Курс з основ програмування на Scrath

Про матеріал

Поступове вивчення елементів Scratch, та створення маленьких програм у даному середовищі.

Перегляд файлу

Міністерство освіти і науки України

Управління освіти, молоді та спорту Красилівської РДА

Западинська ЗОШ І-ІІІст.

Курс з основ програмування

на Scratch

Ковалюк Мар’яна Іванівна, учитель математики та інформатики Западинської ЗОШ І-ІІІст., учитель вищої кв. категорії.

-2020-

Ковалюк М.І.

Курс з основ програмування на Skratch (Методичний посібник) – Западинці, 2020 – 27с.

Даний посібник пропонується, для гурткової роботи курсу з основ програмування для дітей віком від 9-13 років та для використання на уроках інформатики 3-7класах.

Збірник адресовано учителям інформатики.

Зміст

1. Вступ. Програми Scratch ........................................................................................... 4

2. Встановлення програми Scratch на пк ..................................................................... 6

3. Ознайомлення з середовищем Scratch ..................................................................... 6

4. Приклади роботи роботи зі Scratch (міні-проектти) .............................................. 12

5. Робота учнів у середовищі програмування Scratch ............................................... 18

6. Навчальні проекти онлайн (для учнів 11-13р.) ...................................................... 19

7. Висновки .................................................................................................................... 24

8. Список використаних джерел .................................................................................. 25

9. Додатки ....................................................................................................................... 26

Вступ

З кожним роком зростає важливість вивчення програмування, а в багатьох країнах його розпочинають вивчати з 1 класу. Читання та письмо надають дітям необмежені можливості вивчати та пізнавати цікавий світ, – вони навчаються читати, щоб далі навчатись чомусь іншому за допомогою читання. Так само з програмуванням – спочатку учні навчаються програмувати, а потім, програмуючи, вони можуть

навчитись новому або винайти щось інноваційне.

Тому найпростіша відповідь на запитання: "Навіщо навчатись програмуванню?" – це унікальне розширення можливостей людини.

Я пропоную ознайомитись з курсом з основ програмування для дітей віком від 9 до 13 років.

Основна мета – познайомити дітей з базовими поняттями та підходами в програмуванні, такими як основні об’єкти коду та їх логіка, ініціалізація коду та виправлення помилок в ньому.

Для цього використовується візуальне середовище Scratch, яке є повністю безкоштовним, популярним у світі, з активною спільнотою та має інтерактивну і візуальну систему навчання, тобто дитина максимально задіяна в створенні навчального проекту та зразу може бачити результат своїх дій.

Даний посібник містить як новостворені заняття, так і адаптовані уроки британського клубу кодування CodeClub і завдання до них, що дозволяють чітко пояснити відповідні поняття, підходи та явища. Ці завдання можна використовувати для закріплення знань, отриманих в ході уроку. Виклад матеріалу ускладнюється в міру вивчення предмету і формування відповідних навичок у дітей.

У середовищі Scratch використовується принцип цеглинок Lego, з яких навіть діти дошкільного віку можуть зібрати прості конструкції. Але, розпочавши з малого, можна далі розвивати та розширювати свої уміння програмувати.

Scratch створювався спеціально для того, щоб діти використовували його самостійно вдома, в гуртках, як нове технологічне середовище, що дозволяє їм виразити себе в комп'ютерній творчості.

Розробники цього напряму вважають, що найважливішим у потужних та недорогих сучасних персональних комп'ютерах є те, що вони створюють нове освітне середовище, у якому учні можуть обговорювати ідеї та користуватися ними зовсім не так, як вони це робили за допомогою підручників. Мета середовища — допомогти дітям навчитися думати краще і глибше, ніж це може робити більшість дорослих.

У Scratch проявляються багато ідей програмування, властиві середовищу Logo та Lego-Logo , які втілені на більш високому технологічному рівні. Користувачі можуть збирати свої програми-проекти з блоків так само, як вони збирали конструкції з цеглинок Lego . З блоків і керуючих структур можуть бути зібрані різні агенти (спрайти), що виконують прості інструкції і можуть взаємодіяти між собою.

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

Scratch використовує так звані «розширення», які надають додаткові блоки та функції, які можна використовувати в проектах.

Наразі найбільш широковживаними програмами є Scratch 2.0 та Scratch 3.0 9 травня

2013 року було представлено Scratch 2.0, який працював на основі технології Adobe Flash . Оновлення змінило вигляд сайту і включало в себе онлайновий редактор проєктів і автономний редактор для роботи без Інтернету. З'явилась можливість створювати власні блоки в межах проєктів, а також ряд інших удосконалень. 2 січня 2019 року з'явився Scratch 3.0, який працює на JavaScript.

У Scratch 2.0 всі розширення розроблялися тільки для підтримки різних пристроїв, у Scratch 3.0 додано розширення для підтримки програмних служб, таких як голосові повідомлення або переклад тексту, а також нові розширення для апаратних засобів, таких як micro: bit.

Встановлення програми Scratch на персональний комп’ютер Покрокова інструкція:

1. Спершу зайдіть на сайт http://scratch.mit.edu/ - це сайт програми Scratch.

2. Знайдіть на цьому сайті кнопку "Download Scratch". Та завантажте цей файл.

3. Тепер потрібно запустити його і програма буде встановлена.

4. При установці програми ви побачите всілякий текст англійською мовою - не лякайтеся, просто тисніть кнопки Next (Далі) та Install (Встановити).

5. Після установки, мову відображення програми можна встановити яку завгодно.

Спочатку більш детальніше ознайомимось з самим середовищем Scratch. Scratch — освітня мова програмування з чисто графічним інтерфейсом. Ця мова була створена як інструмент, який дозволить зробити програмування простим та інтуїтивно зрозумілим. Основною метою було дозволити дітям, без досвіду програмування, дізнатися основні принципи імперативного, об'єктно-орієнтованого та багатопотокового програмування. Мова має за мету навчити дітей поняттю програмування і дає можливості створювати ігри, анімації чи музику. Користувачі можуть створювати онлайн-проекти, ними можна обмінюватися всередині міжнародної спільноти, яка існує в мережі Інтернет. Середовище програмування можна безкоштовно завантажити і вільно використовувати у шкільній чи позашкільній освіті.

Scratch розроблено лабораторією MIT Media на традиціях мови Logo та Squeak , перекладено 70 мовами та використовується в більшості країн світу. Scratch застосовується в школах, коледжах та позашкільних навчальних центрах. Станом на 5 січня 2020 року на веб-сайті спільноти знаходиться понад 48 мільйонів проектів, які було розроблено 49 мільйонами користувачів. Щомісяця сайт відвідує більше 20 мільйонів користувачів.

Scratch отримав свою назву від техніки «скретчингу», яку використовують діджеї, «міксуючи» музику для отримання різних звукових ефектів, Скретч дозволяє користувачам творчо «змішувати» різні медіа (включаючи графіку, звук та інші програми) під час створення проектів.

Логотип мови — рудий кіт Скретч.

Основне вікно середовища Scratch ділиться на кілька частин, згрупованих у три стовпці.

Справа вгорі велике вікно з білим фоном і об'єктом Рудим Котом в центрі.

У цьому вікні будуть відбуватися події, запрограмовані нами. Об'єкт Рудий Кіт відразу з’являється за замовчуванням. Ми можемо використовувати його в нашій програмі, а можемо і не використовувати. Клік мишкою на зеленому прапорці вгорі запускає програму, а на червоному кружечку - зупиняє. Трохи нижче є три кнопочки у вигляді зірочок:

Це кнопочки «Малювати новий об'єкт», «Обрати новий об'єкт з файлу», «Обрати випадковий об'єкт». Власне перша кнопка «Малювати новий об'єкт» насправді дозволяє створити новий об'єкт. Програмування на мові Scratch можна умовно назвати об'єктно орієнтованим. Ми створюємо об'єкти, описуємо їх поведінку за допомогою скриптів і поміщаємо їх на «сцену».

Внизу праворуч - це область, де відображаються всі об'єкти нашого проекту і всі наявні у нас сцени.

Об'єкти можна видаляти (права кнопка миші і з'являється меню) або дублювати: створювати копії існуючих об'єктів. Поведінка кожного об'єкта визначається його програмою - скриптом. У середній частині програми можна описувати скриптипрограми об'єктів, їх образи та звуки, які вони відіграють. Образ - це зовнішній вигляд об'єкта, він може змінюватися. Наприклад, якщо ваш об'єкт - це ракета, то в кінці польоту вона може вибухнути, значить знадобляться 2 картинки - зображення об'єкта ракети до і після вибуху. Образи можна додавати і видаляти, виправляти. У прикладі з Котом ми бачимо у нього два образи - це дві пози, коли він як би йде:

Міняючи образи по черзі, ми отримуємо анімацію як йде Кіт. Перейдемо на закладку скрипти. Скрипт такої анімації буде виглядати, наприклад, ось так:

Ліва колонка містить палітру блоків. Блок — мінімальний фрагмент програми в Scratch: змінна, оператор, функція або керуюча структура. Блоки згруповані в наступні 9 категорій:

Категорія		Опис	Категорія		Опис
	Рух	Рух спрайтів, зміна напряму та позиції		Датчики	Взаємодія спрайтів
	Вигляд	Керування виглядом спрайтів		Оператори	Математичні оператори, порівняння
	Звук	Відтворення звуку та звукових файлів		Зміння	Використання змінних та списків
	Події	Обробка подій		Мої блоки	Власні процедури
	Керування	Перевірка умов та цикли

Ось так виглядають блоки руху та керування:

Центральна колонка містить поточний спрайт та його скрипти. Спрайт – це об'єкт у стилі Scratch, пов'язаний із зображенням і набором змінних і скриптів, які визначають його поведінку. Скрипти створюються шляхом об’єднання окремих блоків – або послідовно, або шляхом розміщення блоку в певному розташуванні іншого блоку (керуюча структура, функція і т. д.).

Цікава та проста, мова Scratch ілюструє декілька важливих парадигм:

• структурна: всі програми конструюються з обмеженого набору елементів (блоків);

• об’єктно-орієнтована: кожен спрайт – об’єкт зі своїми властивостями

(змінними) і поведінкою (скриптами), і різні об’єкти можуть взаємодіяти;

• багато потокова: об’єкти взаємодіють завдяки обміну повідомленнями через блоки broadcast і when I receive. Зокрема, Scratch надає потужний набір мультимедійних інструментів:

стандартні блоки надають безліч графічних та звукових функцій, а також можливості обробки сигналів з клавіатури, мишки та сенсора.

Приклади роботи зі Scratch (міні-проектти). Перші кроки

№1

1. Відкрити програму Skratch

2. Створити скрипт для Кота:

• Переміститися на (10) кроків

• Говорити (привіт)

• Чекати (1) секунду

• Повернутися в напрямку (-90)

• Переміститися на (10) кроків

• Повернутися в напрямку (90)

№2

1. Відкрити програму Skratch

2. Створити скрипти для Кота, що примусять виконавця рухатися в потрібному напрямку:

1. Повернутися в напрямку (0) і переміститися на (10) кроків

2. Повернутися в напрямку (90) і переміститися на (10) кроків

3. Повернутися в напрямку (180) і переміститися на (10) кроків

4. Повернутися в напрямку (-9 0) і переміститися на (10) кроків

№3

1. Відкрити програму Skratch

2. Створити скрипти для Кота, що малює квадрат

3. Створити скрипти для Кота, що малює орнамент з 12 квадратів

№4

1. Відкрити програму Skratch

2. Створити скрипти для Кота з використанням вкладених циклів

№5

1. Відкрити програму Skratch

2. Створити скрипти для Кота з використанням вкладених циклів з використаною в них передумовою.

№6

1. Відкрити програму Skratch

2. Змінити образ кота на дракона…чарівника

№7

1. Відкрити програму Skratch

2. Елементи малювання

№8

1. Відкрити програму Skratch

2. Зміна сцени

Робота учнів Западинської ЗОШ І-ІІІст. у середовищі програмування Scratch

Навчальні проекти онлайн (для учнів 11-13р)

Для того, щоб уроки проходили жваво, цікаво і діти встигали зробити все те, що запланувано, і те, що хочуть вони, їм необхідно вміти здійснювати такі операції на комп’ютері:

• Відкривати файл на диску з вказаної папки

• Зберігати файл у вказану папку

• Підключати/відключати флеш-диск

• Відкривати в браузері сайт за вказаною адресою https://scratch.mit.edu/

Крім цього, необхідно створити профіль на сайті для редагування і збереження навчальних проектів онлайн. Для цього учні повинні:

1. Перейти в браузері за адресою https://scratch.mit.edu _/(для подальшої роботи з редактором краще використовувати Google Chrome).

2. На сторінці Scratch натиснути кнопку Join Scratch.

3. У вікні, що відкрилось, ввести ім’я аккаунта та пароль (пароль необхідно ввести двічі). В імені можна використовувати букви латинського алфавіту, числа, символ підкреслення _. Не рекомендується використовувати своє власне ім’я. Після цього натиснути кнопку Next.

4. На наступному етапі необхідно вибрати свої місяць і рік народження, стать і країну. Після цього натиснути кнопку Next.

5. Далі необхідно двічі ввести адресу електронної пошти дитини або когось з батьків. На цю адресу буде надіслано листа з посиланням про підтвердження реєстрації. Після цього натиснути кнопку Next.

6. Натисніть кнопку OK Let's Go! Після цього реєстрація закінчена і учні можуть користуватись розширеними функціями редактора Scratch.

7. Після того, як учні створять власні проекти, вони збережуться в папці “Мої проекти”

Гра “Збирач сміття”

Проект розроблений з метою донести до учнів думку про небезпеку забруднення водойм відходами. Принцип гри полягає в тому, щоб за відповідний час зібрати якомога більше сміття (швидкість руху сміття збільшується в ході гри). 1. Скрипт для сміття “Milk”

2. Скрипт для сміття “Rocks”

3. Скрипт для сміття “Scarf”

4. Скрипт для ловця сміття “Pufferfish”

5. Скрипт для сміття “Shark”

6. Скрипт для сміття “Shark1”

7. Скрипт для сміття “Fish”

Висновки

До основних переваг середовища програмування Scratch варто віднести:

• мультиплатформенність (Scratch коректно працює на Windows, Linux, Mac);

• легкість і зрозумілість середовища, можливість використовувати її вже в початковій школі (достатньо, щоб діти вміли читати);

• можливість вирішення творчих задач, створення інтерактивних проектів;

• інтеграція з різними предметними областями;

• орієнтація на колективну роботу через співтовариство на офіційному сайті; - різноманітність та повнота функцій, що дає перспективи вивчення візуального програмування.

Використання Scratch в навчанні дозволяє:

• формувати і розвивати компетентності в області використання інформаційнокомунікаційних технологій;

• формувати вміння формалізації і структурування інформації, вміння вибирати спосіб представлення даних в відповідності до поставленої задачі – таблиці, схеми, графіки, діаграми, з використанням відповідних програмних засобів обробки даних;

• формувати уявлення про поняття інформація, алгоритм, модель та їх властивості;

• розвивати алгоритмічне мислення, вміння створювати та записувати алгоритм для конкретного виконавця;

• формувати знання про логічні конструкції, логічні значення та операції та ін.

Отже, підсумовуючи сказане, можна зробити висновок, що програмування «Scratch» може бути використане для формування не лише інформатичних компетентностей учнів, а й для формування інформаційної культури майбутнього спеціаліста та його ІКТ- компетентностей.