Создание интерактивной лаборатории в Скретч 3

Научный мастер-класс с
элементами цифрового практикума.

Создание интерактивной виртуальной лаборатории в Скретч 3

Проект поддержан грантом Министерства науки и высшего образования РФ на проведение молодежного научного фестиваля “Гравитация будущего” в 2026 году.

наука в технологиях

серия научных популяризационных интерактивов

Специалист по хемоинформатике и молекулярному моделированию

Специалист, работающий на стыке химии, биологии, информатики и математики.

Его деятельность направлена на разработку и применение компьютерных методов для решения химических и биологических задач, связанных с проектированием, анализом и моделированием молекулярных структур, их свойств и взаимодействий.

Научное направление профессии

химические науки + информатика и вычислительная техника.

Научные законы, инструменты и методы

Кислотно-основная характеристика среды

Участники различают кислую, нейтральную и щелочную среду. В школьной модели: pH < 7 — кислая, pH = 7 — нейтральная, pH > 7 — щелочная.

Химический индикатор

Обсуждается принцип: индикаторы меняют окраску в зависимости от свойств среды. В Скретч используется условная учебная цветовая модель: красный / зеленый / синий.

Моделирование

Реальный объект заменяется цифровой моделью: свойства раствора представлены вопросом, ответом и цветом спрайта.

Алгоритмизация

Химическое правило переводится в последовательность команд Скретч.

Условная логика

Конструкция «если — иначе» позволяет программе выбрать действие в зависимости от ответа.

Переменная

Переменная «Баллы» хранит измеримый результат — число правильных ответов.

Научный метод

Гипотеза → сборка модели → тест → сравнение ожидаемого и фактического результата → исправление.

Проверочный примеры

Команды проверяют программу на правильных и заведомо ошибочных последовательностях ответов.

Развиваемые компетенции

Знания, умения, навыки, или типы мышления, характерные для научной деятельности

Кислотно-основные понятия
Формализация научных правил
Алгоритмическое мышление
Условная логика
Проверка гипотез

.
Поиск ошибок

.
Сравнение результатов

.
Командное взаимодействие

.
Профессиональная рефлексия

.

О чем научный интерактив?

Может ли компьютер определить свойства вещества? Сам по себе — нет. Чтобы программа выдала осмысленный ответ, ученый или инженер должен сначала задать ей правило, данные и способ проверки. На научном мастер-классе участники в роли программистов создают интерактивное программное обеспечение для моедлирования химических экспериментов в Скретч 3: программа спрашивает о знакомых примерах, сравнивает ответ с заданным химическим правилом, показывает условный цвет индикатора и выдает результат. Проблемная задача программистов: сделать программу, которая не просто показывает готовую подсказку, а получает ответ пользователя, принимает решение и дает обратную связь. Так участники видят, как научное знание превращается в работающий цифровой алгоритм.

Для кого научный интерактив?

Основная версия рассчитана на школьников 10–14 лет. Она подойдет участникам без опыта программирования: новые команды вводятся постепенно, а три вопроса собираются по одному шаблону. Для группы 15–19 лет ведущий может усложнить задачу: добавить реальные значения pH, больше веществ, случайный выбор вопросов или отдельную переменную для числа попыток.
Оптимальный формат — команда 2–4 человека за одним компьютером. Если участников больше, команды работают параллельно и в конце обмениваются проектами для независимого тестирования.

Состав научной команды

Работать можно индивидуально или в группе из 2–4 человек. При групповой работе удобно распределить четыре простые роли.

Хемоинформатик-программист

Переводит химическое правило в алгоритм и собирает код.

Подробнее

Химик-аналитик

Следит за корректностью химической модели.

Подробнее

Инженер-тестировщик

Проверяет цифровой продукт по заранее заданным сценариям.

Подробнее

Аналитик-исследователь

Сопоставляет ожидаемые и фактические результаты

Подробнее

Для работы вам понадобится

Компьютер или ноутбук
Браузер и Скретч 3
Интернет
Проектор / большой экран
Раздаточный лист проверки тестирования
Ручка / карандаш
Наушники

Полезные материалы

Изучите и скачайте нужные для интерактива материалы по ссылкам ниже

Сценарий научного интерактива

0–5 мин

Проблемный старт

Вопрос группе: «Как заставить компьютер применять химическое правило?» Объявить продукт: интерактивная химическая викторина в Скретч 3

5–10 мин

Наука + профессия

Кратко: pH, три типа среды, индикатор, роль хемоинформатика. Пояснить, что цвет в проекте условный.

10–14 мин

Команда и интерфейс

Распределить 3–4 роли. Показать вкладки «Код» и «Костюмы», Сцену и список спрайтов.

14–21 мин

Создание индикатора

Создать один спрайт и три костюма: красный, зеленый, синий.

21–27 мин

Переменная и запуск

Создать «Баллы», обнулить ее по зеленому флагу, показать стартовую инструкцию.

27–35 мин

Первый вопрос

Собрать «спросить», «ответ», «=», «если — иначе». Проверить вопрос про лимон.

35–43 мин

Второй и третий вопросы

Повторить шаблон для воды и раствора соды.

43–47 мин

Финальный результат

Собрать фразу с итоговым значением переменной «Баллы».

47–52 мин

Научное тестирование

Выполнить 3 проверочного примера; исправить найденные ошибки.

52–55 мин

Рефлексия и профессия

Обсудить, где химии нужен код и почему тестирование — часть научной работы.

Этапы работы

Шаг 1. Откройте Скретч 3

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
В браузере откройте Скретч 3. Если интерфейс не русский, выберите русский язык.	Покажите детям четыре зоны: категории блоков слева, палитра блоков, большая область кода в центре, Сцена и спрайты справа.	Участники видят вкладки «Код», «Костюмы», «Звуки» и могут перетаскивать блоки в область кода.

Шаг 2. Создайте спрайт «Индикатор»

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Правый нижний угол → кнопка выбора спрайта → «Нарисовать».	Нарисуйте крупный круг. В поле имени спрайта введите «Индикатор».	На Сцене есть один круг, а в списке спрайтов выбран объект «Индикатор».

Шаг 3. Сделайте три костюма

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Вкладка «Костюмы».	Первый круг назовите «красный». Дублируйте костюм два раза; копии назовите «зеленый» и «синий» и перекрасьте.	У одного спрайта три костюма с точными именами: красный, зеленый, синий.

Шаг 4. Создайте переменную «Баллы»

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Категория «Переменные» → «Создать переменную».	Введите имя «Баллы», выберите «Для всех спрайтов» и нажмите «ОК».	На Сцене появляется показатель «Баллы 0», а в палитре — блоки работы с этой переменной.

Шаг 5. Соберите начало программы

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
«События» → «когда зеленый флаг нажат»; «Переменные» → «задать Баллы значение 0»; «Внешний вид» → «изменить костюм на зеленый» и «говорить ... секунд».	Соедините блоки сверху вниз. В текст фразы напишите: «Начинаем викторину! Вводи 1, 2 или 3».	При нажатии зеленого флага счет становится 0, индикатор — зеленым, появляется инструкция.

Шаг 6. Разберите условие «если — иначе»

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
«Управление» → «если ... то — иначе»; «Операторы» → «=»; «Сенсоры» → округлый блок «ответ».	Покажите форму деталей: «ответ» вставляется в круглое поле, а проверка «ответ = число» — в шестиугольное поле условия.	Участники понимают конструкцию: если проверка истина — выполняется верхняя ветка, иначе — нижняя.

Шаг 7. Соберите вопрос 1 — лимонный сок

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
«Сенсоры» → «спросить ... и ждать»; затем «Управление» → «если — иначе».	Текст вопроса: «Лимонный сок — это: 1 кислая, 2 нейтральная или 3 щелочная среда?» В условии соберите «ответ = 1». В верхней ветке: костюм красный → изменить Баллы на 1 → «Верно!». В нижней: костюм красный → объяснение правильного ответа.	Ответ 1 дает +1 балл; любой другой ответ не дает балл. В обоих случаях индикатор показывает красный цвет и объяснение.

Шаг 9. Соберите вопрос 3 — раствор соды

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Под вторым условием добавьте третий вопрос и новое условие.	Вопрос: «Раствор пищевой соды — это: 1 кислая, 2 нейтральная или 3 щелочная среда?» Проверка: «ответ = 3». В обеих ветках включите синий костюм; +1 балл — только при верном ответе.	Третий вопрос проверяется независимо; при верном ответе счет увеличивается.

Шаг 10. Добавьте финальный результат

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
«Внешний вид» → «говорить ... секунд»; «Операторы» → «объединить ... ...»; «Переменные» → округлый блок «Баллы».	Вставьте «объединить» внутрь текста «говорить». В первую часть напишите «Викторина окончена! Баллы: », во вторую вставьте переменную «Баллы».	После третьего вопроса программа показывает итог 0, 1, 2 или 3.

Шаг 11. Проведите научное тестирование

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Зеленый флаг → последовательно введите ответы по проверочный примеру.	Команда сначала прогнозирует ожидаемый результат, затем запускает программу и сравнивает факт с прогнозом.	Программа проходит тест, если баллы и цвета совпали с ожидаемыми значениями.

Шаг 12. Исправьте ошибку как исследователь

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Если тест не прошел, не пересобирайте все сразу.	Определите: на каком вопросе факт расходится с ожидаемым? Проверьте правильное число в «=», костюм, наличие «изменить Баллы на 1» и положение следующего вопроса. После одного исправления повторите тот же тест.	Команда может объяснить, какую ошибку нашла и каким тестом доказала, что исправление сработало.

Шаг 13. Сохраните продукт

Где нажать / что найти	Что делаем	Что должно получиться
Меню Скретч «Файл» → сохранение/скачивание на компьютер (если работа идет без аккаунта).	Назовите проект «Химическая_викторина_Скретч3_Команда_...». При наличии аккаунта Скретч сохраните проект в нем; дополнительно можно скачать файл .sb3.	У команды есть цифровой продукт, который можно открыть снова и продемонстрировать.

ФИНАЛ

Работающий цифровой проект готов!

Вопросы для обсуждения

Ниже приведены примерные вопросы для рефлексии, которые помогут связать научную тему с технологией, практическими навыками и самореализацией

Вопрос 1.

Что в этом проекте было химическим знанием, а что — программированием?

Вопрос 2.

Почему компьютер не может сам решить, что лимонный сок кислый, пока мы не зададим правило?

Вопрос 3.

Что делает блок «если — иначе»? Где похожий выбор встречается в реальных технологиях?

Вопрос 4.

Зачем нужна переменная «Баллы»? Какие еще данные могла бы хранить программа?

Вопрос 5.

Почему мы проверяли программу не только правильными, но и неправильными ответами?

Вопрос 6.

Как тестирование похоже на научный эксперимент?

Вопрос 7.

Что в нашей модели упрощено по сравнению с настоящим измерением pH?

Вопрос 8.

Как можно сделать модель точнее: добавить реальные значения pH, больше веществ, диапазоны или случайные вопросы?

Вопрос 9.

Что показалось интересным в работе хемоинформатика?

Вопрос 10.

Чем гипотеза отличается от доказанного вывода?

Вопрос 10.

В каких задачах химии программирование может экономить время человеку?

Разработчики

Владимир Леонов

Педагог дополнительного образования
Алина Цвигун

Методист
Люмила Ларина

Научный координатор

К другим интерактивам