Исследовательская работа по информатике по теме «Создание компьютерных игр в среде Googl Scratch»

Оглавление

Введение        2

Теоретическая часть        4

Понятие «программирование»        4

Компьютерные игры        4

Среда программирования «Google Scratch.mit.edu».        4

Практическая часть        5

Заключение        6

Список  использованных электронных ресурсов        7

Приложения…………………………………………………………………………………………………………………………………………….8

1. Введение

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.

Я провел опрос учащихся своего класса по вопросам:

Часто ли вам приходиться работать на компьютерной технике и все ответили, что каждый день. Любите ли вы играть в компьютерные игры? Кто может создать свою компьютерную игру? Результат я оформил в виде диаграммы (приложение 1).

Цель работы: исследовать возможности среды Scratch для создания компьютерных  игр.

Для достижения намеченной цели поставлены следующие задачи:

• выяснить какие компьютерные игры существуют;
• изучить среду программирования Scratch и ее возможности;
• рассмотреть потенциал программирования на Scratch, создания игр
• создать собственные развивающие игры;
• провести анализ полученных результатов.

Объект исследования: среда программирования «Google Scratch.mit.edu».

Предмет исследования: принципы создания компьютерных игр в среде «Scratch».

 Гипотеза: каждый может научиться создавать 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,  остаются востребованными и по сей день.

Методы исследования: поисковый, сравнение, сопоставление, анализ.

Ожидаемый результат:

• Высокий интерес  к среде программирования «Scratch».
• Мотивация на исследовательский аспект изучения литературы

Практическая значимость работы связана с возможностью углубленного, а не поверхностного изучения литературы по программированию, позволяющего продуктивно использовать приобретенные навыки на уроках информатики.

3. Теоретическая часть

1. Понятие «программирование»

Программирование это способ общения с компьютером, то есть человек говорит с компьютером на машинном языке. С помощью языка программирования, человек ставит перед компьютером определённые задачи, которые компьютер решает при определённых условиях. С помощью языка программирования можно создавать любые приложения от мелких программ до глобальных проектов.

Для составления программ существуют разнообразные языки программирования: Паскаль, Бейсик, Си и др.

2. Компьютерные игры

Первые примитивные компьютерные игры были разработаны в Англии и США в начале 60-ых годов прошлого века. Они имитировали игры: «крестики-нолики», «теннис для двоих», «пинг-понг», а также «Космическая война и Большое Приключение Джона». С совершенствованием компьютеров совершенствовались и игры, привлекая все больше и больше людей. (Приложение 2).

3. Среда программирования «Google Scratch.mit.edu».

Скретч (возможно от англ. from scratch— «с чистого листа») — визуальная объектно-ориентированная среда программирования для обучения школьников. Она основана на построении программ из разноцветных кирпичиков-команд.

Свободный проект Scratch был разработан маленькой командой ученых из MIT Media Lab. В Scratch реализованы основные алгоритмические структуры: следование, ветвление,  циклы. В нем может быть выбран один из 50 языков интерфейса. Относительно недавно вышла русскоязычная версия, в которой команды можно задавать по-русски. В Сети существует сообщество пользователей, обменивающихся программами, написанными на языке Скретч. (Приложение 3). Оно находится по адресу http://scratch.mit.edu.     

Возможности Scrach 2.0. (Приложение 4)

   Практическая часть

  Изучив,  возможности программы Scratch, я захотел создать экономическую игру. Я стал изучать книги по экономики, составил программу, но она получилась неинтересной, потому, что у меня еще мало знаний по этой теме. Тогда я решил создать игру  типа аркада - игру, в которой игроку приходится действовать быстро, полагаясь в первую очередь, на свои рефлексы и реакцию и назвал ее «Target dash», что означает Целевой  бег. Мой проект создан в среде Scratch 2.0. (Google  Scratch.mit.edu). (Приложение 5)

Мой проект находится в Интернете, его можно найти по ссылке rhttps://scratch.mit.edu/projects/201309307/#edito  и  он доступен для всех людей мира.

Я продолжил свою работу и создал 27 публичных проектов(13 готовых и 14 в стадии разработки), а также 10 приватных проектов:

• Движок битв (Deltarune FE Beta, Deltarune  Avcade)
• Кликер(усовершенствованная версия  - TMR Ontine)
• Бросание бомб в игрока (BombDrop Beta)
• Проверка на ловкость (Deltarune Hi-Scare)
• Воровской магнат (Theft Tycoon)
• Легкий платформер в кавычках (Easy Platformer)
• Жажда скорости (NFSED, AL Engine)
• Создание музыки (Music Ware Beta
• Рисование в пикселях ((Pixelara)

и др.

Заключение

В результате исследования выяснилось, что Скретч-истории, выполненные с целью создания игры, могут быть сделаны самими учащимися для демонстрации на занятиях, проведения исследований, поиска ответов на поставленные вопросы.

Цель нашего исследования была достигнута: среда Scratch позволяет создавать свои проекты. При создании скриптов в Scratch не требуется написания текстов программ на формализованных языках программирования, так как здесь предоставлены все необходимые графические средства для изображения данных и структур управления. Совмещая графические блоки, можно создать программу и запустить ее на выполнение в той же среде Scratch.

Все поставленные задачи в начале нашего исследования были выполнены: изучены возможности и потенциал среды Scratch1.4 и 2.0; созданы собственные проекты.

В результате проделанной работы гипотеза подтвердилась, в итоге осуществленного экспериментального исследования было установлено, что среда Scratch располагает всеми возможностями для  самостоятельного создания компьютерных игр.

Используя Scratch, я научился выбирать интересные для меня направления работы, формулировать свои идеи, воплощать их в жизнь, делиться результатами. И на этом моя работа ещё не закончена. За кажущейся простотой  Scratch скрываются возможности, которые необходимо использовать и в старших классах. Я продолжу свою работу, придумаю сценарии и буду создавать другие компьютерные игры.

4. Список  использованных электронных ресурсов

1   http://www.tiobe.com/index.php/content/paperinfo/tpci/

2   http://letopisi.org/index.php/Scratch

3   http://scratch.mit.edu

4   http://elrond.tud.ttu.ee/~vilip/Scratch/Vene_Juhend/Scr_juhend.html

5   http://ru.wikipedia.org/wiki

6   Патаракин Е.Руководство для        пользователя        среды Scratch //http://www.supercode.ru/download/scratch_by_patarakin.pdf

7. Приложение 1

Умеете ли вы создавать компьютерные игры?

Хотели бы вы научться создавать игры с помощью компьютера?

Приложение 2

4. Компьютерные игры

Одним из первых создателей компьютерных игр в России был Алексей Пожитнов, работавший в Академии Наук, который в 1985 году создал небезызвестный «тетрис», завоевавший весь мир. Особенным успехом компьютерные игры пользуются у школьников младших и средних классов. На сегодняшний день компьютерная техника достигла такого уровня развития, что позволяет программистам разрабатывать очень реалистические игры с хорошим графическим и звуковым оформлением.

В настоящий момент существует несколько типов компьютерных игр, которые могут быть классифицированы по нескольким признакам:

По жанрам

Шутер - в играх данного типа игрок, как правило, действуя в одиночку, должен уничтожать врагов при помощи холодного и огнестрельного оружия

Файтинг - поединки двух и более противников с применением рукопашного    боя.

Аркада - игры, в которых игроку приходится действовать быстро, полагаясь в первую очередь на свои рефлексы и реакцию.

Симулятор - основным принципом симулятора является точное воспроизведение особенностей какой-то тематической области

Стратегия - игра, требующая выработки стратегии, например, для победы в военной операции.

Квест - игра-повествование, в которой управляемый игроком герой продвигается по сюжету и взаимодействует с игровым миром посредством применения предметов, общения с другими персонажами и решения логических задач.

Ролевые игры - у главного героя (героев) и других персонажей и врагов (чаще в меньшей степени) присутствует некоторое количество параметров (умений, характеристик, навыков) которые определяют их силу и способности.

Головоломки и настольные - компьютерная реализация настольных игр, например шахматы, карты, шашки, «Монополия» и другие.

 Развивающие игры - это компьютерные программы т. н. “открытого”  типа, предназначенные для формирования и развития у детей общих умственных способностей, эмоционального и нравственного развития, целеобразования, способности соотносить свои действия по управлению игрой с создающимися изображениями на экране. Они развивают фантазию, воображение. В них нет явно заданной цели — они являются инструментами для творчества, самовыражения ребенка.

Обучающие игры. К ним относятся игровые программы дидактического (“закрытого”) типа, в которых в игровой форме предлагается решить одну или несколько дидактических задач.

Приложение 3

5. Среда программирования «Google Scratch.mit.edu».

Свободный проект Scratch был разработан маленькой командой ученых из MIT Media Lab. Создавая этот язык, ученые поставили более широкую задачу, чем научить  учеников программированию. Основная идея проекта – стать частью образовательной программы детей и подростков, развить у них творческие способности, логическое мышление, свободу в использовании информационных технологий. Все это решается путем вовлечения учеников в создание собственных проектов: мультфильмов, демонстрационных роликов,  программ- тренажеров, обучающих программ, компьютерных игр и т.д.

В основе программного продукта Scratch лежит графический язык программирования, включающий различные типы данных и структуры управления, реализованный в понятном, дружественном интерфейсе, доступном для понимания и использования учениками даже начальных классов. Кроме того, развитые алгоритмические конструкции языка Scratch  и концепции объектно- ориентированного программирования позволяют создавать достаточно сложные и эффективные программы, делают эту среду полезной и для старшеклассников.

6. Описание среды программирования  Scratch 1.4

После запуска программы экран имеет вид (см. рис.1) – это интерфейс программы.

Рис. 1. Интерфейс программы

Главная область (см. рис. 2), это сцена (располагается в правой части экрана), на ней отображаются результаты работы проекта.

Рис. 2. Сцена

Чтобы на сцене что-нибудь происходило, необходимо создать спрайты (см. рис. 3), т.е. визуальные динамические объекты; для этого используются специальные кнопки (см. рис. 4).

Рис. 3. Спрайты        Рис. 4. Кнопки создания новых спрайтов.  Все, что создано, отображается на листе спрайтов, где можно выбрать один

из спрайтов для настройки. При этом информация о текущем спрайте отображается в  средней части экрана – поле скриптов (см. рис.5). Это поле предназначено для описывания поведения данного спрайта.

Рис. 5. Поле скриптов

Верхнее поле содержит закладки (см. рис. 6), с помощью которых можно от просмотра скриптов перейти к просмотру возможных видов (рисунков) спрайта и связанных с данным спрайтом звуков. Краткая информация о выбранном спрайте: имя, текущий образ, координаты, направление и т.д. (см. рис. 7).

Рисунок 6. Закладки

Рис. 7. Краткая информация о спрайте

Скрипты являются составной частью каждого спрайта, подобно визуальным образам и звукам. Общие атрибуты, относящиеся ко всему проекту в целом, можно присоединить к сцене: у нее также могут быть свои скрипты, образы и звуки.

При создании скриптов используется палитра блоков, которая занимает левую часть экрана (см. рис. 8). В ее верхней части располагаются 8 разноцветных кнопок, которые выбирают нужную группу команд: движение (см. рис. 8), внешность (см. рис. 9), звук (см. рис. 10), перо (см. рис. 11), контроль (см. рис. 12), сенсоры (см. рис. 13), числа (см. рис. 14), переменные (см. рис. 15). Команды выбранной группы отображаются в нижней части выбранного окна.

Рис 8        Рис. 9        Рис. 10        Рис 11

Рис. 12        Рис .13        Рис.14        Рис. 15

Когда  все  готово,  можно   нажать  кнопку      и перейти в полноэкранный режим, в котором сцена займет весь экран, а все остальные области убираются.

Полученный режим очень напоминает просмотр готовой презентации в Power Point.

Практически все управление системой сосредоточено в верхней части экрана. Главное        меню,        выполнено        в        виде        горизонтальных кнопок.

Рис.16. Главное меню

Кроме них отдельно выделены кнопки переключения режима поворота спрайтов, панель инструментов, а также кнопки запуска и остановки скриптов. Спрайты и сцены можно удалять (нажатие на правую кнопку мыши вызывает появление меню) или дублировать:  создавать  копии  существующих  объектов. Поведение каждого объекта определяется его программой – скриптом. Костюм – это внешний вид объекта, он может меняться.

Приложение 4

1. Среда программирования Scratch 2.0 (Google  Scratch.mit.edu)

9 мая 2013 года официальный сайт Scratch перешел на версию 2.0. В данной версии: новый интерфейс, новая онлайн-среда, которая доступна всем пользователям.

Скретч 2.0 позволяет создавать, редактировать и просматривать проекты прямо в браузере.

Новый графический редактор включает векторную графику и теперь можно изменять размер картинки без ухудшения качества.

Войдя в систему, можно открыть свой рюкзак внутри любого проекта (он находится внизу экрана). Рюкзак позволяет копировать и перемещать спрайты, костюмы, фоны и скрипты из одного проекта в другой.

Можно создавать свои собственные блоки программы.

Более детальная функция масштабирования для поля со скриптами и  графического редактора даёт удобство использования. В обычном скретче мы могли только лишь увеличить/уменьшить размер поля, в котором собирается скрипт.

Инструменты редактирования в звуковом редакторе дают возможность работать с фрагментами записанных звуковых файлов, а благодаря эффектам, теперь можно усиливать, ослаблять звук или вообще переворачивать. И еще много других новых и полезных функций

Интерфейс программы Scratch 2.0

Приложение 5

«Target dash»-Целевой  бег.

Мой проект создан в среде Scratch 2.0. (Google  Scratch.mit.edu).

 Я нарисовал объекты игры:

•   Base — база;
•    Mobile factory1 -фабрика мобильных дэшеров1;
•    Mobile factory2 -фабрика мобильных дэшеров2;
•    Mi-mi-dasher factory - фабрика летучих дэшеров.

Составил программу и она у меня заработала. Справа в окне скриптов отображается программа собранная из блоков команд. Слева – результат выполнения скрипта.

Я ввел две переменные:

• Score – очки;
• World best – мировой рекорд;

Правила игры.

Когда вы нажмёте на Флаг, находящийся в правом верхнем углу экрана, игра начнётся .

 Управление осуществляется  клавишами:

«Ф» - ходьба и поворот мышки ( наклон базы ) влево;

«В» -  (ходьба) и поворот мышки ( наклон базы ) вправо.

На вас летят крипы (зелёные — обычные, желтые – летающие ). Вы должны отбиваться от них . Если они убьют вас, очки обнуляются и в окне Score заносится «0», а  набранные вами очки можно сравнить с Мировым рекордом в окне World best.

Я вставил звук, чтобы на протяжении игры было хорошее настроение. Игра продолжается до тех пор, пока вам не надоест.