Экспериментальная работа по применению методики преподавания темы «Программирование в среде Scratch» в начальной школе

3. Экспериментальная работа по применению методики преподавания темы «Программирование в среде Scratch» в начальной школе

3.1 Общие вопросы экспериментальной работы

Целью проведенной экспериментальной работы была проверка методики преподавания темы «Программирование в среде Scratch» учащимся начальной школы.

Задачи экспериментальной работы:

1)  реализация разработанной методики преподавания темы «Программирование в среде Scratch» учащимся начальной школы;

2)  разработка проекта учащимися начальной школы;

3)  оценка эффективности предложенной методики.

Реализация поставленных задач происходила в ГОУ СОШ «Школа здоровья» №1136. Экспериментальная методика была разработана и проверена применительно к учащимся 4 класса «А». Целью курса являлось создание проекта, который бы охарактеризовал умения и навыки учащихся. Учащиеся выбрали проект «Электронное пианино». В этом проекте необходимо создать небольшое электронное пианино с возможностью воспроизведения звуков, показать анимацию и возможность поиграть на пианино. Все учащиеся принимали участие в создании данного проекта. Результаты показали то, что многие школьники освоили программу и свободно могут создать несложный проект. Несколько человек усвоили курс хорошо, но свой проект без помощи создать не смогут или создадут с ошибками.

Таблица 9. Результаты диагностики умения младших школьников программировать в среде Scratch

Стоит заметить, что предмет «Информатика» в испытуемом классе только 1 год. Многие учащиеся не имеют навыков работы с компьютером. Неуверенно работают с манипуляторами, путают клавиши. То есть обстановка работы за компьютером является для них стрессовой. Связи с этим много времени ушло на обучение таких учащихся работать с компьютером (умение включать компьютер, пользоваться мышью). Также в этом возрасте, 8–9 лет, у учащихся существует боязнь сделать «что-то не так». Также учитывая возрастные особенности, работа за компьютером не должна превышать 15 минут за урок.

Однако, по данным приведенным в таблице 1 видно, что 10 учащихся справились с поставленными целями, из низ 5 хорошо овладели программой. Это говорит о том, что учащиеся хорошо расположены к алгоритмическому стилю мышления и работа за компьютером не вызывает у них дискомфорта.

Из вышесказанного делается вывод, что работу над одним проектом нужно разделять между 3 группами учащихся. Поэтому моменты, которые посложнее, следует давать ребятам, которые лучше справляются. Учащимся, которые только начинают работу за компьютером, необходимо все время помогать и следить за ходом выполнения работы. Это позволяет всем учащимся принимать участие в разработке проекта, при этом проект будет выполнен максимально быстро и качественно. Также коллективная работа позволяет слабоуспевающим учащимся постепенно избавляться от страха перед компьютером.

Проект учащихся был показан на классном часу и размещен на сайте (http://scratch.mit.edu/). Демонстрация проекта вызвала у учащихся восхищение своим трудом, что стало очень сильной мотивацией к продолжению работы в среде программирования Scratch.

Также стоит отметить то, что небольшая группа ребят захотела внеурочно заниматься программированием в среде Scratch. Эти занятия были продуктивнее, потому что все ребята были заинтересованы в изучении материала. Результатом этих занятий стала разработка проекта «Арканоид» по мотивам одноименной игре.

3.2 Проект «Электронное пианино»

Цель проекта: учащиеся должны создать фрагмент пианино, которое способно воспроизводить звуки, играть готовые мелодии и показывать анимацию.

Реализация проекта: учащиеся были поделены на 3 группы. Первая группа – создание фрагмента пианино, написание скриптов воспроизведения звуков, запись мелодии. Вторая группа – разработка фона и спрайтов, создание воспроизведения звуков, содействие в записи мелодии. Третья группа – разработка скрипта движения спрайта.

Для начала необходимо заранее подготовить изображения клавиш. Их можно нарисовать в графическом редакторе Paint, или с фотографии пианино аккуратно вырезать, так как мы сделали в нашем проекте.

При помощи объектов, собирается фрагмент пианино. Каждая картинка является отдельным объектом, называемым спрайтом. Каждый спрайт должен будет иметь 2 костюма – обычное состояние и нажатое состояние, а также воспроизводить нужный звук (ноты). В итоге мы должны получить фрагмент пианино.

Создается этот фрагмент следующим образом: в области спрайтов нажимается кнопка создания нового спрайта . В появившемся окне следует нажать кнопку , и в появившемся окне выбрать нужный спрайт. Данная процедура проводится столько раз, сколько спрайтов нужно отобразить на сцене. После того, как фрагмент готов, нужно разработать небольшое меню, которое будет упрощать работу с программой.

Левая кнопка «Готовые мелодии» является выпадающим меню, т.е. при нажатии на кнопку появляется новая кнопка рядом. Правая кнопка «Стоп» останавливает скрипт, прекращается воспроизведение звуков и анимации, на экране появляется информация о проекте.

Основное оформление готово. В дальнейшем мы еще вернемся к оформлению, для того чтобы предать нашему проекту больше интерактивности и красоты. Но на данном этапе все нужные объекты уже созданы.

Теперь переходим к созданию скриптов каждому спрайту. Начнем с нот, так как все остальные объекты будут опираться именно на эти скрипты. Сразу нужно отметить, что скрипты нот будут отличаться только непосредственно самой нотой, т.е. звуком, который данный спрайт должен воспроизвести. Поэтому целесообразнее сначала полностью решить, что должно быть в скрипте каждой ноты, для того чтобы в дальнейшем использовать уже готовый скрипт для всех остальных нот.

В данном проекте у спрайта ноты должны быть следующие возможности: при нажатии на спрайт левой кнопкой мыши – воспроизводить нужный звук; при проигрывании готовой мелодии подсвечиваться в тот момент, когда нота, закрепленная за спрайтом звучит; перейти к костюму отображающему не нажатое состояние, в тот момент когда нажимается кнопка «Стоп».

Выбираем крайнюю левую ноту в нашем фрагменте, ноту «соль». Ищем спрайт этой ноты в панели спрайтов и щелкаем по нему два раза левой кнопкой мыши – данное действие откроет панель скриптов именно для этого спрайта. Также можно щелкнуть два раза левой кнопкой мыши по самому спрайту.

Исходя из этого, видно, что в работе спрайта участвуют три скрипта. Первый скрипт воспроизводит звук при нажатии на спрайт. При этом спрайт меняет свой костюм на следующий, т.е. нажатую ноту, воспроизводит звук под номером 43 (нота соль) продолжительностью 0,25 секунды и затем возвращается в исходное положение. Второй скрипт применяется тогда, когда играется готовая мелодия. «Когда я получу 1» означает то, что выполнение данного скрипта будет только после получения сообщения «1». Номера сообщений выбираются следующим образом: крайняя левая нота имеет сообщение 1, следующая – сообщение 2 и так далее. В данном случае меняются только лишь костюмы с интервалом в 0,25 секунды. Третий скрипт отменяет выполнение двух предыдущих скриптов и возвращает спрайт в исходное положение.

Для того чтобы передать готовые скрипты остальным спрайтам нот нужно нажать на начало скрипта (оранжевый контейнер) правой кнопкой мыши и выбрать кнопку . Возле курсора появится копия скрипта, которая «прилипает» к курсору до тех пор, пока не нажмем левую кнопку мыши.

Затем скопированный скрипт можно поместить в окно скриптов данного спрайта, а также присоединить к любому другому спрайту или сцене. В нашем случае нужно прикрепить к следующему спрайту ноты. Для этого щелкаем по спрайту следующей ноты. Если все сделано правильно, то возле спрайта в который был перемещен скрипт будет выполнен графический эффект (квадратик уменьшающийся в центр). Далее двойным щелчком левой кнопкой мыши выбираем спрайт в который мы перемещали скрипт и меняем воспроизводимую ноту. Для того, чтобы совершать меньше ошибок, скрипты белых нот рекомендуется копировать только в идентичные скрипты. Аналогично с черными нотами. Так будет совершенно намного меньше ошибок.

Такой способ применяется для копирования остальных скриптов. При копировании второго скрипта необходимо менять получаемое сообщение, для того чтобы избежать повторов. Сообщения создаются так: на стрелочку рядом с выбранным ранее сообщением нажимаем левой кнопкой мыши.

В появившемся меню ищем кнопку  и нажимаем на нее. Появится диалоговое окно.

В этом окне мы вписываем название сообщения, при создании нот, это порядковый номер ноты слева направо.

При копировании третьего скрипта ничего менять не надо, если скрипты белых нот мы копируем только белым нотам, скрипты черных – только черным.

Заранее нужно разобраться с количеством и назначением сообщений в будущем проекте.

Листинг скриптов говорит о том, что выполнение одного действия – проигрывания музыки, разбито на множество маленьких скриптов. Данный способ реализации разгружает скрипт, Scratch работает быстрее, и более понятен для восприятия. Каждое действие, каждая строчка имеет свой скрипт, что позволяет легко находить ошибки или дописывать новые скрипты, копируя старые и изменяя небольшую часть.

При выполнения скрипта задействовано большое количество сообщений. Это нужно для того, чтобы программа понимала, что нужно выполнять в данный момент. Скрипты строчек куплета и припева очень похожи, единственное отличие это проигрываемая нота и длительность звучания.

Управляющие скрипты предназначены для того, чтобы запускать проигрывание мелодии в нужный момент, а именно после нажатия на кнопку , и останавливать выполнение скрипта после проигрывания всей мелодии или после нажатия на кнопку .

Кнопка  служит для остановки всех выполняемых скриптов, возвращению всех спрайтов в первоначальное положение и выводу на сцену заставки.

Для придания проекту интерактивности, было решено добавить два объекта: полоса загрузки и танцующее и поющее существо.

Полоса загрузки применяется в трех случаях: при нажатии на кнопку , после окончания проигрывания музыки и после нажатия на спрайт заставки. Для создания анимации необходимо нарисовать несколько костюмов.

Листинг скрипта говорит о том, что спрайт при появлении начинает менять поочередно костюму, и когда одевает последний – исчезает. Получается красивый эффект ленты загрузки, реализованный самым простым способом.

Танцующее и поющее существо нужно для того, чтобы прослушивание мелодии сопровождалось анимационными эффектами, также реализуется функция караоке, так как на сцене появляются в нужный момент слова песни.

С точки зрения проверки знаний учащихся, реализация данного скрипта показывает умение работать учащихся с блоком «Движение», «Внешность», «Контроль» и «Переменные».

Реализация скрипта на первый взгляд смотрится простой, но при использовании в нашем проекте есть небольшая тонкость – анимация должна происходить только тогда, когда идет звучание музыки. Сделать это возможно двумя путями: Первый путь – рассчитать продолжительность по времени звучания музыки и создать скрипт, который будет проигрываться такое же количество времени; Второй путь – ввести переменную А, принимающая значение 0, которое скрипту говорит о том, что должна воспроизводиться анимация. После того, как будет сыграна последняя строчка припева, переменной А передается значение 1, и скрипт останавливается.

После этого создание проекта полностью завершено, цели и задачи выполнены. В дальнейшем проект можно разнообразить различными мелодиями, добавить звуковые эффекты, анимацию и многое другое.