Pravilnostna tabela - Učenje logike s pomočjo interaktivne računalniške igre

Ob koncu mora učenec še dopolniti pravilnostno tabelo. V primeru, da je ne dopolni pravilno, mora ponovno rešiti nalogo. Šele ko jo uspešno dopolni, lahko nadaljuje z igro.

Pri vsakem posameznem operatorju smo v učno sobo dodali meni (Slika 27) in tri navigacijske gumbe (Slika 28), s pomočjo katerih se lahko premika po učni vsebini. Meni mu ponuja moţnost, da se vrne na del snovi, ki je ni razumel oziroma jo ţeli prebrati ponovno.

Slika 28: Navigacijski gumbi Slika 27: Meni

31 Oglejmo si še sobo z vajami, v katero smo vključili viteza. V zgornjem desnem kotu se podobno kot v učilnici nahaja legenda, ki prikazuje kakšen gumb se lahko pojavi. Če je gumb sive barve pomeni, da si mora učenec najprej prebrati učno snov in šele kasneje bo lahko reševal vaje. V kolikor pa je gumb zelene barve, lahko učenec prične z reševanjem vaj. Velikokrat se namreč zgodi, da se učencem v interaktivnih izobraţevalnih igrah učne snovi ne da prebrati. Učenci takoj pričnejo z reševanjem vaj, toda ker tam ne doseţejo zadostno število točk, igre ne morejo uspešno dokončati in tako izgubijo motivacijo za učenje. Zato smo jih v tej igri motivirali tako, da mora učenec pred reševanjem vaj prebrati učno snov.

Vsak logični operator ima svoj gumb (Slika 29). S klikom na puščico poleg operatorja, se učencu odprejo vaje za reševanje. Na gumbe smo dodali tudi izpis rezultata, ki ga je učenec dosegel pri reševanju vaj. Tako lahko učenec spremlja, katerih vaj ni rešil dobro. Programsko kodo za izpis doseţenih točk smo zgradili tako, da smo v zadnji sobi z vajami shranili točke v določeno spremenljivko in jo v tej sobi prebrali ter izpisali.

Slika 29: Vaje

V zgornjem levem delu zaslona smo učencu ponudili moţnost, da si ogleda, koliko točk je dosegel pri reševanju posameznega sklopa vaj ter koliko točk je moţno doseči pri posameznem sklopu (Slika 30).

Slika 30: Končni rezultat

Če učenec kasneje ugotovi, da je dosegel premalo točk in da igre ne more uspešno dokončati, lahko izbrane sklope vaj ponovno rešuje. Točke, ki jih je dosegel pri prejšnjem reševanju vaj, se ne ohranijo (zbirati jih mora ponovno).

Vaje smo sestavili tako, da se mu v primeru napačnega odgovora točke odštejejo. S tem smo ţeleli učence motivirati ter preprečiti naključno izbiranje pravilnih odgovorov.

33 Oglejmo si primer vaje za operator konjunkcije (Slika 31). Učencu je podana slika, na podlagi katere mora izbrati resnične izjave. Gumb Potrdi se mu pojavi šele takrat, ko izbere najmanj eno izjavo.

Slika 31: Vaje za operator konjunkcije

Ko izbere resnične izjave in klikne na gumb Potrdi, dobi povratno informacijo o tem, kateri odgovori so pravilni in kateri napačni (Slika 32). S tem smo dosegli večjo interaktivnost v igri, hkrati pa učenec takoj izve, kaj je naredil narobe in kaj prav. V kolikor mu te povratne informacije ne bi podali, bi bil učenec postavljen pred kar teţko nalogo, saj nikoli ne bi izvedel, kateri odgovori so bili pravilni in kateri napačni. S tem bi učenec izgubil motivacijo za reševanje ostalih vaj.

Slika 32: Povratna informacija

35 9.2.4.2 Trgovina

V uvodni sobi je na voljo tudi trgovina. S klikom nanjo se prestavimo v njeno notranjost (Slika 33). Glavni namen trgovine je, da učenec lahko v njej kupi elemente, s pomočjo katerih lahko vitez in oproda zgradita lestev ter rešita kraljično. Da igra ni preveč enostavna, smo na police dali tudi elemente, ki jih ni potrebno kupiti za dokončanje igre. Seveda pa mora učenec sam ugotoviti, katere potrebuje in katerih ne.

Slika 33: Trgovina

Elemente lahko kupi s točkami, ki si jih je prisluţil pri reševanju vaj. Če pri vajah ni dosegel zadostnega števila točk, v trgovini ne bo mogel nakupiti vsega potrebnega. Ob kliku na posamezen element se le ta poveča in pokaţe se njegova cena. Če ţeli ta izdelek kupiti, klikne na gumb Kupi (Slika 34).

Slika 34: Vrv

Ko se vrne nazaj v trgovino, v košari vidi izdelke, ki jih je ţe kupil (Slika 35).

Slika 35: Košara

Ko nakupi vse izdelke, ki jih potrebuje, lahko s klikom na košaro odpre račun. Tu je omogočeno urejanje seznama izdelkov ali pa zaključitev nakupa (Slika 36).

Slika 36: Račun

Tu lahko izdelke odstrani s klikom na kriţec, izprazni celotno košarico s klikom na gumb Izprazni košarico ali pa zaključi nakup s klikom na gumb Kupi. V kolikor je nakupil vse potrebne elemente za izgradnjo lestve, ga igra preusmeri v grad, kjer vitez in oproda sestavita lestev in rešita kraljično (Slika 37).

Slika 37: Izgradnja lestve

V nasprotnem primeru pa se mu na levi strani ekrana izpiše opozorilo, v katerem je zapisano, kateri element mu manjka (Slika 38).

Slika 38: Opozorilo

10 Izdelava spletne strani

Da bi bila igra dostopna preko spleta, smo jo naloţili na streţnik. Oblikovali smo spletno stran, na kateri je povezava do igre in kratka navodila za igranje. Spletno stran smo izdelali s pomočjo predloge, ki smo jo dobili na spletu [18]. Predlogo smo preoblikovali in jo prilagodili s pomočjo programa Adobe Dreamweaver CS5, ki je del paketa Master Collection CS5 [2].

V tem programu smo naredili tri povezane datoteke. Prva datoteka vsebuje uvodno stran Domov, na kateri je povezava do igre. Druga datoteka z imenom O igri je stran, na kateri je kratek opis igre ter navodila za igranje igre. V tretji datoteki pa se nahajajo kontaktni podatki o avtorici te diplomske naloge.

Na spodnji sliki (Slika 39) vidimo končen videz spletne strani, ki je dostopna na naslednjem naslovu: http://hrast.pef.uni-lj.si/~rac_igra/.

Slika 39: Spletna stran

II EMPIRIČNI DEL

Ker smo ţeleli preveriti ali interaktivna računalniška igra pripomore k večji motiviranosti in posledično k večjemu znanju učencev, smo se odločili, da med osnovnošolci izvedemo eksperiment. Ţeleli smo kreirati dve skupini učencev, pri katerem bi prva skupina poslušala frontalno razlago in se učila skupaj s profesorjem, druga skupina pa bi igrala interaktivno računalniško igro, ki smo jo izdelali v tej diplomski nalogi. Da bi lahko primerjali doseţeno znanje obeh skupin, smo se odločili za preverjanje znanja.

11 Eksperiment

Eksperiment smo izvedli na Osnovni šoli Brinje v Grosuplju. Profesorica Katja Kmetec je z veseljem odstopila šolski uri, pri katerih smo izvedli eksperiment.

Dogovorili smo se, da bomo eksperiment izvedli v 7. razredu osnovne šole in sicer v okviru dveh šolskih ur. Učenci, ki so sodelovali pri eksperimentu, so obiskovali izbirni predmet logika. Pri tem predmetu so ţe spoznali besedne zveze, ki so značilne za posamezen logičen operator, ne pa tudi njihovih simbolov. Prav tako so spoznali pravilnostne tabele logičnih operatorjev. V igri pa so se prvič srečali z logičnimi operatorji nand, nor in xor.

Učence smo razdelili v dve skupini na ta način, da je vsak izmed učencev povlekel enega izmed listkov, na katerem je pisalo bodisi vitez bodisi oproda. Nato je moral učenec podati izjavo v skladu s svojo pripadnostjo (vitez resnično, oproda neresnično). Tako so se učenci razdelili v dve skupini po sedem učencev (skupina vitezov ter skupina oprod). Prva skupina učencev je poslušala frontalno razlago¹ logičnih operatorjev, druga skupina pa je na računalnikih igrala igro, ki smo jo izdelali v diplomski nalogi.

Pri prvi skupini učencev je profesorica učencem podala pravilnostne tabele, na podlagi katerih so morali učenci ugotoviti, kateremu operatorju pripadajo. Potem so izpisali vse logične operatorje, njihove simbole ter pravilnostne tabele.

Nadaljevali so z reševanjem vaj.

1 Učna priprava je med prilogami.

41 Učenci druge skupine so najprej poslušali kratka navodila za igranje igre. Razloţili smo jim, da je njihova naloga rešiti kraljično, ki je ujeta v gradu. Seznanjeni so bili s tem, da morajo pred reševanjem vaj najprej prebrati učno snov. Pri vajah bodo dosegli točke, s pomočjo katerih bodo lahko v trgovini nakupili vse potrebne elemente za izgradnjo lestve. V kolikor pri neki vaji doseţejo premalo točk, lahko ta sklop rešujejo še enkrat. Cilj igre je, da nakupijo vse potrebno in s pomočjo viteza in oprode rešijo kraljično.

Učenci pri igranju igre niso imeli nobenih teţav. Nekateri so se je lotili tako, da so si prebrali učno snov za določen operator in potem reševali vaje za ta operator.

Drugi pa so najprej prebrali vso učno snov in potem reševali vaje.

Ob koncu druge šolske ure so vsi učenci pisali preizkus znanja², s katerim smo preverili njihovo znanje o logičnih operatorjih.

2 Preizkus znanja je v prilogi.

11.1 Analiza testa

Ko smo vsa preverjanja zbrali, smo vse podatke vnesli v tabelo. Prikazali smo jih s pomočjo grafikonov.

Prva naloga je preverjala ali učenec pozna simbole posameznih logičnih operatorjev. Ugotovili smo, da so učenci, ki so se učili s profesorico, dosegli več točk v primerjavi z drugo skupino učencev.

Tabela 1: 1. naloga

Pri drugi nalogi so morali učenci dopolniti pravilnostno tabelo za operatorje konjunkcije, implikacije in xor. To nalogo so bolje rešili učenci, ki so se učili preko igre.

43 Pri tretji nalogi so morali učenci za dano izjavo določiti, ali je resnična ali neresnična. Z grafa lahko razberemo, da so nalogo veliko bolje rešili učenci, ki so se učili s profesorico.

Tabela 3: 3. naloga

Pri četrti nalogi so morali učenci v dani izjavi ustrezno postaviti oklepaje in pri tem upoštevati prioritetni vrstni red operatorjev. Učenci, ki so se učili frontalno, so nalogo bolje rešili.

Pri peti nalogi so morali učenci dokončati podano izjavo tako, da je bila pravilna.

Vsi učenci so nalogo rešili brez napak.

Tabela 5: 5. naloga

Pri šesti nalogi so bile podane štiri izjave, na podlagi katerih so morali ugotoviti ali so izjave resnične ali neresnične. To nalogo so dobro reševali učenci obeh skupin.

Tabela 6: 6. naloga

12 Razprava (predlogi)

Ker je ta eksperiment zajemal razmeroma majhno število učencev (14), podatkov pridobljenih pri eksperimentu, ne moremo posploševati, ampak so le povratna informacija o računalniški igri, ki smo jo izdelali.

Pri vseh nalogah, ki so bile vključene v preverjanje znanja, smo ugotovili, da so več točk dosegli učenci, ki so se učili frontalno pri profesorici. Manjša razlika v znanju je bila le pri drugi nalogi, kjer so morali učenci dopolniti pravilnostne tabele za podane operatorje. Do te razlike je prišlo najverjetneje zaradi tega, ker so morali učenci pri branju učne snovi dopolniti pravilnostno tabelo, kajti v nasprotnem primeru igre niso mogli nadaljevati.

Seveda pa je smiselno vprašanje, zakaj je prišlo do take razlike pri znanju učencev obeh skupin. Menimo, da so učenci prve skupine dosegli boljše rezultate zaradi tega, ker so morali aktivno sodelovati pri pouku ter odgovarjati na vprašanja profesorice.

Pri drugi skupini učencev, ki so igrali računalniško igro, ni bilo aktivnega sodelovanja med učencem in profesorjem. Ko so prebirali učno snov, so jo lahko le beţno prebrali, saj je zelo teţko nadzorovati učence, da učno snov natančno preberejo in razumejo. Nasprotno lahko pri frontalnem pouku učence nenehno vključujemo v pouk s postavljanjem vprašanj, hkrati pa preverjamo, katere snovi niso razumeli in razlago ponovimo.

Menimo, da bi bila pri pouku zelo dobra kombinacija obeh načinov poučevanja, tako računalniške igre kot frontalnega pouka. Tako bi dosegli, da bi se učenci naučili čim več, hkrati pa bi popestrili učne ure.

13 Možne dopolnitve igre

Ob koncu eksperimenta, pa tudi ţe med samo izdelavo igre, so se nam porodile številne ideje, kako igro nadgraditi.

Prva nadgradnja bi lahko vključevala zvok ter posledično govor glavnih objektov v igri. Tako bi bila igra bolj zanimiva za učence, hkrati pa primerna tudi za tiste, ki jim branje povzroča teţave. Seveda bi morala biti v tem primeru tudi moţnost, da lahko zvok vključimo ali izključimo.

Druga nadgradnja bi lahko omogočala profesorjem, da bi igro prilagodili svojim potrebam. To pa pomeni, da bi bil na začetku nek obrazec, v katerega bi učitelj vnesel svoje primere, na podlagi katerih bi se zgradila soba z vajami. Taka nadgradnja bi bila zagotovo bolj zanimiva za profesorje.

Tretja nadgradnja je ta, da bi bil učenec ob vsakem naslednjem poskusu reševanja vaj kaznovan z zmanjšanjem števila moţnih točk. Če je bilo npr. ob začetku reševanja nekega sklopa moţnih 120 točk, bi jih bilo ob naslednjem reševanju istega sklopa moţno doseči le še 100, ob tretjem reševanju 80 ipd. Seveda pa bi bilo tu potrebno razmisliti, kaj storiti v primeru, ko je učenec večkrat poskusil z reševanjem in potem ne more več doseči dovolj točk, da bi lahko uspešno dokončal igro.

14 Zaključek

V tej diplomski nalogi smo najprej spoznali pojem interaktivnosti ter na kakšen način lahko interaktivnost doseţemo v šoli. Ogledali smo si tudi nekaj izobraţevalnih interaktivnih iger, ki so dostopne na spletu. Sledila je predstavitev učnih teorij.

Potem pa smo začeli z izdelavo interaktivne računalniške igre, namenjene učenju logičnih operatorjev. Igro smo prilagodili končni skupini ter vanjo vključili veliko interaktivnih elementov, hkrati pa jo oblikovali tako, da je privlačna za učence. S končnim videzom in funkcionalnostjo igre smo zelo zadovoljni, saj je izpolnila naša pričakovanja. Učenci, ki so sodelovali pri eksperimentu, so igro pohvalili.

Eksperiment v šoli nam je podal povratno informacijo o računalniški igri ter podal primerjavo med frontalnim učenjem in učenjem preko igre. Rezultati so nas presenetili, saj smo pričakovali, da bodo učenci z igranjem igre dosegli boljše rezultate. Rezultat pa je bil ravno nasproten. Več točk so dosegli učenci, ki so se učili s profesorico.

Ob koncu smo prišli do sklepa, da bi profesorji tako igro lahko vključili v pouk, toda le na ta način, da bi ob koncu igre preverili, koliko znanja so učenci dosegli pri igranju igre. Kajti lahko bi se zgodilo to, da učenci učne snovi ne bi prebrali in bi le naključno izbirali odgovore. V tem primeru igra ne bi dosegla svojega namena.

Profesorjem priporočamo, da pri pouku uporabijo interaktivne igre, saj lahko na ta način popestrijo pouk. Seveda pa morajo pri takem pouku tudi aktivno sodelovati in ne prepustiti učencem prosto pot, saj se lahko izkaţe, da se ne bodo naučili toliko kot pri frontalnem pouku.

15 Priloge

15.1 Zgodovina programa Flash

Program Flash je bil uveden leta 1996 in trenutno ga razvija Adobe Systems.

Predhodnik programa Flash je bil SmartSketch (program za risanje). Kasneje je bil SmartSketch prenesen na operacijski sistem Microsoft Windows in MAC OS.

Adobe Flash je naslednik programske opreme FutureSplash Animator, ki je bila namenjena vektorski grafiki in animaciji. Izšel je leta 1996. Leta 1995 se je podjetje odločilo, da dodajo animacije za WWW zato je bil ustvarjen FutureSplash Animator. Ob začetku je bil edini način uporabe takih animacij s pomočjo Jave.

FutureSplash animacije so bile uporabljene na spletnih straneh MSN, The Simpsons in Walt Disney Company.

Konec leta 1996 je podjetje Macromedia kupila FutureWave in kreiralo znamko Macromedia Flash v1.0. Leta 2005 je Adobe Systems prevzel Macromedio in leta 2007 je bil izdan Adobe Flash CS3 Professional.

Program Adobe Flash Professional CS5, ki smo ga uporabili v tej diplomski nalogi, je bil izdan aprila leta 2010.

Datoteke v programu Flash so v formatu SWF (Shock Wave Flash filmi). Večina spletnih brskalnikov podpira ogledovanje teh datotek.

Datoteke SWF so majhne zaradi uporabe vektorske grafike v kombinaciji s programsko kodo. [1]

49 15.2 Namestitev programa Adobe Flash Professional

Na spletni strani podjetja Adobe [2] lahko kupimo paket programov Master Collection CS5, ki vključuje tako Adobe Flash Professional kot Adobe Illustrator.

Po uspešnem nakupu lahko pričnemo z nameščanjem programa.

Poţenemo setup.exe in pojavi se nam okno, v katerem moramo sprejeti pogoje poslovanja (Slika 40).

Slika 40: Sprejem pogojev

V naslednjem oknu moramo vnesti serijsko številko izdelka, ki smo jo prejeli ob nakupu.

Izberemo programe, ki jih ţelimo namestiti in prične se njihovo nameščanje.

(Slika 41)

Slika 41: Izbira programov

15.3 Učna priprava

Učna tema: Izjave

Učna enota: Izjave in sestavljene izjave Učni cilji:

Učenci:

- poznajo simbole in imena za operatorje ne, in, ali, natanko tedaj, če in samo če, če potem

- znajo določiti resničnost izjave na podlagi pravilnostne tabele.

Učni pripomočki: program za učenje logičnih operatorjev, učni list Učne metode: sestavljeno izjavo v skladu s svojo pripadnostjo (vitez resnično, oproda neresnično) – pri čemer lahko uporabi poljubni veznik (in, ali, če in samo če, če potem, ali ali).

Hkrati pa izžrebani listič pomeni tudi, na kakšen način bodo učenci utrjevali izjave to uro:

vsi učenci, ki izžrebajo listič vitez, odidejo v računalniško učilnico z učiteljico Ksenijo, kjer utrjujejo sestavljene izjave s pomočjo računalniške igre, katere avtorica je učiteljica Ksenija.

Ostali učenci (oprode) ostanejo v učilnici, kjer izjave utrjujemo po spodnji pripravi.

• utrjevanje

a) Učenci na podlagi resničnostnih tabel ugotovijo, za katero sestavljeno izjavo gre. Iz tabele odčitajo oznako za operator.

b) Izpišemo vse operatorje in njihove simbole. Dodamo še imena sestavljenih izjav.

Učenci si skušajo zapomniti oznake operatorjev ter imena sestavljenih izjav.

c) Ponovimo zanikanje izjave in ter zanikanje izjave ali. Za oboje zapišemo resničnostno tabelo. Poimenujemo operatorja Nand in Nor.

d) Namesto veznikov v običajnem besedilu učenci uporabijo oznake za logične veznike.

e) S pomočjo danih izjav učenci iščejo skriti zaklad.

51 ŠE MALO VEČ O SESTAVLJENIH IZJAV

Na podlagi spodnjih resničnostnih tabel ugotovi, kateri veznik predstavlja posamezna tabela (in, ali, ali ali, če potem, natanko tedaj).

___________ ____________

A B A  B A B A V B

K vsakemu znaku zapiši, kateri veznik predstavlja:

 ___________

Zanikani IN imenujemo negacijo izjave IN. S tujko ta operator imenujemo Nand in označimo ↑. Napiši pravilnostno tabelo za Nand.

A B A ↑ B označimo ↓. Napiši pravilnostno tabelo za Nor.

A B A ↓ B

p p

p n

n p

n n

Ekskluzivni ali imenujemo tudi Xor.

Zanikaj spodnje povedi:

Prepiši – vstavi ustrezni znak.

Tu je že junij IN počitnice se približujejo. Kam jo bodo mahnili naši učenci? Na morje ALI kam drugam?

ALI bodo šli na morje ALI pa kam drugam – ni važno, glavno, da se bodo imeli lepo.

ČE bodo zadovoljni s svojim spričevalom, se bodo sploh počutili dobro. Tudi njihovi starši bodo srečni NATANKO TEDAJ, ko bodo zadovoljni z doseženim uspehom svojih otrok.

Tu je že junij _____ počitnice se približujejo. Kam jo bodo mahnili naši učenci? Na morje ____kam drugam?

____ bodo šli na morje __________ pa kam drugam – ni važno, glavno, da se bodo imeli lepo.

_____ bodo zadovoljni s svojim spričevalom, ___________se bodo sploh počutili dobro. Tudi njihovi starši bodo srečni

_______________, ko bodo zadovoljni z doseženim uspehom svojih otrok.