УДК 004.42: 372.862

РОЛЬ ИГРОВЫХ ПРОЕКТОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОВАНИЮ

Дмитриев Владислав Леонидович1, Евдокимова Наталья Леонидовна2, Мухаметова Лилия Каримовна3
1Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета
2Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение средняя общеобразовательная школа села Новое Барятино Стерлитамакского района Республики Башкортостан
3Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета

Аннотация
В статье обсуждается роль игровых проектов как фактора, способствующего развитию познавательного интереса и обеспечения мотивации при обучении программированию в школьном курсе информатики. Представлена реализация простого игрового проекта в среде программирования Delphi на скоростной набор слов с клавиатуры.

Ключевые слова: игровые проекты, клавиатурный тренажер, мотивация, программирование, творческая деятельность


THE ROLE OF GAME PROJECTS IN TEACHING PROGRAMMING

Dmitriev Vladislav Leonidovich1, Evdokimova Natal’ya Leonidovna2, Mukhametova Liliya Karimovna3
1Sterlitamak branch of the Bashkir state University
2municipal budgetary educational institution average secondary school village New Baryatino Sterlitamak district of Bashkortostan Republic
3Sterlitamak branch of the Bashkir state University

Abstract
The article discusses the role of game projects as a factor, contributing to the development of cognitive interest and motivation when teaching programming in the school course of Informatics. Shown how to implement of a simple game project in Delphi programming environment for exampled a speed dial of words from the keyboard.

Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Дмитриев В.Л., Евдокимова Н.Л., Мухаметова Л.К. Роль игровых проектов при обучении программированию // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/12/60674 (дата обращения: 20.11.2016).

Современные темпы развития вычислительной техники, разработки в области сред программирования и прикладного программного обеспечения, внедрение новых способов обработки информации, требуют совершенно иного подхода в области преподавания программирования, а именно, необходимо больше внимания уделять визуальным средам разработки.

Сейчас наиболее распространенным языком программирования, предлагаемым к изучению учащимся в школах, является язык программирования Turbo Pascal. Это связано, во-первых, с тем, что Pascal изначально создавался для обучения программированию, поэтому он лучше приспособлен для обучения. Во-вторых, в нашей стране широкое распространение получили Pascal ABC и Free Pascal, ориентированные на школьников и студентов младших курсов. В-третьих, язык программирования Pascal является базовым в большинстве педагогических университетов, а значит, учителя информатики знакомы именно с языком Pascal. Кроме того, с этого языка наиболее легко и просто осуществить переход к изучению визуальных языков программирования, таких как Delphi (или его бесплатный аналог Lazarus) [1].

В настоящее время изучение программирования в школе (да и в вузе) сводится в основном к изучению базовых конструкций и алгоритмов какого-либо конкретного языка, при этом в качестве практических задач очень часто рассматриваются лишь стандартные математические задачи для отработки конкретных тем курса [2]. Причин такого положения дел несколько, но основными на наш взгляд выступают следующие:

-        сокращение часов, выделяемых на изучение информатики и программирования, предусмотренных современными образовательными программами;

-        учителя и преподаватели, ведущие дисциплину программирование, обучались по старым программам, и соответственно, они применяют в основном устаревшую методику, мало времени уделяют визуальным средам разработки.

Ясно, что участники образовательного процесса (школьники, студенты), изучая только не визуальные языки программирования, постепенно теряют интерес к предмету: решения стандартных математических задач не наглядны, а визуальный результат на фоне современных графических приложений и игр ведет к полному разочарованию. В итоге это приводит к неправильному распространенному мнению о том, что программирование может усвоить лишь небольшой процент учащихся.

В процессе обучения и школьники, и студенты должны приобрести способность самостоятельно добывать знания, научиться рассуждать, логически мыслить, выполнять творческую работу, – эти способности определят впоследствии его возможности в профессиональной деятельности.

В силу отмеченных выше рассуждений становится ясно, что в учебный процесс необходимо ввести дополнительные курсы, на которых можно будет целенаправленно изучать среды визуального программирования и различными способами мотивировать обучающихся к изучению программирования.

Если же введение дополнительных курсов невозможно в силу некоторых объективных причин, то следует использовать на занятиях современные средства разработки приложений. Это существенно повысит мотивацию обучающихся, особенно если часть часов курса отвести на решение практически важных задач [3], формирующих осознанное представление о необходимости изучения программирования.

Для формирования первоначальной заинтересованности очень хорошо подходят задачи на разработку простейших компьютерных игр [4, 5] (в том числе задачи на разработку игровых тестирующих программ [6]). Дело в том, что эффективность обучения существенно повышается, если обучающийся самостоятельно разрабатывает проект, а не получает его в готовом виде. Именно развитию самостоятельности и помогают игровые проекты: каждый участник образовательного процесса при работе над игровым проектом стремится привнести в проект что-то свое, подходит к решению возникших проблем творчески. В этом случае в процессе обучения активно развиваются аналитическое, абстрактное и конструктивное мышление [7], способность достижения цели, а элемент творчества является важнейшим компонентом для обеспечения мотивации обучающихся. Кроме того, работа над игровым проектом скорее всего приведет к необходимости изучения объектно-ориентированного программирования [8].

Задания на разработку игр необходимо выбирать с учетом возрастных особенностей обучающихся, – таким образом, чтобы имеющиеся у них знания из смежных дисциплин были достаточны для реализации проекта.

Ниже нами предлагается к рассмотрению достаточно простой проект на разработку клавиатурного тренажера, который может рассматриваться как простейшая форма игры. Для реализации проекта обучающимся потребуются знания только из области программирования.

Формулировка задачи. Необходимо разработать клавиатурный тренажер, который будет позволять работать в трех режимах: набор отдельных букв, набор отдельных слов и набор слов на основе графического образа. Отметим, что третий режим отличает разрабатываемый тренажер от других подобных программ. Для каждого из режимов необходимо предусмотреть задание времени, в течение которого символ, слово или изображение будет актуально для участника игры.

Рассмотрим, каким образом такой проект можно реализовать.

Графический интерфейс разрабатываемого приложения сделаем минималистичным – в нем не должно быть ничего лишнего. Разработку проведем в среде визуального программирования Delphi.

Во-первых, нам потребуется область, на которой будут отображаться буквы, слова и изображения. В силу того, что у нас предполагается работа с изображением, будем использовать для такой области компонент Image. При этом содержимое области необходимо будет центрировать.

Во-вторых, потребуется переключение режимов работы тренажера. Для этих целей используем три компонента SpeedButton.

Наконец, потребуется поле ввода, в которое будет вводиться текст, – для него будем использовать компонент Edit. С целью отображения оставшегося времени на ввод текста используем компонент ProgressBar.

Рассмотрим теперь взаимодействие этих элементов. Очевидно, что при запуске приложения оно должно загрузить список слов, которые будут выдаваться в качестве заданий для набора, а также список файлов-изображений (для третьего режима работы тренажера). Список слов будем хранить в отдельном файле.

При реализации первого режима работы тренажера, когда требуется вводить отдельные буквы, на ввод буквы будем выделять некоторое время (мы рекомендуем по умолчанию задать время, равное трем секундам). Для второго режима время для ввода слова будет зависеть от количества букв в слове, при этом на каждую букву нужно предусмотреть время гораздо меньшее, чем для первого режима (рекомендуется задавать время, равное одной секунде). Третий режим работы предполагает введение слова (или слов), соответствующих изображенному на рисунке объекту (здесь время можно задать так же, как и для второго режима).

Буквы, слова и изображения должны меняться автоматически, поэтому потребуется использование еще одного компонента – таймера Timer. Сразу отметим, что одним только таймером не обойтись, – всего их потребуется три экземпляра. Второй будет отвечать за отображение оставшегося времени на ввод символа или слова в компоненте ProgressBar, а третий потребуется при подсчете скорости набора букв (будет подсчитывать общее время, прошедшее с начала набора и отображать скорость набора символов).

Буквы, слова и изображения будем выбирать случайным образом из доступной базы при работе тренажера.

Окно готового приложения сразу после запуска представлено на рис. 1. По умолчанию выбран режим ввода букв. На рис. 2, 3 и 4 показана работа тренажера в каждом из режимов. Исходный код программы не превышает 250 строк.

Рисунок 1. Окно программы «Клавиатурный тренажер»

Рисунок 2. Окно программы «Клавиатурный тренажер» в режиме «Буквы»

Числа на рис. 2 справа отражают общее количество верно введенных символов и среднюю скорость верного набора (количество верно набранных символов в секунду). При вводе символа, если ввод был верный, происходит вывод следующего символа (аналогично – для других режимов работы). Кнопка с изображением дискеты позволяет задать времена отображения (буквы, слова, картинки) для каждого из режимов работы тренажера, установка параметров осуществляется в новом окне.

Рисунок 3. Окно программы «Клавиатурный тренажер» в режиме «Слова»

Рисунок 4. Окно программы «Клавиатурный тренажер» в режиме «Рисунки»

Как видно из приведенных рисунков, а также из указанного выше количества строк исходного кода программы, реализация проекта не представляет большой сложности. В тренажер также можно внести некоторые дополнительные элементы, например, возможность автоматического изменения времени отображения букв, слов, рисунков, в зависимости от текущей скорости набора.

При этом проект может быть использован не только как тренажер, но и, например, как простейшая тестирующая программа, – для этого нужно будет внести некоторые изменения и дополнения (при этом режим «Рисунки» – уже практически готовый блок тестирующей системы). Проект можно развить еще и в другом направлении, – в направлении идентификации пользователя по скорости набора символов.

Таким образом, обычная игровая программа может дать основу для разработки практически важных решений.


Библиографический список
  1. Поляков К.Ю., Еремин Е.А. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 11 класса: в 2 ч., ч. 2. – М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2013. – 304 с.
  2. Окулов С.М. Программирование в алгоритмах. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2002. – 341 с.
  3. Дмитриев В.Л. Опыт отбора задач для активизации интереса школьников к изучению программирования // Информатика в школе. 2015. № 4. – С. 51-54.
  4. Дмитриев В.Л. Поэтапная разработка программы в среде Turbo Pascal на примере поиска пути с использованием волнового алгоритма // Информатика и образование. 2013. № 8. – С. 29-33.
  5. Дмитриев В.Л. Игровые проекты как средство повышения мотивации к изучению программирования // СМАЛЬТА. 2014. № 4. – С. 89-92.
  6. Дмитриев В.Л. Тестирование в игровой форме как способ проверки усвоения учебного материала // Информатика в школе. 2012. № 10. – С. 41-43.
  7. Дмитриев В.Л., Ахмадеева Р.З. Развитие конструктивного мышления при изучении программирования // Информатика и образование. 2009. № 2. – С. 69-73.
  8. Дмитриев В.Л. Развитие представлений об объектном программировании на примере разработки объектов в среде программирования Turbo Pascal // Информатика в школе. 2014. № 2. – С. 54-59.


Все статьи автора «Дмитриев Владислав Леонидович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация