Создание компьютерной игры в среде Scratch для развития навыка устного счета у младших школьников

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

Личный портфель

Создание компьютерной игры в среде Scratch для развития навыка устного счета у младших школьников

Иванец К.К. 1
1МБОУ СОШ 9
Черненькая Н.Н. 1Маркелова М.П. 2
1МБОУ СОШ 9
2Инженерный клуб "Мегавольт" г. Жуковский
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Жизнь современного человека неразрывно связана с информационными технологиями. Мир превращается в цифровое пространство, для того, чтобы чувствовать себя в нем уверенно, нужны определенные умения и навыки, которые нужно развивать с раннего возраста.

Меня с детства увлекает конструирование: в детском саду я посещал кружок Робототехники. Достигнув школьного возраста, я начал заниматься в инженерном клубе «Мегавольт» по двум направлениям: Электроника и Программирование Scratch. Процесс программирования оказался для меня очень увлекательным занятием — когда я создал свой первый проект — меня переполняли самые разные эмоции! По мере изучения языка программирования Scratch, у меня возник вопрос: возможно ли использование программных продуктов, созданных в среде Scratch, для изучения школьных предметов? Я решил провести исследование данного вопроса.

Цель проекта: выяснить возможно ли использование компьютерных игр, созданных в среде программирования Scratch, в школьном учебном процессе.

Задачи исследования:

  • познакомиться со средой программирования Scratch и ее возможностями;

  • разработать и создать свой программный продукт;

  • провести презентацию созданного программного продукта;

  • проанализировать результат.

Гипотеза:

в качестве гипотезы исследования выдвигаем предположение: в среде программирования Scratch можно самостоятельно создать игру, которая будет являться инструментом для оценки степени усвоения учебного материала, а также будет способствовать закреплению полученных знаний в увлекательной, игровой форме.

Объект исследования: среда программирования Scratch

Предмет исследования: свойства среды программирования Scratch

Актуальность исследования:

современное образование требует внедрения новых эффективных информационных технологий.

Методы исследования:

  • изучение литературы;

  • работа с интернет ресурсами;

  • анкетирование

  • метод программирования.

1. Подготовка к исследованию.

    1. Среда программирования Scratch, ее возможности и особенности

Язык программирования Scrtach был создан в 2007г. Он разрабатывался группой исследователей Массачусетского Технологического Университета во главе с профессором Митчелом Резником (MitchelResnick). Создатели Scratch разрабатывали его для детей 8 — 16 лет.

Скретч (англ.Scratch) - это визуально-блочная среда программирования, в которой программы складываются из разноцветных блоков — подобно тому, как дети конструируют из деталей конструктора Lego. Блоки различных типов данных имеют разную форму — благодаря чему исключается возможность ошибки — так как невозможно соединить несовместимые блоки. Такая структура позволяет ребенку освоить основы программирования: ведь на начальном этапе главное понять логику построения алгоритмов, изучить последовательность операций, которые приводят к выполнению действий.

В переводе с английского «scratch» это «царапина»; «царапать» (Scrtach – сущ. царапина, ссадина; toscratch – гл. царапать, скрести). Почему было выбрано именно такое название для среды программирования?

Главным персонажем любого нового проекта в Scratch является рыжий кот (Приложение 1, Рис. 1) — его можно назвать символом Scratch. Его часто зовут Царапка, Царапыш, Скретчер. Всем известно, что коты умеют царапаться. Здесь и прослеживается одна из причин такого наименования среды программирования.

В английском языке есть выражение «fromscratch» - в переводе означает «с нуля», «с самого начала» - это и есть основное объяснение наименования - так как язык программирования Scratch достаточно прост и его можно изучать с нуля, не имея никаких базовых знаний в области программирования.

Не смотря на то, что Scratch довольно простой язык программирования, он позволяет создать сложные и эффективные проекты: анимационные ролики, обучающие программы, компьютерные игры, презентации. Мы можем сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных нами персонажей, учиться работать с графикой и звуком. Это делает среду Scratch полезной и для старшеклассников.

Работать в среде Scratch можно в он-лайн редакторе, который можно запустить по адресу:

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

Для того, чтобы иметь возможность сохранять созданные проекты, необходимо зарегистрироваться.

Второй способ работы — работа в оффлайн редакторе, который можно скачать по ссылке:
https://scratch.mit.edu/scratch2download/

Это бесплатный ресурс.

Онлайн и оффлайн редакторы полностью идентичны и имеют одинаковые функции.

Scrtach очень популярен в мире: на портале scratch.mit.edu зарегестрировано более 13 млн пользователей. Интерфейс Scrtach переведен на 71 язык мира.

Создавая проекты в среде Scrtach, ученики осваивают множество полезных навыков: творческое мышление, системный анализ, выстраивание логических связей. Таким образом, ученик погружается в информационную среду творчества и познавательной деятельности.

    1. Описание среды программирования Scratch

Интерфейс среды программирования Scratch разрабатывался с учетом особенностей восприятия детей, поэтому он наглядный и интуитивно понятный.

В главном окне программы отображается сразу несколько важных полей (слева направо):

  • поле выполнения визуальных эффектов (сцена)

  • список спрайтов

  • палитра блоков

  • область скриптов (Приложение 1, Рис. 2)

Основным объектом в среде программирования Scratch являются спрайты. У спрайта есть параметры:

  • Имя

  • Видимость (показать/скрыть)

  • Размер

  • Направление

  • Положение по x и y

Встроенные библиотеки спрайтов и фонов сцены содержат множество вариантов на любой вкус. Все спрайты разделены на тематические категории (Приложение 1, Рис. 3а, 3б), чтобы пользователь мог быстро сделать выбор и перейти к созданию программы.

Следующее поле одно из самых важных — оно содержит 3 вкладки: Скрипты, Костюмы и Звуки. Звуковые эффекты — встроенная библиотека звуков, а так же есть возможность самостоятельно записать свой звук.

Костюмы - это внешний вид объекта. Смена костюмов помогает придать эффект анимации происходящему на сцене. Например: у Кота может быть 2 костюма — это 2 позы. Меняя их по очереди, мы получаем анимацию идущего кота (Приложение 1, Рис. 4).

Самый важный блок — Скрипты — в котором разместились разнообразные команды и функции, используемые при написании программы. Все команды поделены на категории по цветовой гамме:

  1. Синяя палитра - «Движение» - это команды, которые отвечают за передвижение Спрайта по сцене (ходьба, повороты, переход в заданные координаты и др.).

  2. Фиолетовая палитра - «Внешность» - содержит команды, связанные с внешностью спрайта.

  3. Темно-розовая палитра - «Звук» - отвечает за звуки.

  4. Темно-зеленая палитра - «Перо» - это функция рисования.

  5. Оранжевая палитра - «Данные»

  6. Оранжево-коричневая палитра - «События» - это стартовые блоки программ.

  7. Желтая палитра - «Управление» - содержит команды: таймер/ожидание; цикл, «если...то» и т. д.

  8. Голубая палитра - «Сенсоры» - позволяет задавать различные события для команд из палитры «Управление» и «Операторы» .

  9. Салатовая палитра - «Операторы»- это простые математические операции, неравенства, выражения (Приложение 1, Рис. 5)

2. Проведение исследования

    1. Анкетирование обучающихся

Перед проведением исследования, я предложил одноклассникам заполнить анкету (Приложение 2). В анкетировании приняли участие 28 обучающихся 3 класса «В» МБОУ — школы №9.

Цели анкетирования:

  • выявление возможности применения компьютерных игр в качестве учебного пособия на уроках в школе;

  • определение школьных предметов, для изучения которых применение компьютерных игр наиболее предпочтительно;

  • установление жанровых предпочтений.

По результатам анкетирования выяснилось:

Большая часть обучающихся (21 человек — т.е. 75% от общего числа опрошенных) считает возможным применение компьютерных игр в качестве учебного пособия на уроках в школе.

Большинство опрошенных школьников (12 человек — 43% от общего числа опрошенных) выбрали Математику в качестве предмета, на котором применение компьютерных игр в процессе обучения наиболее предпочтительно.

За применение компьютерных игр на уроках Окружающего мира проголосовало 6 человек (21%).

Русский язык выбрали 3 человека (11%).

На вопрос «Какой жанр компьютерных игр тебе нравится?» были получены следующие ответы:

Игры-приключения выбрали 13 человек (46%)

Игры-гонки: 5 человек (18%)

Игры-пазлы: 3 человека (11%)

7 учащихся (25%) предложили другие варианты ответов.

Результаты анкетирования представлены в диаграммах в Приложении 2.

Вывод: проанализировав результаты анкетирования, я решил создать компьютерную игру-приключение для применения на уроке Математики.

    1. Создание программного продукта

Разработка любой игры начинается с определения сюжетной линии. Сюжет моей игры—приключения заключается в том, что Кот Царапка путешествует на машине. На его пути появляются математические примеры, которые нужно решить. В случае правильного решения, Кот продолжает свое путешествие, в случае неверного ответа, Кот карается наказанием.

Для создания игры я сделал следующие действия (Приложение 3, Фото 1):

  1. Изменил фон. Это можно сделать тремя способами: выбрать из библиотеки; нарисовать; загрузить изображение. Я выбрал фон из библиотеки. Затем написал на нем примеры. Для этого я взял инструмент «Текст».

  2. Добавил спрайт Кота, который задает нам вопросы. Поместил Кота в машину.

  3. Добавил 2 спрайта: «кулак» и «грузовик», которые при неверном решении примера убавляют у нас жизни (Приложение 3, Фото 2).

  4. в конце игры Кот сообщает нам сколько баллов мы набрали.

Созданную мной игру легко адаптировать для применения на других школьных уроках — например, Русский язык, Окружающий мир — для этого нужно изменить текст вопросов и ответов.

Моя игра доступна по ссылке:

https://scratch.mit.edu/projects/935909509/editor/

Заключение

В процессе выполнения исследовательской работы я изучил среду программирования Scratch, её характеристики и возможности; провел анкетирование, проанализировал его результаты и создал компьютерную игру с учетом предпочтений моих одноклассников.

Таким образом, в ходе моего исследования поставленная цель достигнута, задачи выполнены, гипотеза получила подтверждение.

Вывод: программирование в среде Scratch не только увлекательный процесс, который развивает логику, творческое мышление, математические навыки, но и может принести практическую пользу для процесса школьного обучения.

Приложение 1

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3а

Рисунок 3б

Рисунок 4

Рисунок 5

Приложение 2

АНКЕТА

  1. Как вы считаете: возможно ли применение компьютерных игр в качестве учебного пособия на уроках в школе?

ДА

НЕТ

  1. Для изучения каких предметов, по вашему мнению, компьютерные игры наиболее эффективны:

Математика

Русский язык

Окружающий мир

Другой вариант ответа: _________________________________________

  1. Какой жанр компьютерных игр вам нравится?

Приключения

Гонки

Пазлы

Другой вариант ответа: __________________________________________

Приложение 3

Фото 1

Фото 2

Список литературы

  1. Голиков Д. «Scratch для юных программистов». Издательство: БХВ-Петербург, 2018, с.192

  2. Патаракин Е. «Руководство для пользователя среды Scratch». [Электронный ресурс] http://www.supercode.ru/download/scratch_by_patarakin.pdf

  3. Шапошникова С. "Введение в Scratch". [Электронный ресурс] URL:http://window.edu.ru/resource/056/78056/files/scratch_lessons.pdf

  4. Официальная страница Scratch. [Электронный ресурс] http:// scratch.mit.edu

Просмотров работы: 76