Файл: Отчет по учебной практике по получению первичных профессиональных умений и навыков студент гр. Бпи1801.pdf

МИНИСТЕРСТВО
НАУКИ
И
ВЫСШЕГО
ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ
И
СЕРВИСА
ИНСТИТУТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
КАФЕДРА
ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
И
СИСТЕМ
ОТЧЕТ
ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ ПО
ПОЛУЧЕНИЮ ПЕРВИЧНЫХ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ И
НАВЫКОВ
Студент гр. БПИ–18–01
__________________________
Ю.С. Харина
Доцент кафедры ИТС __________________________
П.В. Юдин
Владивосток 2020

Задание
Разработать учебный план по основам алгоритмизации на базе платформы Scratch. Со- ставить отчёт по проделанной работе, содержащий исследовательскую деятельность и пояс- нения для выполнения разработанных заданий. Для защиты подготовить презентацию, кратко описывающую результаты работы.

Содержание
Введение ............................................................................................................................................. 3 1 О платформе Scratch ................................................................................................................. 4 2 Исследовательская работа ....................................................................................................... 6 3 Учебный план ......................................................................................................................... 12
Заключение ....................................................................................................................................... 15
Список источников .......................................................................................................................... 16

3
Введение
Целью выполнения практики по дисциплине «Учебная практика по получению первич- ных профессиональных навыков» является закрепление и углубление знаний, полученных при теоретическом обучении, а также приобретение знаний во время непосредственного выполне- ния и решения практических задач в области информационных систем и технологий.
Задачами учебной практики являются выполнение индивидуального задания, изучение объекта и предмета исследования, постановка цели, проведение исследования и обобщение его результатов, формулировка выводов, оформление результатов и защита полученных ре- зультатов.

4 1
О платформе Scratch
Scratch – разработка Массачусетского технологического института. Они создали визу- альную объектно-ориентированную среду программирования для детей. Это значит, что дети
(Scratch программисты) не пишут код программы вручную, а собирают его благодаря графи- ческим объектам. Дети видят графическое представление программирования, цель которого – научить алгоритмическому мышлению в игровой форме. Scratch программирование для детей отличная возможность заинтересовать ребёнка «общением» с компьютерами, научить его кон- центрации, усидчивости, умению решать задачи несколькими способами.
Scratch (скретч) – доступная на 71 языке, бесплатная платформа для обучения програм- мированию. Для упрощения процесса создания проектов, Scratch имеет четыре встроенные библиотеки, где дети могут найти персонажей, костюмы, фоны и звуки. Интерфейс не очень интуитивно понятен ребёнку, но прямо в программе есть подсказки и даже несколько старто- вых проектов Scratch программирования для детей. Scratch можно скачать на компьютер, а можно программировать в онлайн среде и делиться своими проектами в сообществе Scratch.
Онлайн сообщество — это еще один сильный плюс Scratch. Дети могут не только делиться своими проектами, но и оценивать идеи других и создавать на них ремиксы. Чаще всего, с помощью Scratch программирования создают игры и мультфильмы, но также его можно ис- пользовать для создания мультимедийных пособий, живых открыток.
Самостоятельно работать на Scratch ребенок может с 11 лет, но с родителями или на курсах программирования для детей с 6 лет. Для самых маленьких, которые еще не умеют читать, у Scratch есть приложения для раннего программирования “ScratchJr”, где дети могут управлять спрайтами (персонажами) без чтения, исключительно интуитивно понятными гра- фическими объектами со знаками.
Идеи для проектов Scratch программислы берут из головы. Также создают аналоги лю- бимых популярных игр, в Scratch-сообществе можно увидеть очень много проектов по моти- вам Angry Birds, Fruit Ninja, Pac-Man, Minecraft и т.д. Онлайн сообщество Scratch — это неис- черпаемый источник идей. Вы всегда можете улучшить чужой проект или создать на его базе свою игру, сделать ремикс. Плюс курсов Scratch программирования для детей в том, что есть программа обучения, следуя которой, дети последовательно от простого к сложному создают проекты. Существует так же очень много книг по обучению программированию для детей на
Scratch, в основном они ориентированы на обучение с нуля [1].
Основными компонентами скретч-программы являются объекты-спрайты. Спрайт со- стоит из графического представления — набора кадров-костюмов (англ. costume) и сценария-

5 скрипта. Для редактирования костюмов спрайтов в скретч встроен графический редак- тор (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 [2].
Scratch объединяет детей и взрослых со всего мира. Это отличный способ развить твор- ческие навыки, изучать интерактивные проекты друг друга, улучшить фантазию.
Визуальная объектно-ориентированная среда строится на управлении спрайтами – спе- циальными объектами.
Чаще всего Scratch используют для создания простых мультфильмов и игр. Его можно применять и в образовании – рисовать иллюстрации и писать анимации для занятий по физике, истории, биологии. Во многих школах с программой ознакомляют на уроках информатики в младших классах.

6 2
Исследовательская работа
Рассмотрим некоторые предлагаемые в интернете учебные программы.
Таблица 1 – Программа элективного курса «Пропедевтика программирования со SCRATCH»
Номер и тема урока
1 Знакомство со средой Scratch. Внешний вид среды, поля. Анимация
2 Исполнитель Scratch, цвет и размер пера
3 Основные инструменты встроенного растрового графического редактора
4 Линейный алгоритм. Создание блок-схемы. Основные графические примитивы векторного редак- тора LibreOffice Draw
5 Линейный алгоритм. Рисование линий исполнителем Scratch
6 Линейный алгоритм. Исполнитель Scratch рисует квадраты и прямоугольники линейно
7 Конечный цикл. Исполнитель Scratch рисует квадраты, линии. Блок-схема цикла
8 Конечный цикл. Исполнитель Scratch рисует несколько линий и фигур. Копирование фрагментов программы
9 Циклический алгоритм. Цикл в цикле. Вложенные и внешние циклы
10 Цикл в цикле. Повторение пунктирной линии с поворотом
11 Бесконечный цикл. Анимация исполнителя Scratch на основе готовых костюмов
12 Сцена как исполнитель. Создаем модель таймера
13 Бесконечный цикл. Одна программа для исполнителя Scratch, но разные костюмы
14 Одинаковые программы для несколько исполнителей
15 Несколько исполнителей. Параллельное выполнение действий исполнителями
16 Разбиение программы на части для параллельного выполнения исполнителями. Таймер. Звук
17 Два исполнителя со своими программами. Мини-проект «Часы»
18 Алгоритмы с ветвлением. Условие ЕСЛИ. Два исполнителя. Блок-схема алгоритма с условием
19 Цикл при условии. Мини-проект «Шарики в лабиринте»
20 Цикл при условии. Исполнитель определяет цвета
21 Цикл при условии. Исполнители в разных слоях. Мини-проект «Самолет сквозь облака»
22 Перемещение исполнителя из одного слоя в другой. Действия исполнителей в разных слоях. Мини-проект «Дорога»
23 Алгоритмы с ветвлением. Условие ЕСЛИ. Взаимодействие исполнителей
24 Сцена как исполнитель. Последовательное выполнение команд исполнителями
25 Алгоритмы с ветвлением. Программирование клавиш
26 Алгоритмы с ветвлением. ЕСЛИ касается цвета
27 Интерактивность исполнителей. Создание мини-проекта «Лабиринт»
28 Игра «Лабиринт». Усложнение

7
Продолжение таблицы 1
Номер и тема урока
29 Моделирование ситуации. Мини-проект «Пешеходный переход»
30 Моделирование ситуации. Интерактивность исполнителей. Мини-проект «Водолей»
31 Моделирование. Учебные модели «Рисующий карандаш», «Затухание»
32 Моделирование. Модель теста «Комнатные растения»
33 Моделирование. Обучающий проект по маршрутам географических открытий
34 Обобщение пройденного за курс
Источник: [3]
Рассмотрим плюсы и минусы данной учебной программы для отбора лучшего и разра- ботки собственных учебных занятий по алгоритмизации.
Уроки 1, 2 и 3 являются вводными. Уроки с 4 по 26 направлены на знакомство с алго- ритмами и исполнителями. Учат понятию алгоритма как формального описания последова- тельности действий исполнителя, приводящих от исходных данных к конечному результату; схематической записи алгоритма; созданию блок-схем.
Дети изучат основные признаки линейного алгоритма и его линейное описание, научатся строить геометрические примитивы, используемые для описания линейного алго- ритма. Также уделяется время программному управлению исполнителем. Создание программ для перемещения исполнителя по экранному полю. Понятие «поворот исполнителя в опреде- лённое направление». Угол поворота 90°. Поворот исполнителя на 90° по часовой или против часовой стрелки.
Создание программ для рисования линий. Изменение цвета и толщины рисуемой ли- нии. Особенности пунктирной линии. Программа для исполнителя, чтобы он оставлял пунк- тирную линию при перемещении по экранному полю. Организация циклического алгоритма при необходимости многократного повторения команд. Особенности использования цикла в программе. Оптимизация программы путём сокращения количества команд при переходе от линейных алгоритмов к циклическим.
Основные конструкции программной среды, используемые для написания программ исполнителям с применением циклов. Оптимизация программы для исполнителя, рисующего линии, квадраты, прямоугольники при использовании цикла. Программа исполнителя для ри- сования нескольких однотипных геометрических фигур, например, нескольких квадратов из одной вершины, но с различным значением стороны.
Конструкции программной среды «спрятаться/показаться». Выполнение программы исполнителем, не показанным в поле выполнения программы. Написание и отладка программ с применением конструкции «цикл в цикле». Повторяющаяся смена внешности исполнителя

8 для имитации движения персонажа. Использование бесконечного цикла для создания анима- ции. Получение различных эффектов воспроизведения программы за счёт изменения костю- мов исполнителей Scratch. Использование нескольких исполнителей. Копирование программ исполнителей. Выполнение одинаковых программ разными исполнителями при использова- нии различных начальных условий. Параллельное выполнение одинотипных действий. Прин- цип суперкомпьютерных технологий. Таймер для вычисления времени выполнения про- граммы.
Интерактивность программ. Возможность организации диалога между исполнителями.
Операторы для слияния текстовых выражений. Взаимодействие исполнителей. Сенсоры каса- ния объектов или цвета. Использование сенсоров при взаимодействии исполнителей. За- держка выполнения программы. Слои изображения. Выполнение команд исполнителями в разных слоях изображения.
Использование ветвления при написании программ. Короткая форма. Полная форма условного оператора. Конструкции ветвления для моделирования ситуации.
Цикл «пока». Повторение команд исполнителя при выполнении определенного усло- вия. Последовательное выполнение фрагментов программы разными исполнителями. Типы исполнителей программной среды Scratch. Системы команд исполнителей. Различные си- стемы команд для разных типов исполнителей.
Управление событиями. Передача сообщений исполнителям для выполнения опреде- ленной последовательности команд.
Передача управления между различными типами исполнителей.
После прохождения этой учебной программы дети научатся:
–
придумывать задачи для исполнителей программной среды;
–
выделять ситуации, для описания которых можно использовать линейный алгоритм, алгоритм с ветвлениями, повторениями;
– определять эффективный способ решения поставленной задачи;
–
находить параллельности в выполняемых действиях и программировать их с помо- щью нескольких исполнителей;
–
планировать последовательность событий для заданного проекта.
–
составлять и отлаживать программный код;
–
использовать конструкции программной среды для создания линейных, разветвлён- ных и циклических алгоритмов;
–
организовывать параллельные вычисления;
–
моделировать последовательность событий программы, передачу управления от од- них исполнителей другим.

9
Уроки с 27 по 33 относятся к проектной деятельности и моделированию процессов и систем. Урок 34 направлен на закрепление материала, пройденного на предыдущих занятиях.
Рассмотрим учебный план номер 2.
Таблица 2 – Основы программирования в среде Scratch
Название темы
Формы контроля
Вводное занятие. Инструктаж по технике безопасности и правилам до- рожного движения. опрос
Понятие алгоритма и исполнителя тест, контрольная работа
Циклический алгоритм тест, контрольная работа
Работа с костюмом и фоном контрольная работа
Загрузка фотографий в среду Scratch контрольная работа
Понятие условия тест, контрольная работа
Понятие переменной тест, контрольная работа
Алгоритм работы над проектом тест, контрольная работа
Создание игры тест, контрольная работа
Итоговое занятие презентация игры
Источник: [4]
Несмотря на разницу прохождения по времени учебных программ номер 1 и номер 2, вторая дает понятия алгоритма и его основы подробнее и формирует базисные предметные знаний по основам алгоритмического программирования. Программу номер 1 можно считать продолжением курса «Пропедевтика программирования со SCRATCH».
Рассмотрим учебный план номер 3.
Таблица 3 – «Программирование в scratch»
Номер урока и тема
1 Знакомство со средой Скретч. Понятие спрайта и объекта. Создание и редактирование спрайтов и фонов для сцены
2 Знакомство со средой Скретч (продолжение). Пользуемся помощью Интернета. Поиск, импорт и редакция спрайтов и фонов из Интернета
3 Управление спрайтами: команды идти, повернуться на угол, опустить перо, поднять перо, очистить
4 Координатная плоскость. Точка отсчёта, оси координат, единица измерения расстояния, абсцисса и ордината
5 Навигация в среде Скретч. Определение координат спрайта. Команда идти в точку с заданными координатами
6 Создание проекта «Кругосветное путешествие Магеллана». Команда Плыть в точку с заданными координатами

10
Продолжение таблицы 3
Номер урока и тема
7 Создание проекта «Кругосветное путешествие Магеллана» (продолжение). Режим презентации
8 Понятие цикла. Команда Повторить. Рисование узоров и орнаментов
9 Конструкция всегда. Создание проектов «Берегись автомобиля!» и «Гонки по вертикали». Команда если край, оттолкнуться
10 Ориентация по компасу. Управление курсом движения. Команда повернуть в направлении. Про- ект «Полёт самолёта»
11 Спрайты меняют костюмы. Анимация. Создание проектов «Осьминог», «Девочка, прыгающая на скакалке» и «Бегущий человек»
12 Создание мультипликационного сюжета «Кот и птичка»
13 Создание мультипликационного сюжета «Кот и птичка» (продолжение)
14 Соблюдение условий. Сенсоры. Блок если. Управляемый стрелками спрайт
15 Создание коллекции игр: «Лабиринт», «Кружащийся котёнок»
16 Пополнение коллекции игр: «Опасный лабиринт»
17 Составные условия. Проекты «Хождение по коридору», «Слепой кот», «Тренажёр памяти»
18 Датчик случайных чисел. Проекты «Разноцветный экран», «Хаотичное движение», «Кошки- мышки», «Вырастим цветник»
19 Циклы с условием. Проект «Будильник»
20 Запуск спрайтов с помощью мыши и клавиатуры. Проекты «Переодевалки» и «Дюймовочка»
21 Самоуправление спрайтов. Обмен сигналами. Блоки передать сообщение и когда я получу сооб- щение. Проекты «Лампа» и «Диалог»
22 Доработка проектов «Магеллан», «Лабиринт»
23 Датчики. Проекты «Котёнок-обжора», «Презентация»
24 Переменные. Их создание. Использование счётчиков. Проект «Голодный кот»
25 Ввод переменных. Проект «Цветы». Доработка проекта «Лабиринт» - запоминание имени луч- шего игрока
26 Ввод переменных с помощью рычажка. Проекты «Цветы» (вариант-2), «Правильные многоуголь- ники»
27 Список как упорядоченный набор однотипной информации. Создание списков. Добавление и уда- ление элементов. Проекты «Гадание», «Назойливый собеседник»
28 Поиграем со словами. Строковые константы и переменные. Операции со строками
29 Создание игры «Угадай слово»
30 Создание тестов – с выбором ответа и без
31 Создание проектов по собственному замыслу
32 Регистрация в Скретч-сообществе. Публикация проектов в Сети
Источник: [5]

11
Данный курс ориентирован на программирование в среде Scratch, а также на развитие логического и алгоритмического мышления. Рассматриваемые вопросы: алгоритм, свойства алгоритмов, способы записи алгоритмов, команды и исполнители, Scratch - возможности и примеры проектов, интерфейс и главное меню Scratch, сцена, объекты (спрайты), свойства объектов, методы и события, программа, команды и блоки, программные единицы: процедуры и скрипты. линейный алгоритм, система координат на сцене Scratch, основные блоки, цикл в природе, циклические алгоритмы, цикл «Повторить n раз», цикл «Всегда», библиотека костю- мов и сцен Scratch, анимация формы, компьютерная графика, графические форматы и т. д.
Запись звука, форматы звуковых файлов, озвучивание проектов Scratch, сообщество Scratch, регистрация на сайте, публикация проектов Scratch, использование заимствованных кодов и объектов.
Проанализировав три учебные программы обучения основам алгоритмизации на плат- форме Scratch можно сделать выводы. Каждый план содержит:
–
вводное занятие, знакомство со средой Scratch;
– понятие алгоритма, исполнителя, переменной;
– составление алгоритма для решения задач;
– типовые алгоритмические конструкции;
– линейный и ветвящийся алгоритм;
– циклический алгоритм и цикл с неизвестным числом повторений.

12 3
Учебный план
Проанализировав размещенные в сети интернет учебные курсы по основам алгоритми- зации, был сформирован свой учебный план, он приведен в таблице 4.
Таблица 4 – учебный план занятий по основам алгоритмизации на базе платформы Scratch
Тема
Характеристика основных видов деятельности
Раздел I. Знакомство со средой программирования Scratch
Знакомство со средой Scratch объяснение правил техники безопасности и правильной организации рабочего места при работе на компьютере; рассмотрение примеров проектов, сделанных в среде Scratch, алгоритма установки про- граммы на домашний компьютер
Особенности среды Scratch рассмотрение и анализ интерфейса программы Scratch и её особен- ностей, определение основных понятий: «скрипт», «сцена»,
«спрайт»
Выбор и создание спрайта знакомство со способами создания и выбора спрайтов, исследование графического редактора в Scratch.
Управляющие программы – скрипты рассмотрение и анализ особенностей создания скриптов, главного меню
Блок внешнего вида исследование команд блока внешнего вида
Блок движения исследование команд блока движения
Блок перо исследование команд блока рисования
Блок чисел исследование команд блока чисел
Блок контроля исследование команд блока контроля
Блок сенсоров исследование команд блока сенсоров
Блок звуков исследование команд блока звуков
Блок переменных исследование команд блока переменных
Управление и контроль исследование способов контроля объектов при помощи "Зеленого флага" и знака "Стоп"
Управление спрайтами с по- мощью клавиатуры исследование управления действиями спрайта с помощью клавиа- туры
Изменение цвета исследование смены цвета спрайта
Анимация спрайта создание анимации готовых спрайтов (смена костюмов) из самосто- ятельно созданных спрайтов
Раздел II. Реализация алгоритмов в Scratch
Управление несколькими объектами возможности одновременного управления несколькими объектами