MANUAL DEL PROGRAMADOR

JUEGO INTERACTIVO MULTINIVEL(SCRATCH)

ITAGUI (ANT.) - 2015

SABER MATEMÁTICO

UNIVERSIDAD EAFIT

MAESTRIA: INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS DE INFORMACIÓN PARA EDUCACIÓN

AUTOR (A): Diana Yanet Salazar García

SABER MATEMÁTICO“Manual del programador”

ITAGÜÍ – ANTIOQUIAJUNIO DE 2015

Acerca del manualPropósito

Éste manual tiene el propósito fundamental de informar al lector-usuario sobre el diseño pedagógico y diseño del software como tal.Además tiene el propósito de motivar a los docentes y estudiantes para que se motiven a programar juegos que puedan contribuir al aprendizaje de forma significativa, basándose en esta propuesta.

Introducción

Cuando hablamos de programación, imaginamos algo que solo pueden realizar los ingenieros expertos en este campo. En realidad programar se ha convertido en algo posible, gracias a Scratch, que es un entorno de programación gratuito que consiste en armar códigos juntando bloques que desempeñar diferentes funciones. El siguiente manual pretende mostrar los pasos requeridos para programar un juego o aplicación en Scrtach , enfocado a mejorar procesos de aprendizaje en la educación.

Criterios que se deben tener en cuenta para diseñar y programar un juego.

1. Tener una visión clara sobre cuáles son las competencias que se pretenden desarrollar con el juego.

2. Calidad, eficiencia, usabilidad, eficacia, accesibilidad.

3. diseño pedagógico (basado en los lineamiento curriculares de matemáticas 4º).

4. Diseño del software (mecánicas y dinámicas del juego, colores, imágenes, sonidos). Que concuerden con lo que se plantea en el diseño pedagógico.

5. Originalidad de todos los componentes del juego.6. tiempo, puntaje, nivel de complejidad entre los

niveles del juego, meta final del juego, personalización del mismo con el avatar y el nombre del jugador.

MAPA- VISIÓN GENERAL DEL JUEGO Y SU INTERACCIÓN CON TODOS SUS COMPONENTES

Visión global

Especificaciones

Requisitos para programar en Scratch de manera eficiente:Para iniciar a programar en Scratch lo podemos hacer on line u off line. Para trabajar sin conexión a internet podemos utilizar la versión de Scratch 1.4 que es la más actualizada, se debe descargar al PC y desde allí se accede y si queremos programar en línea utilizamos Scratch 2.0, ésta es la versión más completa y actualizada de Scratch. Debemos crear una cuenta en Scratch.mit (Página oficial de Scratch para imaginar, crear y compartir nuestros proyectos). Se debe tener en cuenta la (POO) Programación Orientada a Objetos, es decir, no debemos recargar un objeto con gran cantidad de códigos de programación porque llegará el momento en que éste se bloquea y el juego deja de funcionar totalmente.Lo ideal es programar utilizando una arquitectura modular que consiste en subdividir el juego y hacer varios módulos (niveles) y al final crear un código que pueda unirlos llevando la información obtenida de un módulo a otro; claro está, que hay que orquestar toda esta información en una página Web compatible con editor HTML y códigos embebidos. En éste caso usaremos WIX.Para todo lo mencionado anteriormente se necesita una arquitectura específica, esta sería un modelo de tres capas, que consiste en : La primera capa es la forma en cómo los usuarios acceden a la aplicación, la segunda capa es la página web creada que la soporta una base de datos y la tercera capa es la base de datos de Scratch, es allí donde se guarda toda la información que llega desde los diferentes usuarios al compartir sus proyectos. Todo lo anterior se puede observar en la siguiente figura:

Diferencias entre Scratch 1.4 y 2.0

Modelo de tres capas

Manual de programación

Instrucciones

Pasos para la creación de éste modelo: basado en el ciclo de vida del software (Definición, diseño, codificación, integración, prueba, documentación).

1. Búsqueda de elementos teóricos, revisión de experiencias relacionadas con el tema2. Análisis de los elementos teóricos y de las experiencias encontradas.3. Selección de la herramienta de programación. 4. Diseño del software, teniendo en cuenta las restricciones que presenta la plataforma.● Contenido pedagógico, basado en el desarrollo de habilidades en las cuatro operaciones básicas matemáticas. (Teniendo en cuenta los lineamientos y estándares básicos del Ministerio de Educación Nacional)● Selección de imágenes para los objetos y los escenarios del software. Todas las imágenes fueron tomadas de la página web Pixabay , es un almacén de imágenes de dominio público de extraordinaria alta calidad, para uso personal o comercial, sin necesidad de atribuirle al autor del original.

● Selección de sonidos: Éstos fueron tomados de la página oficial de jamendo , el catálogo de música libre más grande del mundo para escuchar y descargar gratis cualquier canción o sonido, en este caso se descargaron seis sonidos diferentes para video juegos.5. Programación del software en el entorno de programación Scratch.● Desfragmentación del software para generar seis módulos del juego que puedan interactuar entre sí.● Creación de un código cifrado que permite simular la comunicación entre los diferentes módulos del software.6. Ensayo y ajustes del software.7. Compartir cada módulo-nivel del juego en la cuenta de Scratch.mit, versión 2.08. Diseño de una página Web con editor HTML (Wix)9. Orquestar toda la información del software en la página web para tener acceso directo a la aplicación sin necesidad de ir a la página oficial de Scratch.10. Documentar todo el proceso para proponer el modelo. (artículo)

PROTOTIPOEn la siguiente figura se puede observar la

programación realizada a cada objeto, esta misma estructura se utilizó para programar los otros cinco módulos del juego, lo único que cambian son los retos matemáticos que se presentan en los diferentes niveles.

Las funciones de programación fueron desarrolladas paso a paso, teniendo presente la distribución de códigos a varios objetos, donde cada objeto realiza una función diferente, unos envían órdenes y otros las reciben; otros fijan el código y otros lo validan; permitiendo al final, después de varias pruebas, el buen desempeño del software.

En la información de control se muestran unos escenarios y objetos (casa, escuela, tienda escolar, amigos, transporte y graduación), éstos en cada módulo se activan al ser llamados desde los objetos principales con las funciones de control de los bloques color naranja: enviar a todos y al recibir, un ejemplo de lo mencionado se puede observar mediante la figura ocho:

La siguiente figura , Muestra cómo se fija y se valida el código en cada módulo. (Construcción propia).

Luego de ver la estructura de programación del módulo uno, el cual fue orientado a objetos; se muestra de manera descriptiva la función que cada uno de ellos desempeña dentro del juego:

• Los escenarios: aunque estos no son objetos también desempeñan la función de recibir y cambiar, todo inicia a partir de presionar bandera, en este caso las funciones de control y apariencia son las que dominan la parte de programación de los escenarios.

• Objeto 1 niña: Al presionar niña se personaliza el avatar, luego enviar a todos esconder niño, enviar a todos iniciar, enviar a todos mostrar, deslizar, cambiar de posición y tamaño. Fijar tamaño al 50%, decir hola. Preguntar cuál es tu nombre y esperar para digitar. Fijar nombre a respuesta. Decir hola y fijar variable nombre, decir vamos a divertirnos por 3 segundos. Decir para empezar a jugar presiona la función play. Al recibir mostrar niña, mostrar. Tocar sonido Al recibir código correcto, mostrar. Cuando la niña logra superar un reto gira 15º. Al recibir fondo play detiene el sonido anterior. Tocar sonido nuevo. Enviar a todos mostrar mapa del juego y esperar seis segundos. Se despliega la función si el tamaño es de 50%, enviar a todos mostrar niña; si no, enviar a todos mostrar niño. Enviar a todos casa, que es el nivel que se va a iniciar. Aquí las funciones más trabajadas según los bloques de colores son: control, sensores, apariencia, variables, operadores y de sonido.

• La función - play, se activa al presionar bandera y luego enviar a todos esconder y enviar a todos fondo play. También se deben esconder los personajes del juego mientras se inicia con la función play. La s funciones trabajados en este caso fueron de control y apariencia.

• Objeto 1 niño: Presenta las mismas funciones del niño, solo que se activa cuando seleccionan su avatar y éste a su vez fija su tamaño al 50% y durante todo el juego saldrá el niño a representar el jugador.

• Objeto - temporizador: Al recibir, empezar tiempo. Cambiar el disfraz, mostrar. Al recibir cambio decenas, siguiente disfraz. Cuando el estudiante responda el reto el temporizador se esconde y se puede detener el programa. Las funciones que se representan en este objeto son: control, apariencia, operadores y variables.

Un código en Scratch se crea a partir de una función que permita pasar de un módulo (nivel) a otro, simulado a partir del paso de mensajes, que permite guardar la información esencial del nivel anterior:

En la arquitectura modular se presenta el código de acceso como medio de comunicación entre módulos. Éste se genera para ser llevado al siguiente nivel con una serie de información que se adquiere en el nivel anterior. Para ello se crea una función que permite guardar algunas variables del juego: Puntaje, el personaje (niño-niña) y el nombre del jugador. Como al final de cada nivel se pretende obtener un código en números, debemos cifrar las letras con números. Estas se fijan y luego se validan, creando la modularidad del código, la estructura de datos que representa el código se muestran en la siguiente figura:

La siguiente figura muestra la arquitectura modular propuesta, como se menciona en la imagen del modelo de tres capas, ésta vendría siendo la segunda capa que corresponde a la página web, donde están orquestados los seis módulos del juego, que están conectados directamente con la base de datos de Scratch, mediante editores HTML y códigos Embebidos.

LINKS PARA VISUALIZAR LA PROGRAMACIÓN DETALLADA DEL SOFTWARE DESDE LA PÁGINA OFICIAL DE SCRATCH.MIThttps://scratch.mit.edu/projects/68674474/ Nivel 1

https://scratch.mit.edu/projecs/68675062/ Nivel 2

https://scratch.mit.edu/projects/68675494/ Nivel 3

https://scratch.mit.edu/projects/68675922/ Nivel 4

https://scratch.mit.edu/projects/68676618/ Nivel 5

https://scratch.mit.edu/projects/68677440/ Nivel 6

RESTRICCIONES

Tiempo: Para programar en Scratch, es necesario tener suficiente tiempo disponible para explorar la herramienta, además porque al ser una aplicación para analizar problemas, también es necesario hallarles la solución y esto no se logra tan fácilmente.

Nuevas variables: Cuando se crean nuevas variables, se debe tener presente que a un mismo objeto no se le debe saturar de programación. Porque cada objeto soporta un límite de variables.

Rendimiento: El rendimiento de la arquitectura que ofrece la interfaz de Scratch va disminuyendo en la medida en que se haga más extenso el proyecto, cuando se programa de forma desmedida y saturamos un objeto con muchas órdenes, comandos, disfraces, sonidos y texto, el proyecto muy seguramente comienza a bloquearse y no deja continuar con este proceso; es allí donde muy seguramente se opta por abandonar el proyecto, pero si se decide continuar hay que depurarlo o buscar soluciones más prácticas para optimizar el rendimiento de esta creación.

Volumen del código: Cuando el volumen del código se hace demasiado extenso para un solo objeto, la plataforma funciona lenta y se demora más para interpretar la información.

Limitaciones

Limitaciones de la arquitectura: Relación Software dispositivos XO: Una aplicación programada en la plataforma Scratch 1.4 es 100% compatible con los XO por tener un sistema operativo Linux. ahora bien, si es programado en la versión 2.0 de Scratch no habrá compatibilidad con los XO, pero si es compatible con los demás computadores que tengan Windows o Mac OS X, siempre y cuando tengan instalado la versión 2.0 en los pc. Trabajar en la versión 2.0 desde la web resulta más benéfico porque existe mayor respaldo de la información, por lo tanto hay mayor capacidad de almacenamiento para nuevas variables.Para tener acceso a los proyectos creados por otros, hay que crear una cuenta en Scratch.mit y en ocasiones encontrar un proyecto específico es muy complejo, porque existen millones de proyectos compartidos y la búsqueda se torna confusa.Memoria por programa: para instalar Scratch 1.4 en el pc se debe tener disponible 120 Megabytes libre en el disco duro y para instalar la versión 2.0 se requiere una memoria disponible de 23 MB. Es una capacidad razonable para proyectos pequeños, que incluyan pocas imágenes, sonidos livianos, pocas variables y una cantidad mínima de bloques de programación por objeto. Al hablar de crear aplicaciones con mayor extensión de bloques de programación se deben pensar en nuevas estrategias.Capacidad de almacenamiento de programas: La capacidad de almacenamiento se limita a la cantidad de información o bloques de programación asignados a cada objeto, por ello, entre más se recargue cada objeto de información menor será el rendimiento de la plataforma. Debido a esto se recomienda utilizar imágenes con menos de 200 KB y sonidos con menos de 500 KB.

Recomendaciones

La recomendación más oportuna sería disminuirle la resolución de megapíxeles a la imágenes, disminuir el peso a la música y a los escenarios del juego para optimizar espacio; además conseguirlas libres, es decir, gratuitas para que luego no tengamos problemas con la copia y los derechos de autor

FIN. ESPERO HAYAS APRENDIDO AL

MÁXIMO.

ANÍMATE A PROGRAMAR TU PROPIO JUEGO.