SCRATCH бағдарламасы: «Өз ойынының сценариі» ғылыми жоба

Ғылыми жұмыс

Тақырыбы:      SCRATCH бағдарламасы: «Өз ойынының сценариі»

Секциясы:        Информатика

Мақсаты:

Міндеті:    оқушылар нысандарды ең қарапайым орын ауыстыруы, нысандарды құрастыру және өңдеу. Нысанның атын қою және экранда орналастыру. Айнымалылырды еңгізу, нысанның сахнада өлшемдерін басқару. Scratch командаларымен жұмыс істеу білу. Графикалық форматтар, бейнені интернеттен іздеу кіреді.

Оқушылар мыналарды үйрену керек:

• скриптердің мазмұның
• спрайттардың басқару элементтерінің мазмұнын
• Арифметикалық өрнектерді жазу
• Тұрақты және айнымалы элеметтерді енгізу
• „және“, „немесе“ логикалық операцияларды қолдану
• Scratch бағдарламалау тілі

Оқушылар мына біліктіліктерді білу керек:

• Scratch бағдарламалау тілін қолдану.
• Scratch бағдарламалау тілімен анимация құру.
• Scratch бағдарламалау тілімен арифметикалық амалдарды орындау
• Scratch бағдарламалау тілімен модельдеу
• Scratch бағдарламалау тілімен өз оқиғаларын құрастыру

Зерттеу нысаны: Scratch бағдарламаласы

Зерттеу нәтижесі:   Scratch бағдарламасында программа жасауды үйренді; scratch бағдармалау тілін қолдану, модельдеу, құрастыруды түсінді.

 Андатпа

Бұл жобада жаңа ұрпақтың білім беру стандарттарын енгізу жағдайында информатиканы оқыту ерекшеліктері ашылады. Оқу үрдісінде Scratch бағдарламасын қолданудың әртүрлі аспектілері қарастырылады, атап айтқанда — мультимедиялық жүйе және желілік қауымдастық ретінде бағдарламалау ортасы ретінде,  Scratch бұл қандай бағдарлама, оның легомен қандай ұқсастығы бар екендігін ажырату, зерттеу, дәлелдеу туралы жазылған.

 Аннотация

В этом проекте раскрываются особенности преподавания информатики в условиях внедрения образовательных стандартов нового поколения. В учебном процессе рассматриваются различные аспекты применения программы Scratch, а именно-как мультимедийная система и среда программирования, как сетевое сообщество, какая это программа Scratch , для чего он нужен, как использовать его на занятиях информатики. Изучить какое  имеет сходство с легом, исследовать, доказать. 

Annotation

 The article studies particularities of learning computer science associated with the implementation of the new generation education standards. We focus on various aspects of Scratch applying in the educational process, which are: Scratch as the educational programming language, Scratch as the multimedia system and Scratch as the online community. What is the program Scratch , what it is, how to use it in the classroom of Informatics. To study what is similar to lego, to investigate, to prove.

Түсінік хат

«Ақпараттық Қазақстан – 2020» Мемлекеттік бағдарламасына сәйкес мультимедиа-технологияны қолдану арқылы цифрлық ғылым және білім ресурстары жүйелі түрде дамытып,  прогрессивті технологияларды және оқыту жүйелерін жасау мен енгізу жоғары білім берудің даму шарттарының ажырамас бөлігі болып табылады.

Қазіргі кезде ғылым мен техниканың қарқынды дамыған ақпараттандыру  заманында білім көкжиегі  көз ілеспес жылдамдықпен дамуда. Информатика пәні бойынша  ғылыми жарыстар мен  интеллектуальды олимпиадаларда  жақсы нәтижеге   жету үшін   ерте жастан бастап   информатика пәнінің   дұрыс жүргізілуіне  көп көңіл  бөлу қажет. Алдыңғы қатарлы  жоғары оқу орындары  мен ақпараттық  технологияларға қатысты   мекемелер  оқушыларды  ғылыми шығармашылық жұмысқа  ерте жастан баулу мақсатында  түрлі конкурстар, викториналар, олимпиадалар мен тағы басқа іс-шаралар  өткізуде.

Төменгі  сыныптан   бастап  кейбір  балалардың информатикаға  деген  қызығушылығы төмендеп кетеді.  Оған  басты себеп тұрмыс жағдайындағы  әлеуметтік  факторлар болса, екінші себеп  пәнге берілетін   сағат санының  аздығы және оқулықтағы материалдың  негізінен барлық  сыныптарда қайталанып  келуі. Мысалы, Paint, Wordpad, Блокнот, Калькулятор, Фонограф  қолданбалы  программалары  туралы тақырыптар  5-сыныптың бағдарламасында да  6,7 сыныпта да қайтадан қайталанып келеді. 8-сыныпта оқылған  Microsoft  Word  бағдарламасы 10-сыныптың оқулығында (қоғамдық-гуманитарлық бағыт)  тағы  кездеседі.  Осындай  олқылықтарды  жою мақсатында білім беру үрдісінде қосымша сабақ түрінде өткізуге, немесе  сынып бағдарламасы ретінде қарастыруға болатын  оқушылардың  бойында алгоритмдеу және модельдеу негіздерін   қалыптастыратын Scratch    программалау ортасын  ұсынар едім.

   Scratch (оқылуы  «скрэтч»)-  визуальды  объектілі-бағдарлы  программалауортасы.               

 Scratch – бұл кодты жазу процесін жеңілдететін бағдарламалаудың визуальді тілі. Оны әралуан көңілді және қызықты бағдарламалар жазу үшін қолдануға болады. Scratch – бұл бағдарламалау бастамасының өте жақсы әдісі.

1. Scratch программалау ортасы

Scrath (Скретч)— бастауыш сынып пен орта буын оқушыларына арналған визуалды нысанды-бағытталған программалау ортасы.  Скретч программалау ортасы Лого тілінің және Лего конструкторының жалғасы ретінде жасалған.  Скретчте программалар графикалық блоктардан тұрады.

Бұл программалау ортасы шамалы оқи алатын және тышқан құрылғысымен жұмыс істей алатын балаға да қолжетімді.

Программаның негізін құрайтындар – бірнеше топтарға бөлінген бұйрықтар блоктары: қозғалыс, сырт бейнесі, дыбыс, қаламұш, бақылаушы, сенсорлар, операторлар, айнымалылар. «Сурет салушы» (рисовалка) нысаны қажетті нысанды салуға мүмкіндік берсе, бұйрықтар блоктары (оларды тышқанмен ауыстырып отырып қою керек) әрекеттер программасын беруге мүмкіндік береді. Бұл жерде шартты және циклдық операторларды да қолдануға болады.

Скретч бағдарламасын әр түрлі формада: мектептерде, мұражайларда, қосымша білім орталықтарында, үйде пайдалануға болады. Бұл бағдарлама негізінен 8-16 жас аралығындағы оқушыларға арналып жасалған, бірақ одан да ерте жастағы балалар ата-аналарының, аға-әпкелерінің көмегімен Скретч-та жобалар жасай алады.

Скретч бағдарлау ортасында жоба жасау арқылы оқушылар төмендегідей дағдыларды меңгереді:

• Шығармашылық ойлай білу;
• Анық қарым-қатынас;
• Жүйелі сараптау;
• Технологияны жылдам пайдалану білу;
• тиімді өзара әрекет жасау;
• жобалау;
• тұрақты білім алу.

Осылайша, Scratch бағдарлау ортасын  бағдарлама жасау тілінен гөрі шығармашылық жұмыс құралы ретінде пайдалана аламыз және осы бағдарлау ортасының тілінің қарапайымдылығы программалау негізін оңай үйренуге мүмкіндік береді. 

2.1 Scratch бағдарламасының тарихы

Scratch бағдарламалау ортасының атауы ерекше, осы бағдарламаның  эмблемасы – кішкентай Scratch (орысша-царапка, қазақша- тырнауыш) деп аталатын мысықтың баласы. Бағдарлама оны басып, жазып шығарудың орнына кодтың блоктарын біріктіру жолымен жасалады. Scratchті қолдану оңай және жеңіл, сонымен қатар басқа бағдарламалау тілдерінің қолданысқа қажетті негізгі идеяларын сізге үйретеді. Бұл көпплатформалы өнім, яғни оны Windows, Linux және тағы басқа да операциялық жүйелерде орната беруге болады.  Массачусет технологиялық институтының «Lifelong Kindergarten Group» зерттеушілер командасы Scratch программалау ортасын Лего конструкторы мен Лого тілі идеясының жалғасы ретінде 2007 жылы құрған болатын.

Scratch -мультимедиалық жүйе. Тілдің операторларының көп бөлігі  анимациялық  және бейне эффектілер құруға, дыбыс пен графикамен жұмыс жасауға бағытталған. Ол бас кезінде 8-16 жас аралығындағы оқушылар үшін ойластырылған болатын, бірақ қазіргі таңда программалау ортасы әртүрлі жас аралығындағы пайдаланушылар үшін қолжетімді әрі қызықты. Жобадағы кейіпкерлердің суретін салу, оны қозғалысқа келтіру, дыбыс қосу тіпті кішкентай бүлдіршіндер мен ата-аналардың өзін еліктірері сөзсіз. Көптеген жоғары оқу орындарының студенттері Scratch программалау ортасын компьютерлік сыныптарда қандай да бір объектінің моделін жасау барысында дәрісте қолдану үстінде. Бұл программалау ортасын http://info.scratch.mit.edu сайтынан жылдам әрі тегін жүктеп алуға болады.

Миллиондаған пайдаланушылар Scratch жобаларды әртүрлі жағдайларда -үйде, офисте, мұражайлар мен кітапханаларда жасайды. Ол әлемнің 150 мемлекетінде қолданылып, 40 тілге аударылған. Программалау ортасы барлық деңгейде (бастауыш буыннан жоғары буын оқушылары) және кез келген оқу пәндерінде (математика,информатика, тілдер, қоғамдық т.б.) ұтымды пайдаланылуда. Пайдаланушылар мен мұғалімдер http://scratch.mit.edu сайтында бір-бірімен тығыз байланыс жасап, әртүрлі мысалдармен, ресурстармен және жобалармен алмаса алады.

Скретч-анимацияланған ертегілер, мультфильмдер, ойындар  мен модельдерді  құрастыруға  арналған  жаңа программалау ортасы. Программада объектілермен бірнеше әрекеттер жасауға болады: жылжыту, түрін  өзгерту, басқа  объектілермен  байланыстыру  және т.б. Объектілі- бағдарлы  программалау ортасына  негізделген сценарий түрлі-түсті  және әртүрлі пішіндегі блоктардан құралған  командалардан құрастырылады.

Білім беру мазмұнын жаңарту шеңберіндегі негізгі орта білім беру деңгейінің 3-сыныбына арналған «цифрлық сауаттылық» пәнін оқу бағдарламасында Scratch бағдарламалау ортасында жұмыс жасау қарастырылған. Сонымен қатар, Scratch ортасы 3,4-сынып оқушыларының шығармашылық қабілеттерін дамыту үшін де қолайлы. Балалар өздері сценарий ойлап тауып, кейіпкерлердің суреттерін салып, дыбыспен жұмыс жасай алады.
Кейіпкерлердің әр түрлі іс-әрекеттерін сипаттау кезінде оқушылар бағдарламалаудың негізгі ұғымдары — тармақталу және әр түрлі циклдермен танысады. Объектілер өзара іс-әрекет жасайды, оқиғаға жауап қайтарады, түрін өзгерте алады; жобадағы басқару пернетақтамен де, тышқанмен де жүзеге асырылуымүмкін.
Жобаның авторы ретінде оқушы спрайтты Scratch кітапханасынан таңдап алуға, файлдан немесе веб-сайттан жүктеп алуға немесе өз объектісін ойлап тауып оған қоршаған ортаны өз бетінше құрастырып (суретін салып) алуына болады. Мұны істеу үшін Scratch ортасына сурет редакторы кіріктірілген. Жобаға дыбыс блогындағы арнайы командалар арқылы дауыс беруге болады. Бұл жағдайда да дайын дыбыс жазбасын таңдап жүктеуге немесе жаңа аудио-фрагмент ойлап тауып, жазып, өңдеп қондыруға болады. Сондықтан, Scratch ортасын тек бағдарламалау жүйесі ретінде ғана қарау жеткіліксіз. «Медиа ақпараттың» әр түрімен (мәтін, графика, дыбыс, анимация) жұмыс істей білуі Scratch ортасын мультимедиялық жүйе ретінде қабылдатады және оқушылардың бастапқы танысатын сандық технологиясының дидактикалық негізін құрайды. Scratch жанында интернет-қоғамдастық құрылған: Scratch-тің желілік нұсқасында бірге жұмыс жасай отырып, балалар идеялармен алмасады, білімдеріне тікелей қолданыс табады, өзіне-өзі және өзара оқу (көмек) принциптері жүзеге асады.
Жасалған жобалар әртүрлі сипатта болуы мүмкін: интерактивті мультимедиялық таныстырылымдар (презентациялар), демонстрациялау роликтері, тренажерлық программалар, анимациялық көріністер және т.б. Әдетте, мұндай конструкцияларда сигналдарды беру арқылы спрайттар арасындағы диалогты орнату, әрекетті өңдеуші құрал болып табылатын (спрайтты тышқанмен шерту, пернені басу) «бақылау» және «сенсорлар» блоктарындағы командалар арқылы қолданушы мен программа арасында диалог орнату талап етіледі. Осы кезде скриптердің дәйекті орындалуына немесе бірнеше орындаушының параллель іс-әрекетіне қол жеткізуге болады.
Scratch ортасының онлайн нұсқасындағы ерекшеліктері ретінде кіріктірілген аудио редакторды, графикалық редакторда векторлық графикамен жұмыс жасау мүмкіндігін, сондай-ақ, кейбір блоктарға енген толықтырулар, мысалы, «сенсорлар» блогының видеомен жұмыс жасауға арналған командаларын атап өтуге болады. «Жаңа блок» құрып скриптарға пікір (коментарий) жазу мүмкіншілігі де енген. Scratch-ті пайдаланудың негізгі мақсаты — оқушылардың шығармашылық қабілеттерін дамыту, логикалық ойлауын жетілдіру және ақпараттық технологияларды пайдаланудағы еркіндікке қол жеткізу. Scratch ортасы арқылы, оқушылардың жоба құру жұмыстарын ұйымдастыруға болады. Оқу жобаларын құру жұмыстары оқушыға өзін ақпаратты жаттап кері айтып беруші емес, ізденуші-ғалым ретінде сезінуге мүмкіндік береді. Осылай компьютерлік технологиялар, соның ішінде медиа құралдар баланың ойлау қабілетін өсіретін, оқушының өзін-өзі ұйымдастыру, өзін-өзі дамыту, өзін-өзі жетілдіру идеясына негізделген сындарлы білім мәдениетін қалыптастыратын құралға айналады. Бұл жаңа ұрпаққа арналған білім беру стандарттарының құзыреттілік білім беру мақсаттарына сай келеді.

2.2 Балаларды бағдарламалауға үйрету

Жоғары технологиялар ғасырында көптеген ата-ана балаларының өмірде табысқа жетуін әлбетте қалайды. Жақсы білім мен қажетті талапқа сай бейімділік соның маңызды элементі болып табылады. Қазіргі таңдағы және болашақта айрықша сұранысқа ие машықтың бірі бұл компьютерлік бағдарламалау.

Балаларға арналған бағдарламалау – бұл онша игере қойылмаған сала дерлік. Бұл оңай шару да емес. Мәселе бағдарламалау өнерінің интеллектуалдық күрделілігінде де емес. Басты міндет баланың қызығушылығын тудырып, оны сақтап қалу және көңілін ұстай білу. 10 жастағы (не одан да кіші) орташа оқушының компьютерлік бағдарламалардың қалай жасалатынын түсінуге білімі мен тәжірибесі жеткілікті. Шынына келгенде информатиканың негізгі тиісті курсы болып табылатын, балалар мен жасөспірімдерді информатика мен бағдарламалауға үйрету проблемасына қазіргі кезде өте аз көңіл бөлінетін жағдай бар. Дәлірек айтқанда, әлбетте көңіл бөлінеді, бірақ көбінесе зейін аясы студенттік орта айналасында қалыптасады. Көптеген табысты бағдарламашылар өздерінің бастапқы қадамдарын ерте жаста бастайды және оларға бұндай жағдайда көмектесу абзал. Неден бастау керек? Әрине, “Бағдарламалау өнері” (ағыл. “The Art of Computer Programming”) сияқты іргелі “ересек” монографиядан бастау дұрыс емес. Компьютерлік ғылым саласындағы американдық математик және маман Дональд Кнуттың бұл кітабы айрықша мәнді болғанымен (кітапты жазу 1962 жылы басталды, ал 1999 жылы ол ғасырдың он екі үздік физико-математикалық монографияның бірі болып мойындалды), балаға оны, әрине, оқуға ертерек және де теориядан емес, практикадан бастау жақсырақ. Аз уақытта минимум күш салып, максималды нәтижеге қол жеткізу өте маңызды. Бастапқыда қарапайым және балаға түсінікті нәрселерден бастау керек және оқыту ата-ананың жетекшілігімен өткізілуі дұрыс.

Баланы бағдарламалауға үйрету мүмкін бе? – деп сұрарсыз сіз. Барлығы сіздің және баланың зейіні мен оның қабілетіне байланысты. Ең болмағанда қызығушылығын тудырып, бағдарламалау негіздерін дағдыландыру қолыңыздан келеді. Жарайды, бірақ қалайша? Курстарға беру керек болса, оған жоғары сыныптарға жақын жаста қабылдайды. Ал, сіздің балаңыз алты жаста немесе он жаста болса. Бұндай жағдайда не істеу қажет…

Түптеп келгенде балаңыздың 13-14 жасқа жеткенінше күтуңізге болады не болса оғанға дейін тырысып көріп, әрекет етуіңізге болады. Бұндай жағдайда балаларды бағдарламалауға үйрететін арнайы бағдарламалар бар екен. Соның бірі “Scratch” деп аталады.

“Scratch” – бұл 2007 жылы балаларға арналып жасалған жаңа бағдарламалау тілі. “Скретч” арқылы қызықты анимация мен басқа да визуалды эффектілер құруға болады.

Бұл бағдарламалау ортасында атап өтетін айқындықтар:

Көрнекілік – біріншіден, балалар ешқандай код жазбайды, олар кодты “Лего”-ғы фигуралар сияқты кубиктерден жинайды, екіншіден, бүкіл код дайын жинақтан әр түрлі кейіпкерлерді басқару және анимациялау үшін құрылады. Соңында ойыншының кез-келген әрекетіне байланысты толыққанды хикаялар жасауға болады. Ең алғыр балалар өздерінің кейіпкерлерін және аңызға айналған “Супер Марио” сияқты қарапайым ойындарды жасай алады.

Әлеуметтілік – Scratch-та бағдарламаларды (жобаларды) құрушылардың  халықаралық қауымдастығы (http://scratch.mit.edu) бар. Онда балалар өздерінің парақшаларына бағдарламаларын жүктеп, өздерінің жұмыстарымен алмаса алатын мүмкіндігі бар. Сонымен қатар бір-бірлерінің жұмыстарын қолданып, бірлескен жобалар құрай алады. Қауымдастық ашық болып табылады және кез келген бала сайтқа кез келген жүктелген бағдарламаның жұмысымен танысып, оны үйрене алады. Жобаларға комментарий жазып, хабарламалармен алмасуға жағдай жасалған.

Дамыту – Scratch балаларды жоба жасау барысында циклдар, шарттар, ауыспалы мәндер, оқиғаларды өңдеу сияқты бағдарламалаудың негіздерімен операциялар жасауды, соның ішінде объектілермен операциялар жасауды үйретеді. Осылайша балаларды маңызды объектілі-бағытты бағдарламалау тілдерін игеруге дайындайды.

Scratch бағдарламасының негізгі компоненттері спрайт-объектілер болып табылады. Спрайт графикалық көріністерден тұрады – кадр-костюмдер(ағыл.costume) жинағы және сценарий-скрипт. Костюм-спрайттарды редактрлеу үшін Scratch-та графикалық редактор (ағыл. Paint Editor) енгізілген. Scratch бағдарламасында әрекет координаттар центрі көрініс ортасында орналасқан 480х360 (шартты) пиксель көлемді көріністе орындалады.

Сценарийлерді бағдарламалау үшін Scratch-та drag-and-drop тәсілдемесі қолданылады: блок тақтайша блоктарынан скрипт облысына сүйретіледі. Функционалдық мақсаттары бойынша блоктар 8 топқа бөлінеді, блок белгілі бір топқа қатыстылығына сай түсі бойынша белгіленеді.

Scratch-ты қолданғанда, бұл орта балаларға арналғанымен, әйтсе де ересектердің қатысуын талап ететінін ескерген жөн. Ата-аналар балалары Scratch-та жоба жасасын десе, алдымен өздері қарапайым бағдарламаны құруды байқап көру артық болмас. Дайын бағдарламалар мысалдарын жүктеп, сол арқылы олардың қалай жұмыс жасайтынын түсіндіру жақсы болар еді. Кейін, бала белгілі уақытта бейімделіп, өзі бағдарламалар жасайтын болады. Егерде сіз оны қызықтыра алсаңыз, әрине.

Scratch бағдарламасынан бөлек, Lightbot (http://lightbot.com) деп аталатын бағдарламалау негіздерін үйрететін ойын бар. Сондықтан Scratch-ты қолдануды бастамастан бұрын, балаларға осы ойынды ойнатып, барлық деңгейлерін өту ұсынылады.

Scratch – бағдарламаларды құруға арналған қызықты орта болып шықты. Scratch балаларға бастапқы бағдарламалау дағдыларын әдеттендіріп ғана қоймай, оны қызықты, қолайлы және ойын формасында ұйымдастырады.

Әрине, бұл супер әлуетті бағдарламалау ортасы емес, Scratch-тың икемділігін төмендететін, ерекшеліктерімен шартталған белгілі шектері бар. Бірақ бастапқы кезеңде бұл балалар үшін мінсіз орта. Scratch-ты игергеннен кейін балаларға жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдерін үйрену оңайырақ соғады. Scratch бағдарламалауды кіші және орта мектеп жасындағы балаларға қолжетімді және қызықты етеді. 

2.3 SCRATCH бағдарламасы: «Өз ойынының сценариі»

• Speaking- Айтылым ; «Жариялау әдісі»

Берілген тірек сөздерді 3 тілде аудару, қолдану аймағын жариялау

1. Scratch-сызба- рисовать
2. Sprite- кейіпкер-персонаж
3. Stage- сахна-сцена
4. Script – Сценарий – Сценарий
5. Interface – интерфейс-ішкі беті 

• Тыңдалым – Listening

Жаңа сабақ бойынша видео көрсетіледі. Scratch –  визуалды бағдарламасы туралы видео. 

• Writing– жазылым
• Scratch бағдарламасының интерфейсі
• Фламастер түстері бойынша топқа бөлініп жұмыс жасайды
• 1 топта 4 оқушы болады 1 бақылаушы, 3 оқушы 3 тілде жазады      

ІІІ. ҚОРЫТЫНДЫ

Scratch-та ойын жасау кезінде формальды бағдарламалау тілдерінде бағдарламалар мәтіндерін жазу қажет емес, өйткені мұнда деректер мен басқару құрылымдарын бейнелеу үшін барлық қажетті графикалық құралдар берілген.

Жобаны іске асырудың ең қиын кезеңдерінің бірі-қозғалыс және кейіпкерлерді басқару скриптерімен жұмыс істеу кезеңі, сондай-ақ сценарийді таңдау. Қолданыстағы кітапханалардан суреттер мен дыбыстардың үлгілерін пайдалану, өз файлдарын жасау, сақтау, ашу, жасау сияқты жобалар файлдарымен операцияларды орындау маған файлдық жүйемен және стандартты қосымшалармен жұмысты тез меңгеруге мүмкіндік берді.

Жоғарыда аталғандарды негізге ала отырып, Scratch ортасында осы ойынды құру бағдарламалауға деген қызығушылығымды арттырады, сондай-ақ оқушыларды заманауи технологияларды зерттеуге тартады және табиғатқа деген сүйіспеншілік пен қамқорлық тәрбиелейді деп есептеймін. Болашақта  Scratch ойын әзірлеу бағдарламаларынан бірнеше тапсырмаларды орындауды жоспарлаймын.

Технология дамыған заманда әр оқушы бағдарлама жұмыстарын үйренсе, білімімізді арттырсақ,  ұстаздарымыздың үлкен жетістігі екеніне сенім білдіремін!