У світі алгоритмів і програм. Створення проєкту у середовищі PictoBlox

Позакласний захід з інформатики:

у світі алгоритмів і програм. створення проєкту у середовищі pictoblox

Мета заходу: формування в учнів алгоритмічного та логічного мислення, розвиток практичних умінь створювати інтерактивні програмні проєкти у середовищі PictoBlox, усвідомлення принципів побудови ігрових програм із використанням подій, циклів, розгалужень, змінних, координат та взаємодії об'єктів.

Форма проведення: інтерактивна творча лабораторія з елементами практикуму, дослідницької діяльності та командного програмування.

Тривалість: 45 хвилин.

Клас: 6-й

Обладнання та програмне забезпечення: PictoBlox (режим Stage, мова програмування на основі блоків), комп'ютери, мультимедійний проєктор, авторський ігровий проєкт «Космічний рубіж», презентаційні матеріали, картки із завданнями для аналізу алгоритмів, роздаткові матеріали для командної роботи, авторський навчальний проєкт: космічна аркадна гра «Космічний рубіж».

ХІД ЗАХОДУ

І. Організаційно-мотиваційний етап (3 хв)

Учитель. Добрий день, юні дослідники!

Сьогодні ми вирушимо туди, де звичайні команди перетворюються на рухомі об'єкти, числа стають рахунком гри, а кілька десятків програмних блоків можуть створити цілий віртуальний світ. Щодня ми користуємося комп'ютерними іграми, мобільними застосунками, інтерактивними платформами. Але чи замислювалися ви, що стоїть за їхньою роботою? Хто визначає, куди рухатиметься персонаж, коли з'явиться перешкода, як нараховуватимуться бали та за яких умов завершиться певна дія?

За кожною такою можливістю стоїть алгоритм.

Сьогодні ви матимете змогу зазирнути за лаштунки комп'ютерної гри та побачити, як програміст перетворює власну ідею на інтерактивний цифровий продукт.

Чи може гра самостійно ухвалювати рішення, реагувати на дії гравця та змінювати свою поведінку?

Учні висловлюють припущення.

Учитель підсумовує:

Саме алгоритми надають програмам здатність виконувати команди, реагувати на події та взаємодіяти з користувачем. Сьогодні ми спробуємо розкрити ці механізми на прикладі космічної гри.

ІІ. Інтелектуальна розминка «Алгоритмічний старт» (5 хв)

Мета етапу — актуалізувати знання про алгоритми та підготувати учнів до практичної діяльності.

Учитель. Перш ніж розпочати нашу космічну місію, перевіримо, наскільки добре ви орієнтуєтеся у світі алгоритмів. Пропоную невелике інтелектуальне випробування.

Завдання 1. «Впізнай алгоритмічну конструкцію».

Учитель демонструє три програмні ситуації.

Персонаж рухається вперед на 10 кроків, потім повертає праворуч. Яку алгоритмічну структуру використано?

Очікувана відповідь: слідування.

Персонаж рухається доти, доки не торкнеться перешкоди. Яку структуру використано?

Очікувана відповідь: повторення (цикл із умовою).

Якщо гравець натиснув клавішу, персонаж стріляє, інакше продовжує очікувати. Яку структуру використано?

Очікувана відповідь: розгалуження.

Завдання 2. «Передбач результат».

Учитель пропонує ситуацію:

Програмний блок наказує спрайту змінювати координату Y на 5 одиниць у нескінченному циклі.

У якому напрямку рухатиметься спрайт?

Що станеться, якщо замість +5 використати –5?

Яку роль у цьому випадку відіграє цикл?

Очікувані відповіді: додатне значення переміщує спрайт угору, від'ємне — униз; цикл забезпечує повторення руху.

Підсумок учителя. Сьогодні всі ці конструкції стануть основою нашої гри. Адже програмування — це не механічне з'єднання блоків, а продумане керування поведінкою об'єктів.

ІІІ. Засвоєння нових знань. Знайомство з авторським проєктом (12хв)

Учитель демонструє готову гру «Космічний рубіж».

Учитель. Уявіть: космічний простір опинився під загрозою. Невідомі літальні апарати з'являються з різних ділянок екрана, а завдання космічного захисника — знешкодити їх. Перед вами не просто малюнок на екрані. Це інтерактивна програма, у якій кожен об'єкт має власний алгоритм поведінки. Пропоную уважно розглянути ігрову сцену.

Учитель демонструє роботу гри та звертає увагу на основні об'єкти.

Проблемні запитання:

• Чому космічний корабель рухається за курсором миші? (бо координати спрайта прив’язані до курсору миші)

• Як програма визначає момент пострілу? (якщо мишку натиснуто)

• Чому ворожі об'єкти з'являються в різних місцях? (випадкове значення від -200 до 200)

• Як гра визначає влучання? (якщо торкається об’єкту)

• Звідки на екрані з'являється лічильник уражених кораблів? (створення змінної «Уражені кораблі»)

• Чи може гра змінюватися залежно від результатів гравця? (так, при клучані у об'єкт)

• Учні висловлюють припущення.

Учитель. Щоб відповісти на ці запитання, нам необхідно дослідити внутрішню будову програми. Спробуємо поглянути на гру очима програміста.

Учитель знайомить учнів із середовищем PictoBlox. Дає коротку характеристику середовища.

PictoBlox — це середовище візуального програмування, у якому програми створюються шляхом поєднання графічних блоків-команд. Воно дає змогу керувати спрайтами, створювати анімації, ігри та інтерактивні проєкти.

Учитель демонструє основні складові робочого простору: палітру команд, робочу область для складання скриптів, сцену (Stage), список спрайтів, панель властивостей вибраного спрайта, кнопки запуску та зупинки програми.

Знайомство зі спрайтами авторського проєкту. У грі використано сім спрайтів:

• Earth (Земля). Декоративний об'єкт, який створює атмосферу космічного простору.

• Moon (Місяць). Декоративний об'єкт, що доповнює оформлення сцени.

• Destroyer (Космічний винищувач). Основний керований персонаж, який рухається відповідно до положення курсора миші.

• Laser (Енергетичний снаряд). Об'єкт, який виконує роль пострілу гравця.

• UFO (Літаюча тарілка). Рухомий об'єкт-противник, який з'являється у випадковій горизонтальній позиції.

• Сomet (Космічний промінь). Другий рухомий об'єкт, який створює додаткову ціль для влучання.

• Title (Кадет). Інформаційно-заохочувальний персонаж, який з'являється після досягнення визначених результатів гри.

Фон сцени — зоряне небо. У верхній частині ігрового поля розташовано лічильник «Уражені кораблі».

Учитель. Зверніть увагу: кожен спрайт — це окремий програмний об'єкт. Він може мати власні властивості, костюми та скрипти. Саме взаємодія цих об'єктів формує цілісну гру.

Дослідницьке завдання «Хто за що відповідає?»

Учитель пропонує учням співвіднести об'єкти з їхніми функціями:

керування рухом за мишею — Destroyer

створення пострілів — Laser, поява та рух першої цілі — UFO

рух другої цілі — Сomet

підрахунок результату — змінна «Уражені кораблі»

відображення досягнень — Title.

Учитель. Цілісна гра складається з окремих алгоритмів, які працюють одночасно та взаємодіють між собою.

VІ. Практичний етап. «Програмуємо космічну місію» (15 хв)

Центральна частина заходу присвячена детальному розгляду програмного коду авторської гри. Учитель демонструє скрипти, пояснює їхню логіку та залучає учнів до прогнозування результатів виконання команд.

1. Алгоритм керування космічним винищувачем. Спрайт: Destroyer.

Пояснення вчителя. Після запуску програми космічний винищувач розміщується на визначеній висоті сцени. Далі нескінченний цикл постійно перевіряє горизонтальне положення курсора миші та встановлює відповідну координату X спрайта.

Таким чином, корабель переміщується ліворуч і праворуч за рухом миші, але залишається на незмінній висоті.

Алгоритмічні конструкції: подія запуску програми, команда встановлення координати, нескінченний цикл, використання координатної системи сцени, отримання значення від пристрою введення.

Запитання учням: що зміниться в поведінці корабля, якщо замінити координату Y на постійне значення X, а координату X зробити залежною від миші?

Очікувана відповідь: корабель рухатиметься вертикально, а не горизонтально.

2. Алгоритм створення пострілу. Спрайт: Laser.

Пояснення вчителя. На початку роботи снаряд прихований. Коли гравець натискає кнопку миші, снаряд переміщується до космічного винищувача.

Далі запускається цикл, у якому снаряд стає видимим та рухається вгору з кроком 30 одиниць координати Y. Рух триває до досягнення верхньої межі, після чого алгоритм повертає його до позиції корабля. На наступному повторенні циклу снаряд знову приховується до наступного пострілу.

Алгоритмічні конструкції: нескінченний цикл, умовний оператор, цикл із передумовою завершення, перевірка події натискання миші, зміна координат, керування видимістю спрайта.

Запитання учням:

Що станеться, якщо замість 30 встановити 10?

Очікувана відповідь: снаряд рухатиметься повільніше, оскільки величина зміни координати за один крок зменшиться.

Додаткове запитання:

Чому на початку програми снаряд приховується?

Очікувана відповідь: щоб він не був постійно видимим на сцені, а з'являвся лише під час пострілу.

3. Алгоритм появи та руху літаючої тарілки. Спрайт: UFO.

Пояснення вчителя. На початку гри лічильник уражених кораблів обнуляється.

Літаюча тарілка з'являється у верхній частині сцени. Її горизонтальне положення визначається випадковим числом у заданому діапазоні. Це означає, що під час кожної нової появи об'єкт може перебувати в іншому місці.

Далі запускається цикл руху вниз. Кожного разу координата Y зменшується на 2 одиниці.

Якщо літаюча тарілка торкається снаряда Laser, програма: збільшує лічильник на одиницю, змінює зовнішній вигляд тарілки на образ вибуху, витримує коротку паузу, повертає початковий образ, знову розміщує тарілку у верхній частині сцени у випадковій позиції.

Алгоритмічні конструкції: ініціалізація змінної, нескінченний цикл, цикл із умовою завершення, генерація випадкового числа, умовне розгалуження, перевірка дотику між спрайтами, зміна образів.

Запитання учням:

Чому для координати X використано випадкове число?

Очікувана відповідь: щоб тарілка з'являлася в різних місцях, а гра не була одноманітною.

Що станеться, якщо змінити –2 на –5?

Очікувана відповідь: тарілка рухатиметься вниз швидше.

4. Алгоритм руху другого космічного об'єкта. Спрайт: Сomet.

Пояснення вчителя. Другий рухомий об'єкт створює додаткову ігрову ціль. Він з'являється у верхній частині сцени та рухається вниз із більшою швидкістю, ніж літаюча тарілка. Якщо снаряд торкається цього об'єкта, лічильник збільшується на одиницю, а об'єкт переміщується у нову позицію.

На відміну від UFO, у цьому алгоритмі не використовується зміна образу на вибух.

Порівняльне завдання.

Учитель пропонує порівняти два алгоритми рухомих об'єктів.

Який об'єкт рухається швидше?

Які програмні конструкції в обох алгоритмах однакові?

Чим відрізняється реакція на влучання?

Для чого потрібна випадкова координата X?

Очікуваний висновок: обидва алгоритми використовують цикли, випадкові числа та перевірку дотику. Проте швидкість руху та реакція на влучання відрізняються.

5. Алгоритм відображення досягнень гравця. Спрайт: Title (Кадет).

Пояснення вчителя. Цей скрипт відповідає за систему заохочення гравця. На початку роботи кадет прихований та розташований у визначеній точці сцени. Протягом гри програма постійно перевіряє значення змінної «Уражені кораблі». Коли гравець досягає 10, 20, 30 або 40 уражених об'єктів, кадет з'являється з відповідним образом, залишається на екрані три секунди та зникає.

Таким чином, у програмі реалізовано чотири рівні відображення досягнень.

Запитання учням:

Чому використано декілька умов?

Що станеться, якщо замінити значення 10 на 5?

Для чого потрібна команда «сховати» після трисекундної паузи?

Чи можна додати ще один рівень досягнення?

Очікувані відповіді: кожна умова відповідає за окремий результат; зміна числа змінить поріг появи персонажа; команда приховування забезпечує тимчасове відображення; новий рівень можна створити додаванням відповідної умови.

Методичний акцент. На цьому етапі учні бачать, як одна змінна може використовуватися в різних програмних скриптах. Саме завдяки цьому окремі об'єкти гри взаємодіють та утворюють єдину систему.

V. Творча лабораторія (10 хв)

Мета: закріпити практичні вміння учнів шляхом самостійного внесення змін до готового програмного проєкту.

Учитель об'єднує учнів у пари або невеликі команди. Кожна команда отримує завдання на вибір відповідно до рівня складності.

Завдання 1. «Новий темп космічної місії»

Знайдіть у програмному коді UFO команду зміни координати Y на –2.

Змініть її на –4.

Запустіть гру та порівняйте швидкість руху тарілки до і після зміни.

Результат: учні досліджують вплив числового параметра на поведінку об'єкта.

Завдання 2. «Нова траєкторія»

У скрипті Сomet знайдіть блок випадкового визначення координати X.

Змініть діапазон випадкових значень від –200...200 до –100...100.

Перевірте, як змінилося місце появи об'єкта.

Результат: учні досліджують залежність поведінки спрайта від діапазону випадкових чисел.

Завдання 3. «Нова система досягнень»

У скрипті Title знайдіть умову появи кадета при значенні змінної 10.

Змініть її на 5.

Перевірте, за якої кількості влучань з'являтиметься персонаж.

Результат: учні змінюють логіку заохочення гравця через редагування умови.

Завдання 4. «Власна ідея»

Учитель пропонує одне вдосконалення гри. Наприклад: змінити швидкість руху одного з об'єктів; додати новий рівень досягнення; змінити зовнішній вигляд спрайта;

змінити інтервал появи певного об'єкта; запропонувати нову умову нарахування балів.

Учні мають пояснити, які саме програмні блоки потрібно змінити або додати.

Організація роботи. Учитель консультує учнів, допомагає знаходити потрібні скрипти, звертає увагу на правильність внесених змін. Після виконання завдань команди демонструють результати. Учні працюють із копією готового проєкту, щоб зберегти початковий авторський варіант гри.

VI. Презентаційний етап (3 хв)

Представники команд коротко демонструють результати своєї роботи. Під час презентації учні пояснюють: яку зміну внесли до програми; які блоки використали; як змінилася поведінка ігрового об'єкта; чи відповідає отриманий результат їхньому задуму.

Учитель. Сьогодні ви не просто запускали програму. Ви досліджували її внутрішню логіку, змінювали алгоритми та перевіряли, як навіть невелика зміна числового значення може вплинути на поведінку цілої системи. Саме так працюють справжні розробники програмного забезпечення: створюють, тестують, аналізують і вдосконалюють власні продукти.

VII. Підбиття підсумків. Рефлексія (2 хв)

Учитель пропонує учням завершити одне з речень:

• Сьогодні я зрозумів(ла), що алгоритм...

• Найцікавішим для мене було...

• Тепер я вмію...

• Я хотів(ла) б додати до гри...

• Найбільше мене здивувало...

• Підсумкове слово вчителя.

Кожна комп'ютерна гра починається з ідеї. Але саме алгоритми перетворюють цю ідею на програму, яка може рухатися, реагувати, взаємодіяти та розвиватися.

Сьогодні ви побачили, що програмування — це не лише команди й числа. Це можливість створювати власні світи, втілювати задуми та знаходити рішення там, де спочатку є лише задум.

Пам'ятайте: хороший програміст не просто пише код — він уміє мислити, досліджувати, перевіряти й удосконалювати.

Дякую за роботу та бажаю вам нових цікавих відкриттів у світі інформаційних технологій!