В этой статье я хочу описать пример реализации ученического проекта на основе среды программирования Alice 3.
Сразу поясню, что в нашей школе учащиеся 8 классов проходят курс “Основы проектной работы” и в течение второго полугодия работают над проектами, которые могут быть посвящены любым учебным предметам. Таким образом, над проектом с учеником работают по крайней мере два педагога: учитель - куратор проекта, который помогает спланировать работу, соблюсти формальные требования, подготовить пояснительную записку, презентацию и выступление и учитель - “заказчик”, который формулирует тему проекта, консультирует по вопросам, которые касаются предметной области и дает оценку содержательной стороне проекта. Кроме того, в ходе работы над проектом ученик может обращаться и к другим учителям.
Проект “Интерактивная модель солнечной системы” был выполнен ученицей 8 класса, как такой индивидуальный проект. Это хороший пример работы, в которой объединяются сразу несколько предметов: основы программирования, математика, астрономия.
Целью проекта было разработать интерактивную модель солнечной системы, средой для реализации выбрали Alice 3. Приложение должно иллюстрировать перемещение планет в Солнечной системе.
В ходе работы над проектом ученице пришлось изучить большой объем теоретического материала, решать возникающие проблемы:
-
Как изобразить планеты в среде Alice? В Alice на простые геометрические объекты можно “натянуть” любые загруженные в проект изображения, поэтому в качестве основы для модели планет взяли простые сферы. Далее для решения этой задачи потребовалось найти соответствующие текстуры - карты планет. Например, их можно найти на сайте http://planetpixelemporium.com
-
Как соблюсти пропорции в расстояниях и размерах объектов? Линейная пропорция в данном случае не подходит - разница между расстояниями и размерами планет огромна, поэтому перед ученицей встал вопрос о том, какую шкалу использовать для изображения. На этом этапе перед ученицей стояла настоящая исследовательская и поисковая задача: подобрать такое соотношение, чтобы с одной стороны, передать пропорции, а с другой - чтобы в модели можно было увидеть хоть что-то. В итоге, после перебора нескольких вариантов для расчета расстояний в проекте взяли соотношение
-
Какими закономерностями описать движение планет в Alice? Легко построить уравнение его движения планеты, зная период обращения и расстояние до Солнца. Когда речь заходит о переносе этих уравнений в среду программирования, приходится учитывать те ограничения, которые она накладывает. Так, в Alice нет возможности задать положение объекта в абсолютных координатах. Движение каждого объекта описывается командами, которые позволяют сместить по прямой или повернуть объект относительно любого другого объекта или самого себя. А значит задача разработчика - правильно скомбинировать различные виды движения, чтобы получить нужный результат: планеты, которые вращаются вокруг своей оси и вокруг солнца с разной скоростью.
Как видите, при работе над проектом, который, казалось бы, посвящен только программированию, ученица должна освоить и продемонстрировать совершенно разные умения:
- Овладеть информацией по астрономии об устройстве Солнечной системы.
- Собрать информацию о планетах, включающую их количественные характеристики и карты.
- Разработать оптимальный способ масштабирования расстояний в модели.
- Перевести математические уравнения на язык программирования Alice.
Мне кажется, что работа над подобными проектами - это очень ценный опыт.
Какими еще могут быть межпредметные проекты Alice?
Это может быть Химическая лаборатория, в которой пользователь может смешивать какие-то расположенные перед ним ингредиенты и получать результат (смена цвета раствора в бутылке, выпадения осадка, дым и т.д..) Или это может быть Экскурсия по зоопарку или Сафари, в которой гид рассказывает о животных, или задает вопросы на знание животных? или Квест в музее, где пользователь узнает новую информацию о картинах, художниках, демонстрирует свою эрудицию. А может быть это будет Музыкальная викторина с разными музыкальными инструментами, композиторами разных эпох?
Все эти задачи можно реализовать в трехмерном мире Alice, используя его образовательный потенциал. И я надеюсь, что мы увидим еще немало вдохновляющих проектов в мире Alice.
