Исследовательская работа "Возможности среды Scratch для решения математических задач" 7 класс


1
(И- )
КОНОНОВ Алексей Тимофеевич
Краснодарский край, Славянский район, поселок Совхозный
МБОУ СОШ №6, 7 класс
ВОЗМОЖНОСТИ СРЕДЫ SCRATCH ДЛЯ РЕШЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ.
Научный руководитель: Данильченко Юлия Николаевна, учитель математики и
информатики МБОУ «СОШ №6»
Введение.
В настоящее время основы компьютерной грамотности и использования сети
Интернет стали неотъемлемой частью как умение писать и читать.
Резко возрос интерес к программированию. Это связано с развитием и
внедрением в повседневную жизнь информационно-коммуникационных технологий.
Существуют множество языков программирования, которые предназначены для
выполнения конкретных задач. Scratch (Скретч) гораздо легче, чем все традиционные
языки программирования Паскаль, Бейсик, Си и т. д. Эта программа разрабатывалась как
новая учебная среда для обучения школьников программированию. В Scratch можно
создавать фильмы, играть с различными объектами, видоизменять их вид, перемещать их
по экрану, устанавливать формы взаимодействия между объектами. Это объектно-
ориентированная среда, в которой блоки программ собираются из разноцветных
кирпичиков команд точно так же, как собираются из разноцветных кирпичиков
конструкторы Лего. При этом блоки Scratch позволяют собирать только синтаксически
верные конструкции, исключая ошибочные. Разные типы данных в среде обозначаются
визуально различными формами и цветами, а значит, среда сама не допустит, чтобы
пользователь создал неверно работающий код.
Применений возможностям Scratch можно найти множество: в этой среде легко
создавать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы. Ну и, конечно же,
намного интереснее изучать строгие понятия из разных областей наук, такие как,
например, координаты или случайные числа из математики, программируя движения
какого-либо объекта, понятного и визуально привлекательного.
Можно предположить, что такая наглядность принесет гораздо больше пользы,
чем правила в учебнике математики, написанные сухим академичным языком.
Важно и то, что готовыми проектами, созданными по этой технологии, можно
обмениваться внутри сообщества, объединяющего весь мир, которое активно
2
формируется сейчас в Интернете. Scratch полностью бесплатен, его свободно можно
загрузить с сайта разработчиков, как версию для Windows, так и для Linux и др.
Цель работы: исследовать возможности среды Scratch для решения
математических задач.
Для реализации главной цели было необходимо освоить вне учебной программы
тему построение графиков функций, решение квадратного уравнения, равенство
треугольников, теорема Пифагора, поэтому при выполнении этой работы рассматривались
и такие цели, как расширение знаний по курсу алгебры и геометрии за 7-8 класс.
Задачи, поставленные для достижения цели:
изучить среду программирования Scratch, ее возможности и характеристики,
уточнить особенности программирования на Scratch;
рассмотреть потенциал программирования на Scratch, при решении
математических задач;
создать собственные проекты решения математических задач;
провести анализ полученных результатов.
3
1. Теоретическое обоснование исследования.
1.1 Среда программирования Scratch 1.4
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: ветвления,
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. Оно находится по адресу http://scratch.mit.edu.
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, интерактивных мультимедийных презентаций.
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.
Любая проектно - исследовательская работа в Scratch основана на законах
естественных наук: физики, математики.
1.2. Описание среды программирования Scratch 1.4
После запуска программы экран имеет вид (см. рис.1) – это интерфейс программы.