Методика применения онлайн-конструктора универсальных дидактических игр classtools.ru

Проблемы применения конструкторов дидактических игр

В настоящее время электронные образовательные ресурсы (далее — ЭОР) достаточно активно применяются учителями в образовательном процессе. При этом возникает ряд вопросов по отбору и качеству содержания этих ресурсов¹. Коллективы авторов и разработчиков ЭОР в большинстве случаев не проводят широкого обсуждения формы и содержания ресурсов с конечными потребителями: учителями и преподавателями. Типичная реакция учителей при ознакомлении с новым ЭОР по предмету может быть выражена тремя последовательными тезисами: это новая замечательная возможность для обучения; в ресурсе многих аспектов не хватает, а некоторые положения вызывают вопросы; надо было сделать все иначе. Подобное противоречие между видением разработчиков ЭОР и потребителей, очевидно, может быть устранено путем более широкой апробации своих ресурсов, обсуждения концепций в сети Интернет и учета обратной связи.

С появлением в глобальной сети ресурсов, созданных по принципу web 2.0, — «программирование без программирования», учителя получили возможность дополнить ЭОР по предмету, сделать «как надо», в соответствии со своим видением и методическими наработками.

Это название охватывает достаточно широкий круг понятий, включая форумы и социальные сети образовательной направленности. Рассмотрим узкоспециализированные ресурсы web 2.0- дополнения к ЭОР по предмету, конструкторы инструментов для закрепления материала и проверки его освоения. Таких англоязычных ресурсов появилось достаточно много, некоторые из них русифицированы. Однако широкого распространения в российской общеобразовательной практике они не получили.

Главные причины этого:

• иноязычные ресурсы приемлемы пока только для узкого круга учителей;
• кодификаторы базы упражнений не соответствуют предметам образовательной программы, найти работы коллег и обменяться опытом сложно;
• большие трудозатраты при создании, т. к. реализован принцип «один тип упражнения - один набор данных».

Следует отметить огромное количество платформ для создания тестов, однако сфера их применения ограничена: только для проверки знаний обучаемых. Говорить о собственно обучении с их помощью не приходится.

Основываясь на зарубежных² и российских³ исследованиях внутренней мотивации при использовании игр с образовательным контентом, а также на значительном практическом опыте применения таких игр, можно предположить, что наибольшей эффективностью при закреплении, повторении, проверке усвоения материала обладают ресурсы web 2.0 — конструкторы дидактических игр. Таких проектов немного, наиболее удачные: quizlet.com (условно это, скорее, платформа для тестов), learningapps.com и classtools.net. Они обладают огромным дидактическим потенциалом, но при этом не свободны от ряда технических ограничений и указанных выше проблем применения в российской образовательной практике.

Таким образом, наблюдается противоречие между, с одной стороны, значительным образовательным потенциалом компьютерных дидактических игр и высокой внутренней мотивацией учащихся к обучению при их использовании на уроках и, с другой стороны, отсутствием массового универсального инструмента для создания таких игр российскими учителями. Поэтому необходимо интенсифицировать процесс освоения обучающимися знаний и развития учебно-логических и других умений и навыков за счет разработки и методического обеспечения онлайн-конструктора универсальных дидактических игр, что достигается с помощью решения следующих задач:

• повысить внутреннюю мотивацию учащихся к обучению, наглядность подачи материала;
• упростить запоминание, закрепление и контроль знаний;
• разнообразить формы образовательного процесса;
• обеспечить возможность проектной деятельности, дистанционного образования и самообразования;
• развивать логические способности учащихся за счет структуры образовательного контента;
• совершенствовать методическую поддержку учителей, позволяющую быстро и удобно создавать обучающие игры по любым предметам и темам и использовать общую базу игр.

Российский ресурс для создания дидактических игр

Учитывая опыт применения дидактических игр и создания их учащимися на языке программирования, в ГБОУ г. Москвы «Школа с углубленным изучением иностранных языков № 1220» (далее — Школа № 1220) возникла идея создания уникального российского ресурса, который бы учел положительный опыт указанных зарубежных конструкторов, являлся их развитием и был направлен на устранение вышеуказанного противоречия.

В настоящее время ресурс http://classtools.ru⁴ полностью функционирует, проходит его апробация. Это конструктор универсальных дидактических игр, где за несколько минут любой учитель может внедрить образовательный контент по своему предмету в базовую дидактическую игру (типа «сортировка по категориям»), а затем тот же набор данных используется во всех других играх. После сохранения набора данных упражнение становится доступным для всех посетителей сайта (с удобной классификацией по предмету и классу), а также для редактирования автором. Особо следует отметить, что «движки» используемых простых дидактических игр созданы учащимися Школы № 1220 в процессе обучения программированию.

Доступны следующие типы игр:

• «сортировать по категориям»;
• «убрать лишнее»;
• «продолжить ряд».

С их помощью предполагается многоаспектное освоение материала, а также развитие общелогических компетенций учащихся в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами общего образования. В настоящее время учащимися готовится очередной движок игры типа «нахождение общего». Эта игра по методике, обратной «сортировке по категориям», позволит воспроизвести процесс восхождения от частного к общему в образовательной деятельности.

Ресурс http://classtools.ru является полностью кросс-браузерным и  кросс-платформенным, игры настроены как на манипулятор типа мышь, так и на  «тач-события» сенсорных экранов устройств на Android, iOS, Windows.

Инструкции по использованию онлайн-конструктора

Чтобы воспользоваться конструктором универсальных дидактических игр, необходимо перейти по адресу http://classtools.ru (рис. 1). На главной странице отображен список последних игровых наборов. Один из них (случайно выбранный при загрузке страницы) иллюстрируется окном «выбор редакции», где приведена игра базового типа (сортировка) с данными этого набора. На правой панели находятся ярлыки с рисунками трех типов игр. При нажатии их с главной страницы происходит ее перезагрузка с демонстрацией в окне «выбор редакции» определенного типа игры («убрать лишнее» либо «продолжить ряд»).

Рис. 1. Главная страница сайта http://classtools.ru

В рамках конструктора созданы уже сотни игровых наборов, поэтому для быстрого поиска в правой панели размещен выпадающий список «выборка по предмету» с полным кодификатором предметов, изучаемых в настоящее время в образовательной организации. При выборе предмета из списка происходит отбор имеющихся игровых наборов по этому признаку. На рис. 2 показана страница, отображаемая при выборе предмета «География». Игровые наборы здесь отсортированы уже не в порядке поступления, а по классам, для удобства поиска. Выбор нужного набора производится кликом по его названию. Открывается страница с игрой базового типа («сортировка по категориям») для выбранного набора (рис. 3). Также присутствует краткая инструкция к игре этого типа.

Рис. 2. Выборка по предмету

Рис. 3. Игра типа «сортировка по категориям»

В игре «сортировка по категориям» учащемуся требуется перетащить «арбуз» к нужному «бегемотику», сопоставив значение на «арбузе» с категориями на «бегемотах». Те, в свою очередь, благодаря анимации «радуются» или «огорчаются» при, соответственно, правильных и неправильных ответах, внизу окна игры идет подсчет обоих видов и процента правильных ответов. Для каждого игрового набора определенные его автором категории являются неизменными, а значения появляются в случайном порядке. В данном случае (рис. 3) значение «Танзания» следует перетащить в категорию «Африка».

С помощью ярлыков на правой панели страницы можно переключиться на другой тип игры, при этом будет использоваться тот же игровой (тренировочный) набор данных (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Игра типа «найти лишнее»

Рис. 5. Игра типа «продолжить ряд»

В игре «найти лишнее» учащемуся требуется определить, какое из представленных значений не принадлежит категории. Эта задача, как правило, сложнее, т. к. для ее решения сначала требуется определить категорию, к которой принадлежат все значения, кроме одного. При правильном выборе воздушный шар «взрывается» и появляется следующий набор. Подсчет ответов и процентов производится аналогично базовому типу игр. В данном случае (рис. 4) все, кроме одного значения, принадлежат категории «Азия», значение «Канада» является лишним, кликнуть следует по нему. При каждом новом цикле игры категория, к которой принадлежит большинство значений, и лишнее значение определяются случайным образом.

В игре «продолжить ряд» на «панели управления космического корабля» размещена табличка со случайно выбранным значением из случайно выбранной категории. Сверху вниз движутся космонавты, у них плашки со значениями всех категорий. Учащемуся следует подбирать значения из той же категории, что и значение на его корабле, и пропускать всех прочих. Эта задача еще сложнее, чем предыдущие, т. к. по одному значению нужно предположить категорию и продолжить ряд значений из нее. Кроме того, игра является дидактической, время решения ограниченно. При клике на правильном значении (из того же ряда) за космонавтом вылетает спасательный челнок, в случае ошибочного выбора в скафандре вместо космонавта обнаруживается «страшный монстр».

Если учащийся успешно продолжил ряд из 10 значений, на панели появляется новое случайное значение из случайной категории.

В данном примере (рис. 5) значение «Гвиана» принадлежит категории «Южная Америка». Из попавших в поле зрения космонавтов следует подобрать «Чили», «Аргентину» и «Колумбию», а остальных пропустить.

Играть в игры разных типов можно в любом порядке, переключаясь с помощью ярлыков на правой панели страницы. Для выхода из конкретной игры к основному списку следует нажать пункт меню «Главная» на левой панели или кнопку «На главную» на правой панели.

Инструкции по созданию и редактированию игровых наборов

Чтобы создать собственный игровой набор, следует:

1. Нажать кнопку «Создать набор» на правой панели главной страницы. Произойдет переход на страницу создания набора (рис. 6).

Рис. 6. Создание тестирующего набора

2. Заполнить поля области ввода данных согласно краткой инструкции на странице. Использовать столько полей «категория/значение», сколько необходимо для конкретного набора. Скриншот с введенными данными для игрового набора «Компоненты деления» (математика, 5-й класс) представлен на рис. 7.

Рис. 7. Область ввода данных

Необходимо заполнить хотя бы две пары «категория/значения». Значения вводятся через запятую, после последнего значения никаких знаков ставить не надо. Если пользователь заполнил менее двух пар «категория/значения» либо заполнил поле «категория», а поле «значения» оставил пустыми (или наоборот), при тестировании будет выдано сообщение об ошибке.

3. Нажать кнопку «Тестировать». В окне игры вместо общего шаблона игры появится игра с введенными категориями и значениями (рис. 8).

Рис. 8. Область теста игры и подтверждения ввода

4. Заполнить поля информации о наборе: название набора, автор, организация, пароль, предмет и класс (выбор из ниспадающих списков).

5. Нажать кнопку «Сохранить» или «Удалить» (например, если это был тестовый набор). После этого игровой набор появится в общем списке и в выборке по предмету. Все три игры по данному набору будут сформированы автоматически (рис. 9, 10).

Рис. 9. Игра типа «убрать лишнее» (компоненты деления)

Рис. 10. Игра типа «продолжить ряд» (компоненты деления)

Чтобы редактировать созданный ранее игровой набор, следует найти его в общем списке на главной странице сайта или в выборке по категориям и пройти по ссылке «изменить» рядом с его названием (рис. 1, 2). Пользователю будет предложено ввести свой пароль к набору.

Страница редактирования набора практически ничем, кроме заголовка, не отличается от страницы создания набора (рис. 6–8). Следуя приведенной выше инструкции, можно внести изменения (добавить категории, значения, сменить пароль или название набора и т. д.).

Методические рекомендации по созданию игровых наборов

Классификация — неотъемлемая часть любой науки (и тем более учебного предмета), признак ее сформированности. Найти множество классификаций можно в материале каждого учебного предмета, из опыта — в каждом разделе и теме. Единственный вопрос — достаточное ли в этих категориях количество значений, чтобы составить тренировочный набор? Классификации и их содержимое (род, вид, подвид, их признаки и характеристики), как правило, являются основными объектами освоения и контроля знаний учащихся. Классификация — всегда ядро изучаемой темы, ее требуется заучить, усвоить, знать. Она является главным средством восстановления утраченных и забытых знаний. Приведем некоторые методические рекомендации по созданию игровых тренировочных наборов в конструкторе универсальных дидактических игр. Для целей применения конструктора полная классификация необязательна, но необходимо строгое соблюдение правила одного основания и правила исключения. Правило исключения является критичным при делении понятия, его несоблюдение приведет к логическим ошибкам и резкому снижению мотивации учащихся к использованию тренировочных наборов.

Деление при классификации (категоризации) может быть как дихотомическим, так и по видообразующему признаку.

Самый простой пример дихотомического деления — «Таблица умножения» — присутствует на сайте в разделе «Математика». В этом наборе две категории: «правильно» и «неправильно». По такому принципу («истина/ложь»), очевидно, можно создать набор для абсолютно любого предмета и темы. Также примеры дихотомического деления в существующих наборах:

• «Металлы/неметаллы» (химия);
• «Вектор/растр» (информатика и  информационно-коммуникационные технологии (далее — ИКТ));
• «Чередование корней рос/раст» (русский язык) и т. д.

Эффективным для применения в тестирующих наборах является также тематическое деление (например, в наборе «Немецкая тематическая лексика: игрушки, еда, животные, квартира» нет полной классификации, есть лишь деление набора существительных по признаку принадлежности к одной из  тем-категорий).

Наконец, несколько слов о достаточном числе значений. Поскольку во всех типах игр используется генератор случайных чисел, повторения значений, предъявляемых пользователю, неизбежны. Для целей обучения это неплохо. Однако чем больше значений в категориях, тем реже происходят повторения, тем интереснее игра для учащихся.

Применение игр в образовательном процессе

Конструктор универсальных дидактических игр может применяться на следующих этапах обучения:

1. Работа на уроке:

• закрепление знаний и формирование умений и навыков;
• контроль и коррекция знаний, умений и навыков учащихся.

2. Подготовка к уроку (домашняя работа):

• закрепление знаний и формирование умений и навыков.

3. Внеурочная деятельность:

• конкурсные и творческие задания;
• создание тренирующих наборов как ученический проект.

Систему можно применять как при традиционной классно-урочной организации образовательного процесса, так и при дистанционной или смешанной.

Технические средства обучения

Технические средства обучения, которые могут быть задействованы при работе с конструктором универсальных дидактических игр:

• интерактивная доска;
• компьютер учителя с проекцией на экран;
• компьютеры в кабинете информатики и ИКТ;
• домашние компьютеры и планшеты учащихся.

Рассмотрим варианты применения системы в образовательном процессе на уроках разного типа.

1. Фронтальный опрос. Тип человеко-машинного взаимодействия: интерактивное взаимодействие с информацией на большом экране. Учитель предлагает закрепить знания по пройденной теме. К интерактивной доске или учительскому компьютеру приглашается учащийся. Остальным учащимся предлагается самим отвечать на поставленные вопросы и предлагать свои варианты в случае ошибок отвечающего. В соответствии с процентом правильных ответов, отображаемым на экране, может выставляться отметка. Следующий учащийся приглашается либо по окончании цикла из 10 «вопросов» в игре, либо на следующий вид игры по той же теме. Таким образом, например, если в игровом наборе 20 значений, опрос может охватывать до 5 учащихся. В связи с тем, что сложность игр различается, для мотивированных учащихся рекомендуется использовать сразу тип игры «убрать лишнее» или «продолжить ряд».

2. Тренировка. Тип человеко-машинного взаимодействия: интерактивное взаимодействие с информацией на малом экране индивидуально или в малых группах. Учитель предлагает закрепить знания по пройденной теме с помощью компьютеров в кабинете информатики и ИКТ. Учащиеся разбиваются на группы и, обсуждая вопросы внутри групп, используют указанный игровой набор на сайте. Работа может быть ограничена по времени до 10–20 мин или по 5–7 мин на каждый тип игры. Учитель выступает в роли организатора и консультанта, объясняет причины ошибок и напоминает теоретическую часть темы в случае необходимости.

В соответствии с процентом правильных ответов, отображаемым на экране, учащимся с лучшими результатами может выставляться отметка. Особенно эффективно создание ситуации соревнования, когда соперничающие группы стараются выполнить больше заданий и с лучшим процентом правильных ответов.

3. Тест. Тип человеко-машинного взаимодействия: интерактивное взаимодействие с информацией на малом экране индивидуально. Возможна организация интегрированного урока с учителем информатики и ИКТ, т. к., как правило, компьютеров для индивидуальной работы всего класса не хватает и необходима письменная работа. Учитель контролирует знания по пройденной теме с помощью компьютеров в кабинете информатики и ИКТ. Учащимся предлагается индивидуально использовать указанный игровой набор на сайте. Вводится ограничение по времени либо по общему количеству вопросов. Объявляются критерии выставления отметок в соответствии с процентом правильных ответов. В зависимости от успеваемости учащегося учитель предлагает ему либо более простой (сортировка), либо более сложный тип игры. Учитель наблюдает за самостоятельной работой учащихся, выставляет оценки по окончании времени работы, приглашает к компьютерам следующую группу учащихся. По завершении теста учитель разбирает причины наиболее частых ошибок.

Неизбежное повторение значений, отображаемых в игре, приведет как к механическому запоминанию классификаций, так и к осмыслению ошибок. «Машинная» (условно, объективная) оценка знаний и быстрое выставление отметок — дополнительные плюсы такого варианта. Тест может проводиться как с предварительным ознакомлением с игровым набором (задание на дом), так и с его непосредственным созданием (или предъявлением) перед контролем знаний.

4. Домашнее задание. Тип человеко-машинного взаимодействия: интерактивное взаимодействие с информацией на малом экране индивидуально.

Учащимся в качестве домашнего задания предлагается поиграть в определенный тренировочный набор на сайте classtools.ru для закрепления знаний, умений и навыков по пройденной теме. В случае ошибок предлагается найти правильные ответы в учебнике или вынести вопросы на обсуждение на следующем уроке.

Выполнение домашнего задания может контролироваться:

• с помощью опроса;
• с помощью теста;
• с помощью скриншота, показывающего количество пройденных в игре заданий и удовлетворительного (определяемого учителем) процента правильных ответов. Скриншот высылается учащимся по электронной почте. В этом случае могут быть выставлены отметки за домашнее задание.

Такое домашнее задание особенно привлекательно для форм дистанционного обучения. С целью улучшения его реализации впоследствии в конструктор планируется встроить систему личной статистики учащихся.

5. Творческое задание (проект). Этот вариант применения особенно влияет на развитие учебно-логических умений, т. к. связан с самостоятельной обработкой и организацией материала по разным предметам, поиском классификаций и их корректным встраиванием в игровой набор.

Учитель-предметник в качестве творческого задания (проекта) предлагает высокомотивированным учащимся тему (темы) для создания тренировочных наборов. Эти наборы впоследствии применяются на уроках всем классом на фронтальном опросе, тесте, тренировке.

Экспериментальная работа с обучающимися

В 2013/14 уч. г. в Школе № 1220 был проведен эксперимент,в ходе которого учащиеся 11-го класса в количестве 25 чел. создавали игровые наборы для учащихся разных классов. Работа проводилась по следующей схеме:

• выбор учебной дисциплины (произвольный);
• консультации с  учителем-предметником;
• выбор класса, учебника, раздела и темы;
• нахождение подходящего образовательного контента;
• создание игрового набора в конструкторе classtools.ru;
• проверка учителем-предметником образовательного контента;
• контроль учителем корректности заполнения полей ввода;
• доработка набора;
• использование игрового набора учителем-предметником на уроках (при совпадении с рабочей программой);
• получение обратной связи от учащихся и  учителей-предметников.

В ходе эксперимента были созданы следующие игровые наборы:

• «Валентность» (химия, 9-й класс);
• «Боги в религиях мира» (история, 6-й класс);
• «Производные предлоги» (русский язык, 9-й класс);
• «Сферы общественной жизни и их элементы» (обществознание, 11-й класс);
• «Окончания прилагательных и местоимений» (немецкий язык, 9-й класс) и многие другие, представленные на сайте http://classtools.ru.

Анализ хода и результатов эксперимента позволил сделать следующие выводы:

• создание игровых наборов посильно и не трудоемко для старшеклассников, т. к. сформированный к  11-му классу логический аппарат позволяет успешно работать с любыми классификациями из учебников;
• требуемая обратная связь от  учителя-предметника и учителя информатики и ИКТ незначительна;
• работа над игровым набором приводит к повторению и переосмыслению учебного материала учащимся-разработчиком;
• работа над игровым набором и обратная связь приводят к дальнейшему развитию учебно-логических умений учащегося-разработчика (табл.);
• применение игровых наборов на уроках приводит к высокой мотивации к обучению⁵, особенно если учащиеся проинформированы, что эти игры разработаны старшеклассниками.

Учебно-логические умения, развиваемые средствами classtools.ru⁶

Учащимся часто приходится запоминать большие объемы информации. Весьма распространенным приемом (особенно при обучении языкам) являются карточки. Использование учащимся конструктора classtools.ru существенно повышает привлекательность этой методики. Учащийся создает игровой набор, наполняя его классификацией и значениями изучаемой темы, и тренируется с его помощью.

По результатам апробации игровых наборов в  5-9-х классах следует отметить, что характер деятельности, складывающейся в ходе работы учащихся в системе, отличается:

• интенсивным управленческим и коммуникационным процессом обмена знаниями;
• высокой мотивацией к саморазвитию и постижению нового;
• повышением чувства индивидуальной ответственности в групповой деятельности;
• высокой эмоциональной окраской.

Авторский ЭОР, размещенный по адресу http://classtools.ru, не только является уникальным для российского сегмента глобальной сети, но и во многом функционально превосходит свободно распространяемые и коммерческие мировые аналоги.

Изначально игры, применяемые в ресурсе, были разработаны учащимися с помощью Adobe Flash и языка ActionScript. В связи с постепенным отказом от  Flash-технологий производителями оборудования и операционных систем было принято решение о переходе на технологии HTML5, CSS3, JS и JQuery. В начале 2015 г. этот переход был осуществлен, что позволило добиться полной кросс-платформенности и возможности использования ресурса на любом устройстве, в т. ч. с сенсорным экраном.

Широкое распространение информации о ресурсе среди учителей и преподавателей может привести к созданию уникальной базы игровых (тренировочных) наборов, всероссийской площадки обмена опытом учителей-предметников. Планируется развитие ресурса за счет добавления новых типов игр. Принципиальным вопросом является не смена игрового движка или картинки на экране, но поиск новых дидактических приемов по усвоению знаний и навыков.