МОБИЛЬНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ «КАМУШКИ» КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ВЫСОКОЙ СЛОЖНОСТИ ПО ИНФОРМАТИКЕ

Статья опубликована в рамках: Международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе» (Россия, г.Москва, МПГУ, 22 — 26 апреля 2019г.)

МОБИЛЬНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ «КАМУШКИ» КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ВЫСОКОЙ СЛОЖНОСТИ ПО ИНФОРМАТИКЕ

Дубровина Наталия Михайловна,
студент,
Московский педагогический
государственный университет

Аннотация: в статье представлено описание разработанного автором мобильного приложения «Камушки», обоснованы цели и приведены возможные способы его применения как средства обучения на уроках информатики в младшей, средней и старшей школе при обучении решению различных типов задач высокой сложности.

Ключевые слова: образовательные мобильные приложения, информатика, выигрышная стратегия, обучение информатике, алгоритмизация и программирование.

В условиях Стратегии научно-технологического развития РФ и концепции цифровой экономики, современному обществу нужны высококвалифицированные кадры в области цифровых и информационных технологий. Для этого упор на изучение самого «цифрового» предмета – информатики, нужно делать еще в школе. Можно заметить, что с каждым годом в рамках проведения Единого Государственного Экзамена такой предмет по выбору как информатика набирает все большую популярность среди выпускников [3]. Тем не менее, действительно большое количество баллов набирает достаточно низкий процент обучающихся [3].

В список заданий ЕГЭ по информатике входит задание на построение и обоснование выигрышной стратегии (№26), которое отмечено как задание высокого уровня сложности. За его успешное выполнение выпускник может получить примерно 10 баллов (3 первичных балла) [2].

Однако, при обучении информатике в средней и старшей школе, такой теме как «Построение и обоснование выигрышной стратегии» иногда не уделяется должного внимания. В некоторых программах обучения времени на изучение данной темы и вовсе не заложено. Как следствие, не смотря на кажущуюся простоту этого задания, процент его успешного выполнения на ЕГЭ по информатике составляет всего 36,26% [3]. Вот что говорится в [3] о типичной причине ошибок: «В задании 26 – типичной причиной ошибок в ответе является отсутствие у экзаменуемого представления о выигрышной стратегии игры, как наборе правил, в соответствии с которыми выигрывающий игрок должен отвечать на любой допустимый ход противника». Также опрос выпускников показал, что гораздо быстрее и легче с заданием справляются обучающиеся, которые знают о таких играх не как о задачах по информатике или математике, а физически играли в них с друзьями.  В связи с этим автор предполагает, что огромный процент ошибок при выполнении данного задания связан именно с отсутствием физического понимания игр, представленных в задачах. Обучающиеся, которые никогда в них не играли, гораздо хуже представляют себе, что нужно сделать для того, чтобы выиграть в любом случае, и менее охотно приступают к выполнению данного задания на экзамене.

Все это, а также растущая с каждым днем популярность мобильного бучения и видимые преимущества использования мобильных приложений как средств обучения информатике [5] обуславливают актуальность данного исследования и в частности актуальность разработки мобильного приложения «Камушки», способного помочь в обучении решению задач на определение выигрышной стратегии. Кроме того, результаты проведенного анализа показали, что на данный момент в магазинах мобильных приложений Google Play и App Store (для устройств на платформах Android и iOS) приложений с подобной тематикой не существует [1].

Образовательное мобильное приложение «Камушки»

Автором было разработано образовательное мобильное приложение «Камушки», направленное на обучение решению задач на построение и обоснование выигрышной стратегии, которое кроме того способно повысить мотивацию обучающихся и привнести элемент игры в процесс обучения информатике.

В задании № 26 представлены различные виды математических игр [2], и в разработанном мобильном приложении реализованы три из них, как наиболее понятные и простые для того, чтобы начать изучать предложенную тему в любом возрасте:

  • за один ход игрок может брать 1 или 2 камушка;
  • за один ход игрок может брать 1, 2 или 3 камушка;
  • за один ход игрок может брать 2, 3 или 5 камушков.

Рассмотрим подробнее структуру и контент разработанного мобильного приложения «Камушки».

На главном экране пользователь может ознакомиться с правилами или непосредственно перейти к игре (рисунок 1).

Рисунок 1 – Главный экран (слева) и результат нажатия на кнопку «Правила Игры» (справа)

Далее пользователю предоставлен выбор вида игры, а также выбор: играть с роботом или с человеком, например, одноклассником (рисунок 2).

Рисунок 2 Экран выбора вида игры (1 и 2 слева) и экран выбора вида игры после нажатия кнопки «Начать игру»

Как только пользователь выберет все нужные ему параметры, начнется игра. Пользователь увидит перед собой поле игры, состоящее из картинки, счетчика камушков и кнопок для каждого игрока, с помощью которых будут делаться ходы (рисунок 3). Все 3 типа игры реализованы по одному принципу, экраны отличаются только количеством кнопок для игроков.

Рисунок 3 — Экран игры «с другом» с возможностью выбора 1 или 2 камушков за один ход

Если игрок выбрал игру «С роботом», экран игры в этом случае будет несколько отличаться: у второго игрока не будет кнопок, а на его месте будет отображена надпись «робот». Ход за противника будет в данной ситуации делаться приложением автоматически после хода пользователя (рисунок 4).

Рисунок 4 — Экран игры «с роботом» с возможностью выбора 1 или 2 камушков за один ход

Возможности использования разработанного мобильного приложения в обучении информатике

Игра «Камушки» может использоваться как средство обучения на разных уровнях образования, при изучении следующих тем:

  1. На уроках информатики в начальной школе или на кружках, организованных в рамках дополнительного образования, при изучении темы «Поиск выигрышной стратегии» [4].

Автор в течение года преподаёт решение олимпиадных задач на кружках малого мехмата МГУ для 5, 6 и 7 класса в школе № 218, где по-настоящему можно ощутить, как дети воспринимают и решают задачи на поиск выигрышной стратегии в разных классах.

Можно отметить, что это один из немногих типов задач, которые даются труднее всего.  Пока дети сами не попробуют поиграть друг с другом, у них не получается понять, как выиграть в игру и какая позиция плохая, поэтому приходится использовать счетные палочки для того, чтобы дать возможность ощутить суть игры.

Многие учителя используют также фасоль, реальные камешки и другие мелкие предметы. Автор же предлагает использовать гаджеты, для того чтобы избежать пробу на вкус, разбрасывания раздаточного материала и т.д.

  1. На уроках информатики в старшей школе при обучении решению задания № 26 из ЕГЭ или самостоятельной подготовке обучающихся данное приложение также будет полезно, особенно если выпускник не сталкивался с заданиями данного типа ранее. Несмотря на то, что в экзаменационных заданиях рассматриваются и более сложные задачи, научиться выстраивать выигрышную стратегию достаточно на простых примерах. Но как это сделать, не попробовав самим сыграть в игру? В этом способно помочь мобильное приложение «Камушки».
  2. На уроках информатики в средней школе при изучении темы «Построение алгоритмов».

Важной и объемной темой курса информатики в средней школе является «алгоритмизация». Каким образом связана игра, направленная на обучение решению задач на определение выигрышной стратегии, с алгоритмами и их построением? После освоения игры с помощью мобильного приложения и обсуждения выигрышных стратегий, обучающимся может быть предложено задание на построение алгоритма этой игры с помощью блок-схемы. Таким образом, с помощью разработанного мобильного приложений можно привнести элемент игры и подкрепить мотивацию обучающихся к освоению еще одной темы школьного курса информатики.

  1. На уроках информатики в средней и старшей школе при изучении программирования.

В качестве логического продолжения п. 3, на основе построенной блок-схемы алгоритма игры, обучающиеся легко могут воспроизвести игру «Камушки» на изучаемом языке программирования. После чего обучающиеся смогут написать программу для собственной игры в качестве домашнего задания или в рамках проектной деятельности и испытать себя в роли настоящих программистов.

Таким образом, разработанное мобильное приложение может быть использовано как средство обучения на уроках информатики при обучении решению задач различных видов. Кроме того, оно способно повысить мотивацию и заинтересованность обучающихся, что немало важно для успешного освоения учебной программы.

В данный момент мобильное приложение «Камушки» находится на стадии тестирования и апробации. К лету 2019 года планируется доработка приложения, после чего оно будет размещено в магазине приложений Google Play и доступно для бесплатного скачивания всем желающим.

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Мобильные приложения, найденные по запросу «игра камушки» в магазине приложений Google Рlay [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://play.google.com/store/search?q=игра%20камушки&c=apps (дата обращения: 20.01.2019)
  2. Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2019 году единого государственного экзамена по информатике и ИКТ (проект) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.fipi.ru/ege-i-gve-11/demoversii-specifikacii-kodifikatory (дата обращения: 20.01.2019).
  3. Статистико-аналитический отчет предметной комиссии по информатике и ИКТ о результатах ЕГЭ в городе Москве [Электронный ресурс]. – Режим доступа http://lbz.ru/news/files/inf-rudn17.pdf (дата обращения: 14.04.2019).
  4. Семёнов А.Л. Информатика: Пособие для учителя: 4 кл. / А. Л. Семёнов, Т. А. Рудченко. – М.: Просвещение: Институт новых технологий образования, 2004. 184 с.
  5. Федотенко М.А. Разработка мобильного приложения для обучения школьников решению задач повышенной сложности по информатике // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – М.: Лаборатория Открытых Информационных Технологий факультета ВМК МГУ им. М.В. Ломоносова, 2016. – С. 262-267.
avatar
  Подписаться  
newest oldest most voted
Уведомить о
Магистрант
Магистрант

Добрый день! Данное приложение достаточно актуально для подготовки обучающихся к ЕГЭ. Возможно ли выложить бета-версию приложения в общий доступ уже сейчас?

Наталия
Наталия

Добрый день! Да, я постараюсь сделать это в ближайшее время.

Иванова Анна
Иванова Анна

Здравствуйте! Очень интересное исследование, буду ждать выхода приложения, чтобы испробовать самой. У меня такой вопрос: Вы написали, что оно появится в Google Play, а будет ли приложение доступно в App Store?

Наталия
Наталия

Здравствуйте! В ближайшее время в приложение появится только в Google Play, но в перспективе также планируется выпустить его и в App Store.

Горчакова Ирина
Горчакова Ирина

Добрый день, Наталия Михайловна! Спасибо вам, за подробный обзор данного приложения. Интересно опробовать игру вместе с учащимися и узнать их мнение. Будем ждать.

Наталия
Наталия

Спасибо большое!

В.В. Назарова
В.В. Назарова

Добрый день! Действительно, приложение замечательное. Большое спасибо за практический подход к вопросу! С уважением, Валерия.

Наталия
Наталия

Спасибо большое!

Голубева Людмила
Голубева Людмила

Здравствуйте! Очень интересное приложение, но в нем меняется только количество камней (счётчик)? Меняется ли картинки с камнями? Мне кажется, что для начальных классов только изменение счётчика камней будет мало наглядным примером.

Наталия
Наталия

Здравствуйте! Да, меняется только счётчик, но это только начальный этап разработки, как макет. В планах очень много дополнений, в том числе и реализация анимации изменения камней непосредственно на картинке.

Юлия Кузьменко
Юлия Кузьменко

Здравствуйте, Наталия.
Интересная статья с современным подходом к обучению. «Написать программу для собственной игры» конечно «способно повысить мотивацию и заинтересованность обучающихся» и после такого проекта в теме разберутся точно. Разработанное мобильное приложение без меняющейся картинки камушек, соответствующих счетчику по условию задачи, может зрительно сбивать ход решения. Подскажите, как лучше организовать работу сданной программой? Планируете ли вы разработать рекомендации?