Тема: Применение технологии геймификации при обучении программированию в старшей школе

Сегодня появляются новые модели и подходы, основанные на применении информационных и игровых технологий в образовании, таких как, например, «эдьютеймент» (от англ. edutainment - обучение через развлечение), «геймификация» (от англ. gamification - использование игровых механик и элементов в неигровом контексте), «серьёзные игры» (от англ. serious games - видеоигры, в которых основная цель - не развлекательная), «игры для обучения» (от англ. games for learning - игры, непосредственно разработанные в целях обучения или имеющие вторичную образовательную ценность), «обучение, основанное на игре» (от англ. game-based learning - подход в обучении, основанный на игре) и др. Подобные технологии позволяют учитывать особенности восприятия и обработки информации обучающихся (быстрый доступ к информации, вариативность её использования, интерактивность, визуальная подача информации), их интересы (адаптивные, индивидуальные образовательные траектории), эффективно выстраивать процессы коммуникации (механизмы быстрой обратной связи и внутригруппового общения), повышать уровень мотивации обучающихся и т. д. Однако и они имеют свои недостатки, связанные со сложностью применения и реализации.
Геймификация сегодня активно применяется для повышения уровня мотивации и вовлеченности обучающихся в образовательный процесс, который за счет этого становится более увлекательным и интересным. На протяжении последних нескольких лет геймификация довольно широко изучается и обсуждается как элемент вовлечения в области образования. Геймификация основана на использовании элементов игры, а игра, по сути, является хорошим мотиватором к той или иной деятельности. Как утверждают Г. Зикерманн и К. Каннингем, основанные на трех основных компонентах (удовольствии, наградах и времени) игры становятся одной из самых влиятельных сил всего человечества. Без сомнений, игры способны без принуждения мотивировать людей совершать определенные действия в ситуациях, когда люди не всегда знают, насколько они хотят их совершать. Геймификация основана на игре и поэтому так успешна. Как отмечают К. Вербах и Д. Хантер, «наш мозг требует решения задач, обратной связи и много другого - того, что дают нам игры. Исследование за исследованием показывают, что игры активируют дофаминовую систему мозга, которая связана с удовольствием».
Путь комплексного решения педагогических задач мы видим в поиске и использовании в работе соответствующих образовательных технологий, позволяющих создать мотивирующее пространство для реализации личности и достижения ее успехов. Особым потенциалом для организаций и педагогов дополнительного образования детей обладает геймификация как технология использования игровых правил для достижения педагогических целей (использование игровых механик в неигровом процессе), привлечения пользователей и потребителей, повышения их вовлеченности в решение прикладных задач.
Анализ литературы позволил выделить следующие противоречия:
- между высоким потенциалом технологий дидактической геймификации для повышения учебной мотивации при обучении программированию в старшей школе на уроках информатики и недостаточной разработанностью научно-методических основ для их применения;
- между потребностью практики в создании и использовании качественных геймифицированных средств обучения программированию в старшей школе и ограниченными возможностями существующего инструментария для их разработки и применения.
Проблема исследования заключается в поиске ответа на вопрос о том, каким образом можно использовать технологии геймификации при обучении программированию на уроках информатики в старшей школе.
Цель исследования: разработать и обосновать комплекс дидактических средств, демонстрирующий применение технологий геймификации при обучении программированию на уроках информатики в старшей школе.
Объект исследования: процесс обучения программированию в старшей школе.
Предмет исследования: средства реализации технологий дидактической геймификации.
Гипотеза исследования заключается в предположении о том, что повышению результативности обучения программированию в старшей школе будет содействовать комплекс дидактических средств, в котором:
- используется система разноуровневых заданий, выполнение которых предполагает получение баллов и виртуальных «наград» в качестве промежуточных достижений;
- характеристики достижений обучающихся учитываются по направлениям: работа с данными, алгоритмы, оптимизация, эргономичность кода, которые в совокупности определяют их общий уровень прогресса;
- создана среда, позволяющая публиковать рейтинг достижений и полученные виртуальные награды и вводить соревновательные моменты в образовательный процесс как частей октализа.
Основные задачи:
1. На основе анализа научно-методических источников описать теоретические основы применения технологий геймификации на уроках информатики в старшей школе.
2. Выделить виды технологий и признаки дидактической геймификации.
3. Спроектировать серию занятий по программированию в старшей школе с применением технологий геймификации.
4. Разработать учебные материалы и задания для применения технологий геймификации.
5. Провести оценку разработанных средств и проанализировать ее результаты.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что в работе разработана идея создания комплекса дидактических средств, демонстрирующих применение технологий геймификации при обучении программированию на уроках информатики в старшей школе; показаны примеры способов реализации геймифицированных дидактических средств с учетом когнитивных механизмов вовлечения обучающихся в учебный процесс, предложены конкретные инструменты для их разработки.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработанный комплекс геймифицированных дидактических средств может быть использован в практике обучения старшеклассников программированию на Python при освоении тем школьной информатики «Процедуры с параметрами», «Функции», «Рекурсивные алгоритмы», «Списки»,
«Статистические операции со списками», «Алгоритмы сортировки списков».
Эмпирическая база исследования: комплекс задании с применением технологии геймификации разработаны на платформе GamiLab с последующим применением для школьников старших классов при изучении языков программирования.
Ключевые понятия: октализ (8 ключевых элементов игровых механик), дидактическая геймификация, дидактическое средство, познавательный интерес, обучение программированию.

Купить

В данной диссертации представлены различные подходы к внедрению игр и игровых элементов в образовательном контексте (обучение на основе игр и геймификация), касающиеся обучения основным понятиям программирования на языке Python. На первом этапе обобщаются основы игрового обучения. Одним из выводов этого анализа является то, что только две из шести методологий предоставляют инструмент оценки для измерения их эффективности.
На основе результатов проанализированных игровых подходов к обучению, рассмотренных методологий, цифровых игр и платформ было разработаны серия задач и занятии для обучения школьников вводным концепциям программирования на языке Python. интервью.
В ходе диссертационной работе были выполнены все поставленные задачи, а именно:
1. На основе анализа научно-методических источников были описаны теоретические основы применения технологий геймификации на уроках информатики в старшей школе.
2. Выделены виды технологий и признаки дидактической геймификации.
3. Спроектированы серия занятий по программированию в старшей школе с применением технологий геймификации.
4. Разработаны учебные материалы и задания для применения технологий геймификации.
5. Проведена оценка разработанных средств и проанализированы ее результаты.
Поэтому можно сделать вывод о том, что все задачи исследования решены, заявленная цель достигнута, поскольку гипотеза нашла свое подтверждение.

Купить