Методика изучения векторной графики в восьмом классе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

"Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина"

Математический факультет

Кафедра методики преподавания математики и информатики















Курсовая работа

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ В ВОСЬМОМ КЛАССЕ



























Брест 2010


СОДЕРЖАНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ ГЛАВЫ "Работа с векторной графикой"

ТЕМА "Понятие векторного изображения. Представление о цветовых моделях. Назначение и элементы графического редактора"

ТЕМА "Создание и редактирование векторного изображения. Сохранение и загрузка векторного изображения"

ТЕМА "Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом"

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНСТОЧНИКОВ




ВВЕДЕНИЕ



Развитие современного общества связано с широкой информатизацией всех его сфер. Это требует от людей разных специальностей высокого уровня владения современными информационными технологиями.

На сегодняшний день такая область информатики как компьютерная графика охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе. Занимая все более прочные позиции, она находит применение не только в компьютерном мире, но и в различных сферах человеческой деятельности: научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и т.д.), медицина (компьютерная томография), опытно-конструкторские разработки. Поэтому, умение работать с компьютерной графикой является неотъемлемой частью информационной грамотности любого человека.

В связи с этим, в настоящее время в школе необходим качественно новый подход к изучению векторной и растровой графики. Большое многообразие профессиональных программных средств обработки объектов векторной графики ставит перед учителем сложные задачи, связанные в первую очередь с необходимостью обоснованного выбора конкретного программного средства, а также с разработкой методики обучения векторной графике.

Целью курсовой работы является рассмотрение методики изучения векторной графики на уроках информатики в восьмом классе.

Задачи:

Проанализировать главу из учебника восьмого класса "Работа с векторной графикой";

Выявить содержание и структуру самостоятельной деятельности учащихся в школе при изучении данной темы;

Реализовать модель познавательной задачи;

Показать возможности самостоятельно решать поставленную задачу.

	Объект исследования: процесс изучения векторной графики в восьмом классе средней общеобразовательной школе.

Гипотеза: методика обучения векторной графике в школьном курсе информатики, основанная на технологии решения познавательной задачи, позволит сформировать у учащихся умения самостоятельного освоения средств создания и обработки векторных изображений.

Данная тема написания курсовой работы была выбрана мной потому, что ученикам необходимо знать и уметь работать с векторной графикой. Компьютерная графика стала неотъемлемой частью профессиональной деятельности дизайнеров, инженеров, модельеров, архитекторов и т.п.




АНАЛИЗ ГЛАВЫ "Работа с векторной графикой"

урок информатика векторный изображение

На изучение темы "Работа с векторной графикой" в восьмом классе средней школе отводится шесть часов. За шесть часов учебного времени учащиеся должны освоить три темы, прочитать семь параграфов учебника, усвоить понятие векторной графики, научиться создавать векторные изображения, редактировать их, сохранять, загружать, редактировать и т.п., а так же выполнить несколько самостоятельных заданий,

Тема "Понятие векторного изображения. Представление о цветовых моделях. Назначение и элементы графического редактора" включает в себя два параграфа: § 14-15, и знакомит учащихся с понятиями о векторной и растровой графике, цветовых моделях, а так же с векторным графическим редактором. На изучение данной темы отводится один час.

Параграфы § 16, 17, 20 учебника – это следующая тема, которая называется "Создание и редактирование векторного изображения. Сохранение и загрузка векторного изображения". Данная тема является самой масштабной при изучении векторной графики, поэтому на неё отводится три часа. Так же её можно назвать не только самой масштабной, но и самой основной темой данной главы. Такие функции, как сохранение и загрузка, а так же создание и редактирование векторных изображений.

Следующая тема главы – "Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом". Включает в себя два параграфа § 18, 19 и отводится на её изучение два часа. Рассматриваются в данной теме основные операции над объектами векторного изображения: дублирование, выравнивание, группировка, формирование. А так же работа с текстом: создание, редактирование, форматирование.




ТЕМА "ПОНЯТИЕ ВЕКТОРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ЦВЕТОВЫХ МОДЕЛЯХ. НАЗНАЧЕНИЕ И ЭЛЕМЕНТЫ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА"



Данная тема включает в себя два параграфа, каждый из которых разбит ещё на два пункта. Разумеется, введение в работу с векторной графикой должно начинаться с рассмотрения понятия векторного изображения, а именно знакомством с понятиями о векторной и растровой графике и цветовых моделях. Кроме этого необходимо рассмотреть назначении графического редактора и его основные элементы.

Компьютерная графика – это изображения, подготовленные при помощи компьютера. Наиболее распространены два способа представления изображений: растровый и векторный. Для получения растрового представления изображение делят на точки и записывают цвет каждой точки. Для получения векторного представления изображение делят на простые фигуры, описывают их характеристики и взаимное расположение. Учащиеся должны усвоить, что растровое представление графики обычно используется для изображений фотографического типа с большим количеством деталей и оттенков. Масштабирование таких картинок ухудшает их качество. Векторная графика, в свою очередь, более удобна для рисунков, которые не нуждаются в фотореализме. Следовательно и масштабирование векторной графики проходит без потери качества.

Цвет – это ощущение, которое возникает в сознании человека при воздействии света на его орган зрения. Ученики должны ознакомиться с цветовыми моделями, т.к. использование цветовых моделей решает задачу единых способов описания цвета. Необходимо познакомить учащихся с основными цветовыми моделями – RGB, CMYK, HSB.

Для более удобного восприятия учениками новой информации о цветовых моделях, можно привести пример с тем, как художники для получения нужного оттенка смешивают на палитре множество красок. Так же происходит и в цветовых моделях.

В модели RGB (Red, Green, Blue) основными являются три цвета: красный, зелёный и синий. Все цветовые оттенки получаются за счёт сложения этих трёх цветов.

Модель HSB наиболее точно соответствует словесному способу описания цвета. В данной модели управляют цветовым тоном, насыщенностью и яркостью.

Модель CMYK чаще всего используется при работе в полиграфии. В данном случае нужный оттенок получается печатью четырьмя красителями: голубой, пурпурный, жёлтый и чёрный. Последовательное нанесение различного количества этих красителей на поверхность изменяет цвет отражённого света и формирует миллионы оттенков.

Необходимо объяснить ученикам, что в графических редакторах предусмотрена возможность выбора необходимой цветовой модели.

Следующий параграф знакомит учащихся именно с назначением графического редактора. Графический редактор – это программное средство для создания и обработки изображений. Важно знать, что графических редакторов много, но всё они решают одни и те же типовые задачи:

создание изображения;

редактирование изображения;

сохранении изображения в виде файла;

загрузка изображения из файла в оперативную память;

вывод изображения на носитель (бумага, пластик, ткань).

Учебник восьмого класса средней школы знакомит учащихся с элементами графического редактора CorelDRAW X4. Ученики узнают, как запускать графический редактор, как создать новое изображение. Кроме того, познакомятся с такими понятиями, как рабочее поле, страница рисования, строка заголовка, строка меню, стандартная панель и др.

Несомненно, необходимо учащимся так же усвоить инструменты для редактирования и рисования изображений. Так же учитель должен объяснить про панель свойств, содержимое которой меняется в зависимости от выполняемой операции.

Строка состояния внизу окна содержит сведения о выбранном элементе и координаты курсора. Следует напомнить, что начало координат – левый нижний угол страницы рисования.

Очень облегчит задачу учащимся такая функция программы, как всплывающие подсказки. Немаловажным является то, что команды управления редактором и изображением можно вызвать одним из четырёх способов: из главного меню, вызовом правой кнопкой мыши, виртуальными кнопками на панелях, клавиатурными сокращениями, т.к. знание и использование клавиатурных сокращений значительно ускоряет работу пользователя.



ТЕМА "СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ ВЕКТОРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ. СОХРАНЕНИЕ И ЗАГРУЗКА ВЕКТОРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ"



Данная тема является самой масштабной в рамках изучения графики в восьмом классе. Включает в себя три параграфа и на её изучение отводится три часа времени, за которые учащиеся должны освоить: объекты CorelDRAW, инструменты рисования. Познакомиться с такими понятиями, как заливка и абрис, научится пользоваться интеллектуальной заливкой и стилями заливки.

Редактирование векторного изображения так же является важным пунктом в обучении векторной графики. Учащиеся рассмотрят такие элементы редактирования, как выделение, трансформация, редактирование контура, взаимное расположение.

Необходимо объяснить учащимся про загрузку и сохранение векторных изображений, типы файлов, свойства документа.

Первоначально надо объяснить ученикам, что векторное изображение создаётся из отдельных элементов. Удобная последовательность действий для создания простого векторного изображения следующая:

создать контур первого элемента;

настроить его размеры, форму, положение на странице;

задать "внешний вид контура" - стиль и цвет заливки и обводки;

повторить предыдущие действия для остальных элементов изображения;

настроить взаимное расположение всех нарисованных элементов.

Но для более полного усвоения учащимися данной последовательности необходимо подробно рассмотреть каждый этап.

Для начала важно познакомить учащихся с такими понятиями, как заливка и абрис. Заливка – это цвет или текстура, заполняющая пространство внутри контура. Абрис, или обводка – это стиль отображения контура объекта.

Далее учитель и ученики должны рассмотреть возможности некоторых основных инструментов рисования. Свободная форма рисует прямые и кривые линии. Фигура – это объект, который можно изменять определённым образом, характерным для каждой фигуры. В учебнике приведены два неплохих примера, которые необходимо проделать учащимся самостоятельно. Так они более наглядно рассмотрят инструменты рисования.

После создания контура объекта следующий шаг – добавление заливки и абриса. Для усвоения данного нового материала в параграфе учебника есть пример с использованием заливки и абриса.

После того, как ученики научились создавать фигуры, пользоваться заливкой и абрисом, целесообразно их познакомить с особенностями интеллектуальной заливки. Данный инстумент может применятся к замкнутым областям, ограниченным контурам нескольких объектов. Интеллектуальная заливка – это инструмент быстрого создания нового объекта с контуром сложной формы. Практическое задание для учеников укрепит новый материал, что немаловажно.

После знакомства и выполнения практических упражнений по заливке, абрису, инструментам рисования, следует объяснить учащимся, что существует не только однородная заливка, но и фонтанная. Чаще всего фонтанную заливку называют "градиентной заливкой". В этой заливке используется два и более цвета, причём цвет плавно, так сказать, перетекает из одного в другой. В конце параграфа размещены упражнения для закрепления изученного материала.

После создания изображения следует перейти к изучению редактирования. Редактированием называется внесение изменений. Следует учесть, что векторное изображение состоит из деталей, а, следовательно, редактировать можно, добавляя, удаляя или изменяя отдельные объекты.

Первоначально необходимо объяснить учащимся, что изменять можно только выделенный объект, а следовательно и познакомить из в первую очередь с выделением. Выделение производится указателем, необходимо для выделение щёлкнуть по объекту или обвести его прямоугольной рамкой. Для выделения нескольких объектов, необходимо держать нажатой клавишу Shift на клавиатуре и щёлкать на каждый объект. Так же необходимо рассказать про снятие выделения: просто щёлкнуть мышью по рабочему полю.

Над выделенными объектами можно производить следующие преобразования: перемещение, масштабирование, растягивание, зеркальное отображение, наклон, поворот. Данные операции называют общим термином – трансформация. Закрепить новые знания можно примером.

Следующий шаг – редактирование контура. Учащиеся, после небольшого объяснения учителя, выполнят предложенный в учебнике пример и усвоят данный пункт. Однако необходимо обратить внимание, что редактировать неудачно нарисованный контур сложнее, чем рисовать его заново, поэтому следует запомнить полезное сочетание клавиш Ctrl+Z. Оно отменяет последнее действие пользователя.

Важный этап в работе над векторными изображениями – это настройка взаимного расположения объектов. Ничего сложного в данном пункте нет, новые знания ученики отлично закрепят предложенным упражнением.

Результат работы в графическом редакторе – изображение на экране и в оперативной памяти компьютера. Учащиеся должны научиться сохранять полученные изображения в виде файла. Но т.к. ранее были уже изучении некоторые программы, то особого труда это не составит, да и ничего нового тут нет. Однако следует рассмотреть некоторые форматы для сохранения векторных изображений.

После того, как ученики вспомнили, как сохраняются изображения, необходимо познакомить их с загрузкой изображений. Аналогично сохранению файлов, тут всё схоже с изученными ранее программами.



ТЕМА "ОПЕРАЦИИ НАД ОБЪЕКТАМИ ВЕКТОРНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ. РАБОТА С ТЕКСТОМ"



На изучении этой темы в школьной программе отводится два часа. Включает в себя два параграфа. Изучив данную тему, учащиеся научатся совершать основные операции над объектами векторного изображения и работать с текстом.

Для ускорения и облегчения работы пользователя в графических редакторах предусмотрена возможность выполнения ряда операций над объектами и группами объектов. Это операции копирования, дублирования, распределения, выравнивания, группировки и формирования.

Например, для получения копии существующего изображения можно использовать копирование или дублирование. При дублировании объектов можно задать координаты. Более детально операции копирования или дублирования ученики могу рассмотреть на приведённом в учебнике примере.

Операции выравнивания и распределения объектов на рабочем поле применяются к группе объектов. Формирование ученики смогут рассмотреть на примере в учебнике.

Важно объяснить ученикам, что различные объекты можно объединять в группы. Это делается для того, чтобы применять операции сразу ко всем участникам группы. Кроме того, группировка предотвращает случайные изменения положения объекта относительно других объектов.

В рисунки можно добавлять текст двух видов – фигурный и простой. Фигурный текст используется для добавления коротких строк текста. К нему можно применить множество эффектов, например тени. Простой текст используется для больших блоков текста, которые нуждаются в точном форматировании. Текст можно создавать, форматировать и редактировать.

Текст можно добавлять непосредственно на рабочее поле. Для добавления простого текста сначала создаётся рамка текста, затем внутри рамки вводится текст.

Доступны так же параметры форматирования шрифта и абзаца, как и в текстовом процессоре. Для изменения формата текстового фрагмента можно использовать панель свойств. Текст будет полностью занимать всю рамку, поэтому будет меняться размер шрифта, интервал между буквами, между строками, т.е. текст полностью займёт всю рамку. В качестве рамки для текста можно использовать любой контур.

Фигурный текст можно располагать вдоль открытого или замкнутого контура. Простой текст размещается только вдоль незамкнутого контура. При этом он сохраняет возможность форматирования с помощью рамки. Так же можно использовать различные эффекты для текста, однако следует помнить, что применяемые эффекты не должны мешать чтению текста.


ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ



Очень важен тот момент, что после изучения какой либо темы учителю необходимо предложить ученикам задания для закрепления изученного материала, как по теории, так и по практическому использованию векторного графического редактора.

Например, после изучения темы "Понятие векторного изображения. Представление о графических моделях. Назначение и элементы графического редактора" учащимся можно предложить небольшой тест по теории.

Тест "Векторная графика":

Изображения, подготовленные с помощью компьютера, - это …

А) рисунок;

Б) компьютерная графика; (+)

В) цветовая модель;

Г) таблица;

Д) реферат.

2. Из точек состоит:

 А) векторное изображение;

 Б) растровое изображение; (+)

В) окружность;

3. Ощущение, которое возникает в сознании человека при воздействии света на его орган зрения, - это …

А) свет;

Б) цвет; (+)

В) цветовая модель;

Г) модель RGB;

Д) заливка.

4. В модели RGB используются три цвета:

А) оранжевый, красный, белый;

Б) чёрный, белый, синий;

В) красный, зелёный, синий; (+)

Г) жёлтый, чёрный, фиолетовый;

Д) в модели RGB цвета не используются.

5. Программное средство для создания и обработки изображений – это

А) графический редактор; (+)

Б) браузер;

В) калькулятор;

Г) антивирус;

Д) медиа-проигрыватель.

Вышеприведённый тест позволит учащимся закрепить основные теоретические знания по теме.

По теме "Создание и редактирование векторного изображения. Сохранение и загрузка векторного изображения" можно так же предложить учащимся тест, но максимальная оценка за него будет только 6 баллов, т.к. по данной теме необходимо выполнить практические задания. Будет более целесообразно предложить ученикам самостоятельную работу с разноуровневыми заданиями, тогда каждый из учеников решит, какая отметка ему необходима.

Самостоятельная работа "Создание и редактирование векторного изображения"

Задания 1-6 баллов

Цвет или текстура, заполняющая пространство, - это…

А) каркас;

Б) заливка: (+)

В) обводка;

Г) объект;

Д) модель RGB:

2. Инструмент "Свободная форма" рисует:

 А) окружности;

 Б) эллипсы;

 В) прямые и кривые линии; (+)

3. Инструмент быстрого создания нового объекта с контуром сложной формы – это…

 А) интеллектуальная заливка; (+)

 Б) обводка;

 В) форма;

 Г) прямоугольник;

 Д) многоугольник

4. Последнее действие отменяет сочетание клавиш:

 А) Ctrl + Z; (+)

 Б) Ctrl + Alt + Del;

 В) Shift + del;

 Г) Alt + Shift;

 Д) Ctrl + Q

5. Редактирование изображения – это …

 А) сохранение изображения;

 Б) удаление изображения;

 В) внесение изменений в изображение; (+)

6. Какое расширение не может иметь файл с векторным рисунком?

 А) *.pdf

 Б) *.avi (+)

 В) *.emf

 Г) *. svg

 Д) *.ai

За все правильно решённые задания ученику выставляется отметка от одного до шести баллов. Для повышения отметки необходимо выполнить несколько практических заданий, которые так же являются разноуровневыми. Ученик может сам выбрать, какое из предложенных заданий ему выполнить и тем самым повысит свою отметку.

Задание на 7 баллов

Используя инструменты рисования фигур, нарисуйте прямоугольник со сторонами 3 см и 6 см. Закрасьте его красным цветом, абрис сделайте чёрным толщиной 5 пунктов.

Задание на 8 баллов

Используя инструменты рисования фигур, поворот и наклон, нарисуйте на выбор один из рисунков со стр. 148 учебника.

Задание на 9-10 баллов

Нарисовать рисунок в векторном графическом редакторе, используя все изученные знания





Рисунок 1



После изучения темы "Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом" учащие должны выполнить самостоятельную работу по закреплению таких понятий, как дублирование, выравнивание и распределение, формирование, группировка, а так же по работе с текстом.

Небольшой тест позволит ученикам закрепить теоретические знания, а практические задания – практические знания.

Самостоятельная работа "Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом"

Для получения копии существующего изображения можно использовать:

А) копирование или дублирование; (+)

Б) формирование;

В) загрузку.

2. Операции выравнивания и распределения применяются к:

 А) группе объектов; (+)

 Б) одному объекту;

 В) не используются в графических редакторах.

3. В рисунки можно добавлять текст:

 А) фигурный и простой; (+)

 Б) обычный и необычный;

 В) в рисунки нельзя добавлять текст.

Используя любой замкнутый контур, добавьте в него текст: "Ехал грека через реку. Видит грека: в реке рак, сунул грека руку в реку - рак за руку грека - цап!". Используйте выравнивание "по центру".

Используя полученный знания, нарисовать в векторном графическом редакторе рисунок:





Рисунок 2




ЗАКЛЮЧЕНИЕ



В своей курсовой работе я рассмотрел методику изучения векторной графики в восьмом классе средней общеобразовательной школы, предложил практические задания для закрепления изученного материала.

Мною были отдельно рассмотрены и проанализированы темы школьной программы, такие, как "Понятие векторного изображения. Представление о цветовых моделях. Назначение и элементы графического редактора", "Создание и редактирование векторного изображения. Сохранение и загрузка векторного изображения", "Операции над объектами векторного изображения. Работа с текстом".

Так же были проанализированы все параграфы учебника по теме "Работа с векторной графикой".

Данная тема является очень актуальной потому, что такая область информатики как компьютерная графика охватывает все виды и формы представления изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе. Занимая все более прочные позиции, она находит применение не только в компьютерном мире, но и в различных сферах человеческой деятельности: научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и т.д.), медицина (компьютерная томография), опытно-конструкторские разработки. Поэтому, умение работать с компьютерной графикой является неотъемлемой частью информационной грамотности любого человека.

Следовательно, можно сделать вывод, что человек, умеющий работать с графикой, будет востребован в любой профессии.




СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



		Информатика: учеб. пособие для 8-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. Обучения / Е.Л. Миняйлова [и др.] – Минск : Нар. асвета, 2010. – 189 с. : ил.

		Информатика: Базовый курс / СВ. Симонович и др. — СПБ.: Питер, 2002. — 640 с.

		Степанов А.Н. Информатика: Учебник для ВУЗов. 4-е изд. / А.Н. Степанов. – Питер : СПБ, 2005. – 684 с.