Разработка компьютерных игр как средство обучения программированию: дидактический потенциал и методическая модель

Разработка компьютерных игр рассматривается в статье как технология обучения программированию, соединяющая внутреннюю мотивацию обучающихся с освоением алгоритмических конструкций. Цель представленного в статье исследования — систематизировать подходы к использованию разработки игр в обучении программированию и предложить дидактическую модель, увязывающую этапы создания игры с программными конструкциями и формируемыми компетенциями. Метод — аналитический обзор русско- и англоязычных источников (конструкционизм, вычислительное мышление, метаанализы результативности обучающих игр) с последующей концептуализацией. Разграничены две роли игр в обучении: игра как средство подачи материала и игра как объект разработки; продуктивной для подготовки по программированию признана вторая. Выделены три уровня инструментов — блочные среды, скриптовые и профессиональные движки — и сопоставлены с уровнями образования и сложностью осваиваемых конструкций. Предложена пятиэтапная модель «замысел — механика — реализация — отладка — публикация», на каждом этапе которой актуализируются конкретные конструкции (циклы, ветвления, события, структуры данных) и метапредметные практики (декомпозиция, отладка, итеративное проектирование). Сформулированы условия результативности, согласующиеся с метааналитической оценкой положительного, но зависящего от дизайна эффекта обучающих игр, обозначены риски (подмена учебных целей игровыми, неравномерная когнитивная нагрузка, трудность оценивания) и способы их снижения. Выводы применимы к проектированию курсов и внеурочной деятельности по информатике; ограничение — преобладание зарубежной эмпирики и необходимость локальной верификации модели.

1. Жемчужников Д. Г. Методика обучения программированию, основанная на создании школьниками динамических компьютерных игр: дис. … канд. пед. наук: 13.00.02. М.: Московский городской педагогический университет; 2013. 226 с.

2. Выготский Л. С. Игра и её роль в психическом развитии ребёнка. Вопросы психологии. 1966;(6):62–76. EDN: OWVTDS.

3. Papert S. Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. NYC, Basic Books; 1980. 242 p.

4. Prensky M. Digital game-based learning. NYC, McGraw-Hill; 2001. 467 p.

5. Gee J. P. What video games have to teach us about learning and literacy. NYC, Palgrave Macmillan; 2007. 259 p.

6. Squire K. Video games and learning: Teaching and participatory culture in the digital age. NYC, Teachers College Press; 2011. 253 p.

7. Каткова А. Л. Использование компьютерных игр в процессе обучения информатике для стимулирования познавательного интереса студентов. Омский научный вестник. 2006;(10(48)):182–184. EDN: IBINYP.

8. Resnick M., Maloney J., Monroy-Hernández A., et al. Scratch: Programming for all. Communications of the ACM. 2009;52(11):60–67. DOI: 10.1145/1592761.1592779.

9. Wing J. M. Computational thinking. Communications of the ACM. 2006;49(3):33–35. DOI: 10.1145/1118178.1118215.

10. Brennan K., Resnick M. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. Proc. 2012 Annual Meeting of the American Educational Research Association. Vancouver, 2012;1. 25 p. Available at: https://scratched.gse.harvard.edu/ct/files/AERA2012.pdf

11. Kafai Y. B. Minds in play: Computer game design as a context for children’s learning. NYC, Routledge; 1995. 360 p. DOI: 10.4324/9780203052914.

12. Fagerlund J., Häkkinen P., Vesisenaho M., Viiri J. Computational thinking in programming with Scratch in primary schools: A systematic review. Computer Applications in Engineering Education. 2021;29(1):12–28. DOI: 10.1002/cae.22255.

13. Zhang LeChen, Nouri J. A systematic review of learning computational thinking through Scratch in K-9. Computers & Education. 2019;141:103607. DOI: 10.1016/j.compedu.2019.103607.

14. Csikszentmihalyi M. Flow: The psychology of optimal experience. NYC, Harper & Row; 1990. 303 p.

15. Ryan R. M., Deci E. L. Intrinsic and extrinsic motivations: Classic definitions and new directions. Contemporary Educational Psychology. 2000;25(1):54–67. DOI: 10.1006/ceps.1999.1020.

16. Clark D. B., Tanner-Smith E. E., Killingsworth S. S. Digital games, design, and learning: A systematic review and meta-analysis. Review of Educational Research. 2016;86(1):79–122. DOI: 10.3102/0034654315582065.

17. Hamari J., Koivisto J., Sarsa H. Does gamification work? A literature review of empirical studies on gamification. Proc. 47th Hawaii Int. Conf. on System Sciences. IEEE; 2014:3025–3034. DOI: 10.1109/HICSS.2014.377.

18. Никитин П. В., Горохова Р. И., Зайков А. С. Применение компьютерных игр как фактор повышения качества обучения информатике. Образовательные технологии и общество. 2015;18(3):397–409. EDN: UHLLVJ.

19. Kafai Y. B., Burke Q. Connected code: Why children need to learn programming. Cambridge, MIT Press; 2014. DOI: 10.7551/mitpress/9992.001.0001.

20. Босова Л. Л., Сорокина Т. Е. Методика применения интерактивных сред для обучения младших школьников программированию. Информатика и образование. 2014;(7(256)):61–68. EDN: TAILJR.

21. Чистякова А. В., Хохрякова Ю. М. Геймификация образования: проблема терминологической неопределённости. Пермский педагогический журнал. 2018;(9):207–211. EDN: PNKRIL.

22. Шпаковский Ю. Ф., Данилюк М. Д. Видеоигры в процессе образования. Труды БГТУ. Серия 4: Принт- и медиатехнологии. 2018;(1(207)):50–55. EDN: XQDEMH.