Создание игры в среде программирования Scratch для контроля знаний по математике

Автор: Гылыкова Татьяна Николаевна

Организация: МАОУ «АСОШ № 1»

Населенный пункт: Забайкальский край, п. Агинское

Введение

В настоящее время  компьютер играет все большую роль в жизни людей. Одним из способов проведения досуга среди подростков и даже взрослых людей стали компьютерные игры[1] . Но мало кто задумывается о том, кем и как были созданы или разработаны такие привычные для нас вещи, в том числе и компьютерные игры. А если и возникает такой вопрос, то думаем что это нам не под силу. Нужно быть программистом, знать языки программирования или уметь работать в специальных программах. Существуют множество языков программирования, которые предназначены для выполнения конкретных задач. Scratch (Скретч) гораздо легче, чем все традиционные языки программирования .Эта программа разрабатывалась как новая учебная среда для обучения школьников программированию. В Scratch можно создавать игры, играть с различными объектами, видоизменять их вид, перемещать их по экрану, устанавливать формы взаимодействия между объектами.

Исходя из вышеизложенного, была определена тема исследования: «Создание игры в среде программирования Scratch для контроля знаний по математике»

Цель работы – создание компьютерной игры, которая может быть использована на уроках математики  во время этапа контроля знаний, используя среду программирования Scratch.

Для достижения намеченной цели поставлены следующие задачи:

1. изучить среду программирования Scratch и ее возможности;
2. осуществить подбор математического материала для содержания игры.
3. изучить алгоритмы создания игры .
4. создать и апробировать игру на уроках математики.

Объект исследования – среда программирования  Scratch

Предмет исследования – создание компьютерной игры в среде программирования  Scratch.

Гипотеза – если создать компьютерную игру для контроля знаний по математике, то она может быть использована учащимися, учителями на уроках.

Новизна состоит в том, что рассматриваемая среда программирования Scratch имеет очень широкие возможности по созданию собственных проектов на разные темы, которыми можно обмениваться внутри сообщества, объединяющего весь мир, которое активно формируется сейчас в Интернете.

Актуальность темы заключается в том, что компьютерные игры очень нравятся всем ученикам школы. Среда программирования Scratch позволяет сформировать навыки программирования Если сделать процесс контроля знаний по математике более интересным через использование компьютерной игры, то это сможет привить у учащихся интерес к математике и способствовать повышению их  мотивации.

Проблема возможности объединения учебы и игры всегда остается актуальной проблемой любого учебного процесса. Программирования Scratch открывает учащимся новые способы для самовыражения и помогает учиться играя.

Методы исследования:

1. сбор, анализ и систематизация знаний по среде программирования Scratch
2. подбор заданий по математике;
3. анализ алгоритмов Scratch
4.  синтез выявленных алгоритмов в единую программу

 

1. Теоретическая часть

1.1. Понятие «программирование»

Программирование это способ общения с компьютером, то есть человек говорит с компьютером на машинном языке. С помощью языка программирования, человек ставит перед компьютером определённые задачи, которые компьютер решает при определённых условиях. С помощью языка программирования можно создавать любые приложения от мелких программ до глобальных проектов[2].

Для составления программ существуют разнообразные языки программирования: Паскаль, Бейсик, Си и др.

Scratch - это новая среда программирования, которая позволяет детям создавать собственные анимированные и интерактивные истории, игры и другие произведения. Этими произведениями можно обмениваться внутри международной среды, которая активно  формируется в сети Интернет[3].

Язык программирования Scratch создан в 2007 году. Разрабатывался небольшой командой исследователей из Массачусетского технологического института во главе с Митчелл Резник. Предыдущей известной разработкой этой группы являлась популярная серия LEGO Mindstorms - комплект деталей для сборки программируемых роботов[4].

Основная идея языка программирования Scratch – стать частью образовательной программы детей и подростков, развить у них творческие способности, логическое мышление, свободу в использовании информационных технологий. Все это решается путем вовлечения учеников в создание собственных проектов: мультфильмов, демонстрационных роликов,  программ- тренажеров, обучающих программ, компьютерных игр и т.д. [5].

В основе Scratch лежит графический язык программирования. Для того чтобы создать скрипт (программу для каждого объекта) нужно просто совместить графические блоки вместе, перетаскивая готовые блоки из левого поля в поле создания скрипта (программы).

 

1.2 Описание среды программирования  Scratch

После запуска программы экран имеет вид (см. рис.1) – это интерфейс программы.

Рисунок 1. Интерфейс программы

Главная область (см. рис. 2), это сцена (располагается в правой части экрана), на ней отображаются результаты работы проекта.

Рисунок 2. Сцена

Чтобы на сцене что-нибудь происходило, необходимо создать спрайты (см. рис. 3), т.е. визуальные динамические объекты; для этого используются специальные кнопки (см. рис. 4).

                        

Рисунок 3. Спрайты                                      Рисунок 4. Кнопки создания новых спрайтов. 

Верхнее поле содержит закладки (см. рис. 5), с помощью которых можно от просмотра скриптов перейти к просмотру возможных видов (рисунков) спрайта и связанных с данным спрайтом звуков. Краткая информация о выбранном спрайте: имя, текущий образ, координаты, направление и т.д. (см. рис. 6).

Рисунок 5. Закладки

Рис. 6. Краткая информация о спрайте

Скрипты являются составной частью каждого спрайта, подобно визуальным образам и звукам. Общие атрибуты, относящиеся ко всему проекту в целом, можно присоединить к сцене: у нее также могут быть свои скрипты, образы и звуки.

При создании скриптов используется палитра блоков, которая занимает левую часть экрана. где располагаются 8 разноцветных кнопок, которые выбирают нужную группу команд: движение (см. рис. 7), внешний вид (см. рис. 8), звук (см. рис. 9), события (см. рис. 10), управление (см. рис. 11), сенсоры (см. рис. 12), операторы (см. рис. 13), переменные (см. рис. 14). Команды выбранной группы отображаются в нижней части выбранного окна.

                                                 

Рисунок 7. Команды блока «Движение»                     Рисунок 8.Команды блока «Внешность»

                                                      

Рисунок 9. Команды блока «Звук»                                Рисунок 10. Команды блока «События»

                                                 

Рисунок 11. Команды блока «Управление»          Рисунок 12. Команды блока «Сенсоры»   

                                                       

Рисунок 13. Команды блока «Операторы»            Рисунок 14. Команды блока «Переменные»

Когда  все  готово,  можно   нажать  кнопку      и перейти в полноэкранный режим, в котором сцена займет весь экран, а все остальные области убираются.

Полученный режим очень напоминает просмотр готовой презентации в Power Point.

Спрайты и сцены можно удалять (нажатие на правую кнопку мыши вызывает появление меню) или дублировать:  создавать  копии  существующих  объектов. Поведение каждого объекта определяется его программой – скриптом. Костюм – это внешний вид объекта, он может меняться.

 

Полный текст статьи см. в приложении.