Тема. Методика
розгляду основних понять комп'ютерної графіки.
Основні
поняття : графічний редактор ,
розмальовка .
Обладнання :
комп’ютер Реntium ,
електронний варіант лекції
.
Література :
@ Рекун Г.Т. Програма курсу вивчення інформатики в початковій школі // Відкритий урок. – 2003. - №9-10. – С.79-82
@ Intel.Навчання для майбутнього.Методичні рекомендації для тренерів-методистів.124с
1. Огляд критерій програми «Сходинки до інформатики»
Тема 3.
Графічний редактор
Графічні редактори та їх призначення. Графічний
редактор Paint. Панель інструментів. Палітра. Колір фігури і
колір фону. Клавіатура. Основні клавіші. Вставка підпису до малюнка. Друкування
малюнка.
Учні повинні знати:
·
призначення графічних редакторів;
·
можливості використання інструментів на
панелі інструментів редактора Paint;
·
можливості використання палітри
редактора Paint;
·
призначення
клавіатури.
Учні повинні мати уявлення про:
·
основні клавіші клавіатури, їх
призначення.
Учні повинні вміти:
·
запускати графічний редактор Paint і закінчувати роботу з ним;
·
користуватися
інструментами: олівець, гумка, пензлик, геометричні фігури (відрізок,
прямокутник, многокутник);
·
задавати і
змінювати колір фігури і колір фону;
·
очищувати
аркуш для малюнка;
·
вводити слова і розділові знаки за
допомогою клавіатури;
·
підписувати малюнок в графічному
редакторі;
·
друкувати малюнок з графічного
редактора.
·
Що можна робити з інформацією.
Інформаційні процеси. Робота в графічному редакторі Paint. 5
год.
Тема 4.
Графічний редактор
Панель інструментів, палітра. (повторення).
Використання відрізка, прямокутника, еліпса, многокутника. Виділення фрагмента
малюнка. Копіювання і переміщення виділеного фрагмента.
Учні повинні знати:
·
призначення графічних редакторів;
·
можливості використання інструментів на
панелі інструментів редактора Paint;
·
можливості використання палітри
редактора Paint.
Учні повинні мати уявлення про:
·
геометричні тіла.
Учні повинні вміти:
·
користуватися
усіма інструментами редактора;
·
задавати і
змінювати колір фігури і колір фону;
·
очищувати
аркуш для малюнка;
·
виділяти фрагмента
малюнка;
копіювати і переміщувати виділений фрагмент.
1.
Графічний редактор Paint. 2
год.
2. Технологія роботи з графічною інформацією
Методичні
рекомендації по вивченню теми
При вивченні теми Графічні редактори розглядаються питання:
- Області
застосування комп'ютерної графіки.
- Середовище
графічного редактора (ГР).
- Режими
роботи.
- Команди
роботи з ГР.
- Дані,
оброблювані ГР.
Дана тема базового курсу відноситься ще до
однієї області комп'ютерних інформаційних технологій - технології роботи з
графічною інформацією. Необхідно відзначити, що комп'ютерна графіка - це
порівняно нова область застосування ЕОМ. Машини перших двох поколінь працювали
тільки з числовою і символьною інформацією. В період третього покоління ЕОМ
з'являються засоби машинної графіки, але в основному вони носили
спеціалізований характер, вимагали використання спеціальних технічних і
програмних засобів. Комп'ютерна графіка стала масовою, серійною тільки за часів
четвертого покоління ЕОМ, в період розповсюдження персональних комп'ютерів.
Комп'ютерна
графіка - це та область інформаційних технологій, яку учням хочеться реально
побачити, а не слухати розмови про неї. Тому велике значення мають демонстрації
на комп'ютері різноманітних продуктів комп'ютерної графіки: барвистих малюнків,
схем, креслень, діаграм, зразків анімаційної і тривимірної графіки. Слід
звернути увагу учнів на те, що любимі багатьма з них комп'ютерні ігри в
більшості мають графічний інтерфейс, причому достатньо складний.
Прикладні програмні засоби. Існує безліч
прикладних програм, призначених для роботи з графікою. Для кожного розділу
комп'ютерної графіки є свої програми. Наприклад, для графічної обробки наукових
даних використовується програма Grapher;
інженери-конструктори для підготовки креслень користуються пакетом AutoCad; існують спеціалізовані пакети ділової графіки,
призначені для побудови діаграм, що відображають всілякі статистичні дані.
Назва Графічний редактор застосовується по відношенню до прикладних
програм, що не мають якої-небудь спеціалізованої орієнтації і використовуваним
для довільного
малювання або редагування
зображень, що сканують. Відповідно до двох принципів представлення графічної
інформації - растровим і векторним - графічні редактори діляться на растрових і
векторних редакторів.
До числа простих растрових редакторів
відносяться PaintBrush і Paint
(другий став результатом розвитку першого). Растровий редактор Adobe Photoshop використовується
професійними дизайнерами. Частіше всього його застосовують для редагування
зображень (фотографій, репродукцій картин), що сканують, створюють художні
композиції, колажі і ін.
У стандартному постачанні Windows в групі Стандартні є графічний
редактор Paint. Paint є
прямим родичем редактора PaintBrush, який працює в середовищі MS-DOS. У базовому
курсі інформатики для практичної роботи з комп'ютерною графікою звичайно
використовують один з цих редакторів.
Використання
на уроках інформатики редакторів типу Paint цілком
достатньо, з погляду учбових цілей, що стоять перед базовим курсом. Растровий
редактор дозволяє наочно продемонструвати учням дискретну (піксельну)
структуру малюнка, дає можливість впливати на кожен окремий елемент при
збільшенні масштабу в режимі промальовування.
Ще одним корисним учбовим елементом є
можливість демонстрації механізму змішення кольорів. Для цього в головному меню
Paint потрібно вибрати пункт [Палітра] - [Змінити
палітру] - [Визначити колір]. Вікно, що з'явилося, є прекрасним інструментом
для експериментів з кольором. Користувач може змінювати відтінки, контрастність,
яскравість кольору і при цьому спостерігати КЗС - склад одержаної фарби.
Створивши свою фарбу, користувач може включити її в палітру на відповідній
панелі редактора.
Принцип растрового малювання - закрашення
кожного окремо пікселя малюнка. Для растрових
редакторів характерний наявність таких інструментів як пензлик, олівець, гумка.
Цих інструментів немає у векторних редакторах. Там малюнок створюється тільки
шляхом маніпулювання з графічними примітивами: лініями, дугами, еліпсами і ін.
Ці елементи малюнка можуть бути у будь-який момент змінені: стислі, розтягнуті,
перевернені, переміщені, видалені. У растрових редакторах теж використовуються
графічні примітиви. Але їх застосування швидше схоже на використання лінійок,
лекал, циркуля і інших креслярських інструментів при малюванні на папері. Один
раз намальований такий елемент вже не можна змінити. Його можна лише стерти або
відредагувати промальовуванням.
Середовище графічного редактора. Призначений
для користувача інтерфейс більшості ГР організовується одноманітно. З лівого
боку екрану розташовується панель інструментів: набір піктограм із зображенням
інструментів, якими можна користуватися в процесі редагування зображень.
У нижній частині екрану розміщується панель
палітри, з якої художник вибирає фарби необхідного кольору. Частина екрану, що
залишилася, є порожнє полотно (робоче поле). Над
робочим полем знаходиться меню, що дозволяє змінювати режими I робіт ГР. Зліва
від палітри розташовується квадрат, забарвлений у фоновий колір. У ньому поміщаються
ще два квадрати, верхній з яких забарвлений в перший робочий колір, а нижній -
в другий робочий колір. Нижче панелі інструментів розташовується калібрувальна
шкала, яка дозволяє встановлювати ширину робітника; інструменту (кисті, гумки і
т.д.).
Режими роботи. Режими ГР визначають можливі
дії користувача, а також команди, які користувач може віддавати редактору в
даному режимі.
Режим роботи з малюнком (малювання). У цьому
режимі на робочому полі знаходиться зображення інструменту. Користувач наносить
малюнок, редагує його, маніпулює його фрагментами.
Режим вибору і настройки інструменту.
Курсор-покажчик знаходиться у області панелі інструментів (меню інструментів).
Крім того, за допомогою меню можна набудувати інструмент на певний тип і ширину
лінії, орнамент зафарбовування.
Режим вибору робочих кольорів. Курсор
знаходиться у області панелі палітри. Тут можна встановити колір фону, колір
малюнка. Деякі ГР дають можливість користувачу змінювати палітру.
Режим роботи із зовнішніми пристроями. У цьому
режимі можна виконувати команди запису малюнка на диск, прочитування
малюнка з диска, виведення малюнка на друк. Графічні редактори на професійних
ПК можуть працювати з сканером, використовуючи його для введення зображення з
листа.
Система команд графічного редактора. У кожному
з перерахованих вище за режими користувач може працювати з певним набором
команд ГР, сукупність яких і складає систему команд графічного редактора. У
різних ГР на різних комп'ютерах системи команд можуть істотно розрізнятися. У всіх
варіантах характерний використання принципу меню для вибору і ініціалізації
команд.
У систему команд входять:
• команди вибору інструменту;
• команди настройки інструменту (ширина ліній,
шрифт букв);
• команди вибору кольорів;
• команди масштабування малюнка;
• команди роботи з буфером обміну (вирізувати,
копіювати, вставити);
• команди маніпулювання з виділеним фрагментом
(повернути, розтягнути, відобразити);
• команди введення/висновку малюнка на
зовнішні пристрої. Меню команд представляється у формі піктограм, а також в
текстовій формі.
З приведеного вище за список витікає, що всяка
дія користувача: вибір інструменту, вибір кольору, проведення лінії, стирання
та інші можна розглядати як команду, виконувану у відповідному режимі. З цих
команд складаються алгоритми роботи в середовищі редактора. Правила виконання
певних дій вчитель може повідомляти учнів у формі алгоритмів. Ось декілька
прикладів таких алгоритмів, орієнтованих на використання редактора Paint.
Приклад 1. Алгоритм малювання прямої лінії за
допомогою інструменту Лінія .
1. Вибрати колір лінії.
2. На панелі інструментів вибрати лінію.
3. Вибрати ширину лінії.
4. Намалювати лінію (команда складається з 4
кроків).
4.1. Встановити курсор на місце початкової
крапки.
4.2. Натиснути ліву клавішу миші.
4.3. Протягнути курсор до кінцевої крапки.
4.4. Відпустити клавішу миші.
Приклад 2. Алгоритм перенесення фрагмента
малюнка на нове місце.
1. Вибрати інструмент Довільне виділення .
2. Виділити фрагмент.
2.1. Встановити курсор біля фрагмента.
2.2. Натиснути ліву клавішу миші.
2.3. Обвести лінією фрагмент, що виділяється.
2.4. Відпустити клавішу миші (навколо
фрагмента утворюється пунктирний прямокутний контур).
3. Перенести фрагмент на нове місце.
3.1. Встановити курсор усередині контура і натиснути ліву клавішу миші.
3.2. Протягнути фрагмент на нове місце.
3.3. Відпустити клавішу миші.
Вчитель сам може продовжити опис таких
алгоритмів. Ефективним повчальним прийомом є завдання учням самим описати у
формі алгоритму виконання деяких дій в графічному редакторі.
Рекомендації по організації практичної роботи
на комп'ютері
Абсолютну більшість учнів із задоволенням
малюють в графічному редакторі. При виконанні практичних завдань дуже помітно
виявляються різні здібності дітей до малювання. Безумовно, інформатика - не
уроки малювання і не всякий вчитель інформатики володіє художніми здібностями.
Вчитель повинен вважати своєю метою розкриття всіх можливостей графічного
редактора як інструменту для малювання. У редакторів типу Paint
цих можливостей не так вже багато, і за 5 -6 уроків, що виділяються для даної
теми, все їх цілком можна розкрити.
Слід пояснити учням, що малювання від руки за
допомогою інструментів Олівець або Пензлик звичайно виходить
неякісним. Необхідно максимально використовувати графічні примітиви: прямі,
дуги, овали і ін. У малюнках, де є симетрія, слід навчити дітей використовувати
повороти, віддзеркалення. У малюнках з фрагментами, що повторюються, вони
повинні навчитися застосовувати копіювання. Дуже ефективним прийомом обробки
малюнків в растровому редакторі є промальовування деталей через збільшення
масштабу малюнка (використання інструменту Лупа ).
3.
Використання інформаційних технологій при вивченні графічних редакторів в
шкільному курсі інформатики
В даний час в Російській Федерації все ширше
починають використовуватися новітні інформаційні технології і засоби
телекомунікацій не тільки в наукових дослідженнях і управлінні різними
соціальними, економічними і політичними процесами, але і в системі освіти.
Відбувається розширення масштабів нових форм освіти із застосуванням
інформаційних технологій і комп'ютерних мереж. На сучасному етапі розвитку інформаційних і
комунікаційних технологій і їх застосування у області освіти виникає
необхідність створення на базі установи єдиної системи, що складається з
кваліфікованих фахівців і комплексу апаратних засобів, документообігу, баз
даних і інших елементів інформаційного забезпечення. При створенні подібної
системи, з одного боку, не можна забувати, що це постійно змінний з часом і
об'єкт, що розвивається, а з другого боку, необхідно враховувати те, що подібна
система повинна забезпечувати інформаційну підтримку для забезпечення всіх
видів діяльності в освітній установі (учбовий процес, управління, наукові
дослідження) [7].
Одне з провідних напрямів використання
інформаційних технологій в учбовому процесі - це розробка електронних
повчальних засобів, підручників.
Підручник - це
основний інструмент навчання, книга, призначена для навчання певному
учбовому предмету, що містить систематичний виклад знань, що підлягають
обов'язковому засвоєнню що вчиться (БСЕ).
Електронний підручник - більшою мірою
інструмент навчання і пізнання, і його структура і зміст залежать від цілей його
використання. Він і репетитор, і тренажер, і самовчитель.
Учбово-інформаційний текст електронного
підручника чітко ієрархічно структурований за змістом.
Різні форми навчання в особово-орієнтованій
системі націлені на учня, щоб спонукати його активно мислити і легко сприймати
нову інформацію, знання.
Самостійне навчання підкріплюється
можливостями самодіагностіки знань і контролю
(вимірювання) навчання. Тому розроблений автором електронний підручник Комп'ютерна графіка містить тест.
Для пожвавлення підручника в ньому
розміщені картинки.
Даний підручник розроблений у форматі HTML, що
дозволяє працювати з ними незалежно від використовуваної комп'ютерної
архітектури і встановленої операційної системи (за умови, що для даної
операційної системи існують браузери Web). Крім того,
документи HTML містять графічні зображення, а також засоби організації діалогу
з користувачем, що має важливе значення для створення по-справжньому
ефективного повчального засобу.
Структурна схема електронного підручника
Опис структурної схеми
Структурна схема складається з наступних
блоків:
1. Заставка.
З цим блоком пов'язані: теорія, тест, вихід.
2. Теорія.
До теорії відносяться пункти змісту: Основи комп'ютерної графіки , Растрова
графіка , Формати растрової графіки , Векторна графіка , Порівняння векторної і растрової графіки , Стиснення
зображення .
3. Тест.
До цього блоку підключені файли T1.html , T2.html T12.html .
4. Вихід.
4. Методи організації діяльності учнів при вивченні
графічного редактора.
Для
організації діяльності учнів за зразком використовуються методи аналогій,
реальної дійсності, транспозиції і моделювання.
Метод аналогій. Це один з методів пізнання
творчості, вживаним) у всіх областях людської діяльності. Аналогія - це такий розумовий процес, в якому від
спільності (схожість) одних якостей, властивостей або відносин порівнюваних
об'єктів приходимо до спільності інших властивостей або відносин. Об'єктивними
підставами подібної схожості виступає матеріальна єдність мара [9, з. 59]. Таким чином, в основі
аналогій лежать об'єктивні зв'язки і відносини.
Розрізняють
тривіальну аналогію, яка базується на схожості предметів і явищ, яких-небудь
ознак і відносин, які очевидні або достатньо близькі. Вона, як правило,
відноситься до однорідних об'єктів. Нетривіальна аналогія є операційним
механізмом творчості, служить методом створення винаходів, відкриттів,
генерування нових ідей. На відміну від тривіальної, вона визначена як нестрога,
неповна, неоднорідна, імовірнісна. Повні (гомоморфниє),
тотожні аналогії для практики винахідництва і дизайну відносно безплідні,
оскільки вони ведуть до повторення і тиражування об'єктів.
Істинна творчість при створенні нової технико-естетичної якості можливо лише на базі неповних
аналогій, в процесі використання яких відбувається встановлення уявних зв'язків
при відборі ознак, що накладаються один на одного.
Використання комп'ютера для побудови креслень
дуже ефективно, хоча існують серйозні відмінності в побудові на папері і на
екрані. Тому повна відмова від традиційних засобів навчання вважається
недоцільним. Нижче приводяться деякі завдання на побудову, при рішенні яких
використання графічних редакторів виправдане. Наприклад, при побудові перетинів
геометричних фігур можна запропонувати завдання типу Проведіть перетин, що проходить через крапку А і пряму
про . Результат зображений на мал. 1.
Також можна використовувати завдання на
просторову уяву, наприклад:
1. Побудуйте фігуру, симетричну даної: а) щодо крапки; б)
відносно прямою (мал. 2).
2. Відомо, що при паралельному перенесенні крапка А
переходить в крапку В. Постройте фігуру, що виходить з даної в результаті цього
перетворення (мал. 3).
Метод реальної дійсності. У шкільній практиці
цей метод можна використовувати при зверненні до досвіду школярів, виявленні їх
світобачення і світовідчування. Крім того, він дозволяє формувати нові якості і
знання учнів, необхідні для життя в суспільстві, сприяючі об'єктивній оцінці
навколишньої дійсності. Метод реальної дійсності реалізується на уроках малювання,
при конструюванні платтів (у дівчаток) або виробів домашнього ужитку (у
хлопчиків).
Найбільше розповсюдження одержав метод транспозиції , сенс якого полягає в перестановці деталі, вузла або
механізму в межах системи.
Найбільшої уваги у зв'язку з використанням
комп'ютерів для розвитку творчої уяви учнів заслуговує метод комп'ютерного
моделювання. Розвиваючи інформаційну культуру учнів, під якою розуміють уміння
людини жити і працювати в інформаційному суспільстві, необхідно знайомити учнів
з сучасними досягненнями у області моделювання на виробництві і в інших
областях діяльності людини.
До методів, стимулюючих розвиток творчої уяви
учнів, відносяться методи геометричних трансформацій, інверсії, евристичного
комбінування, використання випадковостей і асоціацій.
Метод геометричних трансформацій заснований на
використанні так званих творчих програм, що дозволяють виробляти геометричні
трансформації, де взагалі не може бути дано ніяких правильних відповідей.
Програми цього типу дають в руки вчителю корисний метод викладання,
забезпечуючи можливість глибшого розуміння учнями матеріалу, що вивчається.
Існують програми, що у разі потреби здійснюють
обертання об'єкту під різними точками зору. Це дає вчиться відразу декілька
переваг. По-перше, на ранніх стадіях вивчення предмету учням звичайно важке
уявити собі об'єкт на основі різних креслень і співвіднести їх один з одним.
Цей процес може бути спрощений за допомогою відображення креслень на екрані і
їх обертання. По-друге, що вчаться можуть легко, не вдаючись до конструювання
проектованого об'єкту, уявити собі його зовнішній вигляд. По-третє, вони можуть
перевірити, чи не були ними допущені серйозні помилки або упущення при спробі
побудови тривимірного зображення [10].