  click del mouse usare il comando seguente:

# Esegue la funzione evento_mouse_click quando si clicca con il mouse
turtle.onscreenclick(evento_mouse_click)

13) Per associare una funzione Python ad un tasto premuto usare il comando seguente:

turtle.onkey(undo,"space")
# Ascolta quando viene premuto lo spazio ed esegue la funzione undo
turtle.listen()

COME VISUALIZZARE O COPIARE IL CODICE PYTHON DEL PROGRAMMA PITAGORA

Per visualizzare o copiare il codice Python del programma PITAGORA, cliccate qui. 
Dopo la visualizzazione del codice Python, lo potete selezionare e copiare.
Se incollate il codice Python copiato in un nuovo file creato con Visual Studio Code lo potete salvare con il nome python_v1.py ed eseguire.

COME FARE IL DOWNLOAD DEL PROGRAMMA PITAGORA

1) Per eseguire il programma PITAGORA vi serve il file  pitagora_v1.py, per fare il download cliccate qui;
2) Dopo il download estrate dallo zip il file pitagora_v1.py;

COME ESEGUIRE IL PROGRAMMA PITAGORA

1) Se state lavorando con Windows  aprite esplora risorse, portatevi sotto la cartella dove si trova il file pitagora_v1.py ed eseguitelo con il doppio click;  
2) Per eseguire il programma da prompt dei comandi, portatevi sotto la cartella dove si trova il file pitagora_v1.py ed scrivete il comando:

python pitagora_v1.py

3) Per eseguire il programma da Visual Studio Code, aprite il file pitagora_v1.py premete il tasto desto del mouse e selezionate il comando Run Python File in Terminal:

COME DISEGNARE I PUNTI SUL PIANO CARTESIANO

Dopo l'avvio del programma, per disegnare i punti sul piano cartesiano, cliccate con il mouse in un punto qualsiasi, la tartaruga Pitagora disegnarà il punto e le sue coordinate nella posizione indicata.

Arrivederci alla prossima lezione!

Lezione successiva >> 

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EDUCATIONAL GAMING BOOK (EGB) "H2O"

Nell'era dello SMART LEARNING e di PYTHON i libri non si scrivono, ma si sviluppano, in questo modo chi studia, può sperimentare ed apprendere contemporaneamente; un libro con queste caratteristiche lo possiamo definire un  Educational Gaming Book (EGB).

"H2O" è un EGB che descrive tutte le caratteristiche dell'acqua, la sostanza formata da molecole di H2O, che attraverso il suo ciclo di vita garantisce la sopravvivenza di tutti gli esseri viventi del Pianeta. 

L'obiettivo dell'EGB è quello di far conoscere ai giovani le proprietà dell'acqua, sotto molti aspetti uniche, per sensibilizzarli a salvaguardare un bene comune e raro, indispensabile per la vita. 

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