Формирование навыков вычислительного мышления при разработке компьютерных игр образовательного назначения

Проблема и цель. Проблема, на решение которой направлено исследование, обусловлена необходимостью расширения целей системы образования, обновления средств и методов с опорой на цифровые технологии, способствующие активации из памяти человека последовательности образов, постановке проблемы, составления эффективного алгоритма решения. Авторы для формирования соответствующих навыков, определяющих сущность особого вычислительного мышления, предлагают включать в учебно-познавательную деятельность обучающихся практику по разработке игровых образовательных пространств средствами цифровых ресурсов геймификации.

Методы исследования. Для получения теоретических обобщений применялся анализ научных работ по проблеме определения феномена «вычислительное мышление», применения цифровых ресурсов геймификации в обучении. В качестве программного средства реализации использован язык HTML 5. В исследовании были задействованы 26 бакалавров института математики, информатики и физики по направлению 01.03.02 Прикладная математика и информатика и 13 обучающихся направления 44.04.01 Педагогическое образование (уровень магистратуры) Вятского государственного университета. В эксперименте применен t-критерий Стьюдента.

Результаты. Уточнена сущность понятия «вычислительное мышление», включающего систему действий по активации из памяти человека паттернов, связей между ними; постановку проблемы с учётом неопределённости будущего; составление эффективного алгоритма решения с помощью инструментов цифровых технологий. Описаны направления учебно-познавательной деятельности на основе принципов геймификации: получение актуальных сведений по передовым технологическим разработкам; постановка задачи и моделирование; создание собственного программного продукта. Произведена оценка эффективности предлагаемого подхода и выявлены статистически достоверные различия о качественных изменениях tэмп>tкрит при α=0.05 (8,2>2,06).

В заключение обобщаются условия, которые влияют на формирование вычислительного мышления: получение актуальных научно-теоретических фактов, закономерностей, сведений по инновационным методам и средствам; их аргументированный выбор, эффективная реализация на высоком техническом уровне; анализ результата и его практическое применение.

Ключевые слова: цифровые технологии, образовательное пространство, алгоритм, геймификация, игровой мир, язык HTML 5, мыслительный процесс, вызовы будущего

Ссылка для цитирования: Соболева Е. В., Кириллова Е. П., Ломакин Д. Е., Грибков Д. Н. Формирование навыков вычислительного мышления при разработке компьютерных игр образовательного назначения // Перспективы науки и образования. 2021. № 1 (49). С. 464-477. doi: 10.32744/pse.2021.1.32

Полный текст (PDF)

Информация об авторах:

Соболева Елена Витальевна (Россия, г. Киров) - Кандидат педагогических наук, доцент кафедры цифровых технологий в образовании. Вятский государственный университет. E-mail: sobolevaelv@yandex.ru. ORCID ID: 0000-0002-3977-1246

Кириллова Екатерина Павловна (Россия, г. Киров) - Доцент, кандидат психологических наук, доцент кафедры психологии. Вятский государственный университет. E-mail: ep_kirillova@vyatsu.ru. ORCID ID: 0000-0002-6637-5679

Ломакин Денис Евгеньевич (Россия, г. Орёл) - Доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры алгебры и математических методов в экономике. Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева | Преподаватель математики. Филиал ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» в г. Орле. E-mail: denislomakin@rambler.ru. ORCID ID: 0000-0002-1771-5075

Грибков Дмитрий Николаевич (Россия, г. Орёл) - Доцент, кандидат педагогических наук, заведующий кафедрой информатики и документоведения. Орловский государственный институт культуры. E-mail: bibliotekar2005@mail.ru. ORCID ID: 0000-0002-3388-9526