КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИГРЫ И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИХ РАЗРАБОТКИ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены методы разработки обучающих компьютерных игр и проведен их анализ с целью определения основных особенностей каждого метода. Приведены ключевые аспекты методов разработки обучающих компьютерных игр. Построены подробные схемы компонентов разработки. Проведено сравнение обучающих и развлекательных компьютерных игр. В результате анализа были выявлены основные особенности каждого рассматриваемого метода для обучающих компьютерных игр, определены основные отличия обучающих и развлекательных компьютерных игр.

ABSTRACT

The article discusses methods for developing educational computer games and analyzes them in order to determine the main features of each method. The key aspects of methods for developing educational computer games are presented. Detailed diagrams of development components were constructed. A comparison of educational and entertaining computer games was made. As a result of the analysis, the main features of each method under consideration for educational computer games were identified, and the main differences between educational and entertaining computer games were identified.

Ключевые слова: методы разработки, игровой дизайн, концепция обучения, интерактивность, адаптивность, целевая направленность, эффективность

Keywords: development methods, game design, learning concept, interactivity, adaptability, target orientation, efficiency

Введение

В настоящее время информационные технологии быстро развиваются. В процессе их развития обучающие компьютерные игры стали широко использоваться в современном образовательном процессе [14]. Но разработка таких игр требует особых методов и подходов. Это актуальная задача, так как в процессе разработки требуется учитывать много факторов: особенности обучения, возраст, применение инновационных подходов и пр. [18].

Объектом исследования данной статьи являются обучающие компьютерные игры, разрабатываемые в образовательных целях. Предметом исследования являются методы их создания.

Цель исследования – проведение анализа методов разработки и определение особенностей таких методов.

Актуальность данного исследования обусловлена потребностью искать новые подходы, выявлять наиболее эффективные способы, применяя информационные технологии с учетом интересов и потребностей учеников, повышать мотивацию и эффективность обучения [23]. Одним из таких подходов является использование обучающих компьютерных игр в процессе обучения [21]. Они могут быть адаптированы к различным форматам и средам обучения, таким как электронное, дистанционное, что актуально в настоящее время [13]. В данной области  существует множество нерешенных вопросов и задач, связанных с моделями, методами и технологиями разработки, оценкой и анализом обучающих игр.

Данное исследование имеет новизну, которая заключается в подходе к анализу имеющихся в настоящее время методов разработки обучающих компьютерных игр, определению особенностей таких методов и их влияния на эффективность обучения.

Исследовав проблему, автор рассмотрела гипотезу: Компьютерные игры с обучающим содержанием могут быть действенным инструментом донесения знаний. Разработка обучающих компьютерных игр требует комбинации многих навыков.

Основная часть

Исследования влияния компьютерных игр на обучение проводились многими учеными. James Paul Gee изучал применение компьютерных игр в образовании [3]. Carrie Heeter проводил исследования использования игр в обучении и развитии [4]. Kurt Squire рассматривал вопросы влияния  на обучение и развитие социальных навыков [8]. Richard Mayer занимался изучением эффективности обучения с использованием мультимедийных материалов [7], Максимова Н.А. и Гаврилова Т.И. изучили специфику использования образовательных игр в образовательном процессе. [17].

Проведем сопоставление обучающих и развлекательных игр. Это два отдельных типа игр, отличные по своим целям, аудитории, содержанию и методикам (рис.1).

Рисунок 1. Сравнение обучающих и развлекающих компьютерных игр (источник: составлено автором)

Цель. Обучающие игры создаются для передачи определенных знаний, используя игровую форму. Развлекательные игры имеют другую цель – это развлечение, удовольствие, релаксация.

Аудитория. Обучающие игры обычно ориентированы на людей с образовательной потребностью или интересом. Развлекательные игры обычно ориентированы на значительную и разнообразную аудиторию, выбирающую игры по своему вкусу, желанию, настроению и предпочтениям.

Содержание. Обучающие игры основываются на определенной теме или дисциплине, которую необходимо изучить и/или понять. Они могут иметь любые темы или разнообразные жанры.

Сценарии.  Обучающие игры делают обучение действенным и адаптированным к различным ситуациям, поэтому используют реалистичные сценарии. Развлекательные игры имеют вымышленные или фантастические сценарии, чтобы игра была  увлекательной и захватывающей [9,1].

Методы. Обучающим играм необходимо эффективное обучение и оценка результатов. Они используют различные педагогические и психологические методы [22]. Развлекательным играм необходим высокий уровень вовлеченности и удовольствия от игры. Такие игры используют различные методы гейм-дизайна.

Проводя детальный анализ, исследуем особенности основных методов разработки обучающих компьютерных игр. Рассмотрев работы авторов [6,11, 10,5] были определены основные из методов, включающие игровой дизайн, концепцию обучения, интерактивность и адаптивность, использование мультимедиа.

Игровой дизайн. Включает в себя определение целей игры, балансировку сложности, создание наград и т.д. При разработке обучающих компьютерных игр игровой дизайн имеет свои особенности. Проанализируем их:

• Целевая направленность. Игровой дизайн обучающих игр должен быть ориентирован на достижение образовательных целей и спроектирован таким образом, чтобы игроки могли освоить определенные знания и навыки в процессе игры. James Paul Gee в своих работах  "What Video Games Have to Teach Us About Learning and Literacy" и "The Anti-Education Era: Creating Smarter Students through Digital Learning" [2] рассматривает роль цифровых технологий и игр в современном образовании и предлагает альтернативные подходы, основанные на идеях игрового дизайна и ситуативного обучения.
• Баланс между обучением и развлечением. Обучающие игры должны обеспечивать баланс между образовательной целью и развлечением [18]. Игре нужно быть достаточно интересной и привлекательной, чтобы игроки были заинтересованы продолжать играть, но при этом она должна также предоставлять обучающий контент [20].
• Прогрессия сложности. Игровой дизайн обучающих игр предусматривает постепенное увеличение сложности, с целью методического получения знаний и навыков. Один из способов достижения – повышение уровней сложности и введение новых заданий.
• Обратная связь, оценка, мотивация. Игровой дизайн обучающих игр должен предполагать системы обратной связи и оценок, чтобы игроки могли получать информацию о своем прогрессе и ошибках. Должны быть включены элементы, поддерживающие мотивацию игроков. Это может быть достигнуто через системы наград, достижений, соревнований.

Концепция обучения. Это определение образовательных целей, выбор подходящих методов обучения и создание обучающих материалов. Сделаем анализ особенностей данного аспекта для обучающих компьютерных игр.

• Образовательные цели. Необходимо определить конкретные образовательные цели, которые нужно достичь в процессе игры. Такими целями могут быть определенные знания, навыки или компетенции.
• Методы обучения. Могут использоваться различные образовательные методы: симуляции, головоломки, задания, групповые методы и другие, помогающие усваивать знания и развивать навыки [19,12].
• Содержание обучения. Концепция обучения определяет, какое содержание будет представлено в игре. Оно может быть в виде текстов, графики, анимации, видео или других мультимедийных элементов.
• Персонализация обучения. Персонализация обучения может включать в себя адаптивные системы, автоматически корректирующие уровень сложности игры, или предоставлять дополнительную поддержку при необходимости.

Интерактивность и адаптивность. Обучающие игры обычно предлагают взаимодействие с игровым миром и получение обратной связь на свои действия. При разработке обучающих компьютерных игр интерактивность и адаптивность имеет особенности:

• Активное участие. Позволяет принимать решения, выполнять задачи, действия и видеть результаты своих действий. Это помогает лучше усваивать знания и развивать навыки.
• Вариативность и нелинейность. Дает возможность находить различные пути и стратегии. Обучающие игры могут предоставлять функции выбора разных вариантов решений и исследований обучающего материала.
• Различные способы взаимодействия. Необходимо предоставлять обучающемуся разнообразные возможности связи с игровым миром. Это может быть использование клавиатуры, мыши, сенсорных экранов, голосового управления, контроллеров и другого. Разнообразие вариантов взаимодействия позволяет выбрать наиболее удобный и эффективный способ контакта.
• Социальное взаимодействие. Обеспечивает способы социального взаимодействия между учащимися. Обучающие игры могут предоставлять возможность совместной игры, общего решения задач и обмена опытом. Это способствует коллективному обучению и развитию коммуникации [15,16].

Использование мультимедиа. Обучающие игры могут использовать различные мультимедийные элементы. При разработке обучающих компьютерных игр использование мультимедиа имеет свои особенности:

• Визуальные элементы. Визуальные элементы помогают лучше понять и запомнить материал, а также сделать игру более привлекательной.
• Аудиоэффекты и музыка. Звуковые эффекты помогают ориентироваться. Музыка создает настроение и повышает эмоциональную привлекательность игры.
• Видео и анимация. В обучающих играх видео и анимацию используют для демонстрации процессов, явлений, примеров или объяснения сложных концепций и понятий.
• Текстовые материалы. Это возможность предоставить информацию, инструкции и объяснения. Текст может быть в виде диалогов, подсказок, заданий или информационных блоков.

Для получения результатов использовался анализ литературных источников, опыт, составленные схемы (рис. 2-5) и исследования успешных современных обучающих компьютерных игр.

Рисунок 2. Схема разработки игрового дизайна обучающей компьютерной игры (источник: составлено автором)

Рисунок 3. Схема разработки концепции обучения обучающей компьютерной игры (источник: составлено автором)

Рисунок 4. Схема разработки интерактивности и адаптивности обучающей компьютерной игры (источник: составлено автором)

Рисунок 5. Схема разработки мультимедиа обучающей компьютерной игры (источник: составлено автором)

Результаты

В результате, анализ методов разработки показал, что эффективность обучения в значительной степени зависит от качества игрового дизайна, концепции обучения, использования интерактивности и адаптивности и использования мультимедиа. Из множества особенностей каждого метода были определены характерные. Результаты помещены в таблицу 1.

Таблица 1.

Таблица особенностей основных методов разработки обучающих компьютерных игр

Заключение

В исследовании был рассмотрен анализ литературных источников, построены схемы разработки и определены особенности каждого из методов. Это позволило глубже понять сложности и нюансы разработки обучающих компьютерных игр. Анализ методов разработки позволил определить наиболее эффективные подходы и стратегии, которые способствуют достижению высокого качества обучения и интереса у пользователей.

Вывод

Вывод данного исследования: основное отличие между обучающими и развлекающими играми заключается в их главной цели - обучение против развлечения. Обучающие компьютерные игры являются значимым инструментом получения знаний. Гипотеза подтверждена. Дальнейшие исследования могут помочь улучшить эффективность и качество разработки.

Список литературы

1. Bеrg Mаrklund B., Еngström H., Hеllkvist M. What empirical research tells us about game development // Computer game. – 2019. – №8. – P.179–198. DOI:10.1007/s40869-019-00085-1  
2. Gee J.P. The Anti-Education Era: Creating Smarter Students through Digital Learning – NYC.: Palgrave Macmillan, 2013.    
3. Gee J.P. What Video Games Have to Teach Us About Learning and Literacy – Palgrave Macmillan, 2003.  
4. Heeter C. Interactivity in educational games: A qualitative analysis of how students respond to game features // Educational Technology Research and Development. – 2003. Vol. 2. № 51. – Р.81-114.  
5. Ishak S., Hasran U., Din R. Media Education through Digital Games: A Review on Design and Factors Influencing Learning Performance // Special Issue “Active Teaching and Learning: Educational Trends and Practices”. – 2023. Vol.2. № 13. – P.102. DOI:10.3390/educsci13020102    
6. Marciano J. N., Cunha de Miranda L., Esteves Cunha de Miranda E. Evaluating Multiple Aspects of Educational Computer Games: Literature Review and Case Study // Computer Games Technology. – 2014. DOI:10.1155/2014/139205   
7. Mayer R. E. Multimedia Learning – University of Cambridge: Press, 2001.
8. Squire K., Jenkins H. Harnessing the power of games in education // Insight: Scholarly Teaching.  – 2008. Vol. 1. № 3. – P.7-33.  
9. Surеr Е., Еrkауаоglu M., Оzturk Z.N. Developing a scenario-based video game generation framework for computer and virtual reality environments: a comparative usability study // Multimodal User Interfaces. – 2021. № 15. –P.393–411  DOI:10.1007/s12193-020-00348-6   
10. Vlachopoulos D., Makri A. The effect of games and simulations on higher education: a systematic literature review // Educational Technology. – 2017. Vol. 14. № 22. DOI:10.1186/s41239-017-0062-1   
11. Wu B., Wang A.I. A Guideline for Game Development-Based Learning: A Literature Review // Computer Games Technology. – 2012. DOI:10.1155/2012/103710   
12. Горовик А.А, Лазарева М.В., Нематова С.А. Базовые основы методики преподавания визуальной программирования для школьников // Universum: технические науки. – 2020.  Т.4-1. № 73. – С.30-33. 
13. Горовик А.А., Мулайдинов Ф.М., Лазарева М.В. Дистанционное образование как необходимое средство обучения в современной экономике Узбекистана // Цифровой регион: опыт, компетенции, проекты: материалы межд. конф. (Брянск, 30 ноября 2018 г.). – 2018. – С.122-125.  
14. Григорьева К.А., Васильев Н.А., Корчевной П.В., Комаров Р.А. Применение компьютерных игр в образовании // САПР и графика. – 2020. – № 8. – С.10-15.
15. Лазарева М.В. Современные информационные технологии и их роль в преподавании дисциплин программирования // Образовательные исследования в области универсальных наук. – 2022. Т.1. № 6. – С.213-216.   
16. Лазарева М.В., Горовик А.А., Сотволдиев Х.И. Перспективы развития онлайн-образования на примере детского визуального программирования // Вызовы цифровой экономики: развитие комфортной городской среды: тезисы межд. конф. (Брянск, 21-22 мая 2020 г.). – 2020. – С.467-470.   
17. Максимова Н.А., Гаврилова Т.И., Методические особенности применения развивающих компьютерных игр в учебном процессе // Концепт. – 2015. – № 8. – С.61-65.  
18. Шабалина О.А. Разработка обучающих компьютерных игр: как сохранить баланс между обучающей и игровой компонентой? // Образовательные технологии и общество. – 2013. – № 8. – С.10-15.
19. Савчук В.В. Философия СМИ XII. Игра или реальность? Опыт исследования компьютерных игр // Фонд развития конфликтологии. – СПб. 2016. – С.117-134.   
20. Шабалина О.А., Воробкалов П.Н., Катаев А.В. Разработка обучающих игр: интеграция игровой и обучающей компоненты // Открытое образование. – 2011. – № 2. – С.290-294.    
21. Шабалина О.А., Давтян А.Г., Катаев А.В., Алимов А.А. Адаптивные обучающие игры как тренд развития обучающего ПО // ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. – 2018. – № 1. – С.106-109.
22. Шмелев B.A. Бюллетень Тамбовского университета, серия: Гуманитарные науки. – 2021. Т.26. № 192. – С.58-69.     
23. Ярина С.Ю., Суслова И.А. Элементы геймификации как интерактивное средство обучения в образовательном процессе // Инновационные технологии в образовании: теория, практика, перспективы: материалы межд. научно-практической конф. (Екатеринбург, 2019 г.). – РГППУ, 2019. – С.106-109.