Занимательные дроби: обучающее мобильное приложение в среде MIT App Inventor

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

Личный портфель

Занимательные дроби: обучающее мобильное приложение в среде MIT App Inventor

Лебедев Я.А. 1
1ГБОУ лицей №144
Славинская О.М. 1
1ГБОУ лицей №144
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В прошлом году я создал компьютерную игру по математике в среде программирования Scratch, которую протестировали мои одноклассники и друзья. В результате они научились решать математические задачи, а я доказал свою гипотезу, что в игровой форме процесс обучения проходит легче.

Мне захотелось дальше развиваться в этом направлении. Я задумался о том, что компьютером можно пользоваться не всегда, в отличие от мобильного телефона. Однако, его постоянное использование вредно для здоровья.

В итоге у меня возник вопрос, возможно ли сделать полезное приложение для телефона, с помощью которого можно чему-то научиться, а также немного поиграть, чтобы информация легче запоминалась?

Таким образом, можно будет получить новые знания без длительного использования мобильного телефона.

Цель работы: создать обучающее мобильное приложение по математике в среде MIT App Inventor, с помощью которого можно изучить тему «Дроби».

Задачи:

  • выяснить, что такое мобильное приложение;

  • изучить среду MIT App Inventor и её возможности;

  • создать собственное обучающее мобильное приложение по математике;

  • провести анализ полученных результатов.

Объект исследования: обучающее мобильное приложение по математике в среде MIT App Inventor.

Предмет исследования: процесс обучения с помощью мобильного приложение в среде MIT App Inventor.

Актуальность темы: раньше мобильные телефоны использовали, чтобы принимать и совершать вызовы. В настоящее время они всё чаще используются для поиска информации, обмена данными, изучения чего-то нового.

Основные методы исследования: теоретический (сбор информации о мобильных приложениях), эмпирический (проведение опроса и анализ полученных данных), моделирование (создание обучающего мобильного приложения по математике), практический (использование созданного мобильного приложения для обучения).

Гипотеза – с помощью мобильного телефона можно получить новые знания, при этом не требуется слишком долго его использовать.

ГЛАВА 1. Мобильные приложения и их виды

Мобильное приложение – это программа для мобильных устройств, которая позволяет расширить их функции и располагается на экране в виде иконки.

Есть приложения, которые изначально установлены производителем на мобильном устройстве. Например, Фотогалерея, Контакты, Настройки, Часы, Калькулятор, Видеопроигрыватель и другие. А есть те, которые устанавливают сами пользователи в зависимости от их потребностей. Часть приложений можно установить бесплатно, а другие – только за деньги.

Существуют различные виды приложений: информационные, приложения для здоровья, для общения, для хранения информации, для покупок, музыкальные приложения, приложения-навигаторы и многие другие.

К отдельной категории относятся приложения, с помощью которых можно изучать школьные предметы. Я решил узнать, какие есть мобильные приложения по математике. Оказалось, что большинство из них – это тренажёры, которые помогают закрепить знания, но при этом не обучают. Рассмотрим некоторые из них.

    1. Мобильные приложения по математике

Mathgame. Возраст 8-12 лет.Это простой тренажёр для отработки навыков сложения, вычитания, умножения и деления. В нём есть возможность посмотреть статистику успешно выполненных заданий и ошибок. Приложение бесплатное. [5]

Prodigy. Возраст 7-14 лет. В нём собраны задания по основным математическим темам 1-8 классов. Вы играете за персонажа, успех которого зависит от правильно выбранного ответа. Приложение бесплатное. [5]

Slicefraction. Возраст 5-14 лет. Состоит из двух частей. По ходу игры необходимо решать головоломки, части которых представлены в виде геометрических фигур. Приложение платное. [5]

Рис. 1. Math game [5] Рис. 2. Prodigy [5] Рис. 3. Slice fraction [5]

ГЛАВА 2. MITAppInventor– среда для создания мобильных приложений

MIT App Inventor – специальная среда, в которой можно создавать собственные мобильные приложения, разработанная Массачусетским технологическим институтом (MIT). Доступ к ней осуществляется с помощью интернет-браузера. На данный момент в ней можно создать мобильное приложение для телефонов с операционной системой Android.

MIT App Inventor имеет 2 режима: «Дизайнер» и «Блоки». В процессе создания приложение можно тестировать, либо скачав его на телефон, либо подключившись к нему с помощью сканирования QR-кода через компонент MIT Al2 Companion.

В режиме «Дизайнер» мы создаём необходимые объекты – это то, как будет выглядеть приложение. В нём можно выбрать, создать и расположить кнопки, текст, изображения, добавить звук и т.п. Всё это будет отображаться на экране мобильного телефона. Объекты можно добавить с помощью специальных разделов: Интерфейс пользователя, Расположение, Медиа, Рисование и анимация и др.

В режиме «Блоки» необходимо написать программный код, чтобы каждый объект совершал те или иные действия. В результате объекты будут выполнять определенные команды в зависимости от действий пользователя. Процесс программирования происходит с помощью блоков. Они разделены на категории: Управление, Логика, Математика, Текст, Массивы, Dictionaries, Цвета, Переменные, Процедуры. Для создания алгоритма необходимо правильно расставить блоки.

Рис. 4. Режим «Дизайнер» Рис. 5. Режим «Блоки»

ГЛАВА 3. Практическая часть

3.1. Этапы создания мобильного приложения в среде MITAppInventor

Сначала я решил провести опрос среди одноклассников и узнать, хотели бы они иметь на своём телефоне обучающее мобильное приложение по математике? Было бы оно полезно для них? В опросе приняли участие 28 человек.

На первый вопрос: «Чем вы любите заниматься в свободное время?» - большинство ребят ответили «Играть в игры на телефоне».

На второй вопрос: «Хотели бы вы, чтобы на телефоне было приложение, которое с помощью игры поможет изучить математику?» - большинство ребят ответили «Да».

На третий вопрос: «Какого героя вы бы выбрали для приложения?» - большинство ребят выбрали вариант «Панда».

На диаграмме представлены результаты опроса.

Рис. 6. Результаты опроса «Мобильное приложение»

В результате я решил создать обучающее мобильное приложение в среде MIT App Inventor, которое поможет изучить тему «Дроби». Главным его героем стала панда по имени Почемучка.

Моё приложение состоит из двух частей: обучающей и игровой. С помощью обучающей части можно узнать, что такое дроби, какие бывают правила сложения и вычитания дробей. Игровая часть делает процесс обучения более увлекательным и лёгким, в ней необходимо решить примеры, с помощью которых можно закрепить полученные знания.

Создание главного героя и обучающих плакатов

Я люблю рисовать, поэтому героя и обучающие плакаты для своего приложения создал сам. У героя в редакторе убрал фон и загрузил в программу. Обучающие плакаты я отсканировал и загрузил в виде картинки.

Рис. 7. Главный герой Рис. 8. Обучающие плакаты

Создание звукового сопровождения

Чтобы сделать звуковое сопровождение в приложении я самостоятельно записывал на диктофон аудиофайлы и загружал их.

Рис. 9. Звуковое сопровождение

Работа в режиме «Дизайнер»

В режиме «Дизайнер» я создал два экрана: для обучающей и игровой частей. На них я расположил все необходимые элементы, которые требуются пользователю при работе с приложением. В разделе «Свойства» можно настроить параметры каждого элемента: цвет (фон), размер, расположение на экране, визуальное отображение и др.

Рис. 10. Создание приложения в режиме «Дизайнер»

Создание программного кода в режиме «Блоки»

Чтобы можно было пользоваться приложением, и объекты выполняли команды в зависимости от действий пользователя, необходимо создать код (алгоритм) с помощью блоков. Программированием мы задаём движение, фиксируем местоположение, воспроизводим звук, переключаем экраны, показываем карточки с примерами, настраиваем их случайное появление. Также с помощью блоков можно задавать переменные и вести их подсчёт, это необходимо, чтобы узнать количество правильных ответов.

Рис. 11. Создание скриптов

    1. Тестирование приложения

Чтобы установить приложение на мобильный телефон необходимо скачать установочный файл с расширением (.apk).

Запуск приложения

Рис. 12. Запуск приложения

Чтобы запустить приложение необходимо после приветственного сообщения нажать на экране кнопку «Старт».

Обучающая часть

В ней необходимо изучить тему «Дроби». Это можно сделать самостоятельно с помощью плакатов на экране, либо включить значок «Динамик» и прослушать обучающий материал. Навигация осуществляется с помощью стрелок. Обучение включает 3 раздела: «Дроби», «Сложение дробей», «Вычитание дробей».

Рис. 13. Обучающая часть

Игровая часть

Представляет собой лабиринт, в котором расположены следы панды. В ней мы будем закреплять полученные знания. Основная цель – собрать как можно больше следов и выбрать любимое лакомство панды. За каждым следом скрывается пример, который необходимо решить. В конце игры узнаем количество правильных ответов. Управление осуществляется с помощью кнопок на экране.


Рис. 14. Игровая часть

    1. Подведение итогов тестирования

Д
ля того, чтобы протестировать приложение я собрал контрольную группу из учеников 3 и 4 классов. В ней было 12 человек, которые разделились на команды по 4 человека. Перед тестированием я провёл небольшую презентация моего приложения и объяснил цель его создания. Каждая команда установила моё приложение на мобильный телефон, прошла обучение и закрепила полученные знания с помощью игры.

Рис. 15. Процесс тестирования приложения

После тестирования я попросил ребят дать обратную связь и пройти небольшой опрос.

Результаты опроса представлены на диаграмме.

Рис. 16. Опрос «Результаты тестирования»

На первый вопрос: «Понравилось ли тебе изучать математику с помощью моего мобильного приложения?» - большинство ребят ответили «Понравилось».

На второй вопрос: «Считаешь ли ты моё мобильное приложение полезным?» - большинство ребят ответили «Да».

Заключение

Процесс обучения увлекательный, но порой достаточно сложный. Для меня было важно найти способ, чтобы сделать его понятным и доступным в любом месте и в любое время. В результате моего исследования я выяснил, что с помощью мобильного приложения возможно получать новые знания, при этом не требуется долгое использование телефона, которое может быть вредно для здоровья.

Цель исследования была достигнута. Созданное мобильное приложение по математике позволяет изучить тему «Дроби» без длительного использования мобильного телефона и в любой момент.

Все, поставленные в начале исследования, задачи были выполнены: я узнал, что такое мобильное приложение, изучил возможности среды MIT App Inventor, создал обучающее мобильное приложение по математике.

В результате проделанной работы гипотеза полностью подтвердилась. Процесс обучения с помощью мобильного приложения становится доступным, увлекательным, информация легче запоминается, при этом не требуется долго использовать мобильный телефон.

Создавая обучающее мобильное приложение в среде MIT App Inventor, я освоил навыки программирования, реализовал собственные идеи, смог выбрать интересное направление для развития и получить обратную связь по результатам моей работы. На этом я не останавливаюсь. Я продолжу создавать полезные проекты, которые смогут помочь в процессе обучения.

Установить моё мобильное приложение и получить новые знания, можно отсканировав QR-код или перейдя по ссылке для скачивания.

https://disk.yandex.ru/d/OGtvJE1QkyayUA

Список используемых источников и литературы:

  1. Камриани Ф., Рой К. Основы приложения Inventor 2 //
    Packt Publishing – 2016. – с. 248.

  2. Моррисон М. Создание игр для мобильных телефонов // ДМК Пресс – 2006. – с. 494.

  3. Виноградов А. Программируем игры для мобильных телефонов // Триумф – 2007. – с. 272.

  4. URL: https://appinventor.mit.edu/explore/ai2/beginner-videos

  5. URL: https://mel.fm/ucheba/shkola/852163-math_app

  6. URL: http://idilettante.ru/category/mobilnye-prilozeniya/

  7. URL: https://ai2.appinventor.mit.edu/

 
Просмотров работы: 2