Tecnología · II Medio

Ideas de aprendizaje activo

Depuración y Optimización de Código

Fomentar la depuración y optimización mediante el aprendizaje activo permite a los estudiantes experimentar directamente la resolución de problemas. Al aplicar técnicas en escenarios prácticos, desarrollan un entendimiento más profundo de la lógica del código y la eficiencia.

• Objetivos de Aprendizaje (OA)
• OA TEC 2oM: Pensamiento Computacional y Programación
• OA TEC 2oM: Evaluación y Mejora de Soluciones

• 25–45 min
• Parejas → Toda la clase
• 4 actividades

Actividad 01

• Enseñanza entre Pares
• 30 min · Parejas

Enseñanza entre Pares: Depuración Colaborativa

Entregue un código con errores lógicos intencionales. Los pares lo ejecutan paso a paso usando un depurador, identifican fallos y proponen correcciones. Comparten su solución con la clase al final.

¿Por qué un código que funciona no es necesariamente un código bien escrito?

Consejo de Facilitación

En la actividad 'Pares: Depuración Colaborativa', guíe a los estudiantes para que se turnen en el rol de 'explicador' y 'ejecutor' al usar el trazador paso a paso, asegurando que ambos comprendan cada línea de código.

Qué observar

Entregue a cada estudiante un fragmento de código con un error lógico sutil. Pida que identifiquen el error, expliquen por qué ocurre y sugieran una corrección. Pregunte: '¿Qué técnica de depuración usarías primero para encontrar este error y por qué?'

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Crear
• Autogestión
• Habilidades de Relación

Actividad 02

• Enseñanza entre Pares
• 45 min · Grupos pequeños

Grupos Pequeños: Carrera de Optimización

Asigne un problema común, como buscar un elemento en una lista. Grupos implementan dos versiones: una ineficiente y otra optimizada. Miden tiempo y memoria con herramientas simples, discutiendo resultados.

¿Cómo podemos anticipar errores de ejecución antes de que ocurran?

Consejo de Facilitación

Durante la 'Carrera de Optimización', anime a los grupos a registrar no solo el tiempo de ejecución, sino también el uso de memoria, para que comparen las dos versiones del algoritmo de manera completa.

Qué observar

Presente dos algoritmos para resolver el mismo problema (ej. búsqueda lineal vs. búsqueda binaria). Pida a los estudiantes que calculen la complejidad temporal y espacial de ambos para un tamaño de entrada específico. Pregunte: '¿Qué algoritmo elegirías si la memoria es muy limitada y por qué?'

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Crear
• Autogestión
• Habilidades de Relación

Actividad 03

• Enseñanza entre Pares
• 35 min · Toda la clase

Clase Completa: Revisión de Código en Vivo

Proyecte un código del estudiante con problemas. La clase vota posibles errores, prueba hipótesis en secciones y optimiza colectivamente, registrando mejoras en eficiencia.

¿Qué compensaciones existen entre la velocidad de un algoritmo y el uso de memoria?

Consejo de Facilitación

Al realizar la 'Revisión de Código en Vivo', modere la discusión para que la clase no solo identifique errores, sino que también proponga y evalúe diferentes estrategias de corrección y optimización.

Qué observar

Los estudiantes trabajan en parejas para depurar un programa escrito por la otra pareja. Deben documentar los errores encontrados, las técnicas usadas para localizarlos y proponer al menos una mejora de optimización. La pareja original revisa los comentarios y decide si las correcciones y sugerencias son válidas.

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Crear
• Autogestión
• Habilidades de Relación

Actividad 04

• Enseñanza entre Pares
• 25 min · Individual

Individual: Autoevaluación de Eficiencia

Cada estudiante optimiza su propio programa previo. Usa cronómetro y contadores de memoria para comparar versiones antes y después, reflexionando en un diario.

¿Por qué un código que funciona no es necesariamente un código bien escrito?

Consejo de Facilitación

Para la 'Autoevaluación de Eficiencia', recuerde a los estudiantes que documenten sus mediciones iniciales y finales de tiempo y memoria, para que puedan comparar objetivamente el impacto de sus cambios.

Qué observar

Entregue a cada estudiante un fragmento de código con un error lógico sutil. Pida que identifiquen el error, expliquen por qué ocurre y sugieran una corrección. Pregunte: '¿Qué técnica de depuración usarías primero para encontrar este error y por qué?'

• Comprender
• Aplicar
• Analizar
• Crear
• Autogestión
• Habilidades de Relación

Algunas notas para enseñar esta unidad

Enfoque la enseñanza de la depuración y optimización como un proceso iterativo y de resolución de problemas, más que como una simple corrección de sintaxis. Presente escenarios donde los errores no son obvios y las optimizaciones requieren un análisis de trade-offs, animando a los estudiantes a pensar críticamente sobre la eficiencia temporal y espacial.

Los estudiantes demostrarán la capacidad de identificar y corregir errores lógicos, así como de mejorar el rendimiento de un programa. Verás que son capaces de explicar el razonamiento detrás de sus optimizaciones y de aplicar diversas técnicas de depuración de manera autónoma.

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Cuidado con estas ideas erróneas

• Durante 'Pares: Depuración Colaborativa', los estudiantes podrían pensar que un código que se ejecuta sin errores visibles está libre de fallos lógicos.

  Enfóquese en cómo la ejecución paso a paso y la prueba de casos límite en esta actividad revelan problemas ocultos, como bucles infinitos o condiciones no previstas, que no detienen la ejecución pero alteran el resultado esperado.

• En la 'Carrera de Optimización', los estudiantes podrían creer que mejorar la velocidad de ejecución es el único objetivo, ignorando el consumo de memoria.

  Guíe la discusión grupal para que comparen explícitamente las mediciones de tiempo y memoria de ambas versiones del algoritmo, ayudándoles a entender los 'trade-offs' entre eficiencia temporal y espacial que se observan en esta actividad.

• Durante la 'Revisión de Código en Vivo', los estudiantes pueden asumir que la depuración solo es necesaria al final del desarrollo.

  Resalte cómo la práctica de revisar y probar código en clase, incluso antes de que esté 'completo', fomenta la identificación temprana de errores, similar a lo que se haría con pruebas unitarias desde el inicio.

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Metodologías usadas en este resumen

• Enseñanza entre Pares