Проект по информатике на тему: «Создание игр в среде программирования Scratch. Шашки»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ

 ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПЕРЕСНЯНСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА

ПОЧИНКОВКИЙ РАЙОН

СМОЛЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ

Проект по информатике на тему:

«Создание игр в среде программирования Scratch. Шашки»

Выполнила работу:

Ученик 5 класса

Яковлев Иван

Руководитель:

 Яковлева Анна Александровна

Пересна

2021г

Оглавление

Введение                                                                                         3 – 4  

Основная часть

1. Теоретическая часть                   

1.1. Понятия программирования                                                    5 – 7

1.2. Компьютерные игры                                                                8 – 9

1.3. Среда программирования Scratch                                             10 – 11        2. Практическая часть                                                                        12 – 16

Заключение                                                                                    17

Список литературы                                                                        18         Приложение

Электронное приложение

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.

В России программирование не изучают в младших классах, хотя можно найти отдельные курсы. С 2014 года в России проводится акция «Час кода», направленная на популяризацию программирования среди школьников 5-11 классов

Актуальность темы заключается в том, что многие дети и взрослые любят играть в компьютерные игры, которые,  остаются востребованными и по сей день.

Цель работы: исследовать возможности среды Scratch для создания компьютерной  игры.

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 собственную игру;

·                     провести анализ полученных результатов.

Объект исследования: среда программирования Scratch.

Предмет исследования: создание компьютерной игры «Шашки» в среде программирования Scratch.

 Гипотеза: каждый может научиться создавать игры с помощью программы Scratch, проявляя своё воображение и творческие способности.

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

1. Теоретическая часть

1.1. Понятие программирования

Программирование — процесс создания компьютерных программ. По выражению одного из основателей языков программирования Никлауса Вирта «Программы = алгоритмы + структуры данных». Программирование основывается на использовании языков программирования, на которых записываются исходные тексты программ.

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.

В узком смысле под программированием понимается написание инструкций (программ) на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму - плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами, а те, кто разрабатывают алгоритмы - алгоритмистами.

В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ - программного обеспечения ЭВМ. Иначе это называется «программная инженерия». Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.

Программирование для ЭВМ основывается на использовании языков программирования, на которых записывается программа. Чтобы программа могла быть понята и исполнена ЭВМ, требуется специальный инструмент - транслятор. Транслятор - программа или техническое средство, выполняющее трансляцию программы. Трансляция программы - преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в программу на другом языке и, в определённом смысле, равносильную первой.

В зависимости от назначения и способа написания программ различают:

·                     Прикладное программирование  - разработка и отладка программ для конечных пользователей, например бухгалтерских, обработки текстов и т.п.

·                     Системное программирование - разработка средств общего программного обеспечения, в том числе операционных систем, вспомогательных программ, пакетов программ общесистемного назначения, например: автоматизированных систем управления, систем управления базами данных и т.д.

·                     Декларативное (логическое, продукционное) программирование  - метод программирования, предназначенный для решения задач искусственного интеллекта. В указанном контексте программа описывает логическую структуру решения задачи, указывая преимущественно, что нужно сделать, не вдаваясь в детали, как это делается. Используются языки программирования типа Пролог.

·                     Объектно-ориентированное программирование - метод программирования, основанный на использовании концепции объекта, абстрагирующего конкретные его реализации в предметной области.

·                     Параллельное программирование - разработка программ, обеспечивающих одновременное (параллельное) выполнение операций, связанных с обработкой данных.

·                     Процедурное (процедурно-ориентированное) программирование - метод программирования, в соответствии с которым программы пишутся как перечни последовательно выполняемых команд. При этом используются процедурно-ориентированные языки программирования.

·                     Структурное программирование, модульное программирование - метод написания программ небольшими независимыми частями - модулями, каждый из которых связан с какой-либо процедурой или функцией.

·                     Функциональное программирование - метод программирования, основанный на разбиении алгоритма решения задачи на отдельные функциональные модули, а также описании их связей и характера взаимодействия.

·                     Эвристическое программирование - метод программирования, основанный на моделировании мыслительной деятельности человека. Используется для решения задач, не имеющих строго формализованного алгоритма или связанных с неполнотой исходных данных.

1.2.          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.

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 и других персонажей и врагов 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  «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.

1.3. Среда программирования Scratch

Скретч (англ. Scratch, МФА:[skræt͡ʃ]) — визуальная событийно-ориентированная среда программирования, созданная для детей и подростков. Название произошло от слова scratching — техники, используемой хип-хоп-диджеями, которые крутят виниловые пластинки вперед-назад руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы.

Кот «Скретчер» — официальный персонаж в языке программирования Скретч, с которым ассоциируется вся история языка.

Он создан как продолжение идей языка Лого и конструктора Лего. Скретч 1.4 был написан на языке Squeak, 2.0 и 3.0 ориентированы на работу онлайн. Scratch 2.0 был переписан на Flash и ActionScript. Скретч 3.0 (текущая версия) является улучшенной версией Скретч 2.0 и сделана на HTML5, используя движок WebGL, что даёт ему возможность работать на мобильных устройствах и планшетах. Скретч разрабатывается небольшой командой программистов для детей в Массачусетском технологическом институте. Текущая версия — Скретч 3.0, выпущена в январе 2019 года. В 2008 году Скретч был портирован для микроконтроллерного модуля Arduino. Проект носит название S4A.

Программы на Скретче состоят из графических блоков, подписи к которым зависят от выбранного для интерфейса языка. Может быть выбран один из 50 языков интерфейса, включая русский. Для подключения интерфейса на новом языке используются стандартные gettext-файлы.

Основными компонентами скретч-программы являются объекты-спрайты. 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.

2. Практическая часть

2.1. Постановка информационной задачи.

Изучив правила игры создать компьютерную игру «Шашки» на двоих игроков по средствам языка программирования Scratch.

2.2. Ход работы

Для создания игры «шашки» я выбрал среду программирования Scratch 3.0, так как эта версия отличается функционалом. Изучив правила игры начал создавать игру:

1.                 Запустил программу Скретч 3.0 (Рис. 1)

Рис.1. Окно программы

2.                 Удалил спрайт по умолчанию (кот) и начал создавать свои спрайты. Я создал следующие спрайты (Рис. 2):

·                    для создания шахматной доски  спрайт – «клетка» (два костюма темный и светлый);

·                    «шашка» (четыре костюма: красная и синяя шашки, дамки красная и синяя);

·                    «сканер» (для подсказки, на какую клетку можно поставить шашку);

·                    «кто победил?» (для определения победителя игры (два костюма));

·                     «кто ходит» (для подсказки, чей ход (два костюма)).

Рис. 2 Спрайты

3.                 Задал фон (постельных тонов).

4.                 Прописал код для каждого спрайта. Запустил и протестировал игру. Исправил ошибки. Сохранил игру. Работоспособная игра (Электронное приложение). Скрин готовой игры (Приложение)

Код для спрайта «клетка». Определил размер спрайта 40х40, рассчитал размер доски 8х8 клеток  (Рис. 3).

Рис. 3. Код спрайта «клетка»

Код для спрайта «шашка» (Рис. 4).

Рис. 4. Код для спрайта «шашка»

Код для спрайта «сканер» (Рис. 5).

Рис. 5. Код для спрайта «сканер»

Код для спрайта «кто победил?» (Рис. 6).

Рис. 6. Код для спрайта «кто победил?»

Код для спрайта «кто ходит» (Рис. 7).

Рис. 7. Код для спрайта «кто ходит»

Заключение

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

Поставленная мною цель 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 были выполнены: изучены возможности и потенциал среды Scratch1.4 и 2.0, 3.0; создана собственная игра.

В результате проделанной работы гипотеза подтвердилась, в итоге осуществленного мною эксперимента 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.

Список литературы

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

Приложения

Скачано с www.znanio.ru