Информация о классе
Оценки: 8–12 (для участия в занятии учащиеся должны быть не младше 13 лет)
Длительность урока: один час
Рекомендуемое средство: творческий режим Fortnite
Класс/среда обучения: поддерживающее Fortnite устройство с подключением к интернету (по одному на каждого учащегося). Компьютерный класс или передвижной столик для ноутбука создадут все необходимые условия.
Связь с автором
Авторы: Steven Isaacs и Brian Dickman
Электронная почта: [email protected] | [email protected]
Twitter: @mr_isaacs | @cleverlike
LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/steve-isaacs/ | https://www.linkedin.com/in/cleverlike
ОПИСАНИЕ КЛАССА/СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ
Этот урок предназначен для Hour of Code в рамках Недели информатики.
Урок можно пройти отдельно или интегрировать с другими активностями в рамках большого проекта.
Стив Айзекс — менеджер образовательных проектов в Epic Games. Он помогает преподавателям и студентам наладить использование в классе таких инструментов, как Unreal Engine, творческий режим Fortnite и Twinmotion. Прежде чем перейти в Epic, Стив преподавал игровой дизайн и разработку, широко используя в обучении практические задания и личный выбор. Данный формат позволяет ученикам по-разному достичь результатов обучения, которые зависят от их интересов, доступных материалов и опций.
Автор Brian Dickman изучал информатику и работает в игровой студии, которая создаёт развлекательный и образовательный контент в популярных видеоиграх.
Обзор урока
Полосы препятствий представляют собой отличное развлечение и использовались для проверки способностей учащихся с 1800-х годов. Как правило, полоса препятствий — это соревнование на время, в котором игрок должен пройти трассу с множеством испытаний на пути. Участнику необходимо продемонстрировать скорость, силу, ловкость, а иногда и смекалку, чтобы преодолеть определенные испытания.
Вы когда-нибудь мастерили собственную полосу препятствий дома, на улице, в школе или лагере? Видели ли вы когда-нибудь телепередачи или видеоролики, в которых пройти пройти полосу препятствий пытаются люди или животные?
Вы будете использовать творческий режим Fortnite, чтобы создать сложную и увлекательную полосу препятствий. Во время работы над нашей полосой препятствий мы используем такие понятия компьютерного программирования, как обнаружение столкновений и событийно-управляемый дизайн.
НА СТАРТ, ВНИМАНИЕ, СТРОЙТЕ!
Желаемые результаты
Каких результатов достигнут учащиеся в процессе обучения?
ВАЖНЫЕ ВОПРОСЫ И КЛЮЧЕВЫЕ ИДЕИ
Можно ли преподавать основы информатики в рамках конструктивной деятельности вместо того, чтобы изучать синтаксис с позиции очередного навыка?
Равноценно ли изучение таких основ информатики, как функции в творческом режиме Fortnite, знакомству с ними в полноценной среде программирования?
Можно ли преподавать основы информатики с помощью механик игры?
Захотят ли учащиеся активнее изучать информатику, если обучение будет проходить в игровой среде?
Итоги/цели курса
В процессе обучения учащиеся:
Познакомятся с понятием обнаружения столкновений и событий в контексте информатики.
Научатся использовать обнаружение столкновений, триггеры и события в игровой среде.
Создадут полосу препятствий с испытаниями, которые используют обнаружение столкновений, события и триггеры.
Учебные занятия
Введение в обнаружение столкновений и события
В информатике, особенно в играх, нас часто интересуют столкновения, происходящие между объектами. При столкновении двух объектов часто происходит некоторое событие. Давайте рассмотрим в качестве примера игру Pac-Man. Если Пэкмен сталкивается с точкой, игроку начисляются очки. Если Пэкмен сталкивается с одним из призраков, игрок теряет жизнь. Если призрак становится синим из-за использованного усиления, игрок может получить очки, поглотив призрака. Вы наверняка уже поняли идею.
В программировании событие — это действие, которое происходит в результате вмешательства пользователя или другого источника, например щелчок мыши или столкновение. Обработчик события — это процедура, работающая с событием и позволяющая программисту написать код, который будет выполняться при наступлении события.
– выдержка из Computer Hope: Event
Вот пример, демонстрирующий программирование на основе блоков в MakeCode Arcade. В игре присутствуют игрок и рожок мороженого. Игрок перемещается по экрану, пытаясь съесть мороженое.
Из приведённого ниже кода становится ясно, что если игрок пересекается (сталкивается) с мороженым (едой), при этом срабатывает триггер и происходит несколько событий. В этом случае игрок получает очко (количество набранных очков увеличивается на 1), мороженое перемещается в случайное место на игровом поле, а обратный отсчет возвращается к 10 секундам, позволяя игроку попытаться получить следующий рожок мороженого.
Этот пример можно увидеть в действии на странице CollisionEvent из сборника Arcade MakeCode.
Связь: математика и информатика
Хотя обнаружение столкновений может показаться простым и очевидным процессом, обратите внимание на следующее:
Все компьютерные изображения имеют форму прямоугольника. Как обнаружить столкновение, если изображение не занимает собой весь прямоугольник? Обратите внимание, что в столкновении из примера A сталкиваются изображения, а не персонаж и препятствие. Необходимый результат показан в примере B, и реализовать его немного сложнее. Обнаружение столкновений создает уникальную возможность изучить применение геометрии и тригонометрии.
АКТИВНОСТИ
Учащимся предстоит построить полосу препятствий в творческом режиме Fortnite Полоса препятствий должна включать события столкновений, которые активируют события в игре.
Поэтапные инструкции к занятию можно найти в руководстве учителя.
В процессе обучения для создания полосы препятствий учащиеся должны использовать только учебное пособие.
Внешние ресурсы
Computer Hope: Event definition
Назначение стандартов
1B-AP-10 Создайте программы с последовательностями, событиями, петлями и условиями.
1B-AP-12 Измените, переделайте или внедрите элементы уже существующих программ в свою работу, чтобы создать что-то новое или добавить продвинутые функции.
1B-AP-15 Протестируйте и отладьте (найдите и исправьте ошибки) программу или алгоритм, чтобы убедиться, что он работает так, как задумано.
2-AP-10 Используйте блок-схемы и/или псевдокод, чтобы преобразовать сложные проблемы в алгоритмы и решить их.
2-AP-13 Разбейте проблемы и подзадачи на части для упрощения разработки, внедрения и проверки программ.
2-AP-17 Систематически протестируйте и улучшите программы с помощью различный тестов.
3A-AP-13 Используйте уже имеющиеся знания и личные интересы для создания прототипов, которые используют алгоритмы для решения вычислительных проблем.
3A-AP-16 Придумайте и поэтапно разработайте вычислительные артефакты, использующие события и активируемые ими инструкции для решения практических вопросов или общественных проблем, а также выражения ваших личных взглядов.
3A-AP-17 С помощью системного анализа, а также таких конструкций, как процедуры, модули и/или объекты, разбейте проблемы на меньшие части.
3A-AP-22 Работая в команде и используя инструменты для совместной работы, придумайте и разработайте вычислительные артефакты.
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ И НАВЫКИ ДЛЯ XXI ВЕКА
Этот урок посвящён вопросам, связанным с программированием и информатикой.
Навыки для XXI века:
Критическое мышление
Творческая изобретательность
Совместный проект
Общение
Технологическая грамотность
Гибкость
Лидерство
Инициативность
Социальные навыки
ИЗМЕНЕНИЯ И АДАПТАЦИЯ
Меняйте и адаптируйте урок под потребности студентов, IEP, 504 и т. д.
Учащиеся могут работать в командах с целью внедрения метода программирования в парах.
Учащимся может быть предоставлен образец карты для разбора и изменения.
При необходимости предоставьте учащимся адаптивный контроллер/геймпад.