Проект Скретч дверь в программирование. Проект на тему Scratch -дверь в мир программирования_Свиязов. Scratch дверь в мир программирования
 Скачать 1.33 Mb.
|
|
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение “Октябрьская средняя школа” Проект на тему: «Scratch – дверь в мир программирования» Автор: ученик 9 класса Свиязов Данил Руководитель: учитель информатики Юдахина Татьяна Михайловна П.Октябрьский 2022 ОглавлениеВведение 2 ГЛАВА 1. Теоретическая часть 4 1.1. История создания Scratch 4 1.2. Язык программирования «Скретч». 5 1.3. Достоинства “Скретч” 7 1.4. Программирование на “Скретч”. 7 1.4.1.Интерфейс среды 7 1.4.2.Этапы разработки своего проекта 9 1.5. Сохранение программного продукта Scratch 9 ГЛАВА 2. Практическая часть 10 2.1. Игровая программа «Шарики-стрелялки» 10 2.2. Создание проекта по теме «Мини-калькулятор» 11 2.3. Создание проекта по теме «Кругосветное путешествие» 11 2.4. Анкета « Программирование. Скретч» 12 Заключение 13 Список литературы 13 14 ВведениеВ настоящее время основы компьютерной грамотности и использования сети Интернет стали неотъемлемой частью как умение писать и читать. Резко возрос интерес к программированию. Программирование крепко вошло в нашу жизнь, его продуктами мы пользуемся ежедневно. Большинство людей считают, что программирование - это стук по клавишам и магия на мониторе, которую не всем под силу обуздать. Но так ли сложно программирование? Однозначного ответа я дать не могу, так как понять программирование и его основы относительно легче, чем на практике, так как даже опытные программисты допускают ошибки в коде, а на их нахождение иногда требуется большое количество времени. С чего же начать знакомство с программированием, кроме как с заучивания нудной теории? Начать можно с такого языка программирования, как “Скретч”. Данный язык предназначен для детей, но лично я считаю, что даже взрослые могут воспользоваться им для обучения программированию. В настоящее время дети достаточно уверенно чувствуют себя в цифровом мире, быстро осваивают различные технологии, программные продукты, любят пользоваться гаджетами: телефонами, смартфонами, айфонами, планшетами, компьютерами и др. Но мало кто задумывается о том, кем и как были созданы или разработаны такие привычные для нас вещи, в том числе и компьютерные игры. Компьютерные игры создавали специалисты, профессионально занимающиеся программированием, называемые программистами. В связи с увеличением спроса на различные гаджеты, технические устройства, растет и спрос на программистов. «Только для созидания должны вы учиться!» - сказал Фридрих Ницше. Вот смысл учения – вырасти и изменить мир, сделать его лучше. Чтобы создать какую-нибудь программу, нужно учиться программировать. Своим исследованием я хочу ответить на следующие вопросы: что такое язык программирования? Что из себя представляет язык программирования Скретч? Трудно ли программировать на данном языке? Объект исследования: среда программирования «Scratch» Предмет исследования: принципы создания программ в среде «Scratch». Проблема: Мало кто считает программирование доступным для изучения, а тем более для создания компьютерных игр и учебных программ. Гипотеза: каждый может научиться создавать программы, в том числе игры с помощью программы Scratch, проявляя своё воображение и творческие способности. Новизна: мало кто из учащихся может создавать свои собственные игры в среде «Scratch». Актуальность темы заключается в том, что многие дети и взрослые любят играть в компьютерные игры, которые востребованы и по сей день. Цель моей работы заключается в изучении языка программирования Скретч, параллельно демонстрируя, что данный язык хорошо подходит начинающим и детям. Для достижения поставленной мною цели я определил данные задачи: Изучить историю создания языка программирования Скретч Изучить основы данного языка программирования Научиться использовать язык программирования Скретч в создании анимационных фрагментов, игр и мультфильмов. Рассмотреть потенциал программирования на Скретч при решении математических задач; Создать собственные проекты в Скретч; Анкетирование. Методы: Изучение и анализ литературы и различных информационных источников по данной теме. Систематизация Программирование ГЛАВА 1. Теоретическая часть1.1. История создания ScratchПроект по созданию Scratch инициирован в 2003 г. Scratch создан в лаборатории Lifelong Kindergarten Массачусетского технологического института под руководством профессора Митчела Резника (Mitchel Resnick) в 2007 г. Скретч 1.0, первая версия, была очень похожа на Скретч 1.4. В то время существовал только автономный редактор; веб-сайт представлял собой небольшой блог, где можно было загружать и смотреть проекты. По мере роста Скретча, веб-сайт становился все больше. Позже, Скретч 1.1, Скретч 1.2, Скретч 1.3 и Скретч 1.4 были выпущены. Тогда у Скретча появились миллионы пользователей и проектов, а также множество новых функций. После выпуска Скретч 2.0 в 2013 году веб-сайт и интерфейс в проектах были изменены (смотреть приложение 9). Скретч продолжал расти, достигнув 30 миллионов пользователей и проектов. Скретч 3.0 был выпущен в 2019 году. Из-за большого роста сообщества Скретча, Фонд Скретча расширяется, и с 12 марта 2019 года он руководит проектированием, разработкой и поддержкой. MIT будет продолжать тесно сотрудничать с ним. Познакомиться с командой разработчиков Scratch вы можете на странице https://scratch.mit.edu/credits. 1.2. Язык программирования «Скретч».Программи́рование — процесс создания компьютерных программ. По выражению одного из основателей языков программирования Никлауса Вирта «Программы = алгоритмы + структуры данных». Основывается программирование на использовании языков программирования, на которых записываются исходные тексты программ. Язы́к программи́рования — формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (обычно — ЭВМ) под её управлением. Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более восьми тысяч языков программирования (включая эзотерические, визуальные и игрушечные). Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты могут владеть несколькими языками программирования. Начнём с раскрытия самого главного вопроса "Что такое Scratch?". Вы собирали блоки из набора ЛЕГО, собирая из них в итоге какую-то модель объекта или здания. Точно также происходит и здесь, только в данном случае, каждый отдельный блок выполняет вполне определенные действия, в конечном итоге приводящие к какому-то результату. Но тут количество вариаций практически бесконечно. Название произошло от слова scratching — техники, используемой хип-хоп-диджеями, которые крутят виниловые пластинки вперед-назад руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы. Если говорить кратко, то программа Scratch - это визуальная среда программирования, где в отличие от других языков программирования (где нужно писать код вручную), вы собираете код программы из блоков. Причем результат своих манипуляций вы видите сразу же, после запуска программы на экране и очень наглядно. Однако авторы задумали Scratch не только для изучения программирования, но и для того, чтобы создавать творческие проекты и делиться ими с окружающими. Поэтому в Scratch можно создавать анимацию и живые открытки, рисовать мультфильмы, писать музыку, делать мультимедийные проекты и тому подобное. Она является отличным трамплином для плавного перехода в мир настоящих программистов. С помощью Скретч можно писать достаточно сложные программы, над которыми тоже нужно поломать голову. Это объектно-ориентированная среда, причем блоки Scratch позволяют собирать только синтаксически верные конструкции, исключая ошибочные. Разные типы данных в среде обозначаются визуально различными формами и цветами, а значит, среда сама не допустит, чтобы пользователь создал неверно работающий код. Применений возможностям Scratch можно найти множество: в этой среде легко создавать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы. Ну и, конечно же, намного интереснее изучать строгие понятия из разных областей наук, такие как, например, координаты или случайные числа из математики, программируя движения какого-либо объекта, понятного и визуально привлекательного. Можно предположить, что такая наглядность принесет гораздо больше пользы, чем правила в учебнике математики, написанные сухим академичным языком. Важно и то, что готовыми проектами, созданными по этой технологии, можно обмениваться внутри сообщества, объединяющего весь мир, которое активно формируется сейчас в Интернете. Scratch полностью бесплатен, его свободно можно загрузить с сайта разработчиков, как версию для Windows, так и для Linux и др. Ссылка на скачивание программы- https://scratch.mit.edu/download Можно работать он-лайн https://scratch.mit.edu 1.3. Достоинства “Скретч”Для успеха сегодня, наверное, важно не столько, что ты знаешь, сколько – можешь ли изучить что-то новое, можешь ли ты найти креативное решение нестандартной задачи. Люди все чаще сталкиваются с нестандартными ситуациями, в которых необходимо мыслить креативно. Так что способность креативно думать и действовать важна, как никогда раньше. С помощью Скретч у детей появляется возможность развить свой голос, найти вдохновение в работе других и сделать что-то похожее, но свое, выразить свои собственные идеи и поделиться ими с другими людьми по всему миру. Кроме того, по мере изучения программирования на языке Скретч формируется не только логическое и алгоритмическое мышление, но и навыки работы с мультимедиа, создаются условия для активного, поискового учения, разнообразного программирования. Ребята научатся понимать и создавать компьютерные программы, использовать компьютер для решения различных задач. Таким образом, от устаревшего понятия ”пользователя ПК“ (офисного планктона) будет осуществляться переход к ”создателю и соавтору информационного пространства“. 1.4. Программирование на “Скретч”.1.4.1.Интерфейс средыДанная среда разработки изначально ориентирована на изучение детьми, поэтому она отличается интуитивной понятностью и дружелюбностью. Интерфейс условно поделен на 3 функциональных блока: В левой области выбираются элементы кода и настраивается поведение виртуального помощника — кота Скрэтча. Среднее поле служит непосредственно для ввода и редактирования кода. Справа отображаются результаты работы — тестируется работоспособность программы. Основными компонентами скретч-программы являются объекты-спрайты. Главный герой - кот Царапка (Приложение1). Спрайт состоит из графического представления — набора кадров-костюмов (англ. costume) и сценария-скрипта. Для редактирования костюмов спрайтов в скретч встроен графический редактор (англ. Paint Editor). Действие Скретч-программы происходит на сцене (англ. stage) размером 480×360 (условных) пикселей с центром координат в середине сцены. Для программирования сценариев в Скретче используется drag-and-drop-подход: блоки из палитры блоков перетаскиваются в область скриптов. По функциональному назначению блоки делятся на 10 групп, принадлежность блока к той или иной группе обозначается его цветом. (Приложение2) У многих блоков имеется редактируемое белое поле для вводимых скретч-программистом параметров. Блоки бывают трёх видов: блоки стека, блоки заголовков и блоки ссылок. Блоки стека (большая часть блоков) (англ. Stack Blocks) сверху имеют выемку, а снизу — выступ, с их помощью они объединяются в группу блоков, называемую стеком. Стеки можно копировать и перемещать как единый блок. Особой разновидностью блоков стека являются управляющие конструкции, такие как циклы — они имеют С-образную форму, и могут охватывать собой вложенный стек скретч-блоков. Блоки заголовков (их также называют шапками) (англ. Hats) имеют выпуклый верхний край и выступ для объединения снизу — они образуют заголовки скретч-стеков. К блокам-заголовкам относятся блоки «когда …» (англ. when …) из группы «Контроль», позволяющие организовать обработчики сообщений: внешних — от клавиатуры и мыши, и внутренних — передаваемых между спрайтами и позволяющих объектно-ориентированное программирование в smalltalk-стиле. Блоки ссылок (англ. Reporters) предназначаются для заполнения внутренних полей других блоков. Хотя архитектура Скретч-программ в виде набора спрайтов Скретча, обменивающиеся друг с другом событиями, напоминает объектно-ориентированную, Скретч не является объектно-ориентированным языком: в нём (ни в каком виде) нет механизмов наследования (в последних версиях расширенного диалекта скретча BYOB введено прототипное наследование). 1.4.2.Этапы разработки своего проектаБазовая последовательность действий для создания своей игры или мультфильма такова: Запускаем Scratch и добавляем первый спрайт на сцену. Можно поименовать проект, но это не обязательно. Настраиваем внешний вид объекта или персонажа (смотря с кого начали). Рисуем костюм или выбираем из готовых. Собираем скрипт из блоков. Слева в палитре ищем нужную группу и поочередно тащим нужные условия, операторы, действия в область кода. Добавляем новые спрайты и скрипты, переключаемся между ними и дорабатываем, пока не реализуем свою задумку. Периодически запускаем проект и тестируем его работу. Вносим правки, снова пробуем играть или смотреть свой мультик. Когда всё готово, сохраняем файл с проектом (по возможности, лучше бы сохранять и промежуточные варианты). 1.5. Сохранение программного продукта ScratchСуществует два способа сохранения готового файла, созданного в среде Scratch: Первый в виде исполняемого файла с расширением exe; Второй в виде публикации программы на сайт http://scrаtch.mit.edu. Первый способ сохранять файлы, созданные в среде Scratch (которые имеют расширение .sb), как исполняемые файлы, чтобы их можно было запускать на компьютере, как обычные программы. Для этой цели существует специальная программа, которая называется ChirpCompiler. Её можно скачать по адресу: http://www.chirp.scratchr.org/dl/ChirpCompiler-setup.exe Для осуществления второго способа сохранения программного продукта - публикации программы на сайт http://scrаtch.mit.eduнеобходимо выполнить следующую последовательность действий: Сначала создать учётную запись на сайте: Затем нужно открыть свой проект в среде Scratch, выбрать пункт меню Публиковать, ввести необходимые данные и нажать ОК. После загрузки проекта на сайт, он появляется в Моих проектах. ГЛАВА 2. Практическая часть2.1. Игровая программа «Шарики-стрелялки»Для практической работы я решил создать небольшую игру с незамысловатым сюжетом и типичным управлением - стрелялку по шарикам! Вы увидите, что сделать это довольно просто: сама игра состоит из всего 4 маленьких частей кода. Первая часть кода делает движение цели за мышью. Вторая часть кода создает клон элемента шарика на экране. Третья часть этот скопированный шарик помещает в случайное место на экране и заставляет двигаться вверх, причем еще дает ему случайным образом цвет. Четвертая часть постоянно отслеживают движущийся скопированный шарик, и если нажата мышка и цель попала на шарик, то тогда отображает картинки, как он лопнул, и добавляет звук, как шарик лопнул. Убедившись, что игра работает, я немного усложнил ее. Во-первых, добавил фон, во-вторых, создал три этапа, усложняя игру скоростью движения шариков. В-третьих, добавил переменную, которая ведет счет «сбитых» целей. (Приложение Проект «Стрелялки») Вы видите, как буквально почти за 15 минут можно сделать такую простую игрушку в Скретч, как стрелялка по шарикам - это довольно интересно и весело 2.2. Создание проекта по теме «Мини-калькулятор» Изучая программу Scratch на занятиях кружка по информатике, возникла идея исследовать возможности программы для создания проектов, связанных с математикой. Ведь программирование без математики никуда! Скретч содержит арифметические операции (сложение, вычитание, умножение, деление, вычисление остатка от деления нацело и другие функции. Операции нахождения целого от деления или выделения целой части от деления в данной среде нет, но имеющийся набор уже предоставляет возможность для выполнения ряда заданий по созданию программ, использующих линейный алгоритм с операциями над числовыми данными. В Скретч можно отработать правила приоритета арифметических операций при расчёте математических выражений, создавая скрипты с вложенными друг в друга зелёными блоками. Цель данного проекта понятна: при заданных числах находить значение четырех арифметических действий. Ну и конечно, можно создать внешние атрибуты. Это зависит от вашей фантазии и творческих способностей. Фон можно выбрать, можно нарисовать, так же, как и героев, которые будут играть роль мудрецов. Основными элементами кода являются сенсоры и операторы. Ответ появляется в виде текста. При желании можно озвучить. Для этого есть блок «Звук». (Приложение Проект Мини-калькулятор) 2.3. Создание проекта по теме «Кругосветное путешествие» Как обойтись без путешествий. Следующий проект – анимационная иллюстрация кругосветного путешествия Магеллана. Работа над проектом позволяет вспомнить маршрут этого путешествия. Необходимо найти или опять же нарисовать карту, корабль и написать скрипты для корабля. Вот алгоритм работы: Запустить программу SCRATCH Вставить фон карты. Загрузить спрайты корабля. Создать скрипты для корабля Проверить работу скрипта (нажмем ЛКМ на зеленый флажок) Сохранить проект Магеллан (Приложение Проект Магеллан) 2.4. Анкета « Программирование. Скретч»Считаете ли вы, что программирование – это что-то очень сложное? (да\нет) Хотели бы вы научиться создавать компьютерные игры? (да\нет) Знаете ли вы, что такое СКРЕТЧ? (да\нет) Хотели бы вы создавать программы, составляя их из готовых блоков, как пазлы? (да\нет) Считаете ли вы, что программирование развивает логическое мышление? (да\нет) Было опрошено 22 уч-ся 5-6 классов, 30 уч-ся 7-8 кл, 32 уч-ся 9-11 классов. Результаты опроса: По результатам можно понять, что практически все опрошенные программирование считают сложным. И все считают, что программирование развивает логическое мышление. Среду Скретч в нашей школе знают многие, потому что у нас есть кружок «Программирование на СКРЕТЧ». Научиться программировать желают не многие, наверное, потому что считают, что это сложно. Но если это делать с помощью готовых блоков, таких уже больше. Равнодушных нет. А значит, что программировать нужно и важно даже просто для развития интеллектуальных способностей! ЗаключениеПрограммирование плотно вошло в нашу повседневность. Данную сферу можно взять не только в качестве работы, но и в качестве хобби, развлечения, т.к. программировать не сложно, это доказано на примере языка программирования “Скретч”. Процесс создания проектов на языке программирования “Скретч” очень занимателен, если продвинуться в изучении данного языка ещё дальше, то можно начать делать более сложные, увлекательные проекты. Данный язык хорошо подходит для детей. А самое главное, я для себя отметил, что понимание принципов программирования развивает моё мышление, и в дальнейшем поможет мне в выборе профессии, и я уже сделал свой первый шаг в «Цифровое будущее». Список литературыБосова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 9 класса. Википедия [https://ru.wikipedia.org/wiki] Денис Голиков, 42 проекта на Scratch 3 для юных программистов. Йохан Алудден, Федерико Вальясинди, Федерика Гамбел, Анимация на Scratch. Программирование для детей. Лаборатория линуксоида. Программирование в Scratch. Курс. [https://younglinux.info/scratch/] Скретч Википедия [https://ru.scratch-wiki.info/wiki] https://gb.ru/blog/scratch/ Scratch – дверь в мир программирования https://robotlandia.ru/abc5/0101.htm Азбука Роботландии ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение1 Кот “Скретчер”  Приложение2 Блоки “Скретч”
Приложение3 Интерфейс “Скретч” версии 3.0 с готовым кодом  Приложение4 .Интерфейс первой версии “Скретч”  Приложение5 .Логотип “Скретч”  Приложение6 Код для проекта «Мини-калькулятор»  Приложение7 Код для проекта «Шарики-стрелялки»  Приложение8 Код для проекта «Магеллан»  Приложение 8. АНКЕТА «Что такое СКРЕТЧ?» Считаете ли вы, что программирование – это что-то очень сложное? (да\нет) Хотели бы вы научиться создавать компьютерные игры? (да\нет) Знаете ли вы, что такое СКРЕТЧ? (да\нет) Хотели бы вы создавать программы, составляя их из готовых блоков, как пазлы? (да\нет) Считаете ли вы, что программирование развивает логическое мышление? (да\нет) Было опрошено 22 уч-ся 5-6 классов, 30 уч-ся 7-8 кл, 32 уч-ся 9-11 классов. Результаты опроса:  По результатам можно понять, что практически все опрошенные программирование считают сложным. И все считают, что программирование развивает логическое мышление. Среду Скретч в нашей школе знают многие, потому что у нас есть кружок «Программирование на СКРЕТЧ». Научиться программировать желают не многие, наверное, потому что считают, что это сложно. Но если это делать с помощью готовых блоков, таких уже больше. Равнодушных нет. А значит, что программировать нужно и важно даже просто для развития интеллектуальных способностей!  
|