Ігрові проекти Scratch 2

Зміст

1. Передмова
2. Знайомство зі Scratch
3. Проекти:

• Проект «Чарівна куля»;
• Проект «Пінг-понг»;
• Проект «Сніжна битва»;
• Проект «Кіт та миша»
• Проект «Кажан»
• Проект «Лабіринт»
• Проект «Нахабний краб»

4. Висновки
5. Нотатки

Передмова

Скретч — інтерпретована динамічна візуальна мова програмування основана і реалізована на Squeak. Завдяки динамічності, вона дає змогу змінювати код навіть під час виконання. Мова має за мету навчити дітей поняттю програмування і дає змогу створювати ігри, анімації чи музику. Scratch — середовище програмування, яке дозволяє дітям створювати власні анімовані та інтерактивні історії, ігри і інші витвори. Ними можна обмінюватися всередині міжнародної спільноти, яка поступово формується в мережі Інтернет. Середовище програмування можна безкоштовно завантажити і вільно використовувати у шкільній чи позашкільній освіті.

Може не всім знайома мова Logo та її виконавець — Черепашка, але конструктори Лего знають всі. У середовищі Scratch використовується метафора цеглинок Лего, з яких навіть найменші діти можуть зібрати прості конструкції. Але, розпочавши з малого, можна далі розвивати та розширювати своє уміння будувати і програмувати. Scratch створювався спеціально для того, щоб підлітки 10 — 16 років використовували його самостійно, в мережі позашкільного навчання на базі комп'ютерних клубів, в містах та регіонах з низьким рівнем доходів. Це нове технологічне середовище дозволяє їм виразити себе в комп'ютерній творчості.

Розробники цього напряму на чолі з Мітчем Рєзніком і Аланом Кеєм вважають, що найважливішим у потужних та недорогих сучасних персональних комп'ютерах є те, що вони створюють нове освітнє середовище. У ньому учні можуть обговорювати та користуватися цими новітніми ідеями зовсім не так, як вони це робили за допомогою підручників. З цим і пов'язана робота, яку веде дослідницька група на чолі з Аланом Кеєм щодо середовища Squeak. Мета діяльності групи — допомогти дітям навчитися думати краще і глибше, ніж це може робити більшість дорослих. Для досягнення цієї мети вони створили середовище Squeak як нову форму подання знань (електронний папір), за допомогою якої можуть бути представлені нові шляхи реалізації сучасних педагогічних ідей. Тепер в середовищі Сквік існують зразки цієї технології, вони публікуються в мережі Інтернет для того, щоб і дорослі і діти могли використовувати їх.

Можливість зібрати програму з окремих команд-блоків і обговорити завдання, яке виконує кожен окремий фрагмент, існує в середовищі Squeak та його клонах Alice і Scratch. Навчальне середовище Scratch з'явилося зовсім недавно і робить в наш час свої перші кроки. Її майбутнє виглядає дуже багатообіцяючим, оскільки в основі середовища лежить досвід Лого, потужні можливості сучасної мови Сквік та такі люди як Мітч Рєзнік і Алан Кей. Кей в передмові до мови Squeak підкреслює, що комп'ютери створюють нову форму електронного паперу для читання та письма. На цьому новому «електронному папері» люди можуть обговорювати і грати з новими ідеями зовсім не так, як вони це робили з книгами. Ми можемо отримувати нове візуальне уявлення про гіпотези і теорії, можемо зв'язувати і порівнювати різні ідеї одну з іншою. Якщо ми пам'ятатимемо про нові можливості, які відкривають перед нами електронні форми спілкування і суспільного мислення, то зможемо прагнути не просто до навчання читанню і письму, але і до глибшого засвоєння знань. Новий стиль засвоєння знань дасть учням можливість читати літературу, обдумувати ідеї та представляти їх у формі доступної для обговорення і критики.

У Scratch проявляються багато ідей програмування, властиві середовищу Logo та Лего-Logo. Але тепер вони втілені на більш високому рівні. Користувачі можуть збирати свої програми-процедури з блоків так само, як вони збирали конструкції з цеглинок Лего. З конструкцій і керуючих структур можуть бути зібрані різні агенти, що виконують прості інструкції і, отже, що володіють поведінкою. Ці агенти можуть взаємодіяти між собою і відтворювати співтовариство в середовищі Scratch.

Scratch може використовуватися в різних формах: у школах, музеях, центрах додаткового навчання, удома. Він створювався для учнів 8 — 16 років, але і діти ранішого віку можуть працювати над Scratch-проектами разом з батьками або старшими братами чи сестрами, та і студенти вузів можуть використовувати Scratch на заняттях.

Коли учні створюють проекти в Scratch, вони опановують навички, які їм знадобляться для успішної самореалізації та майбутнього успіху:

• творче мислення
• ясне спілкування
• системний аналіз
• використання технологій
• ефективна взаємодія
• проектування
• постійне навчання

Scratch розроблявся як нове навчальне середовище для навчання школярів програмуванню і позиціювався авторами як альтернатива «культурі PhotoShop». У Scratch можна створювати фільми, гратися з різними об'єктами, видозмінювати їх вигляд, переміщувати їх по екрану, встановлювати форми взаємодії між об'єктами. Це об'єктно-орієнтоване середовище, в якому блоки програм збираються з різнокольорових «цеглинок» команд так само як машини збираються з різнокольорових блоків у конструкторах Лего. Досвід і метафори Лего-Лого в середовищі Scratch лежать на поверхні.

Ми можемо взяти будь-який об'єкт і здійснити над ним дії:

• видозмінити його зовнішній вигляд за допомогою фіолетових команд — блоків зовнішнього вигляду;
• перемістити його за допомогою синіх команд блоків переміщення;
• помістити команди переміщення і видозміни всередину оранжевих блоків керування;
• додати до керуючих блоків «цеглинки» звуків;

У результаті виконання простих команд може складатися складна модель, в якій взаємодіятимуть багато об'єктів, наділених різними властивостями. Початковий рівень програмування такий простий і доступний, що Scratch може слугувати як навчальний засіб не тільки старших, але і молодших школярів.

Розділ І. Знайомство зі Scratch

Щоб ознайомитися з вікном програми Скретч, запустіть її на виконання, двічі клацнувши на робочому столі ярлик із зображенням рудого кота чи вибравши в меню кнопки Пуск команду Програми  Scratch. На вашому комп’ютері не встановлено програму Скретч? Не переймайтеся, це легко зробити! Тим паче, що Скретч — безкоштовна програма, купувати її не потрібно. Зайдіть на сайт http://scratch.mit.edu (це сайт програми Скретч), знайдіть тут кнопку Download Scratch і клацніть її. Завантажте файл ScratchInstaller.exe, запустіть його на виконання, і програму буде встановлено. Поки триватиме цей процес, ви бачитимете різний текст англійською мовою — не лякайтеся, просто клацайте кнопки Next (Далі) та Install (Установити). Наприкінці, коли програма запропонує запустити Скретч і створити на робочому столі ярлик для швидкого запуску, клацніть кнопку Finish (Фініш). (Після встановлення можна обрати будь-яку мову відображення програми: англійську, українську, російську або навіть грецьку чи арабську.) Зрештою на екрані з’явиться вікно програми, таке, як показано на малюнку.

У вас може скластися враження, що Скретч має складний інтерфейс. Нагадаємо, що інтерфейсом (англ. interface — межа, сполучна ланка) називають сукупність засобів і методів взаємодії елементів системи між собою та їх взаємодії з людиною. 

Насправді це не так. Уважно роздивившись вікно, ви побачите, що його поділено на три частини. Праворуч угорі міститься велике вікно з білим тлом і зображенням рудого кота у центрі. Це сцена, і саме тут відбуватимуться всі запрограмовані вами події. У середній частині вікна із блоків-команд складають сценарії, добирають образи для героїв проектів і озвучують їх. Вам цікаво, де брати ці команди. Вони містяться у лівій частині вікна. Усі блоки-команди поділено на вісім категорій: Рух, Керувати, Вигляд, Датчики, Звук, Оператори, Олівець, Змінні.

Розділ І. Проекти

Проект «Чарівна куля»

Завдання. Створити гру «Чарівна куля» – яка буде давати випадкову відповідь (так, ні, можливо) на будь-яке запитання.

1. Вилучіть виконавця «Рудий кіт»;

2. Намалюйте новий спрайт – куля (без прямокутника з відповідями);

3. Створіть скрипт, який при кліканні на кулю сповіщає подію “Update”, ковзає її кілька разів вліво-вправо, а потім повертає в центр екрану (0,0);

4. Намалюйте новий спрайт – відповіді (синій прямокутник) з трьома образами з написами – YES, NO та MAYBE;

5. Створіть невидиму змінну – Answer;

6. Створіть скрипт, що починається коли отримано подію “Update”, який спочатку ховає кулю, потім чекає 2 секунди та надає змінній “Answer” випадкове значення від 1 до 3 і змінює на відповідний образ відповіді залежно від її значення;

7. В кінці покажіть спрайт відповіді.

Проект «Пінг-понг»

Завдання. Створити гру «Пінг-понг» - в якій гравцю потрібно відбивати м’яч платформою, що рухається з допомогою миші. В грі передбачити 3 життя та зарахування очок.

1. Вилучіть виконавця «Рудий кіт»;

2. Створіть новий спрайт «Paddle»(платформа) з категорії речі;

3. Створіть скрипт, що буде завжди переміщати платформу за вказівником миші внизу сцени;

4. Створіть новий спрайт «Ball»;

5. Створіть перший скрипт для спрайту «Ball», в якому спрайт буде: починати рух з однієї точки і в одному напрямку після натиснення клавіші «пропуск»; буде постійно рухатись та відбиватись від платформи відтворюючи звук «pop» та відбиватись від меж; при відбиванні від платформи збільшувати рахунок на 1; при пропуску м’яча мимо платформи оповіщати  програв та повертав м’яч на початкове положення

6. Створіть дві змінні: «Життя» для рахунку кількості спроб та «Рахунок» для підрахунку очок;

7. Створіть другий скрипт для спрайту «Ball», в якому спрайт буде: змінній «Життя» надано значення 3, змінній «Рахунок» надано значення 0, передбачено завершення гри при зниження кількості життів менше 1;

8. Створіть скрипти для виконавця «Ball», які зменшувати життя та збільшувати рахунок;

Проект «Сніжна битва»

Завдання. Створити гру «Сніжна битва» в якій, кіт буде оминати сніжні кулі з допомогою реактивного ранця. Фон зробити динамічним

1. Домалюйте реактивний ранець «Коту» та перемістить у вказане положення:

2. Намалюйте сцену за зразком:

3. Додайте 3 спрайти «Ялинка» до проекту (одну малюємо інші дублюємо):

4. Запрограмуйте ялинки на імітацію руху зі збільшенням за зразками:

5. Зобразіть сніжки та запрограмуйте їх на рух:

6. Додайте змінні «рахунку» та «життя» й запрограмуйте рудого кота:

7. До запрограмованих сніжок додайте команди зміни життя на -1 при дотику:

Проект «Кіт та миша»

Завдання. Створити гру «Кіт та миша»» в якій, миша втікає від кота за допомогою миші та рахується час.

1. Вилучіть виконавця «Рудий кіт»;

2. Змініть фон сцени:

3. Додайте два виконавці кіт «Фелікс» та мишу «Гербарт»:

4. Створить скрипт для спрайту «Фелікс» в якому кіт буде слдкувати за мишею та оповіщати «Спіймано»

5. Для спрайту «Герберт» добавте образ «ghost2-b» для реалізації смерті миші;

6. Створіть два скрипт для миші «Герберт» в якому він буде: 1. змінювати образ, слідувати та переміщатись за курсором миші. 2. змінювати образ на привид в разі якщо його впіймав кіт та переміщатись в точку старт;

7. Створіть змінну «Час гри» та додайте два скрипти для виконавця «Фелікс»:

Проект «Кажан»

Завдання. Створити гру «Кажан»» в якій, потрібно пролетіти кажаном через тунель.

1. Вилучіть виконавця «Рудий кіт»;

2. Намалюйте нову сцену;

3. Додайте новий виконавець «Bat1» з групи тварини та створіть для нього скрипт, який буде розпочинати гру та змінювати образ «кажана»(імітація руху крил);

4. Створюємо нову змінну «Висота», яка буде регулювати висоту «кажана» по вертикалі;

5. Створюємо новий скрипт для «кажана», який буде запускатись після оповіщення «Нова гра». Скрипт буде виконувати наступні дії: кажан завжди буде розпочинати гру в одному місці та напрямку, політ розпочнеться після натиснення клавіші «пропуск», кажан буде вільно падати по вертикалі на 1 позицію але якщо натискати пропуск підніматись на 4 позиції;

6. Намалюйте новий спрайт «Перешкода»

7. Задайте для нього перший скрипт, який буде безперервно показувати спрайт з правої сторони сцени рухати його до лівої, зникати та знову з’являтись з права;

8. Створіть другий скрипт, який буде починати нову гру, якщо «кажан» торкнеться перешкоди або впаде на землю:

Проект «Лабіринт»

Завдання. Створити гру «Лабіринт»» в якій, гравцю потрібно знайти яблуко.

1. Вилучіть виконавця «Рудий кіт»;

2. Намалюйте лабіринт(можна будь-якої форми);

3. Додайте нового спрайт, наприклад «Beetle»(з групи тварини), яким буде керувати гравець та розмістить його на початку лабіринту;

4. Додайте другий спрайт, наприклад «Apple», який має знайти гравець в лабіринті;

5. Створюємо скрипти для «жука» які передбачать його рух вліво, вправо, вниз та вверх, а також його початкове розміщення на початку лабіринту і в відповідному напрямку;

6. Створіть ще один скрипт для «жука», який буде відбивати його від меж лабіринта;

Проект «Нахабний краб»

Завдання. Створити гру «Нахабний краб»» в якій, гравцю потрібно влучити в рибки кулькою.

1. Створіть новий проект, видаліть існуючий спрайт, додайте нове тло (наприклад, зображення "Underwater2"), видаліть початкове тло.
2. Додайте новий спрайт краба (категорія "Тварини", "Crab") та зменшіть його розміри в 5-7 раз, створіть скрипт для краба, щоб він рухався разом з вказівником миші, але лише по горизонталі;

3. Додайте додатковий блок для анімації пострілу краба та повідомлення про постріл в основний скрипт, який буде спрацьовувати, якщо натиснути клавішу Пропуск.

4. Додайте новий спрайт кульки (категорія "Речі", "Ball") та зменшіть його розміри в 7-9 раз, сховайте кульк, створіть скрипт, який спрацює при отриманні повідомлення про постріл та робити клони з себе;

5. Додайте скрипт, який визначає рух кульки, коли вона починає як клон

6. Додайте новий спрайт риби (категорія "Тварини", "Fish1") та зменшіть його розміри в 7-9 раз, додайте образи "Fish2" та "Fish3", створіть скрипт клонування риб;

7. Створіть скрипт руху риб, коли вони починають як клон;

8. Додайте умову влучання кульки в рибу.

висновок

Scratch розроблявся як нова навчальне середовище для навчання школярів програмування. У той же час учні в повній мірі можуть розкрити свої творчі таланти, так як в ньому можна легко створювати фільми, ігри, анімовані листівки та презентації; придумувати і реалізовувати різні об'єкти, визначати, як вони виглядають в різних умовах, переміщати по екрану, встановлювати способи взаємодії між об'єктами. Діти можуть складати історії, малювати і оживляти на екрані придуманих ними персонажів, вчитися працювати з графікою і звуком. Важливо і те, що дитина має можливість поділитися результатом своєї творчості з друзями або іншими користувачами.

Scratch створювався для учнів починаючи від 8 і до 16 років, а й діти більш раннього віку можуть працювати в цьому середовищі над проектами разом з батьками або старшими братами і сестрами. З іншого боку, навіть студенти багатьох виклик можуть використовувати Scratch на заняттях у комп'ютерних класах.

Аналіз підручників і навчальних посібників показав те, що програмування учням початкової школи повинно тісно йти з розвитком творчого потенціалу учнів. Одним із способів організації навчальної діяльності учнів є метод проектів, де відповідним інструментом для реалізації є середовище програмування Scratch. Так як простота освоєння і величезний потенціал відмінно поєднуються в одному середовищі, Scratch, цікавий для початкового рівня вивчення програмування.

В даний час інформатику починають вивчати вже в початковій школі. Виникає питання: чи можна в початковій школі дітей навчатимуть алгоритмізації і програмування?

Можна, але при дотриманні наступних умов:

• для вирішення алгоритмічних задач обрана зрозуміла і цікава учням предметна область;

• програмна реалізація навчальної середовища програмування має дружній користувальницький інтерфейс;

• для створення алгоритму розв'язання задачі використовуються візуальні засоби подання структур даних і структур управління, які не потребують запам'ятовування великої кількості службових слів і синтаксичних правил запису програми.

На основі аналізу підручників і можливостей програми нами зроблено висновок, що навчання учнів початкової школи програмування в середовищі Scratch має проходити поетапно, від простого до складного.

Для того щоб діти ефективно засвоювали знання в новій області, необхідна наявність мотивації. А мотивація навчальної діяльності виникає, якщо вони відчувають особисту зацікавленість в придбанні знань для досягнення своєї мети. Scratch дозволяє створювати проекти, які цікаві різним віковим групам від 8 до 16 років і старше - інтерактивні презентації, мультфільми, комп'ютерні ігри, програми-тренажери з використанням графіки та мультимедіа.

При проведенні занять була помічена зацікавленість учнів у вивченні теми «Алгоритми та програмування».

Незважаючи на те, що Scratch є мовою програмування, за допомогою якого вивчаються такі поняття як алгоритм, скрипт, програма, творча діяльність учнів була на хорошому рівні. Учні з цікавістю вивчали нові можливості, при цьому створювалися цікаві проекти. Прикладом таких проектів можуть служити «Пінг-понг» і «Нахабний краб».

Розроблені проекти були розміщені на офіційному сайті середовища програмування Scratch. Дана можливість дозволяє учням ділитися своїми проектами, переглядати або редагувати проекти розроблені іншими користувачами.