Графические возможности программирования в курсе информатики

Пример 6.

Sсreen 1

Cls

? рисование буквы «Q»

Draw «BM 100,100 F10 R10 E10 U30 H10 L10 G10 D30»

Draw «BM+10, +0 R10 U30 L10 D30»

Draw «BM+10, +0 NM125, 112 N M135, 110 BM125, 112 M 135,110»

? рисование буквы «B»

Draw «BM+10, +0 R20 E10 U10 H5 E5 U10 H10 L20 D50»

Draw «BM+10,-10 R10 U10 L10 D10»

Draw «BM+0,-20 R10 U10 L10 D10»

End

Результатом выполнения программы будет (рисунок 7):

Рис. 7. Результат выполнения программы

Команда An вращает изображение на угол, кратный 90 градусам, где n равно 0, 1, 2 или 3.

Например, конструкция Draw “A2” повернет нарисованное изображение на угол 180 градусов.

Команда Tan позволяет поворачивать изображение на произвольный угол: n может иметь любое значение от -360 до +360. Отрицательное значение угла означает поворот изображения по часовой стрелке, положительное значение n определяет поворот против часовой стрелки.

Таким образом, программные средства языка QBasic содержат набор операторов и функций, которые позволяют работать не только с текстовой, но и с графической информацией. Графические программные средства позволяют создавать на экране дисплея сложные изображения.

Особым достоинством QBasic следует считать возможность работы в режиме интерпретации, который резко упрощает процесс отладки программ.

Basic занимает особое место среди всех языков высокого уровня. С самого начала он задумывался как универсальный язык для начинающих, имеющий такие достоинства как:

- простота синтаксиса;

- простота организации данных и управляющих структур;

- большое число встроенных команд и функций, позволяющих без труда выполнять такие операции, как управление текстовым и графическим экраном.

Вывод по первой главе. Существует несколько сотен используемых языков программирования. Для каждого языка есть своя область применения. Чаще всего в учебных заведениях изучаются языки программирования, такие как Basic и Pascal, поскольку изначально задумывались как универсальные языки для начинающих программистов, имеющих основные достоинства, как простота синтаксиса, простота организации данных и управляющих структур.

Программные средства языков программирования Basic и Pascal позволяют работать не только с текстовой, но и с графической информацией. Обширный набор процедур и функций языков программирования Basic и Pascal, позволяют управлять графическим режимом работы экрана, создавать разнооборазные графические изображения и выводить на экран текстовые надписи.

ГЛАВА 2. ГРАФИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ БАЗОВОЙ ШКОЛЫ (НА ПРИМЕРЕ BASIC И PASCAL)

2.1 Разработка мультимедиа курса «Графические возможности языков программирования (на примере Basic и Pascal)»

Изучение программирования в рамках школьного курса информатики, особенно на начальных этапах, как правило, сопряжено с трудностью восприятия материала учащимися. Понимание сути процесса программирования приходит не сразу, что, в свою очередь, вызывает сложности в приобретении учащимися умения осознанного использования изучаемых операторов и конструкций при выполнении практических заданий по написанию программ.

Эти проблемы зачастую подталкивают учителей на путь механического заучивания учащимися форматов записи некоторых основных операторов или целых фрагментов программ. Таким образом, задачей любого учителя является выработка таких методик и способов организации учебного процесса, которые будут улучшать восприятие нового материала. То есть при преподавании программирования учитель особенно остро сталкивается с необходимостью поиска, разработки и использования соответствующих методических приемов [3, c. 24].

Великий русский педагог К.Д. Ушинский отмечал, что чем большее количество органов чувств принимает участие в восприятии какого-нибудь впечатления, тем прочнее оно закрепляется в нашей памяти. Физиологи и психологи объясняют это положение тем, что все органы чувств человека взаимосвязаны. Экспериментально доказано, что если человек получает информацию одновременно с помощью зрения и слуха, то она воспринимается более обостренно по сравнению с той информацией, которая поступает только через посредство зрения, или только через посредство слуха. Человек, только слушая, запоминает 15% речевой информации, только глядя - 25% видимой информации, а слушая и глядя одновременно - 65% преподносимой ему информации. На основании таких особенностей физиологии нервной высшей деятельности и основанной на них психологии человеческого восприятия педагоги и психологи, утверждаю, что наиболее высокое качество усвоения учащимися информации достигается при сочетании слова учителя и изображения, показываемого с помощью технических средств обучения [31, c. 280].

Педагогический принцип наглядности обучения требует постоянного совершенствования средств обучения, использования в школе наглядных пособий, соответствующих уровню развития науки и техники. Необходимо использовать различные средства наглядного обучения, чтобы выразительнее, доходчивее донести до учащихся учебный материал. В современной школе, помимо настенных наглядных пособий (плакаты, схемы, таблицы), широко используются средства обучения, требующие вполне определенных, иногда довольно сложных технических устройств и аппаратов.

Кинофильмы, видеофильмы, электронные презентации предназначены для демонстрации учителем дидактического материала на уроках по информатике с использованием интерактивной доски, мультимедийного проектора, телевизора и других компьютерных демонстрационных комплексов [17, c. 215].

Согласно наиболее распространенного определения мультимедиа (мультимедиа средства) представляет собой компьютерные средства создания, хранения, обработки и воспроизведения в оцифрованном виде информации разных типов: текста, рисунков, схем, таблиц, диаграмм, фотографий, видео- и аудио- фрагментов. Таким образом, упрощенно под мультимедиа можно понимать комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т.д.) [5, c. 125].

Мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:

- «манипулирование» (наложение, перемещение) визуальной информацией, как в пределах поля данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана;

- контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; реализация анимационных эффектов;

- деформирования визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);

- дискретная подача аудиовизуальной информации;

- тонирование изображения;

- фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения «под лупой»;

- многооконное представление аудиовизуальной информации на одном

экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном «окне» - видеофильм, в другом - текст);

- демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).

В частности, системы мультимедиа обеспечивают целый арсенал средств более выразительных, чем текст. Программы мультимедиа предоставляют информацию не только в виде текстов, но и в виде трехмерной графики, звукового сопровождения, видео, анимации [20, с. 346].

Для разработки мультимедиа курса нами была выбрана программа Camtasia Studio 6.

Это лучшее решение для подготовки мультимедиа курса по работе с компьютерными программами, а также мощная программа для записи изображения с экрана в видеофайлы различных форматов, имеется возможность редактирования видео, есть встроенные Macromedia Flash и видео проигрыватели.

Данная программа захватывает действия, и звуки в любой части экрана Windows-систем и сохраняет в файл стандарта AVI. Сделанное при помощи этой программы видео можно экспортировать в один из поддерживаемых программой форматов - AVI, SWF, FLV, MOV, WMV, RM, GIF, CAMV.

На основе любого видео может быть скомпилирован исполнительный EXE-файл, который будет содержать встроенный проигрыватель.

Camtasia Studio 6 включает в себя пять утилит: Camtasia Recorder; Camtasia Player; Camtasia Audio Editor; Camtasia MenuMaker; Camtasia Theater.

Для работы со всеми этими утилитами служит главный интерфейс программы (рисунок 8):

1 - рабочий стол;

2 - панель управления;

3 - временная шкала;

4 - проигрыватель;

5 - панель инструментов.

Рис. 8. Рабочий стол Camtasia Studio

На панели инструментов сосредоточены различные функции программы:

При создании мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)» нами было определено содержание курса, состоящего из следующих тем.

I раздел «Графические возможности языка программирования Basic»:

1. Графические режимы программирования среды QBasic;

2. Графические операторы и их форматы;

3. Вывод текста в графическом режиме;

4. Макроязык оператора графического вывода DRAW.

II раздел «Графические возможности языка программирования Pascal»:

1. Модуль Graph программной системы Pascal ABC;

2. Процедуры работы с графическими примитивами;

3. Вывод текста в графическом режиме.

Таким образом, определив темы и содержание тем мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », мы приступили к созданию роликов с помощью программы Camtasia Studio 6.

Производили запись происходящего на экране, системных звуков с помощью главного пакета - Camtasia Recorder (рисунок 9), предназначенного для захвата звука и изображения.

Начать захват видео можно вручную с помощью кнопки Record на панели инструментов, а также воспользовавшись мастером записи (Recording Wizard).

Рис. 9. Окно пакета Camtasia Recorder

Далее программа предложит выбрать область захвата (отдельное окно, весь экран или выделенный фрагмент). При выделении участка экрана возле курсора будет отображаться разрешение указанной области.

После того, как захват завершен, программа предложит сразу же открыть полученный видеофайл в основном окне Camtasia Studio.

Захваченное видео содержит разнообразные пояснительные записи по работе с системами QBasic и Pascal ABC по разделам «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », чертежи, рисунки, иллюстративный материал.

При помощи инструмента

ScreenDraw выделяли (рисунок 10) нужную область экрана. С помощью Pen рисовали прямо по экрану цветным маркером. В большинстве случаев интерактивные видео ролики содержат курсор мыши.

Рис. 10. Использования инструмента ScreenDraw

На рабочем столе Camtasia Studio после записи ролика отображаются видеофайлы. Чтобы приступить к просмотру и редактированию, необходимо мышью перетащить их на временную шкалу.

На временной шкале (рисунок 11) видеоролик как на ладони, где непосредственно производится монтаж фильма: вырезка, соединение, разрезание и добавление фрагментов в видео ролик.

Рис. 11. Временная шкала

1 - видеодорожка;

2 - дополнительные фишки;

3 - аудиодорожка.

В верхней панели временной шкалы мы использовали различные инструменты, которые помогли разобраться с громкостью, с увеличением и уменьшением дорожек, с обрезкой отснятого материала

Создавали загрузочный экран с помощью опции «Создание титров» (рисунок 12).

Рис. 12. Окно опции «Создания титров»

Записав несколько видеороликов, инструментом «Эффекты переходов» сделали переходы с одного видеоролика на другой (рисунок 13)

Рис. 13. Окно опции «Эффекта переходов»

В видео ролики вставляли пояснительные записки инструментом «Сноски» (рисунок 14) в определенный кадр.

Рис. 14. Использование инструмента «Сноски»

С помощью опции «Панорамный масштаб» применяли к видео ролику эффекты лупы, выделив важную область на экране.

Таким образом, просматривая захваченный видео ролик на проигрывателе (рисунок 8) добавляли визуальные эффекты: сноски, переходы с одного видеоролика на другой, эффекты лупы. Сделанное при помощи опции «Создание видео как» видео экспортируется в один из поддерживаемых программой форматов - AVI, SWF, MOW, WMV и других форматы.

Когда работа над мультимедиа курсом «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)» (рисунок 15) завершилась, записали на компакт-диск:

Рис. 15. Мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) »

Из главной страницы по ссылкам можно перейти к разделам курса (рисунок 16):

Рис. 16. Разделы мультимедиа курса

Создавая мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) » использовали основные возможности

программы Camtasia Studio 6:

- точная запись происходящего на экране, системных звуков;

- добавление множества визуальных эффектов;

- предварительное представление записанного видео;

- добавление, вырезание, соединение и разрезание видеоклипов;

- добавление выразительности;

- сохранение готового видео в форматах AVI, SWF, FLV, MOV, WMV, RM, GIF и CAMV.

Дизайн и оформление мультимедиа курса оказывает самое непосредственное воздействие на мотивацию обучаемых, скорость восприятия материала, утомляемость.

Работа с визуальной информацией, подаваемой с экрана, имеет свои особенности, так как при длительной работе вызывает утомление, снижение остроты зрения. Особенно трудоемкой для человеческого зрения является работа с текстами.

При создании электронного курса учли ряд основных требований [16, c. 23]:

- курс содержит минимальное возможное количество текста;

- для надписей и заголовков употребляли четкий крупный шрифт, ограничили использование просто текста;

- размер букв, цифр, знаков, их контрастность определяли необходимостью их четкого рассмотрения с последнего ряда парт;

- при заливке фона, букв, линий предпочли спокойные цвета, не вызывающие раздражение и утомление глаз;

- чертежи, рисунки, фотографии и другие иллюстрационные материалы, по возможности, максимально равномерно заполняют все экранное поле;

- на просмотр отведено достаточное время, чтобы учащиеся могли сконцентрировать внимание на экранном изображении, проследить последовательность действий, рассмотреть все элементы, зафиксировать конечный результат, сделать записи в рабочие тетради;

- звуковое сопровождение слайдов не носит отвлекающий, раздражающий характер.

Разработанный мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », имеет следующие преимущества:

-одновременное воздействие звукозаписи голоса, визуальной и графической информации;

- демонстрация реально протекающих процессов работы компьютерных программ;

- позволяет точно определить затраты на время подачи нового материала;

- исключает уход от темы при объяснении;

- возможность повторного воспроизведения.

2.2 Экспериментальное внедрение мультимедиа курса «Графические возможности языков программирования (на примере Basic и Pascal)» в учебный процесс

Применение в учебном процессе мультимедиа курса способствует:

- стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;

- повышению мотивации школьников к учению;

- развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;

- развитию у учеников более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.

Для практического подтверждения эффективности применения мультимедиа курса при изучении раздела из школьного курса информатики «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) » был проведен эксперимент на базе школы № 26 города Нижнекамска. Перед нами

были поставлены следующие задачи:

- определить контрольную и экспериментальную группу;

- провести уроки с применением мультимедиа курса и без применения мультимедиа курса;

- выполнить анализ полученных результатов тестирования и сделать соответствующие выводы.

Для проведения уроков из раздела «Графические возможности языка программирования Basic» из курса информатики нами был разработано тематическое планирование уроков в 8-х классах (таблица 3).

Таблица 3

Тематический план

Рассмотрим краткое содержание курса по тематическому плану.

Тема 1. Графические режимы программной среды QBasic. Графические операторы и их форматы.

Учащиеся закрепляют знания о растровой и векторной графике.

Знакомятся с инициализацией графического режима экрана в системы QBasic. Для задания графического режима используется оператор Screen, который устанавливает режим и параметры работы дисплея. Режимы отличаются разрешением и количеством цветов.

Знакомятся с графическими операторами и их форматами.

Оператор, управляющий цветом Color [c],[f], позволяет выбрать цвет символов и цвет фона, где [c] - цвет символов, [f] - цвет фона;

Оператор, рисующий точку Pset (x,y),[c], сначала указываются координаты точки (x,y), а затем, если необходимо - номер цвета точки [c];

Оператор, рисующий линию или прямоугольник Line (x1,y1)-(x2,y2),[цвет],[B[F]],[стиль], где (x1,y1) - координаты начала линии; (x2,y2) - координаты конца линии, [цвет] - номер цвета линии. Если заданы опции B или BF, прямоугольник рисуется этим цветом; B - опция, рисующая прямоугольник с координатами левого верхнего угла (x1,y1) и нижнего правого угла (x2,y2); BF - опция, рисующая закрашенным указанным цветом прямоугольник; [стиль] - используется для изображения прерывистых и пунктирных линий.

Рисующий окружность с определённым центром и радиусом оператор Circle (x, y), [радиус], [цвет], [начало], [конец], [коэффициент], где (x, y) - экранные координаты центра окружности или эллипса; [радиус] - радиус круга или эллипса в текущей координатной системе; [начало], [конец] - используются для рисования дуг. Их значения находятся в пределах от -2*PI до 2*PI радиан, где PI=3,141593. По умолчанию, [начало] = 0, [конец] =2*PI. Если [начало] и [конец] меньше 0, Circle рисует радиус до этой точки дуги и считает [начало] и [конец] больше 0. Начальный угол должен быть меньше конечного. Если указан [конец] без [начала], дуга рисуется от 2*PI до [конца]. Если указано [начало] без [конца], дуга рисуется от [начала] до нуля. [Цвет] - атрибут цвета. По умолчанию - основной цвет. [Коэффициент] - коэффициент сжатия - отношение радиуса y к радиусу x. По умолчанию этот коэффициент принимается для рисования окружности. Можно опустить аргументы в середине оператора, но обязательно включить запятые.

Графический оператор, закрашивающий ограниченную область указанным цветом или образом Paint (x,y),[краска], [цвет рамки], где x, y - координаты, где начинается закраска. Точка может быть указана внутри фигуры или вне, но не на границе. Если точка внутри, то закрашивается внутренняя часть фигуры; если точка вне фигуры, то фон. [Краска] - числовое или символьное выражение. [Цвет рамки] - числовое выражение, определяющее атрибут цвета границы фигуры. Если цвет границы указан, то площадь ограничивается линиями данного цвета. Если аргумент опущен, используется аргумент [краска]. Окраска завершается, когда не осталось ни одной точки в данной области, которая не сменила цвет. Оператор допускает точки границ области за пределами экрана.

Учащиеся должны научиться создавать изображения с помощью перечисленных выше графических операторов.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу по рисунку; изобразить на экране: российский флаг, дом, робота.

Тема 2. Вывод текста в графическом режиме.

В данной теме учащиеся знакомятся с выводом текста, с командами Print и Locate.

Закрепляют знания, полученные на предыдущих уроках о создании изображений с помощью графических операторов языка программирования Basic.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу вывода на экран своего имени; изобразить на экране сказочный замок, дать название.

Тема 3. Макроязык оператора графического вывода DRAW.

Учащиеся знакомятся с оператором Draw, позволяющий управлять движением «пера» с помощью графических команд:

Un - переместить вверх;

Ln - переместить влево;

Tan - задать угол направления и т.д.

Учащиеся должны научиться писать программы при помощи макроязыка GML.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу вывода на экран изображения любого животного на выбор.

После прохождения раздела «Графические возможности среды программирования QBasic» учащиеся приобретают следующие знания, умения и навыки:

- владеют знаниями об основных понятиях компьютерной графики, векторном и растровом способах построения изображений;

- умеют работать с декартовой системой координат;

- имеют представления о способах построения объектов и умеют реализовывать соответствующие алгоритмы на компьютере с помощью языка программирования Basic;

- знают способы организации повторяющихся и движущихся изображений с применением циклов и умеют реализовывать их на Бейсике;

Для проведения уроков из раздела «Графические возможности среды программирования Pascal» из курса информатики нами был разработано тематическое планирование уроков в 10-х классах (таблица 4).

Таблица 4

Тематический план

Рассмотрим краткое содержание курса по тематическому плану.

Тема 1. Модуль Graph программной системы PascalABC.

Учащиеся знакомятся с модулем GraphABC. Модуль содержит обширный набор типов, констант, процедур и функций для управления графическим режимом работы экрана. С помощью подпрограмм, входящих в модуль Graph, можно создавать разнообразные графические изображения и выводить на экран текстовые надписи стандартными или разработанными программистом шрифтами.

Для работы графики её надо инициализировать, а для этого необходимо определить возможный графический режим. Для включения графического режима используется процедура: uses GraphABC.

Учащиеся должны научиться инициализировать графический режим.

Тема 2. Процедуры работы с графическими примитивами.

Учащиеся знакомятся с графическими операторами и их форматами.

Вывод точки осуществляется процедурой PutPixel (x, y, Color), где x и y- экранные координаты точки, а Color - ее цвет.

При выводе на экран точки ее цвет указывается непосредственно в процедуре PutPixel. Во всех остальных случаях, при построении графических примитивов (линий, прямоугольников, окружностей), а также при выводе текста, цвет их контуров (цвет пера) задается специальной процедурой: SetColor (Color), где Color - цвет.

Для установки цвета фона графического экрана имеется процедура:

SetBkColor (Color).

При выполнении процедуры SetBkColor экран сразу же окрашивается в заданный цвет.

Для построения отрезков прямых имеется специальная процедура Line

(x1, y1, x2, y2), где x1, y1 - координаты начала, а x2, y2 - координаты конца отрезка.

Для построения прямоугольных фигур имеется несколько процедур. Первая из них - процедура вычерчивания одномерного прямоугольника: Rectangle (x1, y1, x2, y2), где x1, y1 - координаты верхнего левого угла, x2, y2 - координаты правого нижнего угла прямоугольника.

Процедура вычерчивания окружностей текущим цветом имеет вид: Circle (x, y, Radius), где x, y - координаты центра окружности, а Radius - ее радиус.

Для вычерчивания дуг используется процедура Arc (x, y, Radius, StartAngle, EndAngle), где x, y - координаты центра дуги, StartAngle и EndAngle - начальный и конечный угол (в градусах), Radius - радиус.

Для заполнения внутренней или внешней области фигуры определенным

образцом закраски используется процедура: FloodFill (X, Y, Border), где x, y - координаты точки внутри или вне фигуры, Border - цвет контура фигуры. Если точка (x, y) находится внутри замкнутой области, то заполняется внутренняя область. Если эта точка находится вне замкнутой области, то заполняется ее внешняя часть.

Учащиеся должны научиться создавать изображения с помощью перечисленных выше графических операторов.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу по рисунку; изобразить на экране: дом, робота.

Тема 3. Вывод текста в графическом режиме.

В графическом режиме стандартные процедуры вывода Write и Writeln не работают. Для вывода текстовой информации на графический экран используют две процедуры OutText и OutTextxy.

Процедура: OutText (TextString) выводит на экран строку текста начиная с текущего положения графического курсора.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание создать сложное графическое изображение с помощью изученных операторов и вывести на экран текстовые надписи.

После прохождения раздела «Графические возможности среды программирования Pascal» учащиеся приобретают следующие знания, умения и навыки:

- владеют знаниями об основных понятиях компьютерной графики, векторном и растровом способах построения изображений;

- имеют представления о способах построения объектов и умеют реализовывать соответствующие алгоритмы на компьютере с помощью языка программирования Pascal;

При проектировании мультимедиа курса учитывались цели и задачи урока, какую роль этот урок играет в системе уроков по изучаемой теме, его тип, структуру, методы, формы учебной деятельности школьников.

Учитывая предназначение урока, мультимедиа курс был использован:

- для изучения нового материала, предъявления новой информации;

- для закрепления пройденного, отработки учебных умений и навыков;

- для повторения, практического применения полученных знаний, умений, навыков;

- для обобщения, систематизации знаний;

- для самостоятельной работы учащихся.

Приведем пример одного план-конспект урока с применением мультимедиа курса в 8-х классах.

Тема урока. Графические режимы программной среды QBasic.

Тип урока: теоретико-практический.

Цели урока:

- познакомить учащихся с инициализацией графического режима программной среды QBasic;

- научить использовать операторы графики для создания рисунков;

- способствовать развитию у учащихся технического, логического и образного мышления, имеющего большое значение в обучении и творчестве;

- развивать творческие возможности и эстетические вкусы учеников при работе над своей программой.

- формировать навыки внимательности, аккуратности и самостоятельности.

Таблица 5

Ход урока

Приведем пример одного план-конспект урока с применением мультимедиа курса в 10-х классах.

Тема урока. Знакомство с модулем Graph ABC и с некоторыми его командами.

Тип урока: теоретико-практический.

Цели урока:

- познакомить учащихся с инициализацией графического режима программной среды Pascal ABC;

- научить использовать операторы графики для создания рисунков;

- способствовать развитию у учащихся технического, логического и образного мышления, имеющего большое значение в обучении и творчестве;

- развивать творческие возможности и эстетические вкусы учеников при работе над своей программой.

- формировать навыки внимательности, аккуратности и самостоятельности.

Таблица 6

Ход урока

Экспериментальное внедрение мультимедиа курса в учебный процесс проводилось в период педагогической практики с 2 ноября по 30 ноября 2009 года в школе №26 города Нижнекамска.

Программа проведения опытно-экспериментальной части работы предусматривала три главных этапа: констатирующий; формирующий; контрольный.

Для сравнительного эксперимента нам потребовалось четыре группы. В качестве этих групп выступили учащиеся 8 «а», 8 «б», 10 «а» и 10 «б» классов.

Учащиеся 8-го «а» (рисунок 17) и 10-го «а» (рисунок 19) класса в количестве 14-ти человек выступили в качестве экспериментальной группы, а учащиеся 8 «б» (рисунок 18) и 10-го «б» (рисунок 20) класса в количестве 14-ти человек выступили в качестве контрольной группы.

На первом этапе, констатирующем, апробации проводилось исследование в виде тестовых заданий, направленное на определение качества знаний учеников по разделам «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)». Тест состоял из 15 вопросов (Приложение №1), включающий все темы и основные понятия разделов.

Оценим знания учащихся двух групп 8-х классов по критерию Стьюдента [27, c.63].

Таблица 7

Обработка данных экспериментальной группы

Найдем среднее арифметическое

,

Находим дисперсию

,

.

Таблица 8

Обработка данных контрольной группы

Найдем среднее арифметическое

,

Находим дисперсию

,

.

Находим ошибки репрезентативности обеих групп:

,

.

Определим различие групп по критерию Стьюдента:

.

При надежности Р=0,95 и числа степеней свободы 14+14-2=26 по таблице [27, c.227] находим граничный критерий Стьюдента . Поскольку , различие выборок является статистически недостоверным. Это указывает на то, что учащиеся обеих групп 8-х классов имеют практически одинаковые знания по данным темам.

Оценим знания учащихся двух групп 10-х классов по критерию Стьюдента.

Таблица 9

Обработка данных экспериментальной группы

Найдем среднее арифметическое

,

Находим дисперсию

,

.

Таблица 10

Обработка данных контрольной группы

Найдем среднее арифметическое

,

Находим дисперсию

,

.

Находим ошибки репрезентативности обеих групп:

,

.

Определим различие групп по критерию Стьюдента:

.

При надежности Р=0,95 и числа степеней свободы 14+14-2=26 по таблице находим граничный критерий Стьюдента

Поскольку , различие выборок является статистически недостоверным. Это указывает на то, что учащиеся обеих групп имеют практически одинаковые знания по данным темам.

Второй этап работы, формирующий, включал в себя использование на уроках информатики мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », направленный на повышение качества знаний по данной теме. Экспериментальная группа изучала материал с применением мультимедиа курса, тогда как контрольная группа изучала тот же материал без применения мультимедиа курса.

Контрольный, третий этап исследования, проводился тем же методом, что и первый. Целью этапа было выявление изменений качества знаний учащихся по данной теме. В результате следует подведение итогов исследования (рисунки 18,20).

Результаты тестирования показали, что учащиеся 8-го «а» и 10-го «а» класса, изучавшие материал с помощью мультимедиа курса, усвоили материал лучше, чем 8 «б» и 10 «б» класс, изучившие раздел без применения мультимедиа курса.

Рис. 17. Экспериментальная группа (8 «а» класс)

Рис. 18. Контрольная группа (8 «б» класс)

Рис. 19. Экспериментальная группа (10 «а» класс)

Рис. 20. Контрольная группа (10 «б» класс)

На диаграмме хорошо видно, что при изучении раздела с помощью мультимедиа курса процент учащихся, усвоивших материал на оценку «отлично» в 8 «а» классе составил 68 % и этот показатель выше, чем в контрольной группе (в 8 «б» - 50 %). Процент учащихся, усвоивших раздел на «удовлетворительно» в экспериментальной группе составил всего 8 %, когда этот же показатель в 8 «б» был выше (14 %). По результатам тестирования можно сделать вывод, что изучение материала с помощью мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования Basic и Pascal» дал более высокий уровень усвоения материала.

Вывод по второй главе

По результатам проведенного эксперимента можно сделать вывод, активное использование информационных и коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе формирует новую педагогическую технологию обучения. Внедрение новых технических средств в учебный процесс расширяет возможности наглядных методов обучения. Применение мультимедиа курса в учебном процессе увеличивает объем информации, сообщаемой ученику на уроке, активизирует, по сравнению с обычными уроками, организацию познавательной деятельности учащихся.

Использование современных технологий позволят сделать урок современным, более увлекательным и интересным для учащихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внедрение современных технологий во все сферы современного общества, задача освоения и приобретения соответствующих знаний школьным учителем становится всё более актуальной. В связи с увеличением информационного потока и развитием информационные технологии в методике преподавания школьных дисциплин помимо традиционных классических средств обучения появляются новые электронные средства обучения.

Использование информационных технологий в школе рассматривается как средство, которое дополняет традиционную методику обучения и позволяет адаптировать системы образования к различным потребностям процесса обучения школьников.

Внедрение новых наглядных средств обучения, в учебный процесс позволяет повысить эффективность преподавания, активизировать процесс обучения, реализовать идеи развивающего обучения, повысить темп урока, увеличить объём самостоятельной работы учащихся.

Целью дипломной работы являлось разработка мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)» в курсе информатики базовой школы.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- изучены научная и справочная литература, общеобразовательные учебники;

- изучены программные средства для создания мультимедиа курса;

- разработан мультимедиа курс, способствующий эффективному усвоению учащимися базовой школы темы «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) »;

- проанализирован результат применения мультимедиа курса на уроках информатики при изучении темы «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) ».

Для решения первой задачи была изучена и проанализирована литература по данной теме из списка, представленного в дипломной работе.

Для решения второй задачи, на основе различных источников, были изучены программные средства, с помощью которых создаются мультимедиа курсы. В итоге, нами была выбрана оболочка для создания электронного курса Camtasia Studio 6.0.

В результате проведенных исследований был разработан мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)», для применения на уроках информатики.

В ходе решения последней задачи было проведено экспериментальное исследование, которое позволило сделать выводы, что использование мультимедиа курса на уроках информатики обеспечивает успешное решение следующих дидактических задач:

- развитие у учащихся наглядно-образного мышления;

- формирование навыков работы с информацией;

- фиксация внимания при усвоении учебного материала;

- развитие познавательного интереса;

- активизация учебно-познавательной деятельности учащихся;

- конкретизация изучаемых теоретических вопросов;

- наглядная систематизация и классификация изученных явлений.

Наглядность материала повышает его усвоение, так как задействованы все каналы восприятия учащихся - зрительный, механический, слуховой и эмоциональный. Использование мультимедиа курса целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе уроке.

Итак, мы пришли к выводу, что применение мультимедиа курса способствует формированию у школьников умений работать с различной информацией, критического к ней отношения, развивает логическое мышление, обеспечивает информационную и эмоциональную насыщенность уроков, способствует повышению интереса учащихся к предмету.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белкин, А.Р., Шумов, С.И. Анализ и оценка традиционных и нетрадиционных механизмов получения и обобщения новых знаний. Региональная программа / А.Р. Белкин, С.И. Шумов // Информатика и образование. - 1994. - № 6.

2. Босова, Л.Л. Макроязык оператора графического вывода DRAW / Л.Л. Босова // Информатика и образование. - 1998. - № 5.

3. Бурцева, Г. А. Графика в обучении программированию / Г.А. Бурцева // Информатика и образование. - 2002. - № 6.

4. Воронцова, Ю.Л. Знакомство с графикой в Бейсике / Ю.Л. Воронцова // Информатика и образование. - 1998. - № 6.

5. Винницкий, Ю.А. Принципы разработки мультимедийных учебников для средней школы / Ю.А. Винницкий, Г.М. Нурмухамедов // Информатика и образование. - 2006. - № 10. - С. 125.

6. Вуль, В. Электронные издания : учебное пособие / В. Вуль. - М. , 2003. - 535 с.

7. Вымятнин, В.М. Дистанционное образование и его технологии / В.П. Демкин, В.Ф. Нявро. - Томск, 1998. - 376 с.

8. Демкин, В.П. Классификация образовательных электронных изданий: основные принципы и критерии / В.П. Демкин, Г.В. Можаева // Открытое и дистанционное образование. - 2003. - № 11-12. - С. 3-6.

9. Дрепа, Е.Н. Положение о выпускной квалификационной работе (дипломной работе) / Е.Н. Дрепа, С.Р. Новикова. - Нижнекамск : Изд-во НМИ, 2006. - 40 с.

10. Епанешников, A.M., Епанешников В.А. Программирование в среде TURBO-PASCAL 7.O. : учебное пособие / А.М. Епанешников, В.А. Епашнешников. -M. : "ДИАЛОГ-МИФИ", 1995. - 282 С.

11. Журбина, Н.А. Информационно-коммуникационные технологии в образовании / Н.А. Журбина // Информационное общество. - 2001. - № 2. - С. 5-6.

12. Зайнутдинова, Л.Х. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин) / Л.Х. Зайнутдинова. - Астрахань : ЦНТЭП, 1999. - 206 с.

13. Зельднер, Г.А. Программируем на языке QuickBasic 4.5 : учебное пособие по курсам «Информатика и вычислительная техника», «Основы программирования» / Г.А. Зельднер. - М. : ABF, 1996. - 432 с.

14. Интернет-обучение: технологии педагогического дизайна / М.В. Моисеева, Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.И. Нежурина. - М. : Камерон, 2004. - 216 с.

15. Информационные технологии в образовании и науке : научно-технический отчет. - Томск, 1998.

16. Казаков, В.Г., Дорошквин А.А. Лекционная мультимедиа аудитория / В.Г. Казаков, А.А. Дорошквин // Информатика и образование. - 1995. - № 4.

17. Коджаспирова, Г.М. Технические средства обучения и методика их использования : уч. пособие для студентов высших учебных заведений / Г.М. Коджаспирова, К.В. Петров. - М. : Академия, 2001. - 304 с.

18. Кривошеев, А.О. Разработка и использование компьютерных обучающих программ : учебник / А.О. Кривошеев // Информационные технологии. - 2001. - № 2. - С. 14-17.

19. Кудинова, В.И. О пользе программирования для школьников / В.И. Кудинова // Информатика и образование. - 2002. - № 11.

20. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики : учебник / М.П. Лапчик. - М. : Академия, 2003. - 624 с.

21. Лебедева, М. Б. Принципы построения и методика применения электронного учебно-методического комплекса / М.Б. Лебедева // Информационные и коммуникационные технологии в образовании. - СПб. : Изд-во БАН, 2005. -472 с.

22. Лобачев, С.Л. Универсальная инструментальная информационно-образовательная среда системы открытого образования Российской Федерации : лекция-доклад / С.Л. Лобачев, А.А. Поляков // Информационные технологии в управлении качеством образования и развитии образовательного пространства. - М. : Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2001. - 40 с.

23. Марченко, А.И. Марченко Л.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0 : учебное пособие / А.И. Марченко, Л.А. Марченко. - Киев : "Век+". - 1999. - 460с.

24. Методы, и средства разработки электронных изданий // http:// www.mi.ru/~dupliksv/pauk/soder.html.

25. Можаева, Г.В. Как подготовить мультимедиа курс : методическое пособие для преподавателей / Г.В. Можаева, И.В. Тубалова. - Томск : Изд-во Том.ун-та, 2002. - 264 с.

26. Можаева, Г.В. Электронные ресурсы в историческом образовании / Г.В. Можаева, А.В. Фещенко // Открытое и дистанционное образование, 2004. - № 2 (14). - С. 13-21.

27. Начинская, С.В. Спортивная метрология : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М. : Издательский центр «Академия», 2005. - 240 с.

28. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / под ред. Е.С. Полат. - М. : Академия, 2001. - 213 с.

29. Осин, А.В. Предпосылки концепции образовательных электронных изданий / А.В. Осин // Основные направления развития электронных образовательных изданий и ресурсов : материалы научно-практической конференции. - М. : Республиканский мультимедиа центр, 2002. - 167 с.

30. Окулов, С.М. Основы программирования : 3-е изд. / С.М. Окулов - M. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 310 с.

31. Открытое образование - объективная парадигма XXI века / Ж.Н. Зайцева, Ю.Б. Рубин, Л.Г. Титарев, В.П. Тихомиров, А.В. Хорошилов, В.Л. Усков. - М. : МЭСИ, 2000. - 25 с.

32. Педагогика и психология высшей школы / М.В. Буланова-Топоркова, А.В. Духавнева, Л.Д. Столяренко [и др.]. - Ростов н/Д. : Феникс, 1998. - 314 с.

33. Петров, В.И. Графические средства алгоритмического языка TURBO-PASCAL : методические указания к выполнению лабораторных работ / В.И. Петров. - СПб., 1992. - 33 с.

34. Программирование на языке Паскаль. Задачник / под ред. О.Ф. Усковой. - Спб. : "Питер". - 2002. - 334с.

35. Попов В.Б. Turbo Pascal для школьников : учебное пособие / В.Б. Попов. - М. : Финансы и статистика, 2002. - 234 с.

36. Семакин, И. Информатика и ИКТ. Базовый курс : учебник для 9 класса. - 2е изд. / И. Семакин. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2006. - 359 с.

37. Семакин, И. Г., Шестаков А. П. Основы программирования : учебное пособие / И.Г. Семакин, А.П. Шестаков. - М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2003. - 312 с.

38. Симонович, С. Специальная информатика: универсальный курс / С. Симонович, Г. Евсеев, А. Алексеев. - М. : АСТ-ПРЕСС, Инфорком-Пресс, 2000. - 480 с.

39. Советский энциклопедический словарь. - М. : Советская энциклопедия. - 1985. - 123 с.

40. Солдаткин, В.И. Создание информационно-образовательной среды открытого образования Российской Федерации / В.И. Солдаткин // Новые инфокоммуникационные технологии в социально-гуманитарных науках и образовании: современное состояние, проблемы, перспективы развития : материалы междунар. интернет-конф. проходившей 15.01-29.03.2002 на портале www.auditorium.ru. - М. : Логос, 2003. - С. 161-179.

41. Субботин, М.М. Новая информационная технология: создание и обработка гипертекстов. - М., 1992. - 174 с.

42. Turbo Pascal : учебное пособие / под ред. С.А. Немнюгин, - Спб. : Питер, - 2000. - 496 с.

43. Технико-экономическое обоснование исследовательских и инженерных решений в дипломных проектах и работах : учебное пособие / под ред.Э.В. Минько, А.В. Покровского. - Свердловск Уральский университет, 1990. - 144 с.

44. Уваров, А.Ю. Электронный учебник : теория и практика / А.Ю. Уваров. - М. : УРАО, 1999. - 220 с.

45. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии : учебник для 10-11классов / Н. Д. Угринович. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 511 с.

46. Угринович, Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям : учебное пособие для образовательных учреждений / Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 394 с.

47. Угринович, Н.Д. Информатика. Базовый курс : учебник для 9 класса / Н.Д. Угринович - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 304 с.

48. Угринович, Н.Д. Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в основной и старшей школе : методическое пособие / Н.Д. Угринович. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 139 с.

49. Фаронов, В.В. Турбо Паскаль : в 3 т. / В.В. Фаронов. - М. : Учебно-инженерный центр "МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК", 1992. - 286 с.

50. Федоренко, Ю. Алгоритмы и программы на Qbasic : учебный курс / Ю. Федоренко. - СПб. : Питер, 2002. - 288с.

51. Хомоненко, А.Д. Основы современных компьютерных технологий / А.Д. Хомоненко. - СПб. : КОРОНА, 1998. - 448 с.

52. Чернов, Б.И. Программирование на алгоритмических языках Бейсик, Фортран, Паскаль : учебное пособие / Б.И. Чернов. - М. : Просвещение, 1991. - 192 с.

53. Шикин, Е.В. Начала компьютерной графики : учебное пособие / Е.В. Шикин. - М. : Диалог - МИФИ, 1994. - 215 с.

54. Щукина, Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. - М. : Педагогика, 1988. - 204 с.

55. Шауцукова, Л.З. Информатика : учебник для 10 - 11классов / - М. : Просвещение, 2000. - 256 с.

Страницы: 1, 2, 3