МЕТОД ПОДГОТОВКИ К ОГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ ПРИ ПОМОЩИ ИГРОВОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

METHOD OF PREPARATION FOR THE OGE IN INFORMATICS USING A GAME APPLICATION

Korotych Danila Alekseevich

Student, Polytechnic Institute, Pacific State University,

Russia, Khabarovsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается метод, направленный на повышение эффективности для подготовки обучающихся девятых классов к ОГЭ по информатике при помощи добавление в образовательный процесс игрового формата. При этом предложена концепция игрового приложения, которое разделено на уровни, каждый из которых является одним из задания ОГЭ. Приводится пример реализации несколько произвольно выбранных уровней, которые основаны на заданиях из экзамена. Обсуждается польза применения данного метода со стороны педагогики и психологии. Предложен пример визуализации нескольких уровней под разный жанр игры для повышения разнообразия игрового процесса.

ABSTRACT

The article considers a method aimed at increasing the effectiveness of preparation for the OGE (Main State Exam) in Informatics for ninth-grade students by introducing a game format into the educational process. A concept for a game application divided into levels is proposed, where each level corresponds to one of the OGE tasks. An example of the implementation of several randomly selected levels based on exam tasks is provided. The pedagogical and psychological benefits of applying this method are discussed. An example of visualizing several levels in different game genres is suggested to enhance the diversity of the gameplay.

Ключевые слова: ОГЭ по информатике, игровое обучение, образовательные технологии, методы обучения, подготовка к экзаменам.

Keywords: OGE in Informatics, game-based learning, educational technologies, teaching methods, exam preparation.

Введение

Среднестатистической подготовкой к ОГЭ является рутинное решение множества типовых задач, что в свою очередь часто приводит к низкой мотивации к ним готовиться, а также к снижению активности у учащихся. При этом, подростки чаще отдают предпочтение к проведению своего времени за играми, нежели за чтением большого объема информации [2].

Есть множество различных методов, которые могут позволить учащимся подготовиться к экзаменам. В их число входит самостоятельная подготовка, занятия в школе, прохождение курсов, репетиторство и так далее. Каждый из этих методов вполне себе рабочий, они имеют свои преимущества и недостатки, однако также являются очень изматывающими для ученика и это зачастую приводит к проблемам потери мотивации в подготовке к экзаменам.

Поэтому, если объединить игровой процесс с подготовкой к экзаменам, это, в свою очередь, может повысить заинтересованность обучающихся и поднять их настрой [4]. Разработка метода для подготовки к ОГЭ по информатике, который основан на прохождении различных уровней в игровом приложении, где каждый из них представляет собой адаптированное под игровой процесс экзаменационное задание, должна заинтересовать учащихся за счет увлекательного процесса подготовки к экзамену.

Концепция игрового приложения для подготовки к ОГЭ по информатике

Сама концепция представляет из себя разработку приложения, которое будет функционировать как сборник различных мини-игр, при этом где каждая мини-игра является интерактивной и направленной на создание игрового процесса для определенного типа задания из ОГЭ по информатике. Приложение не подразумевает наличие единого сюжета, однако использует единую систему прогресса прохождения уровней, где за одним уровнем следует следующее по порядку, а также где различные жанры игр объединяются в целостный тренажер.

Не считая главного меню, центральным элементом приложения является меню выбора уровня, а именно «Карта ОГЭ» – интерактивная схема, которая визуально повторяет последовательную дорожку из уровней, которая постепенно приближает игрока к вершине интерфейса, демонстрируя тем самым его прогресс. Каждый пронумерованный элемент на карте, это кнопка запуска для соответствующей мини-игры.

Каждая мини-игра представляет из себя законченный игровой цикл, который построен по следующему шаблону:

1. Вход, который является кратким экраном с содержанием номера и формулировки задания из ОГЭ, чтобы игрок мог осознать, что он решает.
2. Погружение пользователя в игровой процесс за счет упрощенного игрового контекста в виде двух или трех предложений (например, игроку необходимо кому-нибудь помочь и поэтому он должен что-то выполнить).
3. Сам игровой процесс, который требует для успеха прохождения уровня выполнение тех же интеллектуальных операций, что и при решении экзаменационного задания, но при этом побуждая игрока к действиям, а не размышлению (например, игрок видит фрагмент кода с багом и три возможным исправления, а задача игрока перетащить правильный блок кода куда необходимо для решения).
4. Проверка успеха или неудачи действия игрока, анимация завершения уровня, демонстрирование краткого объяснения допущенной игроком ошибки с ссылкой на её теорию.
5. Экран завершения уровня с демонстрированием результата.

В идеале, приложению необходим специальный генератор вариантов, чтобы на каждый уровень было несколько вариантов заданий (например, для задания на единицы измерения меняются исходные значения и единицы) [3]. Это необходимо для того, чтобы пользователь не проходил уровень за счет заучивания конкретного ответа.

Пример реализации игровых уровней на основе заданий ОГЭ по информатике

На основе представленного шаблона приведем пример реализации трех игровых уровней, в которых будет реализовано экзаменационное задание из ОГЭ по информатике:

1. Девятое задание из ОГЭ по информатике (подсчет путей в ориентированном графе). Сам уровень будет называться «Доставка в лабиринте из дорог»
2. Четвертое задание из ОГЭ по информатике (кратчайший путь в неориентированном графе по таблице). Название у уровня будет «Строительство дорог с оптимальным путем».
3. Второе задание из ОГЭ по информатике (декодирование двоичной строки по неравномерному коду). Название уровня «Тайное послание шифровщика».

Цель игрока в первом уровне найти количество различных путей из начальной точки в конечную, проходящих через строго определенный промежуточный узел.

Во втором уровне необходимо по заданной матрице смежности (таблице) определить длину кратчайшего пути между двумя пунктами.

Третий предлагает игроку однозначно разбить двоичную строку на последовательность кодовых слов по заданной таблице и перевести в буквы.

Реализация уровня «Доставка в лабиринте из дорог» (рис. 1):

• по сценарию игрок является курьером, что получил заказ на доставку в городе лабиринте. Необходимо доставить груз из одного квартала в другой, но при этом существует дополнительное условие (например, зайти по пути в другой квартал);
• на экране изображена схема кварталов (вершин) и их переулков (рёбра с направлением стрелок)
• игрок прокладывает маршрут при помощи нажатия по одному кварталу и проведению линию к другому возможному. Так он делает, пока не достигнет промежуточного пути, а затем основного;
• система ведет счетчик найденных маршрутов, и задача игрока найти все возможные уникальные маршруты;
• для логического расчета у игрока есть возможность заранее написать количество путей и проверить нажатием кнопки верность значения.

Рисунок 1. Пример уровня «Доставка в лабиринте из дорог»

Реализация уровня «Строительство дорог с оптимальным путем» (рис. 2):

• по сценарию игрок является главным инженером, который проводит дороги для поселений (A, B, C и т.д.). Из поставленной таблицы затрат (расстояний) необходимо найти минимальную для прокладывания пути между двумя ключевыми поселениями;
• основной экран разделен на две части. Слева интерактивная карта несоединенных поселений в виде значков местности. Справа по заданию предложенная таблица расстояний;
• чтобы построить дорогу между двумя пунктами, игроку необходимо нажать на ячейку таблицы и на карте после этого автоматически появляется дорога между пунктами её пересечения, а на самой дороге появляется цифра 2;
• в процессе прохождения игрок строит дороги, а система в реальном времени подсчитывает и визуализирует текущую длину пути между двумя ключевыми пунктами. Когда игрок считает путь оптимальным, он нажимает кнопку проверки и при успехе уровень считается завершенным.

Рисунок 2. Пример уровня «Строительство дорог с оптимальным путем»

Реализация уровня «Тайное послание шифровщика» (рис. 3):

• по сценарию игрок является агентом, который перехватил зашифрованное сообщение. Задача расшифровать данный пароль;
• сверху экрана бегущая строка с цифрами 0 и 1. Для уровня она является статичной;
• в центре экрана шесть изображений букв (А, Б, К, Л, О, С). Под каждой буквой отмечен её двоичный код;
• снизу находится пустая строка для расшифровки, куда игрок будет вставлять буквы;
• игрок делит двоичную строку на фрагменты и когда выделенный фрагмент совпадает с одним из кодов букв, игрок может перетащить данную букву в строку для расшифровки;
• уровень считается пройденным, когда пользователь правильно делит двоичную строку на фрагменты от начала до конца. В итоге в строке для расшифровки должно получиться слово, которое является паролем.

Рисунок 3. Пример уровня «Тайное послание шифровщика»

Подобный игровой подход к решению экзаменационных заданий ОГЭ по информатике позволяет заменить метод сухого решения на листочке интерактивным исследованием, что в свою очередь улучшает понимаю условия, а также снижает стресс от формы задачи в оригинальном виде [5].

Изображения были сгенерированы с помощью нейронной сети и служат как пример для внешнего вида интерфейса, разработчик вправе сам определять каким он хочет видеть дизайн своего приложения.

Педагогическая эффективность метода решения экзаменационных заданий в ОГЭ по информатике при помощи игрового приложения

При помощи внедрения методики подготовки на основе игрового приложения, на обучающихся оказывается комплексное воздействие на учебный процесс, затрагивая их мотивационные, эмоциональные и когнитивные сферы.

В отличие от обычного заучивания теории или выбора из готовых вариантов, использование игровых механик побуждает игрока больше взаимодействовать с элементами на уровне [1]. Например, для задания из ОГЭ с исполнителем «Робот» игрок может из блоков кода «визуально писать» программу, тем самым начиная понимать логику следования её команд и циклов. Это, в свою очередь, превращает декларативное знание в процедурное.

Множество сложных задач в игре разбиваются на серию из простых тактических решений (например, поиск кратчайшего пути делится на последовательном проведение маршрута с вопросом, какую дорогу построить следующей). Это в будущем поможет в том, чтобы разделять задачи на подзадачи.

Игровая форма связана с наличием ярких визуальных образов, кратким сюжетным контекстом и вовлечением игрока за счет положительных эмоций от прохождения уровня, а это позволяет сохранить полученную информацию не на короткий промежуток времени, а наоборот надолго.

Пользователь может немедленно получать обратную связь от своих взаимодействий с окружением. Например, если игрок построил слишком длинную дорогу, то он увидит повышение её «стоимости», а игра предложит выбрать другой вариант, или если он неправильно разбил строку из 0 и 1, то появится ошибка и укажет в чем она. Это позволит быстро корректировать свои действия и моментально выстраивать причинно-следственные связи, как в программирование, а это в разы эффективнее, чем получения готового ответа после решения целого бланка и наличием длинного объяснения на вопросе.

Из вышенаписанного можно сделать вывод, в чем заключается педагогическая эффективность метода подготовки к ОГЭ по информатике при помощи игрового приложения:

1. Повышение мотивации, где игровая оболочка превращает подготовку из твоей обязанности на бросание вызова.
2. Развитие мета предметных навыков, когда учащиеся тренируют логическое и алгоритмическое мышление, внимательность и способность к концентрации в условиях ограниченного времени (например, таймер у уровня).
3. Формирование предметных компетенций с многократным, но вариативным прохождением уровней с закреплением алгоритма решений.
4. Снятие стресса перед типовыми формулировками экзаменационных заданий при помощи игровой формы, создавая тем самым позитивный опыт взаимодействия с проходимым материалом.

Заключение

Предложенный в ходе проделанной работы метод подготовки к ОГЭ по информатике при помощи игрового приложения представляет из себя объединение современных цифровых и образовательных технологий.

Благодаря примерам реализации уровней, можно увидеть, как возможно преобразовать формальные экзаменационные задачи в очень увлекательные и удобные игровые механики, которые несут собой образовательный характер для пользователей.

При этом, данный метод можно считать системным воздействием на его пользователя, который:

• на когнитивном уровне переводит знания в устойчивые навыки через активную деятельность;
• на мотивационном уровне формирует внутреннюю учебную мотивацию, которая основана на компетентности и автономии;
• на эмоциональном уровне снижает внутренние барьеры и тревожность, формируя тем самым психологическую устойчивость игроков;
• на социально-педагогическом уровне преобразует образовательный процесс, делая его более дифференцированным.

Использование подобных методик в образовательную практику для обучающихся может стать значительным шагом в модернизации системы предэкзаменационной подготовки, тем самым сделав её более персонализированной, эффективной и соответствующей нынешней цифровой реальности современных школьников.

Список литературы:

1. Вострокнутов И. Е. Теория и технология оценки качества программных средств образовательного назначения. – М.: Госкоорцентр информационных технологий, 2005. – 300 с.
2. Инновации и современные технологии в системе образования: Материалы III международной научно-практической конференции, Прага, 20–21 февраля 2013 года / Под редакцией А.С. Берберян, С.В. Сидорова, И.Г. Дорошиной. – Прага: Vědecko vydavatelské centrum «So-ciosféra-CZ", 2013. – 351 с.
3. Куркина, Н. Р. Цифровые технологии как фактор повышения эффективности образовательного процесса / Н. Р. Куркина, Л. В. Стародубцева // Вестник Самарского университета. Экономика и управление. – 2018. – Т. 9, № 1. – С. 14-17.
4. Рудинский, И. Д. Игровые образовательные технологии и практики: предпосылки и особенности применения / И. Д. Рудинский, С. В. Бусель // Отечественная и зарубежная педагогика. – 2024. – Т. 1, № 1(97). – С. 39-61. – DOI 10.24412/2224-0772-2024-97-39-61.
5. Цифровая трансформация образования: Электронный сборник тезисов докладов 1-й научно-практической конференции, Минск, 30 мая 2018 года. – Минск: Учреждение «Главный информационно-аналитический центр Министерства образования Республики Беларусь», 2018. – 479 с.