Informacje o lekcji
Klasy: uczniowie 8 klasy szkoły podstawowej i uczniowie szkół ponadpodstawowych (aby uczestniczyć w tej lekcji, uczniowie muszą mieć ukończone 13 lat)
Czas trwania lekcji: 1 godz.
Wykorzystywane narzędzie: tryb kreatywny Fortnite
Środowisko lekcyjne/edukacyjne: urządzenie obsługujące Fortnite (po jednym na ucznia) z dostępem do Internetu. Dobrym rozwiązaniem będzie pracownia komputerowa z komputerami stacjonarnymi lub pomieszczenie z laptopami na ruchomych stolikach.
Dane kontaktowe autora
Autorzy: Steven Isaacs i Brian Dickman
E-mail: [email protected] | [email protected]
Twitter: @mr_isaacs | @cleverlike
LinkedIn: www.linkedin.com/in/steve-isaacs | www.linkedin.com/in/cleverlike
OPIS ŚRODOWISKA LEKCYJNEGO/EDUKACYJNEGO
Ta lekcja została opracowana na potrzeby kursu Godzina z kodowaniem podczas tygodnia edukacji informatycznej (Computer Science Education Week).
Lekcję można potraktować jako niezależną lub użyć jej w połączeniu z innymi aktywnościami w ramach większego projektu.
Autor Steve Isaacs jest menedżerem programów edukacyjnych w firmie Epic Games. Pracując na tym stanowisku, wspiera nauczycieli i uczniów ze szkół ponadpodstawowych w nauce wykorzystywania narzędzi (w tym silnika Unreal Engine, trybu kreatywnego Fortnite i Twinmotion) podczas zajęć lekcyjnych. Zanim objął to stanowisko w firmie Epic, Steve uczył projektowania i tworzenia gier w opartym na dokonywaniu wyborów środowisku edukacyjnym, które umożliwia uczniom stosowanie różnych metod osiągania celów edukacyjnych na podstawie ich własnych zainteresowań, zarówno pod względem treści, jak i opcji w projekcie.
Autor Brian Dickman studiował informatykę i prowadzi studio deweloperskie, które tworzy treści rozrywkowe i edukacyjne umieszczane w popularnych grach wideo.
Omówienie lekcji
Zdarzyło ci się kiedyś zastanawiać, w jaki sposób działają systemy punktacji w grach?
Jeśli znasz grę Pac-Man, pewnie wiesz, jak to jest próbować zdobyć wiele punktów. Zbierając kropki, zdobywasz punkty. Ponadto otrzymujesz punkty bonusowe za owoce. Gdy kolor potworów zmienia się na niebieski, starasz się pożreć ich jak najwięcej, ponieważ każdy kolejny daje więcej punktów i torujesz sobie przez nie drogę. Wiele gier stosuje mechanikę przyznawania punktów, która jest ich nieodłącznym elementem.
Punktacja w grach opiera się na zmiennych. Na początku gry każda z nich ma jakąś wartość, która zmienia się w trakcie rozgrywki w zależności od akcji wykonywanych przez graczy.
Podczas tego ćwiczenia uczniowie będą konfigurować system punktacji z wykorzystaniem zmiennych. To jedno z wielu zastosowań zmiennych w programowaniu.
Oczekiwane wyniki
Jakie są efekty nauki dla uczniów?
NAJWAŻNIEJSZE PYTANIA / WAŻNE POMYSŁY
Czy uczniowie mogą poznawać koncepcje informatyczne w ramach znaczącej aktywności, zamiast po prostu uczyć się składni jako osobnej umiejętności?
Czy uczenie się koncepcji informatycznych, takich jak funkcje, poprzez ćwiczenie w trybie kreatywnym Fortnite pozwoli zrozumieć koncepcję w środowisku programowania?
Czy uczniowie mogą poznawać koncepcje informatyczne na podstawie mechaniki gry?
Czy uczniowie wykażą większą motywację do nauki informatyki, gdy koncepcje będą wprowadzane w środowisku gry?
Ćwiczenia edukacyjne
Wprowadzenie do zmiennych
Zmienna w programowaniu to wartość, która może zmieniać się w zależności od określonych warunków lub danych przekazywanych do programu. Zwykle program zawiera zestaw instrukcji, które informują komputer, co należy zrobić, a także dane wykorzystywane przez działający program. Na dane te składają się stałe (niezmienne wartości), które nigdy nie są modyfikowane, a także zmienne (zwykle wstępnie mają wartość 0 lub inną wartość domyślną, ponieważ wartości docelowe są podawane przez użytkownika programu). Najczęściej zarówno stałe, jak i zmienne są definiowane przez określone typy danych. Każdy typ opisuje i ogranicza postać danych. Typami danych są na przykład liczby całkowite, które są wyrażane w postaci liczb dziesiętnych, i ciągi tekstowe, które zwykle mają ograniczoną długość.
Źródło: WhatIs.com
Na przykład przy ustalaniu system punktacji możesz zdecydować, że wstępnie wynik będzie przyjmować wartość 0. Za każdym razem, gdy gracz zbierze monetę, wynik zwiększy się o 10 pkt. Jeśli gracz ma 100 lub więcej punktów, wygrywa, a rozgrywka dobiega końca. W przeciwnym razie gra toczy się dalej, aż gracz zdobędzie co najmniej 100 pkt.
Pseudokod to symulacja kodu mająca ilustrować stojący za nim zamysł. Pseudokod prezentuje ogólną strukturę kodu, ale nie jest w nim stosowana właściwa składnia. Podczas tych lekcji będziemy posługiwać się pseudokodem w celach demonstracyjnych. Pseudokod może wyglądać następująco:
Wybierz / ustaw zmienną zmienna wyniku=0 Przyznaj 10 punktów za złotą monetę Rozpocznij pętlę Sprawdź, czy gracz ma monetę Czy gracz ma złotą monetę? Jeśli TAK, wynik = wynik +10 Zapętl ponownie Zapętlaj, póki gracz nie będzie miał 100 punktów Rozpocznij pętlę Sprawdź, czy gracz ma monetę Czy gracz ma złotą monetę? Jeśli TAK, dodaj 10 punktów do wyniku gracza i usuń monetę Czy gracz ma co najmniej 100 punktów Jeśli TAK, wskaż, że gracz zwycięża Ostateczna rozgrywka Zapętl ponownie, jeśli wynik jest niższy niż 100 Kontynuuj działanie reszty programu, póki gracz nie zdobędzie co najmniej 100 punktów
Oto kilka filmów, które tłumaczą zmienne w programowaniu:
CS Principles: Intro to Variables Part 1 (Zasady informatyki: wstęp do zmiennych – część 1)
CS Principles: Intro to Variables Part 2 (Zasady informatyki: wstęp do zmiennych – część 2)
Zmiennych można używać w dowolnym języku programowania i w środowiskach takich jak tryb kreatywny w Fortnite, gdzie możesz skonstruować scenariusz ze zmienną modyfikowaną w trakcie rozgrywki.
DZIAŁANIA
Uczniowie zbudują grę w poszukiwanie skarbów w trybie kreatywnym Fortnite. Gracze będą szukać skarbów (monet) na wyspie. Gra zakończy się, gdy gracz zbierze określoną liczbę monet lub gdy upłynie wyznaczony czas. Gra w poszukiwanie skarbów powinna zawierać zmienne i system punktacji, które będą rejestrowały wartość/punktację w zależności od zebranych monet.
Szczegółowe instrukcje dotyczące ćwiczenia znajdziesz w przewodniku dla nauczyciela.
Uczniowie powinni mieć dostęp do przewodnika dla ucznia i pracować przy jego użyciu.
Ćwiczenia dodatkowe
Jeśli czas pozwoli, uczniowie mogą podjąć się następujących wyzwań:
Dodaj nowe przedmioty zapewniające inną liczbę punktów.
Zwiększ prędkość sprintu gracza przy użyciu urządzenia drużyn i ekwipunku.
Dostosuj grę tak, aby pojedynczy gracz mógł osiągnąć cel, zanim upłynie czas.
Użyj urządzenia menadżera wyniku, aby zresetować wynik gracza do 0, gdy zbierze on specjalny przedmiot.
Szczegółowe instrukcje dla aktywności znajdziesz w instrukcjach dla nauczyciela.
Zasoby zewnętrzne
CS Principles: Intro to Variables Part 1 (Zasady informatyki: wstęp do zmiennych – część 1)
CS Principles: Intro to Variables Part 2 (Zasady informatyki: wstęp do zmiennych – część 2)
Przypisania standardów
1A-AP-09 Modeluj sposób, w jaki programy przechowują i przetwarzają dane, korzystając z cyfr lub innych symboli reprezentujących informacje.
1B-AP-09 Stwórz programy wykorzystujące zmienne do przechowywania i modyfikacji danych.
1B-AP-10 Stwórz programy obejmujące sekwencje, wydarzenia, pętle i warunki.
1B-AP-12 Zmodyfikuj, wymieszaj lub uwzględnij elementy istniejącego programu we własnej pracy, w celu opracowania czegoś nowego lub dodania bardziej zaawansowanych funkcji.
1B-AP-15 Przetestuj i debuguj (identyfikuj i usuń błędy) programu lub algorytmu, by działał zgodnie z planem.
2-AP-1 Twórz przejrzyście nazwane zmienne, które reprezentują różne typy danych i przeprowadzają operacje w oparciu o wartości.
2-AP-10 Użyj diagramów i/lub pseudokodu, by rozwiązać złożone problemy jako algorytmy.
2-AP-13 Rozłóż problemy i podproblemy na mniejsze części w celu usprawnienia projektowania, wdrażania i oceny programów.
2-AP-17 Systematycznie testuj i udoskonalaj programy na podstawie różnych testów.
3A-AP-13 Stwórz prototypy, które używają algorytmów w celu rozwiązania problemów obliczeniowych poprzez wykorzystanie wcześniejszej wiedzy i zainteresowań uczniów.
3A-AP-16 Zaprojektuj i stwórz metodą iteracji algorytmy obliczeniowe na potrzeby praktyczne, wyrażania siebie lub w celu rozwiązania problemu społeczeństwa poprzez użycie wydarzeń do zainicjowania instrukcji.
3A-AP-17 Rozłóż problemy na mniejsze elementy poprzez systematyczną analizę oraz używanie konstrukcji takich jak procedury, moduły i/lub obiekty.
3A-AP-22 Zaprojektuj i opracuj algorytmy obliczeniowe działające w rolach zespołowych przy użyciu narzędzi do współpracy.
POWIĄZANIA INTERDYSCYPLINARNE I Z XXI WIEKIEM
Ta lekcja obejmuje kwestie związane z programowaniem/informatyką.
Związki z XXI wiekiem:
Myślenie krytyczne
Kreatywność
Współpraca
Łączność
Iteracja technologii
Elastyczność
Dowodzenie
Inicjatywa
Umiejętności społeczne
MODYFIKACJE I DOSTOSOWANIA
Zapewnij modyfikacje i elementy umożliwiające dostosowanie odpowiednio do potrzeb uczniów, IEP, 504 itp.
Uczniowie mogą pracować w zespołach w celu zintegrowania skoordynowanego podejścia do programowania.
Można zapewnić uczniom przykładową mapę, która będą mogli rozebrać na części / zmodyfikować.
W razie potrzeby zapewnij kontroler adaptacyjny / kontroler do gier.