РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ИГРЫ В ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ SCRATCH

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ИГРЫ В ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ SCRATCH

Габдуллин Э.И. 1
1Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Компьютерная школа»
Маклакова Н.Г. 1
1Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Компьютерная школа»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Наука и технологии развиваются столь стремительно, что возникает необходимость серьёзно заниматься программированием, начиная с начальной школы. Дети сегодня достаточно уверенно чувствуют себя в цифровом мире, быстро привыкают пользоваться программными продуктами, гаджетами: телефонами, смартфонами, планшетами, компьютерами и др. Взрослые удивляются тому, как быстро дети всё это осваивают. Базовое понимание принципов программирования развивает мышление, обучает важным стратегиям для решения проблем, разработки проектов и, в дальнейшем, ребенок лучше справляется с решением возникающих задач.

Программирование позволяет научиться общаться с компьютером на «ты», управлять им и указывать ему, что необходимо сделать. Можно писать программы не только для себя и собственного развития, а также для людей, что будет приносить пользу всем. Подумайте, как удивятся Ваши друзья, узнав, что вы создали компьютерную игру, которая развивает память, внимательность и логику.

Поэтому я считаю, что программировать, не только интересно, но и полезно. И для того, чтобы начать программировать, не нужен особый склад ума, на самом деле нужны только желание, терпение и практика программирования.

Указанные доводы обусловили выбор темы проекта: «Разработка компьютерной игры в визуальной среде программирования Scratch».

Цель практического исследования:

Изучить возможности среды программирования Scratch для разработки компьютерной игры «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару» для развития внимания, мышления и быстроты реакции младших школьников.

В соответствии с поставленной целью определены задачи практического исследования:

  1. Изучить особенности программирования на Scratch;

  2. Ознакомиться с возможностями среды Scratch для разработки компьютерной игры;

  3. Изучить классификации компьютерных игр;

  4. Разработать компьютерную игру «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару».

Объект исследования:визуальная среда программирования Scratch.

Гипотеза: программирование - одна из сложных тем в информатике, но эти сложности можно легко преодолеть, создавая проекты в среде программирования Scratch.

Предмет исследования:технология создания игры.

Этапы создания проекта:

  1. Изучение среды программирования Scratch;

  2. Изучение классификации компьютерных игр;

  3. Разработка компьютерной игры «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару»:

    1. Создание графического оформления программы.

    2. Конструирование логики игры.

    3. Тестирование и отладка программы.

  4. Выпуск игры.

Практическая значимость проекта

Разработанная компьютерная игра «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару», в визуальной среде программирования Scratch, будет использована на занятиях для школьников в МАУ ДО «Компьютерная школа» как программа для развития внимания, мышления и быстроты реакции детей младшего школьного возраста, а также для образовательных целей и изучения навыков программирования, как дидактический материал по изучению бесплатной среды программирования Scratch. Проект размещен на сайте Scratch для публичного доступа.

Среда программирования Scratch

Scratch — это визуальный язык, созданный для детей, удивительно простая среда программирования. С его помощью можно создавать самые разнообразные проекты, анимационные ролики, интерактивные истории, презентации, обучающие программы, игры и анимацию.

Название произошло от слова scratching — техники, используемой хип-хоп-ди-джеями, которые крутят виниловые пластинки вперед-назад руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы. Scratch создан в 2007 году группой ученых Массачусетского технологического института (MIT), под руководством Митчелла Резника. Нужно отметить, что создатели Scratch спроектировали специальную среду программы, которая основана на языке Лого и конструктора Лего [1].

Секрет в том, что в Scratch нет слов (команд), которые нужно знать наизусть и уметь писать без ошибок. Писать программы в Scratch не сложнее, чем собирать конструктор Lego –команды присоединяются друг к другу как кирпичики (Приложение 1).

Дети с помощью Скретч познают азы программирования, участвуют в совместных проектах. Своими произведениями дети могут обмениваться с сообществом Скретч проектов (http://scratch.mit.edu) по всему миру. Скретч полностью бесплатен, его свободно можно загрузить с сайта разработчиков, как версию для Windows, так и для Linux [2].

Особенности программы Scratch:

  • создана специально для детей и подростков (8-16 лет);

  • простой интерфейс, который позволяет легко ориентироваться в среде;

  • красочный дизайн помогает привлекать внимание и удерживать его;

  • благодаря своей элементарности может служить не только для обучения детей, но и тех взрослых, которые не знакомы с основами программирования;

  • является свободно распространяемым программным продуктом.

Сфера применения программы Scratch широка:

  • создание презентации;

  • создание примитивных игр;

  • создание викторин;

  • создание тестов;

  • создание кроссвордов;

  • создание роликов;

  • создание анимации, мультфильмов.

Описание среды программирования Scratch

Интерфейс программы спроектирован и сделан в расчёте на детей, поэтому он максимально хорошо понимается интуитивно.

В переводе с английского глагол to scratch - «царапать», «скрести», «рыть когтями». Вероятно, поэтому символ программы - весёлый кот [3].

Главная область - это, конечно же, сцена, на ней отображаются результаты работы проекта. Чтобы на сцене что-нибудь происходило, необходимо создать спрайты – объекты. Спрайтами в Scratch называются все объекты по умолчанию. Спрайт – не только картинка, это объект, наделенный программным кодом и как следствие свойствами и способностями. Спрайту можно менять Костюм - это внешний вид объекта. Программный код составляется для каждого исполнителя отдельно, а также для сцены.

Программный код создается из блоков команд. Блоки команд Scratch распределены по нескольким разноцветным категориям.

Поведение объекта, можно описать набором простых действий:

  • движение;

  • внешний вид;

  • звук;

  • события;

  • управления;

  • сенсоры;

  • операторы;

  • переменные;

  • другие блоки.

Грамматика Scratch реализована через форму блоков команд: нельзя соединить друг с другом команды, форма которых несовместима. Основная масса блоков может «ставиться друг на друга», образуя «столбик» («стопку») (Приложение 2).

Классификации компьютерных игр для младших школьников

Применение игровых технологий (развивающих игр, тренажеров и т.д.) на занятиях наиболее активно способствует повышению мотивации учащихся к познанию нового материала. Игра – это наиболее доступный ребенку вид деятельности, своеобразный способ переработки полученных впечатлений. Игра позволяет ребенку максимально использовать свои возможности, постепенно расширяя их пределы. Развивающие игры очень хорошо уживаются с обычным повседневным обучением. Использование развивающих игр и игровых тренажеров является важным элементом учебно-воспитательного процесса, способствующий эффективному обучению. Развивающие компьютерные игры - это компьютерные программы, служащие для организации игрового процесса, главной целью которых является развитие личности ребенка.

В качестве классификации, можно использовать следующие категории таких развивающих игр:

  • конструкторские программы, в процессе которых детям надо либо сложить из разных частей фигуру определенной формы, либо, наоборот, разбить имеющуюся фигуру на заданные части. Например, паззлы, тетрис, сложи узор.

  • программы, направленные на развитие зрительно-моторной координации ориентации ребенка в пространстве. Это различные лабиринты, по которым необходимо протащить предмет или игры, задачей которых является быстро поймать фигуру.

  • головоломки или игры на развитие логического мышления. Существует огромное количество различных вариантов головоломок, от простых - ребусы, до сложных. Такие игры развивают воображение, мышление.

  • игры на развитие внимания и памяти. Это сравнение картинок - найди отличия, найди пару, найди тень; поиск спрятанных предметов; запоминание картинок (игра «мемори»); что изменилось и т.д. Кроме произвольного внимания и памяти, развивается усидчивость, терпение [4].

Технология создания игры в программе Scratch

Компьютерная игра «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару» рассчитана на одного или нескольких пользователей в возрасте от 6 до 10 лет. Игра развивает память, внимательность и логику.

Цель игры: найти парные пончики.

Создадим игру «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару». В нашей версии на игровом поле будет располагаться 16 блюд, под которыми скроются любимые Когтяузером (персонажем мультфильма Зверополис) пончики. Нужно помочь Когтяузеру найти парные пончики, чтобы он мог насладиться их вкусом с друзьями. Если открыть одинаковые пончики — они останутся открытыми навсегда. Если нет, они закроются, и нужно будет искать пары среди всех оставшихся карт. Таким образом, игрок должен открыть все пончики поочерёдно.

В основе программирования лежит алгоритм. Алгоритм – это порядок действий.

Процесс создания проекта основан на базовой конструкции алгоритмов Ветвление, Повторение (цикл). Все языки программирования имеют специальные операторы (команды) для того, чтобы программа могла разветвляться в зависимости от того выполняется ли указанное условие или нет. Оператор ветвления называется условным оператором. В категории блоков управления есть 3 условных оператора. Блоки ветвления применяются, когда выполнение некоторого набора команд зависит от выполнения заданного условия.

Повторение (цикл) сложная структура. Подходит для случаев, когда одна или несколько команд выполняются несколько раз, в зависимости от исходного условия. Цикл – неоднократно повторяемый набор команд. В алгоритмизации повторяемая часть шагов называется телом цикла [5] (Приложение 3).

Технология создания игры:

  1. Проектирование проекта оформление фона.

  • Начало игры в Scratch загружаем фон Игра из файла;

  • загружаем фон Кот из файла;

  1. создаем (спрайт) пончиков, Нарисовать новый спрайт:

  • Для того, чтобы пончики появлялись случайным образом создаем один спрайт, который будет клонирован 16 раз и будет менять костюмы пончиков случайно;

  • загружаем (спрайт) пончиков из файла;

  1. создаем переменные в нашей игре их 9, выбираем раздел «Переменные», нажимаем «Создать переменную» и задаём Имя переменной;

  2. блок «Случайное число». Выбираем раздел «Другие блоки», нажимаем «Создать блок» и задаём название блока;

  3. создаем список, выбираем раздел «Переменные», нажимаем «Создать список» и задаём Имя списку.

  1. Проект «Пончики Когтяузера».

Чтобы начать игру необходимо прочитать условие, и запомнить, как располагаются парные пончики. Затем щелкать мышкой по блюду и открывать одинаковые картинки. Если открыть одинаковые пончики, то они останутся открытыми навсегда. Если нет, они закроются, и нужно будет искать пары среди всех оставшихся карт. Таким образом, игрок должен открыть все пончики поочерёдно.

  1. Тестирование проекта.

В ходе работы и после ее завершения нужно обязательно тестировать все команды через зеленый флажок. Это можно сделать отдельно для каждой команды или для проекта в целом. Таким образом, всегда можно заметить ошибки и вовремя исправить их.

  1. Сохранение проекта.

Для осуществления сохранения программного продукта - публикации программы на сайт http://scrаtch.mit.eduнеобходимо выполнить следующую последовательность действий:

  1. создать учётную запись на сайте;

  2. открыть свой проект в среде Scratch, выбрать пункт меню Файл, опубликовать на сайте, ввести необходимые данные и нажать ОК.

  3. после загрузки проекта на сайт он появляется в Моих проектах.

  1. Проект размещен на сайте Scratch.mit.edu.

https://scratch.mit.edu/projects/934104296

Заключение

Подводя итоги своей работы над данным проектом, необходимо отметить следующее:

  1. Разработана игра «Пончики Когтяузера» в жанре «найди пару» в визуальной среде программирования Scratch.

  2. При содействии научного руководителя нами была проведена апробация данной игры в объединении «Имитационное моделирование» для учащихся 4 класса.

  3. При разработке проекта мною были изучены возможности в визуальной среде программирования Scratch, я приобрел опыт самостоятельного программирования, закрепил умения работать с переменными и управляющими операторами.

  4. Созданный проект пополнит мое «портфолио» творческих разработок, им смогут воспользоваться педагоги на занятиях, а также мои друзья.

Сегодня мне нравится сам процесс программирования, но я буду совершенствовать свои знания и умения в среде программирования Scratch так, чтобы добиться высоких результатов.

Список литературы

  1. URL:https://педпроект.рф

  2. URL: http://dolschool.ucoz.ru/irina/organizacija_proektnoj_dejatelnosti_v_skretch.pdf

  3. URL: http://www.uroki-scratch.narod.ru

  4. URL:https://studbooks.net/1897624/pedagogika/opredelenie_osnovnye_ponyatiya_klassifikatsiya_primery_razvivayuschih_kompyuternyh_doshkolnikov

  5. URL: https://100urokov.ru/predmety/algoritmicheskie-konstrukcii

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Среда программирования SCRATCH

 

Приложение 2

Интерфейс программы

 

 

 

 

Приложение 3

Условные операторы

 

Повторение (цикл)

 
Просмотров работы: 16