Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Марта 2014 в 22:35, курсовая работа
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.
Кафедра электроники и вычислительной техники
Курсовая работа
Дисциплина Методика преподавания информатики
Специальность 050602 - Информатика
Научный руководитель:
Костанай, 2010
Содержание
Введение
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. Даже во многих объявлениях о приеме на работу, содержащих требование уметь работать на персональном компьютере, предполагается умение работать не только с текстовыми документами, но и с графическими объектами. Данная ситуация привела к изменению социального заказа общества школе: необходим качественно новый подход к изучению темы "Компьютерная графика". Однако отведенное нормативными документами учебное время на освоение содержания темы "Компьютерная графика" недопустимо мало. Являясь элементом содержания большого раздела школьной информатики "Информационные технологии", компьютерная графика представлена в основном простейшими программными средствами обработки графики. Тем не менее, в примерных программах по информатике и информационным технологиям содержатся дидактические единицы векторной графики. Большое многообразие профессиональных программных средств обработки графики ставит перед учителем сложные задачи, связанные в первую очередь с необходимостью обоснованного выбора конкретного программного средства, а также с разработкой методики обучения графике. Существующие учебные пособия либо не затрагивают данное содержание совсем, либо предлагают простейший материал, не позволяющий сформировать у учащихся целостного представления о технологии обработки графики.
Целью данной курсовой работы является изучение методики преподавания компьютерной графики, создание методических разработок, в виде урока, а также изучение методики создания практических заданий по теме компьютерная графика.
1 Методическая разработка темы
1.1 Теоретическая разработка
Тема «Компьютерная графика», базового курса относится еще к одной области компьютерных информационных технологий — технологии работы с графической информацией. Необходимо отметить, что компьютерная графика — это сравнительно новая область применения ЭВМ. Машины первых двух поколений работали только с числовой и символьной информацией. В период третьего поколения ЭВМ появляются средства машинной графики, но в основном они носили специализированный характер, требовали использования специальных технических и программных средств. Компьютерная графика стала массовой, серийной только во времена четвертого поколения ЭВМ, в период распространения персональных компьютеров.
В учебнике (М.П. Лапчик [15]) достаточно подробно описываются разнообразные приложения компьютерной графики. К их числу относятся: научная графика, деловая графика, конструкторская графика, иллюстративная графика, художественная и рекламная графика, компьютерная анимация.
Компьютерная графика — это та область информационных технологий, которую ученикам хочется реально увидеть, а не слушать разговоры о ней. Поэтому большое значение имеют демонстрации на компьютере разнообразных продуктов компьютерной графики: красочных рисунков, схем, чертежей, диаграмм, образцов анимационной и трехмерной графики. Следует обратить внимание учеников на то, что любимые многими из них компьютерные игры в большинстве имеют графический интерфейс, причем достаточно сложный. Программы, с помощью которых на компьютере получается трехмерное реалистическое изображение, изобилуют математическими расчетами. Программирование графики — одна из самых сложных областей в современном программировании. Благодаря существованию прикладных графических пакетов компьютерная графика стала доступна широкому кругу пользователей.
К теоретическому содержанию данного раздела базового курса относятся вопросы представления изображения в памяти компьютера. Наиболее подробно эта тема раскрыта в учебнике [15].
Прикладные программные средства. Существует множество прикладных программ, предназначенных для работы с графикой. Для каждого раздела компьютерной графики имеются свои программы. Например, для графической обработки научных данных используется программа Grapher; инженеры-конструкторы для подготовки чертежей пользуются пакетом AutoCad; существуют специализированные пакеты деловой графики, предназначенные для построения диаграмм, отражающих всевозможные статистические данные.
Название «графический редактор» применяется по отношению к прикладным программам, не имеющим какой-либо специализированной ориентации и используемым для «произвольного рисования» или редактирования сканированных изображений. В соответствии с двумя принципами представления графической информации — растровым и векторным — графические редакторы делятся на растровые и векторные редакторы.
К числу простейших растровых редакторов относятся PaintBrush и Paint (второй стал результатом развития первого). Растровый редактор Adobe Photoshop используется профессиональными дизайнерами. Чаще всего его применяют для редактирования сканированных изображений (фотографий, репродукций картин), создают художественные композиции, коллажи и пр.
Для профессионального рисования на компьютере используются редакторы векторного типа. Наиболее известным из них является CorelDraw. Это профессиональный редактор с богатыми возможностями и в то же время вполне подходящий для детского художественного творчества.
В стандартной поставке Windows в группе «Стандартные» имеется графический редактор Paint. В базовом курсе информатики для практической работы с компьютерной графикой обычно используют редактор Paint. В профильном курсе компьютерной графики для получения рисованных изображений больше подходит CorelDraw. Необходимо заметить, что профессиональные графические редакторы, такие как CorelDraw, Adobe Photoshop — довольно дорогие программные продукты, и потому не всем доступны.
1.2 Обзор литературы
В учебном пособии А.Г. Гейна для 10-11 классов [7] присутствуют разделы, соответствующие минимуму содержания курса информатики [42]. Некоторые разделы школьного курса представлены в широком объеме, а раздел "Информационные технологии" — обзорно (представлены стандартные инструменты и возможности, которыми обладает практически любой графический редактор).
Параграфы, посвященные основам графического представления информации и основам компьютерной обработки информации, представлены в разделе "Введение в информатику". Авторы приводят классификацию средств для работы с компьютерной графикой и общее описание стандартных инструментов и возможностей, которыми обладает практически любой графический редактор.
Лабораторные работы содержат:
При выполнении лабораторных работ учащиеся знакомятся с некоторыми возможностями редактора — работой с палитрой и использованием спецэффектов. Содержание лабораторных работ представляет собой последовательность заданий, технология решения которых отсутствует. Предполагается, что программное средство, с помощью которого будут решены поставленные задачи, а значит и технологию решения задач учитель выбирает сам.
В учебном пособии Ю.А. Шафрина [78], [79] изложен систематизированный курс основ современных информационных технологий. Содержание, представленное в пособии, соответствует требованиям обязательного минимума образования по информатике [42]. Содержание учебного пособия знакомит учащихся с базовыми понятиями информатики, дает понятие о формализации и моделировании, приобщает учащихся к самостоятельной работе на компьютере, формирует необходимые понимание, знания, умения и навыки, определенные стандартом.
Содержание темы "Технология обработки графики" состоит из обзора видов графических изображений и пакетов компьютерной графики, используемых для работы с этими видами изображений. Технология создания и редактирования растровых изображений изучается на примере графического редактора MS Paint.
Учебник Л.Ф. Соловьевой "Информатика" [65] представляет собой изложение школьного курса информатики и содержит все темы, рекомендуемые Министерством образования в базовом минимуме содержания [42]. В разделе "Информационные технологии" отражены все компоненты, рекомендуемые в базовом минимуме содержания образования по информатике. Тема "Технология обработки графической информации" рассмотрена на примере изучения принципов обработки изображений в графических растровых редакторах Paint и Photoshop, а векторная графика не изучается вообще.
1.3 Методическая разработка уроков
Урок 1. Тема: Растровая графика. Растровые графические объекты и операции с ними.
Цели урока: Познакомить учащихся с растровой графикой, объектами и операциями над ними.
Оборудование урока: программное обеспечение: программный пакет MS Power Point; наглядные пособия: презентация «Растровая графика»; техническое обеспечение: проектор, компьютерный класс.
План урока:
Ход урока:
Растровая графика – это массив элементарных точек (пикселей), из которых составляется изображение. Растровая графика описывает изображения с использованием цветных точек, называемых пикселями, расположенных на сетке.
С помощью растровой графики создаются фотореалистичные изображения с тонкими цветовыми переходами - это портрет, пейзаж, живописный коллаж и т.д.
При редактировании растровой графики вы редактируете пиксели, а не линии. Растровая графика зависит от разрешения, поскольку информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера.
Достоинства растровой графики
Каждый пиксель независим друг от друга
Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты).
Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, и т.д.)
Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными. Основными форматами растровой графики являются такие форматы: JPEG, GIF, PNG, BMP, TIFF, PSD.
Недостатки растровой графики
Объём файла точечной графики однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или летний лес с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет практически одинаковым.
При попытке слегка повернуть на небольшой угол изображение, например, с чёткими тонкими вертикальными линиями, чёткие линии превращаются в чёткие "ступеньки".
Невозможность увеличения изображений для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удаётся. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой (пикселизация).
Основным элементом растровой графики является точка (пиксель). На экране монитора могут размещаться изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и более пикселей.