Scenariusz zajęć realizowanych zgodnie z metodologią STEM w oparciu o zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej, opracowany w ramach rządowego programu wspierania organów prowadzących szkoły i placówki w rozwijaniu umiejętności cyfrowych dzieci i młodzieży na lata 2025‑2029 – „Cyfrowy Uczeń” (Dz.U.2025.1254)

Imię i nazwisko autora: Roman Frąckowiak

Przedmiot wiodący:

• informatyka

Filary metodologii STEM realizowane w ramach zajęć:

(S) przedmioty przyrodnicze

• fizyka

(T) technologie

• informatyka

(E) inżynieria

(M) matematyka

Etap edukacyjny:

III etap - szkoła ponadpodstawowa

• liceum ogólnokształcące

• technikum

• szkoła branżowa

Pracownia STEM wspierana przez scenariusz:

• P1: Projektowanie i prototypowanie

Czas potrzebny na realizację zajęć:

• 135 minut (3 godziny lekcyjne)

Sugerowany sposób organizacji czasu:

• zajęcia realizowane w całości w sposób ciągły

Krótki opis zajęć

Lekcja wprowadza uczniów w podstawy programowania w języku Python. Uczniowie poznają podstawowe typy zmiennych i operatory, a następnie wykorzystują je w prostych instrukcjach warunkowych. W dalszej części tworzą jednowymiarowe tablice oraz stosują pętle warunkowe i iteracyjne do przetwarzania danych. Zajęcia mają formę krótkich mini wykładów i zadań praktycznych. Uczniowie kończą lekcję z umiejętnością zapisu programów analizujących dane i podejmowania decyzji na podstawie wyników. Utworzony program wykorzystują do zaprogramowania robota.

Tytuły i odnośniki do e‑materiałów z ZPE, w oparciu o które przygotowane są zajęcia

• Wstęp do programowania w języku Python

• Podstawowe typy zmiennych w języku Python

• Operatory w języku Python

• Instrukcja warunkowa w języku Python

• Tablice jednowymiarowe w języku Python

• Pętle warunkowe w języku Python

• Pętle iteracyjne w języku Python

Cel ogólny zajęć:

Celem lekcji jest wprowadzenie uczniów w podstawy programowania w języku Python oraz rozwijanie umiejętności tworzenia programów wykorzystujących zmienne, instrukcje warunkowe, tablice i pętle do analizy danych, podejmowania decyzji i sterowania działaniem robota.

Cele operacyjne w sferze kognitywnej zgodnie ze zrewidowaną taksonomią Blooma

Z zakresu pamiętania informacji
(przywoływanie istotnych informacji).

Uczeń:

• omawia podstawowe typy zmiennych w języku Python (int, float, str, bool, list);

• podaje przykłady operatorów arytmetycznych, relacyjnych i logicznych;

• rozpoznaje zapis instrukcji warunkowej if / elif / else;

• stosuje pętle while i for;

• określa, czym jest tablica (lista) i do czego służy w programowaniu.

Z zakresu rozumienia informacji
(wyjaśnienie istotnych informacji).

Uczeń:

• wyjaśnia, jak działają operatory w  Pythonie i czym różni się operator przypisania od porównania;

• opisuje sposób działania instrukcji warunkowej oraz jej rolę w podejmowaniu decyzji przez program;

• tłumaczy, jak działają pętle iteracyjne i warunkowe oraz kiedy warto je stosować;

• interpretuje fragmenty kodu zawierające operatory logiczne, warunki i pętle;

• uzasadnia, w jaki sposób Python przetwarza elementy listy w pętli.

Z zakresu zastosowania informacji
(rozwiązywanie problemów o zamkniętej strukturze, o jednoznacznym rozwiązaniu).

Uczeń:

• zapisuje proste instrukcje warunkowe pozwalające podjąć decyzję na podstawie danych wejściowych;

• tworzy program wykorzystujący pętlę for lub while do przetwarzania listy wartości;

• stosuje operatory logiczne w  warunkach, aby zbudować bardziej złożone instrukcje;

• korzysta z funkcji range() podczas iteracji;

• wykorzystuje składnię listy oraz metody list (append, count, copy) zgodnie z ich przeznaczeniem.

Z zakresu analizowania, oceniania i tworzenia informacji 
(rozwiązywanie problemów o otwartej strukturze, tworzenie własnych rozwiązań zadanych problemów, ocena dotycząca wartości idei lub materiałów).

Uczeń:

• analizuje kod zawierający pętle i  instrukcje warunkowe, wskazuje błędy i proponuje poprawny zapis;

• porównuje działanie różnych typów pętli i dobiera odpowiednią strukturę do danego problemu;

• modyfikuje przykładowy kod tak, aby rozszerzyć jego funkcjonalność (np. filtrowanie liczb, sumowanie, przetwarzanie tekstu);

• projektuje własny program rozwiązujący zadanie z podanymi warunkami (np. sumowanie zakresu, pobieranie danych aż do warunku zakończenia);

• ocenia poprawność działania programu na podstawie wyników i testów.

Sposób realizacji zaplanowanych celów przez nauczyciela

Metody i formy pracy:

• dyskusja;

• pogadanka z wykorzystaniem przykładów kodu oraz ćwiczeń interaktywnych;

• praca indywidualna przy rozwiązywaniu zadań w Pythonie;

• praca w parach nad krótkimi algorytmami;

• praca w grupach przy analizie kodu i tworzeniu rozwiązań;

• praca całego zespołu klasowego przy omawianiu wspólnych wniosków.

Realizowane punkty podstawy programowej kształcenia ogólnego dla danego przedmiotu

Przygotowanie nauczyciela

Nauczyciel przygotowuje:

• komputery z dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w  e‑materiale;

• tablicę interaktywną/tablicę, pisak/kredę;

• środowisko programistyczne IDLE lub PyCharm Community – zainstalowane na komputerach uczniów;

• interpreter Python 3.x (zalecane 3.10 lub nowszy);

• prezentację lub krótkie wprowadzenie dotyczące: typów zmiennych, operatorów, instrukcji warunkowych, list oraz pętli;

• przykładowe kody źródłowe do demonstracji (proste fragmenty kodu z e‑materiałów ZPE);

• krótkie zadania praktyczne przygotowane w formie kart pracy lub plików .py (opcjonalnie Quiz/Google Forms);

• przygotowane linki do dodatkowych filmów, ćwiczeń lub interaktywnych symulacji;

• sprawdzenie działania środowiska (uruchamianie programu, wprowadzanie danych, działanie konsoli).

Co zrobić, aby zajęcia były dostępne dla wszystkich uczniów?

1. Dostosowanie przestrzeni i sprzętu

• zapewnienie ergonomicznych stanowisk pracy (wysokość krzeseł, ustawienie monitorów);

• umożliwienie pracy na urządzeniach mobilnych lub większych monitorach dla uczniów z wadami wzroku;

• możliwość korzystania z klawiatur alternatywnych, ekranowych lub trackballi;

• używanie oprogramowania powiększającego lub udźwiękawiającego ekran;

• pracy dla uczniów z trudnościami w koncentracji.

2. Dostosowanie treści i sposobu pracy

• materiały dydaktyczne w kilku formach: tekst, grafika, audio, wideo;

• zwiększony kontrast, duża czcionka, czytelne kolory w prezentacjach i kodzie;

• instrukcje krok po kroku, najlepiej z przykładami;

• dzielenie zadań na mniejsze etapy;

• umożliwienie pracy w tempie dostosowanym do możliwości ucznia.

3. Zróżnicowanie metod nauczania

• nauczanie multisensoryczne: kod + diagramy blokowe + wizualizacja działania programu;

• praca w parach lub małych grupach;

• możliwość wyboru formy wykonania zadania (kod, pseudokod, schemat blokowy, prezentacja).

4. Indywidualizacja i dostosowania

• różny stopień trudności zadań (dodatkowe wyzwania dla uczniów zdolnych, uproszczone operacje dla uczniów z trudnościami);

• dodatkowy czas dla uczniów wymagających wydłużenia pracy;

• gotowe fragmenty kodu do uzupełnienia dla uczniów o niższych kompetencjach.

5. Wsparcie komunikacyjne

• używanie prostego, jasnego języka;

• wspieranie poleceń ikonami i grafikami;

•  potwierdzanie zrozumienia na każdym etapie.

6. Współpraca specjalistów

• konsultacja z pedagogiem specjalnym lub psychologiem;

• zapewnienie asystenta nauczyciela, jeśli uczeń tego wymaga.

7. Tworzenie atmosfery akceptacji

• promowanie współpracy, wzajemnej pomocy;

• ocenianie nie tylko efektu, ale też procesu i zaangażowania.

8. Technologie wspierające

• wykorzystanie aplikacji edukacyjnych pomagających w nauce Pythona.

Przygotowanie uczniów

1. Zapoznanie się z materiałami teoretycznymi

Uczniowie są proszeni o:

• przeczytanie odpowiedniego wprowadzenia wskazanego  przez nauczyciela ( wykaz dostępny w zakładce „Tytuły i odnośniki do e‑materiałów z ZPE”); celem zidentyfikowania: czym jest zmienna i typ danych, czym są operatory arytmetyczne i logiczne, instrukcja warunkowa if, pętle while i for.

2. Wykonanie zadania wstępnego

Przed lekcją uczniowie mogą zostać poproszeni o:

• rozwiązanie quizu online z podstaw Pythona;

• zapisanie przykładowego algorytmu w postaci listy kroków, programu (np. „jak sprawdzić, czy liczba jest parzysta?”);

• zapisanie w zeszycie kilku obserwacji po obejrzeniu materiałów filmowych;

• przygotowanie algorytmu w języku naturalnym lub schematu blokowego (np. „Wypisz liczby od 1 do 10”).

3. Przygotowanie materiałów praktycznych

Uczniowie mogą przynieść:

• słuchawki (jeśli planowane są ćwiczenia multimedialne),

• pendrive z wcześniejszymi projektami,

• notatki i materiały z poprzednich zajęć,

• własny laptop z zainstalowanym środowiskiem Python (opcjonalnie).

4. Przygotowanie techniczne

Uczniowie:

• upewniają się, że konto ucznia działa w PyCharm EDU (jeśli dotyczy);

• mogą zainstalować interpreter Python oraz środowisko PyCharm Community 

• sprawdzić działanie programu (print(), input(), podstawowe operacje).

5. Nastawienie do pracy i bezpieczeństwa

Przed lekcją warto przypomnieć uczniom:

• zasady bezpiecznej pracy przy komputerze,

• konieczność niepobierania plików z nieznanych źródeł oraz nieudostępniania loginów i haseł, dbania o porządek w miejscu pracy (kable, urządzenia) oraz wylogowywania się po zakończeniu pracy.

Kluczowe zasady bezpieczeństwa podczas zajęć

1. Bezpieczeństwo pracy przy komputerze

Zagrożenia:

• zmęczenie wzroku, bóle kręgosłupa wynikające z niewłaściwej postawy;

• potknięcia lub upadki spowodowane przewodami podłączonymi do komputerów;

• przypadkowa utrata danych (przerwanie zasilania, wyłączenie urządzenia, usunięcie pliku);

• przeciążenie sprzętu wynikające z niewłaściwego użytkowania.

Jak unikać:

• siedzieć prosto, z monitorem ustawionym na wysokości oczu;

• utrzymywać porządek przy stanowisku pracy i nie dotykać kabli bez zgody nauczyciela;

• zapisywać pracę regularnie (Ctrl+S) i korzystać z bezpiecznych nośników danych;

• nie instalować żadnych programów bez zgody nauczyciela;

• korzystać wyłącznie z wyznaczonych kont uczniowskich.

2. Cyberbezpieczeństwo i higiena cyfrowa

Zagrożenia:

• przypadkowe pobranie złośliwego oprogramowania;

• otwarcie podejrzanych linków lub załączników;

• udostępnienie danych osobowych w niewłaściwym miejscu;

• logowanie się na nieznanych kontach lub komputerach;

• utrata dostępu do konta (hasło, login).

Jak unikać:

• korzystać wyłącznie z narzędzi i stron zatwierdzonych przez nauczyciela;

• nigdy nie pobierać plików z przypadkowych stron internetowych;

• nie udostępniać loginów, haseł i danych osobowych innym osobom;

• wylogowywać się po zakończeniu pracy na komputerze szkolnym;

• nie otwierać podejrzanych e‑maili, linków ani załączników;

• tworzyć silne hasła i chronić je przed innymi.

3. Bezpieczeństwo pracy zespołowej

Zagrożenia:

• konflikty wynikające z niezrozumienia zadań;

• niekontrolowane działania jednego ucznia mogące zagrozić pracy grupy (np. przypadkowe usunięcie pliku wspólnego projektu);

• brak komunikacji podczas podziału zadań.

Jak unikać:

• jasno dzielić obowiązki w grupie (np. projektant, programista, tester);

• konsultować zmiany w kodzie z zespołem przed ich wprowadzeniem;

• korzystać z ustalonego repozytorium lub folderu współdzielonego;

• okazywać wzajemny szacunek i aktywnie słuchać się nawzajem.

4. Bezpieczeństwo korzystania z oprogramowania i zasobów online

Zagrożenia:

• uruchamianie nieznanego kodu pobranego z Internetu;

• nadpisanie ważnych plików projektu;

• utrata danych w wyniku błędów w repozytorium;

• przeciążenie komputera przez błędnie napisany kod (pętle nieskończone).

Jak unikać:

• uruchamiać tylko kod pochodzący z zaufanego źródła;

• testować kod etapami – po każdej zmianie;

• podczas zajęć informować nauczyciela o pętli nieskończonej lub problemie w programie;

• tworzyć kopie zapasowe projektów.

5. Zachowanie porządku i organizacja stanowiska

Zagrożenia:

• potknięcia spowodowane kablami oraz akcesoriami komputerowymi;

• uszkodzenia sprzętu wynikające z niewłaściwego obchodzenia się (np. ciągnięcie za przewody);

• zniszczenie dokumentacji lub notatek.

Jak unikać:

• utrzymywać czyste i uporządkowane biurko;

• odkładać słuchawki i inne akcesoria do wyznaczonych miejsc;

• sprawdzać po zajęciach, czy nic nie zostało w porcie USB, na podłodze lub pod biurkiem;

• nie jeść i nie pić przy komputerze.

6. Bezpieczeństwo psychiczne i atmosfera pracy

Zagrożenia:

• stres wynikający z konieczności programowania pod presją czasu;

• obawa przed popełnieniem błędu;

• niekonstruktywna krytyka ze strony rówieśników.

Jak unikać:

• podkreślanie, że błędy w kodzie są naturalnym elementem nauki programowania;

• zachęcanie do zadawania pytań;

• wspieranie współpracy zamiast rywalizacji;

• ocenianie procesu, a nie tylko finalnego wyniku.

Faza wprowadzająca

Faza realizacyjna

Faza podsumowująca

Propozycja działań dla uczniów, które mają na celu integrację i utrwalenie zdobytej wiedzy

Przygotowanie programu w Pythonie w celu utrwalenia wiedzy i umiejętności zdobytych na lekcji.

Napisz program : Zaprogramuj robota  który będzie podejmował decyzję

1. Uczniowie w kilkuosobowych zespołach projektują prosty program w języku Python, który na podstawie danych (np. z czujnika lub zestawu przykładowych danych) podejmuje decyzje dotyczące działania robota. Zadanie integruje wiedzę o zmiennych, instrukcjach warunkowych, tablicach i pętlach.

2. Uczniowie otrzymują przykładowy program sterujący robotem. Ich zadaniem jest zrozumienie jego działania, opisanie roli poszczególnych elementów kodu oraz wprowadzenie modyfikacji (np. zmiana warunków działania, dodanie nowej decyzji).

Bibliografia i załączniki

Szczegółowy wykaz elementów e‑materiałów z ZPE wykorzystanych do opracowania scenariusza

Inne niezbędne środki i pomoce dydaktyczne

• Drukarka 3D;

• Zestaw długopisów 3D do prototypowania;

• Programowalne zestawy do nauki programowania;

• Programowalne kontrolery wraz z zestawem czujników.

Źródła literaturowe

• https://www.python.org/

• https://www.arduio.cc/