Реферат
Введение 4
1 Теоретические аспекты применения технологии геймификации в
формировании игровой среды для обучения основам программирования 10
1.1 Сущность технологии геймификации и её использование в обучении
информатике 10
1.2 Игровые среды и возможности их применения для изучения основ
программирования 19
1.3 Дидактический потенциал технологии геймификации в формировании
игровой среды при обучении основам программирования 23
2 Реализация технологии геймификации в формировании игровой среды для
обучения основам программирования в 9 классе 33
2.1 Анализ содержания линии «Алгоритмизация и программирование» в
школьном курсе информатики 33
2.2 Разработка учебно-методического сопровождения для изучения основ
языка программирования Python с использованием игровой среды 42
2.3 Результаты опытно-экспериментальной работы по организации
обучения основам языка программирования Python с использованием игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации 53
Заключение 59
Список использованных источников 61
Приложение А Тестовые задания для проведения контрольного этапа опытно-экспериментальной работы 67
Современный мир, развиваясь в направлении информационных технологий, заставляет общество и школьников приобретать новые знания и использовать новые методы обучения. Федеральный проект «Цифровая образовательная среда» предусматривает изменения образовательных подходов в связи с цифровизацией общества. Традиционные подходы, основанные на передаче знаний, уходят в прошлое, а на их место приходят новые методы, основанные на использовании информационно-коммуникационных технологий и игрового антуража (геймификации).
В настоящее время особое внимание уделяется рассмотрению вопросов, направленных на оценку возможности применения различных игровых сред в процессе обучения. Некоторые разделы школьного курса информатики можно эффективно изучать с применением технологий геймификации в ходе организации процесса обучения на уроках информатики [16].
В современном образовательном пространстве преподавание информатики является одной из ключевых задач, которая требует внимания и комплексного подхода. Для эффективного решения этой задачи необходимо учитывать общие методические проблемы, которые возникают при преподавании данного предмета. Представителями, занимающихся анализом обучения информатике в контексте общих методических проблем, являются Л. Л. Босова [6], Г. А. Краснова [16], М. П. Лапчик [17], К. Ю. Поляков [29], И. Г. Семакин [35], А. Г. Сиденко [36] и другие ученые. Их работы отражают потребность в разработке новых подходов к преподаванию курса информатики, а также в оценке эффективности существующих методик.
Вопросам применения геймификации в образовании посвящены работы С. С. Белоконовой [1], Н. Г. Борисова [4], К. М. Каппа [15], А. Л. Мазелиса [19], О. В. Орловой [26], М. В. Эйхорна [40] и других.
Актуальность исследования технологии геймификации в образовании информатики проявляется в существующем противоречии между требованием увеличения эффективности обучения с помощью средств информатизации образования и недостаточностью проработки методологии и подходов в обучении с использованием технологии геймификации. Для решения данного противоречия необходимо внимательно изучить методы применения геймификации при создании игровой среды для процесса обучения информатике. Введение технологии геймификации в образовательный процесс может привести к улучшению мотивации и усвоению материала учащимися. Поэтому поиск устранения данного противоречия свидетельствует об актуальности выбранной темы исследования.
Цель исследования - теоретически обосновать и разработать методическое сопровождение игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации, для изучения основ языка программирования Python в 9 классе.
Объект исследования - процесс обучения информатике в основной школе.
Предмет исследования - технологии геймификации в формировании игровой среды для обучения основам языка программирования Python в 9 классе.
Для достижения поставленной перед нами цели необходимо решить следующие задачи исследования:
• провести анализ научной и учебно-методической литературы по теме исследования, определить понятийно-категориальный аппарат, сущность технологии геймификации;
• разработать методическое сопровождение теоретической и практической составляющих игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации, для изучения основ языка программирования Python в 9 классе;
• организовать и провести опытно-экспериментальную работу по применению игровой среды на основе технологии геймификации для обучения основам языка программирования Python на уроках информатики в 9 классе.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
• технология геймификации (С. Детергин [42], К. Вербах [7], К. Н. Мацуца [20], С. И. Никитин [23], П. В. Храмкин [39], М. В. Эйхорн [40] и др.), как новый способ организации процесса обучения;
• научные исследования ученых в области применения геймификации в процессе обучения (С. С. Белоконова [1], Н. Г. Борисов [4], К. М. Капп [15],
A. Л. Мазелис [19], О. В. Орлова [26], М. В. Эйхорн [40]);
• игровые среды (Е. К. Герасимова [8], Г. А. Краснова [16],
B. В. Певзнер [28]), как средство для изучения основ программирования;
• теоретико-методические основы изучения общих методических проблем обучения информатике в основной школе (Л. Л. Босова [6], Г. А. Краснова [16], М. П. Лапчик [17], К. Ю. Поляков [29], И. Г. Семакин [35], А. Г. Сиденко [36]);
• программирование (Л. Л. Босова [5], А. П. Ершов [10],
М. П. Лапчик [17], К. Ю. Поляков [29], И. Г. Семакин [35] и Н. Д. Угринович [38]), как один из ключевых раздела предмета «Информатики и ИКТ».
Методы исследования:
• теоретические - анализ, синтез отечественной и зарубежной научной и учебно-методической литературы по проблеме исследования, изучение нормативных документов в сфере образования и обучения информатике;
• эмпирические - педагогическое наблюдение, тестирование, опытноэкспериментальное исследование;
• статистические - количественный и качественный анализ данных, интерпретация результатов.
Экспериментальная база исследования: Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 1 города Лесосибирска» (далее МБОУ «СОШ № 1»). В апробации приняли участие ученики 9 классов, объем выборки - 9А (20 человек) и 9Б (20 человек).
Исследование проводилось в соответствии со следующими этапами:
• констатирующий этап (сентябрь 2023 - январь 2023) - анализ научных источников по теме исследования; определение понятийно-категориального аппарата и методологической основы исследования; обоснование актуальности темы исследования, степени ее научной разработанности; постановка цели, определение объекта, предмета и задач исследования; выбор наиболее подходящих методов исследования, направленных на достижение заявленной цели;
• формирующий этап (февраль 2023 - апрель 2023) - теоретическая разработка методического сопровождения и апробация практической составляющей игровой среды для изучения основ языка программирования Python в 9 классе, реализованной на основе технологии геймификации; формирование системы критериев и показателей для контроля степени обученности класса;
• контрольный этап (май 2023 - июнь 2023) - анализ и обобщение результатов опытно-экспериментальной работы по обучению основам языка программирования Python с использованием игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации, подведение итогов исследования.
Практическая значимость исследования:
• разработано и внедрено в учебный процесс по информатике в основной школе методическое сопровождение игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации, для изучения основ языка программирования Python в 9 классе;
• разработанное методическое сопровождение игровой среды для изучения основ языка программирования Python в 9 классе - может быть использовано учителями информатики в своей педагогической деятельности, а также студентами - будущими педагогами, при подготовке к практическим занятиям, прохождения практики и написании научных работ.
Результаты исследования докладывались и обсуждались на конференциях:
1. Всероссийский молодежный научный форум «Современное педагогическое образование: теоретический и прикладной аспекты» в секции «Актуальные проблемы преподавания дисциплин естественнонаучного цикла» (Лесосибирск, ЛИИ - филиал СФУ, 7-12 ноября 2022 г., диплом 1 степени).
2. Международная научно-практическая конференция памяти академика РАО М. И. Лапчика «Информатизация образования: теория и практика» (Омск, ОмГИУ, 18-19 ноября 2022 г., участник).
3. Международная научно-практическая конференция «Исследования в современной науке» (Краснодар, КЦНТИ, 30 марта 2023 г., участник).
4. II Всероссийский молодежный научный форум «Современное педагогическое образование: теоретический и прикладной аспекты» в секции «Информатика, информационные технологии и экономика» (Лесосибирск, ЛИИ - филиал СФУ, 10-15 апреля 2023 г., участник).
5. Международная научно-практическая интернет-конференция
«Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе» (Москва, МИГУ, 24-28 апреля 2023 г., участник).
6. VIII Всероссийская научно-практическая конференции с
международным участием «Иедагогика и психология: проблемы развития мышления. Развитие личности в изменяющихся условиях» (Красноярск, СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 31 мая 2023 г., участник).
Ио результатам исследования опубликованы статьи в сборниках конференций:
1. Зернин, А. И. Технологии геймификации в обучении основам программирования на Python / Современное педагогическое образование : теоретический и прикладной аспекты : сборник научных статей Всероссийского молодежного научного форума (7-12 ноября 2022 г.) / Сибирский федеральный университет, Лесосибирский педагогический институт - филиал СФУ. - Красноярск, 2022. - С. 23-27.
2. Зернин, А. И. Использование веб-сервисов геймификации в организации образовательного процесса по информатике / А. И. Зернин,
Е. В. Киргизова // Информатизация образования : теория и практика : сборник материалов Международной научно-практической конференции памяти академика РАО М. П. Лапчика (Омск, 18-19 ноября 2022 г.) / Омский
Государственный педагогический университет. - Омск, 2022. - С. 261-263.
3. Зернин, А. П. Использование технологии геймификации в обучении основам программирования на уроках информатики / А. П. Зернин, Е. В. Киргизова // Исследования в современной науке : материалы
Международной научно-практической конференции (Краснодар, 30 марта 2023 г.) / Краснодарский ЦНТИ. - Краснодар, 2023. - С. 81-85.
Структура работы - работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников, включающего 43 наименования. Результаты работы представлены в 13 таблицах, 13 рисунках. В 1 приложении представлены материалы диагностики. Общий объем работы - 68 печатных листов.
В заключение работы отметим следующее. Теоретические основы технологии геймификации в формировании игровой среды для обучения основам языка программирования Python в основной школе раскрыты, а также разработано и апробировано методическое сопровождение теоретической и практической составляющих игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации, для обучения основам языка программирования Python в 9 классе.
В ходе работы решены следующие задачи.
1. Теоретический обзор научной и учебно-методической литературы по теме исследования позволил определить, что геймификация является новым способом организации обучения, имеющим огромный педагогический потенциал. Геймификация характеризуется как использование игровых элементов в неигровой ситуации, т. е. процесс, когда элементы игры используют для достижения реальных целей. Важно, что геймификация - это не создание полноценной игры, а только использование определенных элементов. Целью этой технологии является привлечение и повышение внимания обучающихся, интереса к изучаемому предмету и улучшения мотивации при решении практических задач.
2. На основе анализа игровых сред и их возможностей в обучении основам программирования; анализа УМК по разделу «Алгоритмизация и программирование» предмета информатики основной школы, разработали методическое сопровождение теоретическое и практической составляющих игровой среды Microsoft EDU, реализованной на основе технологии геймификации, имеющей дидактический потенциал для изучения основ языка программирования Python. Данное методическое сопровождение позволит ученикам пошагово изучать раздел «Основы языка программирования Python» не только вместе с преподавателем, но также дети могут самостоятельно проверить степень уже усвоенных знаний.
3. Опытно-экспериментальная работа организована и проведена МБОУ «СОШ № 1» г. Лесосибирска. Основной целью работы являлось определение эффективности обучения основам языка программирования Python с использованием игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации. Для достижения данной цели сформированы экспериментальная и контрольная группы. Организация обучения с использованием игровой среды, реализованной на основе технологии геймификации на уроках информатики в 9 классе дала положительные результаты при изучения раздела «Основы языка программирования Python», об этом свидетельствует степень обученности класса.
Следовательно, использование технологий геймификации в основной школе при обучении основам языка программирования Python, способствует раскрытию индивидуальных особенностей, самореализации обучающихся, повышению их самооценки, уверенности в себе, формированию и развитию у обучающихся исследовательских умений и повышению качества знаний, мотивации и интереса к предмету «Информатика и ИКТ».
Таким образом, задачи, поставленные перед исследованием, успешно выполнены, цель достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
