1. Концепция курса.
Курс носит практико-методологический характер. Его практическую часть составляет выработка умений применения графических операторов при построении статических и динамических, плоскостных и трехмерных, растровых и векторных изображений. Методология базируется на выработке у учащихся знаний о реализации процессов анимации, особенностях построения трехмерных объектов на плоскости (экране монитора), сути растрового (поточечного) метода формирования изображений, особенностях вывода повторяющихся изображений, полярной системе координат и особенностях построения в ней объектов.
В отличие от работы с пакетами компьютерной графики, где при построении объектов действия пользователя сводятся к выбору (указанию) нужного инструмента, цвета объекта, определения его местоположения и подтверждения выполняемого действия, реализация подобных операций средствами языков программирования высокого уровня менее автоматизирована, так как предварительно следует на бумаге определить положение графических объектов относительно координатных осей и друг друга, рассчитать координаты объектов, после чего приступить к формированию объектов и композиций из них на компьютере. С одной стороны, в этом имеются минусы (на построения затрачивается больше времени, получаемое изображение трудно вывести на печать, наличие больших объемов программного кода может привести к путанице при редактировании программы и т. д.), но, с другой, есть и плюсы — ученики выполняют действия не формально (выбрал — подал команду — получил результат), а подходят к работе творчески, развивая логическое и алгоритмическое мышление, пространственное воображение, навыки вычислений, учатся понимать процесс как бы изнутри, не только работая с изображением, но и приобретая знания о специфике выполняемых действий.
2. Учебные цели и задачи курса.
3. Минимально необходимый уровень знаний и технологических умений учащихся перед прохождением курса.
Учащиеся:
4. Методическая часть.
Основной тип занятий – практикум. Большинство заданий курса выполняется с помощью персонального компьютера и необходимых программных средств.
Занятия включают лекционную и практическую часть. Практическая часть курса реализуется через классно-урочную систему. Важной составляющей каждого урока является самостоятельная работа учащихся. Тема урока определяется приобретаемыми навыками. В каждом уроке материал излагается следующим образом: повторение основных понятий и методов работы с ними, разбор новой темы, основные приемы работы (самостоятельное выполнение заданий для получения основных навыков работы), упражнения для самостоятельного выполнения.
Теоретическая и практическая части курса изучаются параллельно, чтобы сразу же закреплять теоретические вопросы на практике.
В ходе обучения учащимся периодические предлагаются короткие (5-10 мин) контрольные работы на проверку освоения изученных способов действий. Проводятся краткие срезовые работы (тесты, творческая работа) по определению уровня знаний учеников по данной теме. Выполнение контрольных тестов способствует быстрой мобилизации и переключению внимания на осмысливание материала изучаемой темы. Кроме того, такая деятельность ведет к закреплению знаний и служит регулярным индикатором успешности образовательного процесса.
Регулярное повторение способствует закреплению изученного материала. Возвращение к ранее изученным темам и использование их при изучении новых тем способствуют устранению весьма распространенного недостатка – формализма в знаниях учащихся – и формируют научное мировоззрение учеников.
Данная система организации учебного процесса позволяет максимально приблизить учащихся к форме обучения в высших учебных заведениях.
Для проверки знаний и умений учащихся осуществляется как текущий, так и итоговый контроль. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практикума по каждому разделу курса. Итоговый контроль реализуется в форме итогового практикума.
Предметом диагностики и контроля являются составленные алгоритмы и программы на языке программирования Pascal к предложенным задачам.
Оценке подлежит в первую очередь уровень достижения учеников минимально необходимых результатов, обозначенных в целях и задачах курса.
Качество знаний и умений ученика оценивается следующими характеристиками:
Таблица 1
Учебно-тематическое планирование курса (всего 70 часов)
№ урока | Тема | Содержание | Кол-во часов | |
1-2 | Графическая среда Turbo Pascal 7.0 | Лекция 1-2 Общие положения. Библиотека Graph. Инициализация графического режима | Структура графической программы. | 2 |
3-4 | Лекция 2-3 Процедуры и функции библиотеки Graph | Представление о библиотеке Graph. Подключение необходимых модулей. | 2 | |
5 | Координатная плоскость графического режима | Лекция 4 Координаты | Основные понятия. Координаты экрана. | 1 |
6 | Контрольное тестирование №1 "Координаты" | Ученик должен иметь представление о: - координатной плоскости с декартовой прямоугольной системой координат; координатах экрана. Ученик должен знать: - координатные четверти; Ученик должен уметь: - находить координаты точки; | 1 | |
7-8 | Геометрические фигуры | Лекция 5-6 Изображение простейших геометрических фигур | Процедура вывода линии. Процедура вывода прямоугольника. Окружность. Процедура вывода окружности. | 2 |
9-10 | Лекция 7-8 Геометрические фигуры: эллипс, дуга, сектор | Процедура вывода эллипса; процедура вывода сектора; процедура вывода дуги. | 2 | |
11 | Контрольное тестирование №2 “Изображение геометрических фигур” | Ученик должен иметь представление о: - принципах построения простейших геометрических фигур на координатной плоскости экрана Ученик должен знать: - процедуры вывода линии, прямоугольника, окружности, эллипса Ученик должен уметь: - составлять линейные программы, используя вышеизложенные процедуры; | 1 | |
12-13 | Практическая работа№1 “Изображение геометрических фигур” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
14 | Работа с цветом | Лекция 9 Раскрашивание рисунков | Цвет фона. Цвет изображения. Тип штриховки и цвет закрашивания. Процедура раскрашивания фигуры | 1 |
15-16 | Контрольное тестирование №3 “Раскрашивание рисунков” | Ученик должен иметь представление о: - способах закрашивания различных фигур. Ученик должен знать: - процедуры, используемые для закрашивания фигур. Ученик должен уметь: - составлять линейные программы, используя вышеизложенные процедуры закрашивания; - использовать таблицы констант. | 2 | |
17-18 | Практическая работа №2 “Раскрашивание рисунков” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
19-20 | Практическая работа №3 “Создание рисунка в конкретных координатах” | Ученик должен иметь представление о: - координатах экрана. Ученик должен знать: - операторы, которые необходимо использовать для создания своего рисунка. Ученик должен уметь: - составить программу, используя масштабный рисунок в тетради. | 2 | |
21 | Оператор присваивания | Лекция №10 Оператор присваивания | Переменная. Имя переменной. Значение переменной. Выражения. Выполнение оператора присваивания. | 1 |
22 | Контрольное тестирование №4 “Оператор присваивания” | Ученик должен иметь представление о: - имени переменной; Ученик должен знать: - оператор присваивания; Ученик должен уметь: - описывать переменные, используемые в программе. | 1 | |
23 | Лекция №11 Вывод объекта в относительных координатах | Объекты. Вывод объекта на экран. Изменение координат объекта | 1 | |
24-25 | Практическая работа №4 “Вывод объекта в относительных координатах” | Работа ученика по индивидуальному заданию. Ученик должен знать: - способ рисования объекта относительно выбранной точки. Ученик должен уметь: - использовать способ рисования объекта относительно выбранной точки в программе; - изменять положение объекта на экране. | 2 | |
26 | Оператор повторения | Лекция №12 Оператор повторения | Повторение в программе. Количество повторений. Упрощение записи при повторах в программе. Общий вид оператора повторения. | 1 |
27 | Контрольное тестирование №5 теме: “Оператор повторения”. | Ученик должен иметь представление о: - возможностях и назначении оператора повторения. Ученик должен знать: - принцип выполнения оператора повторения; | 1 | |
28-29 | Практическая работа №5 “Оператор повторения” | Работа ученика по индивидуальному заданию. Ученик должен уметь - составлять программы, используя оператор повторения | 2 | |
30 | Лекция №13 Повторяющиеся изображения, рекурсия. Мозаичные орнаменты. Паркеты. Симметричные объекты | Программирование повторяющихся изображений – рассмотрение примера программы. | 1 | |
31-32 | Практическая работа №6 “Повторяющиеся изображения, рекурсия” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
33-34 | Построение графиков функций | Практическая работа №7 “Построение графиков функций” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 |
35-36 | Практическая работа №8 “Построение графиков тригонометрических функций” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
37 | Случайные величины | Лекция №14 Использование случайных величин при рисовании | Пример написания программы с использованием случайных величин. | 1 |
38-39 | Практическая работа №9 “Использование случайных величин при рисовании” | 2 | ||
40-41 | Трехмерные изображения | Лекция №15-16 Создание трехмерных изображений | Способы построения трехмерных (пространственных) объектов графическими примитивами. Метод проекций. Наложение графических примитивов для создания иллюзии трехмерности. Контурные линии. Усиление объемности через применение штрихпунктирных линий и тени. | 2 |
42-43 | Практическая работа №10 “Построение трехмерного изображения” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
44 | Движение объектов | Лекция №17 Движение объекта | Копирование объекта. Перемещение объекта. Задержка объекта на экране. Перемещение по фону. | 1 |
45-46 | Практическая работа №11 “Движение объекта” | Ученик должен иметь представление о: - возможных приемах движения объекта в относительных координатах по экрану; Ученик должен знать: - алгоритм движения; Ученик должен уметь: - составлять программы с движущимися объектами. | 2 | |
47-48 | Эффекты | Лекция №18-19 Реализация эффектов | Масштабирование, вспышка, перекос, поворот, зеркальное отображение. | 2 |
49-50 | Практическая работа №12 “Реализация эффектов” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
51-52 | Реализация текста в графическом режиме | Лекция №20-21 Работа с текстом в графическом режиме | Основные возможности и операторы, стили и шрифты | 2 |
53 | Практическая работа №13 “Работа с текстом в графическом режиме” | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 1 | |
54 | Контрольное тестирование №6 “Работа с текстом в графическом режиме” | Ученик должен знать операторы для работы с текстом в графическом режиме, шрифты и стили. | 1 | |
55 | Пользовательский интерфейс | Лекция №22 Графический интерфейс | Понятие графического интерфейса, необходимость интерфейса для программного продукта, виды интерфейсов | 1 |
56-57 | Практическая работа №14 “Создание графического интерфейса” | Разработка примитивного интерфейса типа "Меню" | 2 | |
58-59 | Подведение итогов | Итоговая контрольная работа | Учащиеся должны знать основные понятия, определения, данного курса. | 2 |
60-61 | Итоговая практическая работа | Работа ученика по индивидуальному заданию. | 2 | |
62-68 | Индивидуальный проект | Задание на создание индивидуальной прикладной программы. Порядок описания переменных, процедур и других конструкций Паскаля. Работа над структурой программы. Отладка программы; трудные места. Запись программы целиком | 7 | |
69-70 | Защита проектов | Конкурс проектов. | 2 | |
Общее количество часов | 70 |
Примеры заданий для практических работ находятся в ПРИЛОЖЕНИИ В. Примерные задания для контрольного тестирования в ПРИЛОЖЕНИИ Г.
5. Ожидаемые результаты прохождения курса.
После прохождения курса учащиеся владеют следующими знаниями, умениями и способами деятельности:
После завершения курса ученик должен выполнить индивидуальный проект, который он может разработать самостоятельно или взять у учителя.
Такая форма работы позволяет учителю увидеть и использовать индивидуальные способности каждого ученика, привить детям вкус к творчеству и исследовательской деятельности.
Допустимо, чтобы над проектами ученики работали группами. Опыт работы над проектами позволяет сформулировать некоторые общие методические рекомендации:
1. При работе над проектами ученику нужен постоянный консультант, поэтому целесообразно приглашать для консультации школьников – старшеклассников.
2. Проект должен быть небольшим. Ученику может не хватить терпения довести большой проект до конца.
3. Проект должен побуждать к получению новых знаний. Получение знаний правильно мотивируется, и этот мотив выставляет не преподаватель, а сам ученик.
4. Проект должен иметь полезный результат, имеющий общественное признание.
5. При утверждении проекта должны учитываться:
6. Проект целесообразно разбить на этапы и последовательно оценивать учителем.
7. На последнем уроке данной темы целесообразно провести конкурс проектов.
Задачи для проектов подбирает учитель, но ученик и сам может предложить интересную ему тему.
Критерии подбора задач:
Возможные проекты данного курса:
Необходимо изобразить:
Пример итогового проекта приведен в ПРИЛОЖЕНИИ В.
Список литературы: