Разработка компьютерной игры тетрис на Delphi

Научно-технический прогресс, набравший к концу ХХ в. головокружительную скорость, послужил причиной появления такого чуда современности как компьютер и компьютерные технологии.

Современные дети с малых лет умеют пользоваться компьютером. И первый вид деятельности, который они осваивают – игра, развивающая логику и мышление, тренирующая память и направленная на использование потенциала детей. Когда-то на смену настольным играм пришли приставки. Сейчас их вытеснили компьютерные игры. Они покоряют сердца людей любого возраста, сближают и знакомят молодежь всего мира.

С совершенствованием компьютеров совершенствовались и игры, привлекая все больше и больше людей. На сегодняшний день компьютерная техника достигла такого уровня развития, что позволяет программистам разрабатывать очень реалистичные игры с хорошим графическим и звуковым оформлением.

Актуальность компьютерных игр исключительно высока, так как компьютерные игры способствуют активизации поисковой функции мозга, развивают интерес к новым открытиям и постижению неизведанных тайн и просторов, придают мышлению динамичность, повышают скорость реакции человека на изменение внешних обстоятельств.

Данное пособие разработано в помощь студентами и преподавателями при разработке игры тетрис на Delphi, на уроках информатики. Данное пособие содержит методической рекомендацией по разработке компьютерной игры тетрис на Delphi в образовательном процессе, а так же проектирование компьютерной игры.

Теоретические основы компьютерных игр в образовательном процессе

Классификация компьютерных игр

На сегодняшний день наиболее известной и использующейся является классификация компьютерных игр по жанрам.

Жанр – это совокупность произведений, объединяемых: общим кругом тем или предметов изображения; авторским отношением к предмету, лицу или явлению: карикатура, шарж; способом понимания и истолкования: аллегория, фантастика.

Выделяют игры от первого и от третьего лица, в них выделяются разнообразные 3D Action, RPG, Shooter и их сочетания. Симуляторы так же имеют множество подвидов: авто, авиа, космические, политические, экономические. Не менее разнообразны варианты стратегических, логических игр. Для жанра Adventure характерно наличие персонажа, объединение логики и сюжета. Жанры Arcade и Fighting включают игры разнообразные по внешнему виду и сюжету, но направленные на проявление реакции, скорости, внимания игрока.[4]

Жанровая классификация не является психологической, т.к. не позволяет с необходимой точностью объяснять, описывать и предсказывать психологические явления, связанные с отдельным жанром игры.

Другая классификация, которая оказывается гораздо более полезной для психологов, основана на основных видах деятельности, которые симулируются игрой. Сюда входят:

Ролевые игры, для которых характерно исполнение роли определенного персонажа за счет личных качеств самого игрока. Имитируют актерскую деятельность.
Управленческие игры – стратегии и т.п. Имитируют деятельность менеджера, управленца.
Симуляторы – игры, имитирующие управление техническими средствами.
Не ролевые игры с видом от первого лица – типичные игры стрелялки, по сути имитации деятельности ближе к симуляторам.
Логические, азартные игры, головоломки. Отражают мыслительную деятельность, но не имитируют её.
Игры на быстроту реакции. Так же как логические игры, отражают деятельность без имитации.

Другие игры, которые несомненно есть и имитируют разнообразные виды деятельности человека.

Кроме того, что подобная классификация вынужденно остаётся постоянно открытой, она подвержена той же ошибке, что и предыдущая. В её основе стоят элементы игры. Психологичность такой классификации заключается в обращении к психологической категории – деятельности, что позволяет расширить возможности этой классификации для описательной и объяснительной целей.

Первая отечественная классификация компьютерных игр была предложена Шмелевым А.Г. (Шмелев А.Г. Мир поправимых ошибок. Вычислительная техника и ее применение. Компьютерные игры. –1988, №3 27).

Согласно его классификации выделяется 7 классов игр.

Игры, стимулирующие преимущественно формальнологическое, комбинаторное мышление.
Азартные игры, которые в противовес логическим требуют от игрока интуитивного, иррационального мышления. К нему относятся «компьютерный» покер, игры с тотализатором.
Спортивные игы, которые апеллируют к ловкости и проворству игрока, сенсомоторной координации, концентрации внимания. Сюда же можно было бы отнести игры, которые автор назвал «конвейерными». Эти игры требуют ловкости и сенсомоторной координации.
Военные игры и игры-единоборства. Эти игры содержат, как правило, реалистичные картины разрушений, а также элементы жестокого единоборства или насилия. Автор отмечает, что такие игры противопоказаны для лиц с неустойчивой психикой. В то же время при правильном использовании военных игр они могут способствовать развитию эмоциональной устойчивости к неудачам, настойчивости в реализации собственных целей, а также служить в качестве социально приемлемого инструмента разрядки агрессивных импульсов.
Игры типа преследование-избегание. Их объединяет включенность в игровой процесс интуитивного компонента мышления и эмоционально-чувственного восприятия; игры служат эмоциональной разрядке, которая лишена агрессивности (как в военных играх) и сравнима с ощущением ребенка после игры в обычные «Прядки» или «Догонялки».
Авантюрные игры (игры-приключения, или «Аркады») являются неоднородным классом с психологической точки зрения. Здесь выполняется подкласс игр типа «зрительный лабиринт», где игрок видит все игровое поле и игры типа «диарамный лабиринт», где зрительное поле сужено до размеров реального. «Зрительный лабиринт» требует от игрока преимущественно наглядно-действенного мышления, локомоторных навыков; «диорамный лабиринт», напротив, абстрактного моделирования недостающих элементов зрительного поля, которое протекает с постоянным включением оперативной памяти.
Игры-тренажеры трудно описать с точки зрения какого-либо доминирующего психического свойства, которое необходимо включено в игровой процесс. Эти свойства прямо зависят от структуры профессиональной деятельности или конкретного профессионального навыка, который развивает игра. Сюда же можно отнести игры управленческо-экономического плана.

Данная классификация не лишена тех же недостатков, что и предыдущая. Постоянно растущие возможности компьютеров позволяют создавать игры комбинированного типа, сочетающие в себе несколько жанров и видов деятельности. Современные трёхмерные игры часто содержат элементы игры-тренажера, авантюрной игры, азартной игры и охватывают множество аспектов психической и моторной деятельности человека.[6]

Современные исследования компьютерных игр связаны не только и не столько с ведущей деятельностью в них, сколько с влиянием, которые эти игры оказывают на игрока. Исследуются изменения эмоциональных, когнитивных и поведенческих особенностей игроков, феномен зависимости от компьютерных игр, влияние на развитие детей и др.

Анализ особенностей современных компьютерных игр приводит нас к двум перпендикулярным осям, позволяющим классифицировать игры.

1. Наличие – отсутствие персонажа игры. Игры, в которых присутствует персонаж, очень разнообразны: это весь набор игр типа 3D-action, ролевые игры, некоторые стратегические игры и т.д. Типичными играми без персонажа являются логические игры: «Сапёр», «Zuma», многие гоночные симуляторы не имеют конкретного персонажа (игроку предоставляется машина, но не персонаж), многие стратегические игры также не имеют персонажа – в них игрок играет как бы сам за себя, принимая собственные решения.

2. Наличие - отсутствие морального выбора. Наиболее типичные игры, в которых присутствует моральный выбор – это RPG (Fallout, Oblivion, The Witcher и т.д.). Кроме того, моральный выбор часто присутствует в стратегических играх и играх типа Adventure и Quest. Игры в которых отсутствует моральный выбор отличаются линейностью сюжета (большинство 3D-Action, гоночные симуляторы) или его отсутствием (логические игры, головоломки).

Графически, эти две оси можно изобразить следующим образом.

Опишем подробнее выделенные типы.

Тип 1. Игроку либо предоставляется персонаж с его особенностями (как в игре The Witcher), либо игрок сам конструирует и выбирает себе персонажа (вплоть до внешности, как в игре Oblivion). Игры этого типа всегда содержат сюжет, дающий игроку относительную свободу действий, которая реализуется за счет последовательных моральных либо нравственных выборов. Сделанные выборы влияют на процесс и результат игры. К этому типу относятся такие игры, как Oblivion, Fallout, GTA, The Witcher, Fable, Assassin's Creed. Пусть фанаты эпических ролевых игр не удивляются, что в один ряд с корифеями RPG поставлена игра GTA, ведь данная классификация не жанровая, а психологическая.

По перечисленным играм нетрудно догадаться, что этот тип вызывает наибольшее привыкание, т.к., происходит сильнейшая идентификация с персонажем, усиливаемая переживанием за его судьбу, зависящую от морального выбора, сделанного игроком. Система развития способностей персонажа, которая чаще всего присутствует в играх первого типа, позволяет проецировать на него личные качества игрока и развивать персонажа по своему образу и подобию, либо противоположно себе. В связи с этим происходит слияние личности игрока и персонажа игры, а действия в игре воспринимаются как личные. Слияние игрового персонажа и личности игрока приводит к ощущению реальности игрового процесса и желанию как можно более полно реализовать свои возможности в игре. Естественно, это желание приводит к многочасовым и даже многодневным игровым сеансам.

В связи с наличием и масштабностью внутри игрового мира, данный тип игр выступает своеобразным способом ухода от реального мира. Причем причины этого ухода могут быть совершено разные: желание отдохнуть и расслабиться, компенсировать неудачи в реальной жизни, желание достичь успеха в виртуальной реальности. В любом случае, игроку важна не столько реальность происходящего, сколько конечное ощущение от результата своих действий.

Ещё одним следствием масштабности игр первого типа является желание игрока как можно подробнее исследовать игру, понять её законы и закономерности. Таким образом, игры первого типа позволяют реализовать естественную познавательную потребность.

Многие (но не все) игры первого типа больше похожи на интерактивные анимированные книги с возможностью управления главным героем, что, без сомнения, делает их привлекательными для интеллектуальной, читающей аудитории. В этом контексте, привыкание и пристрастие к играм подобного рода равносильно привыканию и пристрастию к чтению книг и не несет вреда. Более того, многие игры первого типа несут значительный культурный пласт, обычно связанный со средневековьем, иногда отражающий реальность либо переносящий в будущее, что может положительно сказаться на развитии фантазии, мышления и даже повысить знания в некоторых областях. Общение с интерактивными персонажами в играх этого типа, несмотря на ограниченность, часто представляет собой шаблоны поведения разного типа с последствиями, которые выступают обратной связью и могут служить своеобразно тренировкой реальных действий.

Тип 2. Игроку предоставляется персонаж, обычно уже наделенный какими-либо характеристиками. Сюжет игр этого типа линейный, а его возможные разветвления зависят скорее не от морального выбора, а от игрового успеха или случайности. К подобным играм можно отнести большинство классических 3D-Action, начиная от DOOM и заканчивая Left 4 Dead. Многим известна игра Serious Sam, которая является одним из самых ярких представителей второго типа игр. Некоторые игры второго типа имеют кооперативный режим игры, к примеру, Counter Strike, Quake, Unreal и т.д. Несмотря на возможность играть в команде, эти игры остаются «однозадачными», сюжет отличается последовательностью и линейностью.

Второй тип игр не вызывает такого сильного привыкания, как первый и имеет другие механизмы воздействия на психику. Эти игры вызывают разрядку эмоций, могут вызвать как гнев, так и радость. Прохождение сюжетной линии игры часто зависит от сенсомоторной, слуховой и зрительной реакции игрока.[5]

Анализируя особенности игр второго типа, можно утверждать, что они являются своеобразными катализаторами эмоций, т.е. буквально являются инструментом управления эмоциональным состоянием с обратной связью и элементами случайности (неожиданности).

Именно эти эффекты вызывают привыкание к подобному жанру игр. Более того, привыкание к одной игре этого типа равносильно овладению методом стимуляции и контроля своих эмоций.

Причины, по которым выбор осуществляется в пользу игр второго типа, не слишком разнообразны: проверить свою реакцию в командной игре (для игр с кооперативным режимом), эмоциональная разрядка (пострелять монстров), пройти сюжет (достичь успеха).

В отличие от первого типа игр, который воздействует на личность, второй больше воздействует на эмоциональную сферу, причем на её примитивную составляющую, которая включает базовые эмоции (удовольствие/неудовольствие, гнев, радость, страх и т.д.).

Тип 3. В этих играх нет персонажа и морального выбора, отсутствует сюжет. Большинство этих игр – головоломки (Bejeweled), логические (Сапёр, Шахматы), азартные игры (карточные игры, кости, рулетка), игры на реакцию (Zuma, Pinball). К играм на реакцию относятся и двумерные игры типа SuperMario, PacMan и др.

Эти компьютерные игры не вызывают стойкого привыкания и не имеют негативных последствий для психики. За счет сильнейшей иллюзии контроля, эти игры способны вызвать временное пристрастие.[8]

Часто, игры третьего типа содержат интеллектуальные задания, от решения которых игрок получает удовольствие. В других случаях, игрок понимает, что контролирует процесс игры, но факторы случайности или искусственный интеллект игры вызывают желание самоутвердиться в этом контроле.

Желание пройти игру до конца, преодолев все факторы или улучшить свои предыдущие результаты, приводит к назойливому желанию играть в игры третьего типа, которое пропадает после полного прохождения всех уровней или достижения максимума своих возможностей.

Третий тип игр воздействует (развивает) когнитивные способности игрока (внимательность, сосредоточенность, интеллект, реакцию)

Тип 4. Эти игры являются разнообразными имитаторами процессов управления. Персонажа в них нет, т.к. управляет процессом сам игрок-человек, но моральный выбор принимать приходится, причем этот выбор часто оказывается сложным не только морально, но и интеллектуально. Кроме того, этот выбор нужно осуществлять достаточно быстро, чтобы успеть среагировать на множественные меняющиеся обстоятельства игрового процесса.

Большинство игр четвертого типа – стратегии.

Отличительной особенностью игр четвертого типа является невидимая и сложная система внутриигровых факторов (экономика, политика, менеджмент, стратегия и тактика). В начале игры эта система является своеобразным «черным ящиком» - игрок осознаёт свои действия и видит последствия, но не знает причин, почему это произошло. Выяснению этих причин игрок посвящает достаточно длительное время. После того, как изучена необходимая часть «черного ящика», игрок может приступать к накоплению игровых ресурсов, с целью победить виртуального противника либо достичь успеха в игровом процессе.

Игры четвертого типа требуют значительных интеллектуальных усилий, часто масштабного стратегического мышления, умения быстро обдумывать и принимать решения. Тренировка этих способностей является положительной стороной увлеченности играми четвертого типа.

Привыкание к играм данного типа связано с нереализованной потребностью доминировать или управлять. В связи с этим, игры четвертого типа являются компенсаторным полем для нереализованных властных желаний индивида.

Существующие жанровые классификации компьютерных игр не являются психологическими и не позволяют сделать адекватных психологических выводов, т.к. основаны исключительно на формальных параметрах компьютерных игр. Классификация А.Г. Шмелева так же имеет некоторые недостатки: она индуктивна по своей сути и не позволяет чётко классифицировать современные игры, которые включают множество жанровых элементов. Несмотря на это, она является психологической и позволяет судить о ведущих когнитивных процессах, задействованных в различных играх.

На основе анализа наиболее общих признаков компьютерных игр и особенностей взаимодействия индивида с игровым миром, нами предложена двумерная классификация, основанная на признаках наличия персонажа в игре и наличия морального выбора. Несмотря на сравнительное малое число типов игр (всего четыре), данная классификация позволяет достаточно четко разграничить компьютерные игры как по жанровым особенностям, так и по когнитивным процессам задействованным в игре. Наиболее ценной особенностью нашей классификации является возможность объяснить причину возникновения игровой зависимости и спрогнозировать её возникновение, опираясь на тип игры.[5]

Роль компьютерных игр в обучении учащихся основной школы по всем предметам

На сегодняшний день компьютер, а с ним и компьютерные игры, достаточно прочно вошли в жизнь современного ребенка. Хотим мы того, или нет, но это – свершившийся факт. Тем не менее, споры вокруг детских компьютерных игр не утихают уже много лет. Сторонники говорят о развивающих качествах игр, противники – о вреде для психики, об «игромании», и каждый из них по-своему прав. Разрешение этого спора кроется в афоризме древнего лекаря Парацельса: «Все есть лекарство, и все есть яд. Только доза делает вещество ядом или лекарством». Там, где дело касается компьютерных игр, все зависит от выбора игры и от места, которое игра занимает в жизни человека. Один-два часа за экраном компьютера, проведенные с пользой, ни в коей мере не сделают из ребенка психически неуравновешенного «игромана». [4]

Без сомнения, злоупотребление игровой реальностью (как и любое другое злоупотребление) несет с собой множество опасностей, начиная от ухудшения успеваемости в результате потери интереса к внешнему миру, и заканчивая самой настоящей зависимостью от игры. Однако причины этих печальных фактов кроются гораздо глубже, чем простое и вполне естественное увлечение компьютером. Если говорить кратко, дело не в том, что человек из-за сидения за компьютером становится неполноценным, а скорее в том, что человек, страдающий какими-либо психологическими проблемами стремится сбежать от них в виртуальный мир. Поэтому, пытаясь полностью оградить своего ребенка от влияния компьютерных игр, родители забывают о том, что необходимо в первую очередь решать проблемы связанные с реальной жизнью.

При этом озабоченные родители попросту лишают своего ребенка множества возможностей, которые дают ему компьютерные игры. А ведь вред и польза во многом зависят от выбора правильной игры, подходящей именно вашему ребенку. Конечно, жестокие или пугающие игры с участием монстров, или циничные, грубые игры, которыми сегодня забиты прилавки многих магазинов, окажут на маленького человека исключительно вредное влияние. Но необходимо помнить, что помимо взрослых «стрелялок» существует масса разновидностей компьютерных игр, созданных специально для детей, с участием педагогов и психологов. Цель таких программ – обучение и воспитание ребенка в процессе игры, развитие внимательности, реакции, познавательной активности и логического мышления, а в целом – даже подготовка к жизни, где ребенку со временем придется учиться самостоятельно принимать решение в каждой новой для него ситуации – прямо как в игре. [2]

Многолетние опыты, проведенные учеными, доказывают, что обучающие компьютерные игры ускоряют темпы развития ребенка, способствуют повышению его познавательной активности, поощряют умение логически рассуждать и нестандартно подходить к решению различных задач. Кроме того, составленные специально для детей определенного возраста, игры помогают ребенку в учебе, в развитии определенных необходимых ему навыков. Не стоит забывать и о том, что, активно пользуясь клавиатурой компьютера, ребенок развивает мелкую моторику руки, что положительно влияет на развитие речи. Внимательность и скорость реакции тоже обязательно пригодятся в жизни маленького человека.

Но если вопрос о вреде и пользе компьютерных игр решен, остается еще более сложный – как подобрать «правильную» игру. Здесь родителям необходимо помнить о том, что помимо образовательных функций компьютерные игры несут еще и воспитательную нагрузку. Как и любая игра, они способны повлиять на мировоззрение и систему ценностей человека, особенно когда речь идет не о сложившейся личности взрослого человека, а о маленьком ребенке, который буквально «впитывает» все новое и усваивает каждый свой опыт – как положительный, так и отрицательный. Здесь перед родителями стоит серьезная задача: необходимо, чтобы воспитательная роль игры положительно сказалась на мировосприятии и системе ценностей ребенка. Поэтому подбор игры имеет решающее значение. [7]

Не стоит забывать, что герой «игрушки» может стать примером для подражания, а ценности, которые диктуют правила игры, могут оказаться приоритетами и в реальной жизни. То есть, если ребенок играет за накачанного супергероя, который убивает более слабых персонажей направо и налево с целью заработать как можно больше денег (или каких-то других материальных или нематериальных объектов) не стоит удивляться, если в скором времени родители с ужасом осознают, что богатство и физическая сила стали для ребенка главным показателем «крутости». Однако и из этого печального примера можно сделать положительные выводы. Ведь если герой игры, напротив, зарабатывает очки при помощи собственных знаний, взаимовыручки и умения дружить, все эти качества автоматически станут важными и для маленького игрока. Следовательно, выбирая компьютерную игру, мы можем сами влиять на мировоззрение своих детей, постоянно держать процесс воспитания в своих родительских руках, даже если подросший ребенок активно противится открытому влиянию.[2]

Компьютерная игра для ребенка почти всегда удовольствие, он играет с увлечением и воспринимает игру как отдых. Именно этот факт делает компьютерные игры абсолютно незаметным наставником, воспитывающим и образовывающим ребенка «исподволь», без лишних нравоучений не вызывая протеста или скуки. А значит, навыки и взгляды, которые возникли благодаря игре, останутся в активной памяти ребенка надолго. Чем и стоит воспользоваться родителям!

Компьютерные игры влияют на деятельность головного мозга как положительно, так и негативно. Если не злоупотреблять этим увлечением, которое может перерасти в зависимость, то вполне возможно стать умнее. К такому выводу пришли американские и канадские ученые. В частности, что популярная компьютерная игра «Тетрис» ведет к увеличению толщины коры головного мозга и рост эффективности его работы.

Авторы исследования провели серию экспериментов с группой из 26 девочек-подростков в возрасте 12-15 лет. В течение трех месяцев 15 из них играли по полчаса в день в «Тетрис», а 11 других вошли в контрольную группу. До и после эксперимента все девушки прошли структурную и функциональную магнитно-резонансную томографию (МРТ). Структурная МРТ использовалась для оценки толщины коры мозга, а функциональная - для оценки его производительности.[2]

Анализ полученных данных показал, что у девочек, которые играли в «Тетрис», выросла производительность мозга, а также увеличилась толщина коры в некоторых районах мозга.

Функциональная томография показала, что производительность работы мозга выросла главным образом в правой и теменной долях. Эти области связаны с рациональным мышлением и языком.

Исследователи надеются продолжить исследования и выяснить, как компьютерные игры влияют на другие качества мозга, такие как память, скорость переработки информации, пространственное воображение.

Роль компьютерных игр в обучении информатике

Мнения многих учителей и ученых об использовании компьютерных игр на уроках противоречивы. Одни считают, что применение компьютерных игр в учебном процессе нежелательно, аргументируя это отрицательными последствиями их использования. Другие, напротив, предлагают чаще обращаться к компьютерным играм на уроке, переоценивая их возможности. Но даже самая хорошая компьютерная игра при неудачном применении в процессе обучения может принести вред. Поэтому у учителя, использующего компьютерные игры, возникает множество проблем.

Исходными вопросами в теории использования компьютерных игр в педагогике являются их определения и классификации. Существуют различные подходы к их решению. Это можно объяснить многофункциональностью игр.[1]

Под игрой понимается такой вид деятельности, который характеризуется взаимодействием игроков, действия которых ограничены правилами и направлены на достижение цели.

Под игроком понимается человек или группа людей. Особенностью компьютерных игр является то, что в качестве одного из игроков выступает компьютер.

Правило – предписание, устанавливающее порядок действий играющих.

Цель в обучающей игре носит двойственный смысл:

1) игровая цель – получение вознаграждения;

2) учебная цель - приобретение знаний, умений и навыков посредством деятельности по заданным правилам.

Среди всех компьютерных игр выделим, прежде всего, игры обучающего характера. В них необходимо выделить обучающий и игровой компоненты. Одним из этих компонентов может преобладать. Если преобладает обучающий компонент, то игра предоставляет широкие возможности, связанные с воспроизведением знаний, умений и навыков, их применением, обработкой. В случае преобладания игрового компонента игра может использоваться в качестве средства для наглядности и повышения мотивации к обучению.

По степени обучающего воздействия на ученика игры могут быть разделены на следующие виды:

1. Тренирующие игры : закрепляющие и контролирующие, способствующие отработке имеющихся навыков.

2. Обучающие игры: помогающие ученику приобрести новые знания, умения и навыки.

3. Развивающие игры: способствующие выявлению и развитию наиболее важных способностей и навыков.

4. Комбинированные игры.

Обращение к классификации игр не случайно. При работе с конкретной игрой важно знать ее вид. Так как это поможет определить место игры на уроке. В традиционном уроке выделяют следующие этапы:

1)актуализация знаний; 2)ознакомление с новым материалом;

3)закрепление учебного материала; 4)контроль и учет знаний. В зависимости от того, к какому виду относится игра можно определить, на каком из этапов урока эффективнее ее

Основную роль любой компьютерной игры составляет логическая структура, в которой выделяют три уровня – оперативный, тактический и стратегический.[2]

Под оперативным уровнем понимают совокупность действий внутри программы между двумя последовательными действиями играющего. Результатом действия оперативного уровня является отображение всех перемещений и изменений на экране дисплея.

Тактический уровень определяется как совокупность игровых действий, ведущих к достижению какой-либо локальной цели. В результате действия тактического плана играющий достигает улучшения (или ухудшения) положения в игре.

Стратегический уровень предполагает планирование всей игры, которая должна строиться так, чтобы достичь цели и добиться выигрыша.

Для определения оценки возможности включения в урок тех или иных методов, форм, приемов обучения строится вербально дидактическую модель урока. В структуре урока рекомендуется выделять три основные модели: модель знаний, модель обучаемого и модель управления. Эти модели соответствуют фундаментальным дидактическим вопросам, чему, кого и как учить, возникающим в процессе любого обучения.

Модель знаний (чему учить) определяет дидактические цели обучения. От этой модели зависит выбор дидактических методов и приемов обучения, обеспечивающих достижение заданной цели.
Модель обучаемого (кого учить) определяет объект обучения. От этой модели зависит выбор дидактических приемов, позволяющих добиться индивидуализации обучения, учета психологических особенностей каждого ученика.
Модель управления (как учить) определяет дидактические методы и средства, которые позволяют осуществить передачу, закрепление и контроль знаний учащихся.

Основной задачей исследования моделей знаний является оценка достаточности объема, глубины, точности подаваемого учебного материала и изучение вопросов о соотношении нормы и оценок, предлагаемых в игре, и тех, которые ставит педагог.

Приведем основные этапы исследования моделей знаний

1. На каком этапе в общей системе обучения применяется игра?

Актуализация знаний; ознакомление с новым материалом; закрепление нового учебного материала; контроль и учет знаний.

2.Каковы учебные цели, лежащие в основе игры?

Приобретение навыков решения простых задач; отработка моторных навыков; формирование умений и навыков анализа проблемных ситуаций и принятие решения; выработка умений строить последовательность логически правильных действий; формирование системы понятий, направленных на усвоение теоретического материала;

3.Удовлетворяет ли учебный материал, содержащийся в игре, требованиям научности содержания, адекватности материала ранее приобретенных знаниям, умениям, навыкам, наглядности учебного материала.

4.Отвечает ли игра требуемой степени усвоения знаний?

5.Устраивает ли педагога норма оценок, предлагаемая игрой?

Описание игры Тетрис

Игра тетрис - одна из самых известных и популярных игр всех времен. Оригинальная версия игры была создана советским программистом Алексеем Пажитновым еще в далеком 1985 году. После чего появились десятки разновидностей программы.

Вы можете играть в тетрис на работе, чтобы отвлечься от дел или играть в тетрис дома, когда вам будет скучно, в любом случае игра тетрис - одна из самых любимых всеми простых компьютерных игр. Здесь все соответствует классическим стандартам, падающие фигурки, которые нужно соединять так, чтобы они исчезали. Правила объяснять и не нужно, а фигурки управляются с клавиатуры.

На первый взгляд все достаточно просто: уровень "живет" на экране, пока не заполнится, заполненный уровень исчезает. Но всякому, кто хоть раз пытался играть в Тетрис известно, что игра неравновесна. То есть невозможно - по крайней мере практически - достичь динамического равновесия между появлением новых фигурок и исчезновением старых.

Структуралистам давно известен так называемый парадокс Леви -Стросса. Состоит он в следующем: даны две серии - означающая и означаемая. Первая из них избыточна, вторая недостаточна. Из-за наличия избытка и недостатка серии соотносятся и отсылают друг к другу, оставаясь при этом в постоянном неравновесии и несовпадении. Эта неравновесность и является источником всякой динамики. Означающая серия - пустые места, которые должны быть заполнены выступами тех или иных фигурок. Означаемая - сами падающие сверху фигурки. Этих последних в классической модификации Тетриса всего пять. Ясно, что число возможных разновидностей "пустот" или, иначе говоря, "форм" (т. е. "означающих") может быть существенно большим. "То, что в избытке в означающей серии, - это буквально пустая клетка, постоянно перемещающееся место без пассажира", - писал Жиль Делез по этому поводу в 1969 году. Тетрис же изобрели, как мы знаем, позднее. Еще позднее появились его модификации с перемещающимися, путающими все карты слоями. Но именно здесь лежит глубинная причина неравновесности игры, известной бессмысленности попыток любого упорядочивания вообще. Заметим также, что на самом деле, парадокс Леви - Стросса относится, в сущности, к проблеме взаимоотношения языка и реальности. [9]

Проектирование компьютерных игр

Математическая модель игры тетрис

Формализация.

I, j: integer;

Razx (кол-во клеток по горизонтали),

razy (кол-во клеток по вертикали),

razmer (размер клетки в пикселах),

figy (положение фигуры по верт.),

figx (положение фигуры по гор.),

scorost (время движения между ходами),

leftpust (пустые клетки слева),

rightpust (пустые клетки справа): integer;

lef (нажата кнопка влево),

prav (нажата кнопка вправо),

vver (нажата кнопка вверх): boolean;

Алгоритм.

Блок – схема.

нет да

да нет

Нет да

да нет

Текст программы на языке Delphi.

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, Menus, ExtCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Image1: TImage;

MainMenu1: TMainMenu;

N1: TMenuItem;

N2: TMenuItem;

N0001: TMenuItem;

N3: TMenuItem;

N4: TMenuItem;

Timer1: TTimer;

N5: TMenuItem;

N6: TMenuItem;

N7: TMenuItem;

N8: TMenuItem;

N9: TMenuItem;

N10: TMenuItem;

N11: TMenuItem;

N12: TMenuItem;

N13: TMenuItem;

N14: TMenuItem;

N15: TMenuItem;

N16: TMenuItem;

left1: TMenuItem;

procedure N1Click(Sender: TObject);

procedure N2Click(Sender: TObject);

procedure FormActivate(Sender: TObject);

procedure N3Click(Sender: TObject);

procedure Timer1Timer(Sender: TObject);

procedure N4Click(Sender: TObject);

procedure FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;

Shift: TShiftState);

procedure N5Click(Sender: TObject);

procedure N6Click(Sender: TObject);

procedure N7Click(Sender: TObject);

procedure N8Click(Sender: TObject);

procedure N9Click(Sender: TObject);

procedure N10Click(Sender: TObject);

procedure N12Click(Sender: TObject);

procedure N14Click(Sender: TObject);

procedure N15Click(Sender: TObject);

procedure N16Click(Sender: TObject);

procedure left1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

mass:array [1..100,1..100] of integer; //доска

figura:array [1..4,1..4] of integer; // фигуры

razx //кол-во клеток по горизонтали

,razy //кол-во клеток по вертикали

,razmer //размер клетки в пикселах

,figy //положение фигуры по верт.

,figx //положение фигуры по гор.

,scorost //время движения между ходами

,leftpust //пустые клетки слева

,rightpust //пустые клетки справа

:integer;

lef, //нажата кнопка влево

prav, //нажата кнопка вправо

vver //нажата кнопка вверх

,leri

:boolean;

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

uses Unit2;

{$R *.dfm}

procedure TForm1.N1Click(Sender: TObject);

var i,j:integer;

begin

lef:=false;

prav:=false;

vver:=false;

scorost:=300;

timer1.Interval:=scorost;

razx:=OKBottomDlg.SpinEdit1.Value;

razy:=OKBottomDlg.SpinEdit2.Value;

razmer:=OKBottomDlg.SpinEdit3.Value;

figy:=1;

randomize;

figx:=trunc(razx/2);

for i:=1 to razx do

begin

for j:=1 to razy do

begin

mass[i][j]:=0;

end;

mass[i][razy]:=1;

end;

procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);

var i,j:integer;

begin

for i:=3 to razx do

begin

for j:=1 to razy do

begin

if mass[i][j]=1 then image1.Canvas.Brush.Color:=clblue;

image1.Canvas.Rectangle(i*razmer,j*razmer,(i+1)*razmer,(j+1)*razmer);

image1.Canvas.Brush.Color:=clblack;

end;

procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject);

begin

//обнуление массивов

N1Click(Sender);

//создать фигуру

n6click(sender);

end;

procedure TForm1.N3Click(Sender: TObject);

var i,j,a,e:integer;

begin

//один шаг

//рисует доску

n2click(sender);

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

image1.Canvas.Brush.Color:=clblack;

if figura[i][j]=1 then

begin

if mass[figx+i][figy+j]=0 then

begin

image1.Canvas.Brush.Color:=clRed;

image1.Canvas.Rectangle(razmer*(figx+i),razmer*(figy+j),razmer*(figx+i+1),razmer*(figy+j+1));

end else begin

figy:=figy-1;

for a:=1 to 4 do

begin

for e:=1 to 4 do

begin

if figura[a][e]=1 then mass[figx+a][figy+e]:=1;

end;

//фигуру наверх

if figy=2 then

begin

showmessage('игра закончена');

end;

figy:=1;

figx:=trunc(razx/2);

timer1.Interval:=scorost;

//разрушение

n5click(sender);

//новая фиг.

N6Click(Sender);

n8click(sender);

n10click(sender);

end;

image1.Canvas.Brush.Color:=clblack;

image1.Canvas.Pen.Color:=clblack;

figy:=figy+1;

end;

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);

var r:TRect;

i,j:integer;

begin

if lef then

begin

figx:=figx-1;

left1Click(Sender);

if leri then figx:=figx+1;

if figx<2-leftpust then figx:=2-leftpust;

end;

if prav then

begin

figx:=figx+1;

left1Click(Sender);

if leri then figx:=figx-1;

if figx>razx-4+rightpust then figx:=razx-4+rightpust;

end;

if vver then

begin

i:=leftpust;

j:=rightpust;

n7click(sender);

n8click(sender);

N10Click(Sender);

if figx>razx-4 then figx:=figx+rightpust-j;

if figx<4 then figx:=figx-leftpust+i;

end;

lef:=false;

prav:=false;

vver:=false;

N3Click(Sender);

r:= Rect(razmer*3,razmer,razmer*(razx+1),razmer*razy);

form1.Canvas.CopyRect(r,image1.Canvas,r);

end;

procedure TForm1.N4Click(Sender: TObject);

begin

if timer1.Enabled=false then timer1.Enabled:=true

else timer1.Enabled:=false;

end;

procedure TForm1.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;

Shift: TShiftState);

begin

// showmessage(IntToStr(key));

if key=80 then N4Click(Sender);

if key=37 then lef:=true;

if key=39 then prav:=true;

if key=38 then vver:=true;

if key=40 then timer1.Interval:=10;

end;

procedure TForm1.N5Click(Sender: TObject);

var i,j,a,e,w:integer;

s:boolean;

begin

for j:=1 to razy do

begin

s:=true;

for i:=3 to razx do

begin

if mass[i][razy-j]=0 then s:=false;

end;

if s then

begin

w:=razy-j;

for a:=1 to razx do

begin

for e:=1 to w-1 do

begin

mass[a][w+1-e]:=mass[a][w-e];

end;

n2click(sender);

end;

procedure TForm1.N6Click(Sender: TObject);

var i,j,n:integer;

begin //обнуляем массив

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

figura[i][j]:=0;

end;

n:=trunc(random(5)+1);

if n=1 then

begin //рисуем фигуру 'L'

figura[2][2]:=1;

figura[2][3]:=1;

figura[2][4]:=1;

figura[3][4]:=1;

end;

if n=2 then

begin //рисуем фигуру 'крыша'

figura[3][2]:=1;

figura[2][3]:=1;

figura[3][3]:=1;

figura[4][3]:=1;

end;

if n=3 then

begin //рисуем фигуру '!'

figura[2][1]:=1;

figura[2][2]:=1;

figura[2][3]:=1;

figura[2][4]:=1;

end;

if n=4 then

begin

//рисуем фигуру 'Г'

figura[3][1]:=1;

figura[3][2]:=1;

figura[3][3]:=1;

figura[2][3]:=1;

end;

if n=5 then

begin //рисуем фигуру квадрат

figura[3][2]:=1;

figura[3][3]:=1;

figura[2][2]:=1;

figura[2][3]:=1;

end;

procedure TForm1.N7Click(Sender: TObject);

var tr:array [1..4,1..4] of integer;

i,j:integer;

begin

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

tr[i][j]:=figura[i][j];

end;

figura[1][1]:=tr[4][1];

figura[2][1]:=tr[4][2];

figura[3][1]:=tr[4][3];

figura[4][1]:=tr[4][4];

figura[1][2]:=tr[3][1];

figura[2][2]:=tr[3][2];

figura[3][2]:=tr[3][3];

figura[4][2]:=tr[3][4];

figura[1][3]:=tr[2][1];

figura[2][3]:=tr[2][2];

figura[3][3]:=tr[2][3];

figura[4][3]:=tr[2][4];

figura[1][4]:=tr[1][1];

figura[2][4]:=tr[1][2];

figura[3][4]:=tr[1][3];

figura[4][4]:=tr[1][4];

end;

procedure TForm1.N8Click(Sender: TObject);

var i,j,n:integer;

s:boolean;

begin

n:=0;

s:=true;

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

if figura[i][j]=1 then s:=false;

end;

if s then n:=n+1;

end;

leftpust:=n;

end;

procedure TForm1.N9Click(Sender: TObject);

begin

form1.ClientWidth:=(razx+4)*razmer;

form1.ClientHeight:=(razy+2)*razmer;

showmessage('Начинаем новую игру');

N1Click(Sender);

N4Click(Sender);

timer1.Enabled:=true;

end;

procedure TForm1.N10Click(Sender: TObject);

var i,j,n:integer;

s:boolean;

begin

n:=0;

s:=true;

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

if figura[5-i][j]=1 then s:=false;

end;

if s then n:=n+1;

end;

rightpust:=n;

end;

procedure TForm1.N12Click(Sender: TObject);

begin

timer1.Enabled:=false;

if OKBottomDlg.ShowModal=1 then

begin

razx:=OKBottomDlg.SpinEdit1.Value;

razy:=OKBottomDlg.SpinEdit2.Value;

razmer:=OKBottomDlg.SpinEdit3.Value;

end;

form1.Canvas.Rectangle(0,0,form1.ClientWidth,form1.ClientHeight);

N9click(sender);

end;

procedure TForm1.N14Click(Sender: TObject);

begin

scorost:=500;

n14.Checked:=true;

n15.Checked:=false;

n16.Checked:=false;

end;

procedure TForm1.N15Click(Sender: TObject);

begin

scorost:=300;

n15.Checked:=true;

n14.Checked:=false;

n16.Checked:=false;

end;

procedure TForm1.N16Click(Sender: TObject);

begin

scorost:=170;

n16.Checked:=true;

n14.Checked:=false;

n15.Checked:=false;

end;

procedure TForm1.left1Click(Sender: TObject);

var i,j:integer;

begin

leri:=false;

for i:=1 to 4 do

begin

for j:=1 to 4 do

begin

if figura[i][j]=1 then

begin

if mass[figx+i][figy+j]=1 then leri:=true;

end;

end.

Связь игры тетрис с линией информации

Обработка графической информации.

Почти с момента создания ЭВМ появилась и компьютерная графика, которая сейчас считается неотъемлемой частью мировой технологии. По началу это была лишь векторная графика - построение изображения с помощью так называемых “векторов” - функций, которые позволяют вычислить положение точки на экране или бумаге. Например, функция, графиком которой является круг, прямая линия или другие более сложные кривые.

Совокупность таких “векторов” и есть векторное изображения.

С развитием компьютерной техники и технологий появилось множество способов постройки графических объектов. Но для начала, определимся с термином "графический объект". Это либо само графическое изображение или его часть. В зависимости от видов компьютерной графики под этим термином понимаются как и пиксели или спрайты (в растровой графике), так и векторные объекты, такие как круг, квадрат, линия, кривая и т.д. (в векторной графике).

Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного - изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки, или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д.).

Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.

Хранение графической информации

Существует много способов описания графической информации и соответственно имеется значительное количество форматов хранения графических файлов, — порядка нескольких десятков. Все форматы хранения графической информации можно разделить на два типа: векторный и растровый.

Файлы векторной графики содержат математические данные о том, как перерисовать изображение с помощью отрезков прямых (векторов) при выводе его на экран. Процесс вывода требует дополнительной обработки, но такое представление графической информации имеет важное преимущество: масштаб изображения может быть изменен без потери качества, так как не существует фиксированной связи между тем, как он определен в файле и выводом точек на экран. При масштабировании растровой графики обычно происходит потеря разрешения, что ухудшает качество изображения.

Векторная графика, как правило, употребляется для изображений с четкими геометрическими формами. Примером ее применения являются системы автоматизированного проектирования (CAD). В векторном виде хранится информация для некоторых типов шрифтов.

Растровая графика предполагает хранение данных о каждой точке изображения. Для отображения растровой графики не требуется сложных математических расчетов, достаточно лишь получить данные о каждой точке и отобразить их на экране.

Передача информации

Информация передается в виде сообщений от некоторого источника информации к ее приемнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приемнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Передача информации по каналам связи часто сопровождается воздействием помех, вызывающих искажение и потерю информации.

Любое событие или явление может быть выражено по-разному, разными способами, разным алфавитом. Чтобы информацию более точно и экономно передать по каналам связи, ее надо соответственно закодировать.

Информация не может существовать без материального носителя, без передачи энергии. Закодированное сообщение приобретает вид сигналов-носителей информации, которые идут по каналу. Выйдя на приемник, сигналы должны обрести вновь общепонятный вид с помощью декодирующего устройства.

Совокупность устройств, предметов или объектов, предназначенных для передачи информации от одного из них, именуемого источником, к другому, именуемому приемником, называется каналом информации, или информационным каналом.

Примером канала может служить почта. Информация, закодированная в виде текста, помещается в конверт, поступает в почтовый ящик, извлекается оттуда и перевозится в почтовое отделение, где сортируется (вручную или машиной). Далее информация перемещается с помощью поезда (самолета, теплохода и т.п.) в почтовое отделение пункта назначения, сортируется и доставляется адресату. Таким образом, почтовый канал включает в себя: конверт (предмет), транспорт и сортировочные машины (устройства), почтовых работников (объекты). Информация, помещенная в этот канал, остается неизменной.

Заключение

Для каждого из нас существуют свои виды развлечений: некоторые любят почитать интересную книгу, некоторые – посмотреть захватывающий фильм, другие же предпочитают компьютерные игры. Сейчас едва ли можно найти много семей, у которых нет дома компьютера. Он все чаще становится основным развлечением для детей и взрослых. Когда-то на смену настольным играм пришли приставки. Сейчас их вытеснили компьютерные игры.

Тетрис - это игра, то есть, как давно уже признано, совершенно специфическая форма активности, не сводящаяся к какой-либо другой человеческой функции. Игра не является частью обыденной жизни, напротив, она отделена от последней пространственными границами - "игровым полем" (условным или реально существующим), и временными: игра имеет начало и конец, определенную продолжительность.

Компьютерная игра Тетрис способствует активизации поисковой функции мозга, развивает интерес к новым открытиям и постижению неизведанных тайн и просторов, придает мышлению динамичность, повышает скорость реакции человека на изменение внешних обстоятельств.

Список информационных источников:

Грамолин В.В. Обучающие компьютерные игры. // Информатика и образование, 2001
Зубрилин А. А. , Игровой компонент в обучении информатике, приложение к журналу «Информатика и образование» ,2001
Маргулис Е. Д. Компьютерная игра в учебном процессе, 2003
Попов О.А. (http://psystat.at.ua)
http://www./-u.ru
http://www.bestreferat.ru
http://www.5ballow.ru
http://www.hostmake.ru
http://connect.design.ru/n3_97/tetris.html

Знакомимся с плотностью жидкостей

Как напиться обезьяне?

Самодельный телефон

Учимся ткать миленький коврик

Рисуем кактусы акварелью