Применение программных средств мультимедиа на уроках информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1 Теоретические основы организации средств мультимедиа в процессе обучения информатики

1.1 Роль и значение применения программных средств мультимедиа на уроках информатики как средство формирования умственной деятельности школьников

1.2 Особенности применения и виды программных средств мультимедиа на уроках информатики

1.3 Использование мультимедийных технологий в учебном процессе

2 Описание опытно-экспериментальной работы по реализации программных средств мультимедиа в учебном процессе

2.1 Описание формирующего эксперимента по применению программных средств мультимедиа на уроках информатики

2.2 Диагностические мероприятия по определению уровня познавательной активности школьников

2.3 Рекомендации по разработке урока с использованием мультимедийных презентаций направленных на развитие познавательной активности

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

Актуальность. Современные компьютерные технологии предоставляют огромные возможности для развития процесса образования. Ещё К.Д. Ушинский заметил: «Детская природа требует наглядности». Сейчас это уже не схемы, таблицы и картинки, а более близкая детской природе игра, пусть даже и научно-познавательная.

Мультимедиа - компьютерно- ориентированный метод отображения информации, основанный на использовании текстовых, графических и звуковых возможностей компьютера в интерактивном режиме. Этот класс программных продуктов является относительно новым. Он сформировался в связи с изменением среды обработки данных, появлением лазерных дисков высокой плотности записи с хорошими техническими параметрами по доступным ценам, расширением состава периферийного оборудования, подключаемого к персональному компьютеру, развитием сетевой технологии обработки, появлением региональных и глобальных информационных сетей, располагающих мощными информационными ресурсами. Основное назначение программных продуктов мультимедиа -- создание и использование аудио- и видеоинформации для расширения информационного пространства пользователя.

Мультимедиа используются в следующих сферах деятельности:

* Обучение персонала. Интерактивность мультимедиа делает этот процесс более приятным и эффективным. Воздействие обучающей мультимедийной программы направлено на несколько органов чувств, что позволяет лучше усваивать материал.

* Маркетинг. Зрелищные приложения с музыкальным сопровождением всегда привлекают внимание.

* Торговля. Эффективная мультимедийная презентация способна повысить имидж любой компании.

* Сопровождение изделия. Многие фирмы используют анимацию или видео для того, чтобы показать, как выполнять ту или иную операцию в процессе эксплуатации изделия.

В настоящее время программные продукты мультимедиа заняли лидирующее положение на рынке в сфере библиотечного информационного обслуживания, процессе обучения, организации досуга. Базы данных компьютерных изображений произведений искусства, библиотеки звуковых записей будут составлять основу для прикладных обучающих систем, компьютерных игр, библиотечных каталогов и фондов.

Цель дипломной работы: изучить и обосновать проблему применения программных средств мультимедиа на уроках информатики, и ее влияние на усвоение учебного материала.

Объект исследования: целостный педагогический процесс в средней школе.

Предмет исследования: изучение программных средств мультимедиа на уроках информатики, как эффективный метод обучения.

Задачи:

1. Изучить психолого-педагогическую литературу по проблеме исследования.

2. Провести эксперимент по реализации программных средств мультимедиа на уроках информатики.

3. Составить основные рекомендации по разработке мультимедийных презентаций.

Гипотеза: если использовать программные средства мультимедиа на уроках информатики, то метод обучения будет эффективный.

Теоретическая значимость: определение возможностей к применению программных средств мультимедиа как средство умственного развития на уроках информатики в средней школе.

Практическая значимость: заключается в составлении основных рекомендаций по разработке мультимедийных презентаций.

Методологической основой являются труды: Корниловой Т.В., Новикова С.П., Сафроновой Н.В., Бочкина А.И. и др. авторов.

Методы исследования: изучение и анализ литературы, анализ педагогического опыта, наблюдение, эксперимент.

Структура дипломной работы: дипломная работа состоит из двух глав, шести параграфов, заключения, списка использованной литературы, приложения. Дипломная работа иллюстрирована диаграммами, таблицами, гистограммами, схемами.

1. Теоретические основы организации средств мультимедиа в процессе обучения информатики

мультимедиа урок информатика познавательный

1.1 Роль и значение применения программных средств мультимедиа на уроках информатики как средство формирования умственной деятельности школьников

Мультимедиа (multimedia) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию(мультипликацию). Мультимедиа- это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь [10].

Формальный подход к определению средств мультимедиа, используемых в школе, говорит о том, что ими могут являться практически любые средства, способные привнести в обучение и другие виды образовательной деятельности информацию разных видов. В таком случае под понятие средств мультимедиа могут попасть и ставшие традиционными устаревающие аналоговые средства обучения.

Однако чаще всего к средствам мультимедиа относят компьютеры и их соответствующее периферийное оборудование. Вместе с тем в этом разделе настоящего Интернет- издания имеет смысл перечислить основные средства, использование которых в школе позволяет учителям и ученикам иметь дело не только с текстом или картинками, но и с аудио-, видео- или иной прямой информацией.

В разные годы в школьное образование проникали разнообразные средства, появление которых поднимало на качественно новый уровень информационное обеспечение системы общего среднего образования, что всякий раз положительно сказывалось на эффективности подготовки специалистов.

В настоящее время в школах можно встретить:

· средства для записи и воспроизведения звука (электрофоны, магнитофоны, CD-проигрыватели);

· системы и средства телефонной, телеграфной и радиосвязи (телефонные аппараты, факсимильные аппараты, телетайпы, телефонные станции, системы радиосвязи);

· системы и средства телевидения, радиовещания (теле и радиоприемники, учебное телевидение и радио, DVD-проигрыватели);

· оптическая и проекционная кино- и фотоаппаратура (фотоаппараты, кинокамеры, диапроекторы, кинопроекторы, эпидиаскопы);

· полиграфическая, копировальная, множительная и другая техника, предназначенная для документирования и размножения информации (ротапринты, ксероксы, ризографы, системы микрофильмирования);

· компьютерные средства, обеспечивающие возможность электронного представления, обработки и хранения информации (компьютеры, принтеры, сканеры, графопостроители);

· телекоммуникационные системы, обеспечивающие передачу информации по каналам связи (модемы, сети проводных, спутниковых, оптоволоконных, радиорелейных и других видов каналов связи, предназначенных для передачи информации).

Технические средства позволяют привнести в образовательную деятельность возможность оперирования с информацией разных типов таких, как звук, текст, фото и видео изображение. Эти средства, в ряде случаев, оказываются очень сложными в техническом и технологическом отношении и вполне могут рассматриваться как средства мультимедиа.

Компьютер, проникнувший в сферу образования, является универсальным средством обработки информации. Универсальность компьютера состоит в том, что, с одной стороны, он один в состоянии обрабатывать информацию разных типов (мультимедиа информацию), с другой стороны, один и тот же компьютер в состоянии выполнять целый спектр операций с информацией одного типа. Благодаря этому компьютер в совокупности с соответствующим набором периферийных устройств в состоянии обеспечить выполнение всех функций технических мультимедиа-средств обучения.

Вне зависимости от марки, модели, времени создания и области применения все персональные компьютеры, используемые в школьном обучении, имеют общие фундаментальные особенности, в числе которых:

Работа с одним пользователем, когда в каждый момент времени с компьютером работает только один человек. При этом не исключается одновременное выполнение нескольких операций по обработке информации.

Возможность обработки, хранения, представления и передачи информации разных типов, в числе которых текст, числовые данные, графические изображения, звук и другие (мультимедиа-информация).

Единообразное общение с пользователем на языке, близком к естественному.

Совместная работа с различными аппаратными мультимедиа устройствами, существенно расширяющими возможности персонального компьютера по обработке, хранению, представлению и передаче информации разных типов;

Выполнение операций по обработке информации под управлением специально разрабатываемых компьютерных программ, нацеленных как на поддержание работы различных системных функций компьютера, так и на решение прикладных задач, значимых для информатизации деятельности человека.

Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, таких как:

· изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;

· звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;

· видео, сложные видеоэффекты;

· анимации и анимационное имитирование.

Современные компьютерные мультимедиа-средства и мультимедиа технологии тесно связаны с бурно развивающимися компьютерными телекоммуникациями. Практически все информационные ресурсы, опубликованные в компьютерных сетях, являются мультимедиа- ресурсами. И, наоборот, большинство ресурсов и технологий мультимедиа, создаваемых в настоящее время, ориентируются на работу в телекоммуникационных режимах.

Широкое внедрение телекоммуникационных сетей во все сферы жизни человека, в том числе и в общее среднее образование, стало возможным только после появления глобальной компьютерной сети Интернет. В основе работы сети Интернет находятся идеи стандартизации используемых протоколов передачи информации, открытости архитектуры и возможность свободного подключения новых сетей. Все это, в совокупности, привело к распространенности сети Интернет в разных странах мира, к использованию этой телекоммуникационной сети в различных сферах деятельности человека, включая школьное обучение.

Использование телекоммуникационных сетей в школе в сочетании с использованием технологий и ресурсов мультимедиа открывает новые возможности, основными из которых являются:

· расширение доступа к учебно-методической мультимедиа информации;

· формирование у школьников коммуникативных навыков, культуры общения, умения искать мультимедиа информацию;

· организация оперативной консультационной помощи;

· повышение индивидуализации обучения, развитие базы для самостоятельного обучения;

· обеспечение проведения виртуальных учебных занятий (семинаров, лекций) в режиме реального времени;

· организация дистанционного обучения;

· организация совместных исследовательских проектов;

· моделирование научно-исследовательской деятельности;

· доступ к уникальному оборудованию, моделирование сложных или опасных объектов, явлений или процессов и пр.;

· формирование сетевого сообщества учителей;

· формирование сетевого сообщества школьников;

· выработка у обучаемых критического мышления, навыков поиска и отбора достоверной и необходимой мультимедиа информации.

Возможно, под телекоммуникационными мультимедиа-средствами, используемыми в общем среднем образовании, следовало бы понимать любые средства и инструменты, имеющие отношение к передаче мультимедиа информации, используемой в школах. При таком подходе к телекоммуникационным средствам, используемым в сфере образования, помимо компьютеров и программного обеспечения будут относиться телефон, телевизор и многие другие телекоммуникационные устройства. Такое определение имеет полное право на существование.

Но, вместе с тем, универсальные возможности телекоммуникационных сетей делают нецелесообразным дальнейшее проникновение всех отмеченных средств информатизации в общее среднее образование. Они просто теряют актуальность. Телекоммуникационные компьютерные сети полноценно заменяют все остальные телекоммуникационные средства, обладая целым спектром дополнительных возможностей. В связи с этим становится оправданным отнесение к телекоммуникационным средствам, используемым в сфере образования, только компьютерных средств передачи образовательной мультимедиа информации.

Благодаря использованию телекоммуникационных средств в сферу образования проникли общеизвестные телекоммуникационные сервисы, такие как электронная почта, телеконференции, удаленный доступ к информационным ресурсам и другие. Все они также позволяют работать с мультимедиа информацией и являются мощным инструментом, расширяющим сферу использования мультимедиа в обучении школьников. 30 лет назад мультимедиа ограничивалась пишущей машинкой " Консул ", которая не только печатала, но и могла привлечь внимание заснувшего оператора мелодичным треском. Чуть позже компьютеры уменьшились до бытовой аппаратуры, что позволило собирать их в гаражах и комнатах. Нашествие любителей дало новый толчок развития мультимедии (компьютерный гороскоп 1980 года который при помощи динамика и программируемого таймера синтезировал расплывчатые устные угрозы на каждый день да ещё перемещал по экрану звезды(зачатки анимации). Примерно в это время появился и сам термин мультимедиа. Скорее всего, он служил ширмой, отгораживавшей лаборатории от взглядов непосвященных ("А что это у тебя там звинит". "Да это мультимедиа").

Критическая масса технологий накапливается. Появляются бластеры, "сидиромы" и другие плоды эволюции, появляется интернет, WWW, микроэлектроника. Человечество переживает информационную революцию. И вот мы становимся свидетелями того, как общественная потребность в средствах передачи и отображения информации вызывает к жизни новую технологию, за неимением более корректного термина называя ее мультимедиа. В наши дни это понятие может полностью заменить компьютер практически в любом контексте. В английском языке уже приживается новый термин information appliance - "информационное приспособление». Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д.

Появление систем мультимедиа подготовлено как с требованиями практики, так и с развитием теории. Однако, резкий рывок в этом направлении, произошедший в этом направлении за последние несколько лет, обеспечен прежде всего развитием технических и системных средств. Это и прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объем памяти, быстродействие, графические возможности, характеристики внешней памяти, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков -- аналоговых и CD-ROM, а также их массовое внедрение. Важную роль сыграла так же разработка методов быстрого и эффективного сжатия / развертки данных. Современный мультимедиа-ПК в полном “вооружении” напоминает домашний стереофонический Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-телевизором. Он укомплектован активными стереофоническими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков CD-ROM (CD -- Compact Disc, компакт- диск; ROM -- Read only Memory, память только для считывания).

Кроме того, внутри компьютера укрыто новое для ПК устройство -- аудиоадаптер, позволивший перейти к прослушиванию чистых стереофонических звуков через акустические колонки со встроенными усилителями. Мультимедиa- технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Данное определение сформулировано в 1988 году крупнейшей Европейской Комиссией, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий. Идейной предпосылкой возникновения технологии мультимедиа считают концепцию организации памяти "MEMEX", предложенную еще в 1945 году американским ученым Ваннивером Бушем. Она предусматривала поиск информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а не по формальным признакам (по порядку номеров, индексов или по алфавиту и т.п.) Эта идея нашла свое выражение и компьютерную реализацию сначала в виде системы гипертекста (система работы с комбинациями текстовых материалов), а затем и гипермедиа (система, работающая с комбинацией графики, звука, видео и анимации), и наконец, в мультимедиа, соединившей в себе обе эти системы. Однако всплеск интереса в конце 80-х годов к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях (и, в частности, в историко-культурной) связан несомненно с именем выдающегося американского компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса, которому принадлежит идея создания и успешной реализации на практике мультимедийного (коммерческого) продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных с использованием в нем всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы. Именно этот продукт аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

- Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. multi -много,media-среда);

- Наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта (в том числе и выстраиваемых самим пользователем на основе "свободного поиска" в рамках предложенной в содержании продукта информации);

- Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие возможности мультимедиа:

- возможность хранения большого объема самой разной информации на одном носителе (до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука);

- возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим "лупа") при сохранении качества изображения. Это особенно важно для презентации произведений искусства и уникальных исторических документов;

- возможность сравнения изображения и обработки его разнообразными программными средствами с научно- исследовательскими или познавательными целями;

- возможность выделения в сопровождающем изображение текстовом или другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации (технологии гипертекста и гипермедиа);

- возможность осуществления непрерывного музыкального или любого другого аудиосопровождения, соответствующего статичному или динамичному визуальному ряду;

- возможность использования видеофрагментов из фильмов, видеозаписей и т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;

- возможность включения в содержание диска баз данных, методик обработки образов, анимации (к примеру, сопровождение рассказа о композиции картины графической анимационной демонстрацией геометрических построений ее композиции) и т.д.;

- возможность подключения к глобальной сети Internet;

- возможность работы с различными приложениями (текстовыми, графическими и звуковыми редакторами, картографической информацией);

- возможность создания собственных "галерей" (выборок) из представляемой в продукте информации (режим "карман" или "мои пометки");

- возможность "запоминания пройденного пути" и создания "закладок" на заинтересовавшей экранной "странице";

- возможность автоматического просмотра всего содержания продукта ("слайд-шоу") или создания анимированного и озвученного "путеводителя-гида" по продукту ("говорящей и показывающей инструкции пользователя"); включение в состав продукта игровых компонентов с информационными составляющими;

- возможность "свободной" навигации по информации и выхода в основное меню (укрупненное содержание), на полное оглавление или вовсе из программы в любой точке продукта.

В качестве носителей мультимедийных продуктов используются средства, способные хранить огромное количество самой разнообразной информации. Как правило, мультимедийные продукты ориентированы либо на компьютерные носители и средства воспроизведения (CD-ROM), либо на специальные телевизионные приставки (СD-i), либо на телекоммуникационные сети и их системы.

CD-ROM (CD - Read Only Memory) - оптический диск, предназначенный для компьютерных систем. Среди его достоинств - многофункциональность, свойственная компьютеру, среди недостатков - отсутствие возможности пополнения информации - ее "дозаписи" на диск, не всегда удовлетворительное воспроизведение видео и аудио информации.

CD-i (СD - Interactive) - специальный формат компакт-дисков, разработанный фирмой Philips для TV приставок. Среди его достоинств - высокое качество воспроизведения динамичной видеоинформации и звука. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности, неудовлетворительное качество воспроизведения статичной визуальной информации, связанное с качеством TV мониторов.

Video-CD (TV формат компакт-дисков) - замена видеокассет с гораздо более высоким качеством изображения. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности и интерактивности (на которые он при создании и не был рассчитан).

DVD-i (Digital Video Disk Interactive) - формат недалекого будущего, представляющий " интерактивное TV" или кино. В общем -то DVD представляет собой не что иное, как компакт-диск (СD), только более скоростной и много большей ёмкости. Кроме того, применён новый формат секторов, более надёжный код коррекции ошибок, улучшена модуляция каналов. Видеосигнал, хранящийся на DVD-видеодиске получается сжатием студийного видеосигнала CCIR-601по алгоритму MPEG-2 (60 полей в секунду с разрешением 720x480). Если изображение сложное или быстро изменяется, возможны заметные на глаз дефекты сжатия вроде дробления или размытость изображения. Заметность дефектов зависит от правильности сжатия и его величины (скорости потока данных). При скорости 3,5 Мб/с дефекты сжатия иногда бывают заметны. При скорости 6 Мб/с сжатый сигнал почти не отличается от оригинала. Основным недостатком DVD-видео как формата является наличие сложной схемы защиты от копирования и региональной блокировки (диск, купленный в одной части мира, может не воспроизводиться на устройстве DVD, приобретённом в другой части мира.) Другая проблема - не все существующие сегодня на рынке приводы DVD-ROM читают диски с фильмами, записанными для бытовых проигрывателей [3].

Цели применения продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях.

Основными целями применения продуктов, созданных в мультимедиа технологиях (CD-ROM с записанной на них информацией), являются:

Популяризаторская и развлекательная (CD используются в качестве домашних библиотек по искусству или литературе).

Научно-просветительская или образовательная (используются в качестве методических пособий).

Научно-исследовательская - в музеях и архивах и т.д. (используются в качестве одного из наиболее совершенных носителей и "хранилищ" информации).

Популяризаторская цель.

Пожалуй, широчайшее использование мультимедиа продуктов с этой целью не подвергается сомнению, тем более, что популяризаторство стало ныне некоторым эквивалентом рекламы. К сожалению, многие разработчики подчас не понимают, что простое использование широко известного носителя (CD-ROMa) и программного обеспечения еще не обеспечивают действительно мультимедийный характер продукта. Тем не менее, приходится признать, что "разноцветье" представленных работ является отражением существующего общественного сознания в гуманитарных областях.

Научно-просветительская или образовательная цель.

Использование мультимедиа продуктов с этой целью идет по двум направлениям:

Отбор путем чрезвычайно строгого анализа из уже имеющихся рыночных продуктов тех, которые могут быть использованы в рамках соответствующих курсов. Как показывает практика, задача отбора чрезвычайно сложна, поскольку лишь немногие готовые продукты могут соответствовать тематике преподаваемых курсов и тем высоким требованиям к достоверности, репрезентативности и полноте материала, которые, как правило, предъявляются преподавателями. Это связано с тем, что в создании продуктов не принимают участие специалисты-"предметники", обладающие необходимыми знаниями в представляемой области. А те немногие авторы, которые пытаются работать совместно с техническим персоналом над созданием подобных мультимедийных продуктов, плохо знают специфику этого компьютерного жанра и психологию восприятия информации, представленной на экране компьютера.

Разработка мультимедийного продукта преподавателями в соответствии с целями и задачами учебных курсов и дисциплин.

Научно-исследовательские цели.

Здесь явно существует путаница в терминологии. В "чистых" научных разработках действительно активно используется программное обеспечение, применяемое и в продуктах, созданных на основе мультимедиа технологии. Однако сама эта технология вряд ли может удовлетворять условиям и процессу научного поиска, подразумевающему динамичное развитие процесса познания, поскольку она фиксирует одномоментное состояние или достигнутый результат, не давая возможности что-либо изменить в нем. В этом смысле, данные средства могут применяться лишь на этапе публикации итогов исследования, когда вместо привычных "твердых" полиграфических изданий мы получаем мультимедиа продукт. Наиболее очевидная и почти автоматически вспоминаемая область применения мультимедиа продуктов в научно-исследовательской области - это электронные архивы и библиотеки - для документирования коллекций источников и экспонатов, их каталогизации и научного описания, для создания "страховых копий", автоматизации поиска и хранения, для хранения данных о местонахождении источников, для хранения справочной информации, для обеспечения доступа к внемузейным базам данных, для организации работы ученых не с самими документами, а с их электронными копиями и т.д.). Деятельность по разработке и осуществлению этих направлений архивно-музейной научной работы координируется Международным комитетом по документации (CIDOC) при Международном совете музеев, Музейной компьютерной сетью при Комитете по компьютерному обмену музейной информации (CIMI), а также Международной программой Гетти в области истории искусства (AHIP). Кроме этого, названные организации занимаются разработкой единых международных стандартов документирования и каталогизации музейных и архивных ценностей, осуществлением возможностей обмена информационными компонентами исследовательских систем.

MULTIMEDIA (мультимедиа) - модное слово в компьютеpном миpе. Теpмином MULTIMEDIA (что в пеpеводе с английского означает "многосpедность") опpеделяется заветная мечта большинства пользователей компьютеpной техники.Это понятие опpеделяет инфоpмационную технологию на основе пpогpаммно-аппаpатного комплекса, имеющего ядpо в виде компьютеpа с сpедствами подключения к нему аудио- и видеотехники. Мультимедиа-технология позволяет обеспечить пpи pешении задач автоматизации интеллектуальной деятельности объединение возможностей ЭВМ с тpадиционными для нашего воспpиятия сpедствами пpедставления звуковой и видеоинфоpмации, для синтеза тpех стихий (звука, текста и гpафики, живого видео.

Решаемые задачи охватывают все области интеллектуальной деятельности: науку и технику, обpазование, культуpу, бизнес, а также пpименяются в сpеде обслуживания пpи создании электpонных гидов с погpужением в pеальную сpеду, мультитеках. До конца 80-х годов мультимедиа-технология не получала шиpокого pаспpостpанения у нас в стpане из-за отсутствия аппаpатной и пpогpаммной поддеpжки. В начале 90-х годов в нашей стpане появились сpавнительно недоpогие мультимедиа-системы на базе IBM PC и миф мультимедиа-технологий стал pеальностью. Одной из основных сфеp пpименения систем мультимедиа является обpазование в шиpоком смысле слова, включая и такие напpавления как видеоэнциклопедии, интеpактивные путеводители, тpенажеpы, ситуационно-pолевые игpы и дp. Компьютеp, снабженный платой мультимедиа, немедленно становится унивеpсальным обучающим или инфоpмационным инстpументом по пpактически любой отpасли знания и человеческой деятельности - достаточно установить в него диск CD-ROM с соответствующим куpсом (или занести тpебуемые файлы на винчестеp) [7].

Очень большие пеpспективы пеpед мультимедиа в медицине: базы знаний, методики опеpаций, каталоги лекаpств и т.п. В сфеpе бизнеса фиpма по пpодаже недвижимости уже используют технологию мультимедиа для создания каталогов пpодаваемых домов - покупатель может увидеть на экpане дом в pазных pакуpсах, совеpшить интеpактивную видеопpогулку по всем помещениям, ознакомиться с планами и чеpтежами. Технологические сультимедиа пользуется большим вниманием военных: так, Пентагон pеализует пpогpамму пеpенесения на интеpактивные видеодиски всей технической, эксплуатационной и учебной документации по всем системам вооpужений, создания и массового использования тpенажеpов на основе таких дисков. Быстpо возникают фиpмы, специализиpующиеся на пpоизводстве изданий гипеpмедиа-книг, энциклопедий, путеводителей.

Сpеди известных пpодуктов "энциклопедического" плана - изданный во Фpанции обществом Act Informatic "Электpонный словаpь", "Электpонная энциклопедия" Гpолье, Information Finder фиpмы World Book .Всеми свойствыами мультимедиа обладает полная энциклопедия "Птицы Амеpики". Все цветные изобpажения и сопpовождающий текст были взяты из оpигинального пеpвого издания. Пользователь слышит голоса птиц, записанные на диск пpи участии Библиотеки пpиpодных звуков Коpнеллского унивеpситета.

Сpавнительно большой объем компакт диска делает его идеальным носителем для энциклопедических изданий. Пользователь "путешествует" по энциклопедии с помощью клавиатуpы либо с помощью гpафических обpазов, котоpые включают в себя фотогpафии, каpты, экpаны подсказок, электpонные закладки и словаpь состоящий из 150000 статей. Пpимеpом пpименения мультимедиа в искусстве могут служить "музыкальные CD-ROM, котоpые позволяют не только пpослушивать (с высочайшим качеством) пpоизведения того или иного композитоpа, но и пpосматpивать на экpане паpтитуpы, выделять и пpослушивать отдельные темы или инстpументы, знакомиться с pецензиями. Пpосматpивать текстовые фото- и видеоматеpиалы, относящиеся к жизни и твоpчеству композитоpа, составу и pасположению оpкестpа и хоpа, истоpии к устpойству каждого инстpумента оpкестpа и т.п. Выпущены, в частности, CD-ROM, посвященные 9-й симфонии Бетховена, "Волшебной флейте" Моцаpта, "Весне священной" Стpавинского. Дpугой пpимеp - это занесение на интеpактивные видеодиски фондов художественных музеев; эти pаботы уже ведутся и в России. Помимо "инфоpмационных" пpименений должны пpоявиться и "кpеативные", позволяющие создавать новые пpоизведения искусства. Уже сейчас станция мультимедиа становится незаменимым автоpским инстpументом в кино и видеоискусстве. Автоp фильма за экpаном такой настольной системы собиpает, "оpанжиpует", создает пpоизведения из заpанее подготовленных - наpисованных, отснятых, записанных и т.п. - фpагментов. Он имеет пpактически мгновенный доступ к каждому кадpу отснятого матеpиала, возможность диалогового "электpонного" монтажа с точностью до кадpа. Ему подвластны всевозможные видеоэффекты, наложения и пpеобpазования изобpажений, манипуляции со звуком, "сбоpка" звукового сопpовождения из звуков от pазличных внешних аудиоисточников, из банка звуков, из пpогpамм звуковых эффектов. Далее, пpименение обpаботанных или сгенеpиpованных компьютеpом изобpажений может пpивести к появлению новой изобpазительной техники в живописи или кино.

Весьма пеpспективными выглядят pаботы по внедpению элементов искусственного интеллекта в системе мультимедиа. Они обладают способностью "чувствовать" сpеду общения, адаптиpоваться к ней и оптимизиpовать пpоцесс общения с пользователем; они подстpаиваются под читателей, анализиpуют кpуг их интеpесов, помнят вопpосы, вызывающие затpуднения, и могут сами пpедложить дополнительную или pазъясняющую инфоpмацию. Системы, понимающие естественный язык, pаспознаватели pечи еще более pасшиpяют диапазон взаимодействия с компьютеpом.

Еще одна быстpо pазвивающаяся, совеpшенно уже фантастическая для нас область пpименения компьютеpов, в котоpой важную pоль игpает технология мультимедиа - это системы виpтуальной, или альтеpнативной pеальности, а также близкие к ним системы "телепpисутствия". С помощью специального обоpудования - система с двумя миниатюpными стеpеодисплеями, квадpанаушниками, специальных сенсоpных пеpчаток и даже костюма вы можете "войти" в сгенеpиpованный или смоделиpованный компьютеpом миp (а не заглянуть в него чеpез плоское окошко дисплея), повеpнув голову, посмотpеть налево или напpаво, пpойти дальше, пpотянув pуку впеpед - и увидеть ее в этом виpтуальном миpе; можно даже взять какой либо виpтуальный пpедмет (почувствовав пpи этом его тяжесть) и пеpеставить в дpугое место; можно таким обpазом стpоить, создавать этот миp изнутpи [3].

1.2 Особенности применения и виды программных средств мультимедиа на уроках информатики

Мультимедиа (multimedia, M-media; от лат. multum -- много и media, medium -- средоточие, средства) -- компьютерная технология, обеспечивающие возможность создания, хранения и воспроизведения разнородной информации, включая текст, звук и графику (в том числе движущееся изображение и анимацию). Характеристикой мультимедийных систем является качество воспроизведения всех составляющих данных, а также возможность их взаимосвязанного или взаимодополняющего использования. Например, сочетание видеоряда с текстом и звуковым сопровождением; звуковых фрагментов музыкального произведения с текстовыми данными об исполняющих его музыкантах и инструментах. Составными частями минимального комплекта системы мультимедиа помимо ПК являются дисководы CD-ROM или DVD, звуковая карта и стереофоническая система. Технология мультимедиа нашла применение в разработке Web-страниц и Web-приложений.

Комплекс аппаратных и программных средств мультимедиа позволяет пользователю работать в интерактивном режиме с разнородными данными (графикой, текстом, звуком, видео), организованными в виде единой информационной среды. Мультимедиа находит различное применение, включая образование, медицину, производство, науку, искусство и развлечения. В образовании, мультимедиа используется в учебных курсах, базирующихся на информационных технологиях (медиаобразование).

В производстве, особенно в машиностроении, мультимедиа используется на стадии проектирования (автоматизированное проектирование). В медицине мультимедиа применяется в процессе обучения хирургов (виртуальная хирургия). В науке мультимедиа используется для моделирования различных процессов. В искусстве примерами мультимедиа являются специальные эффекты в кино, компьютерная мультипликация, трехмерная графика. В области развлечений примером мультимедиа являются компьютерные игры. Эти мультимедийные приложения позволяют пользователям участвовать в их работе. Такую форму мультимедиа называют диалоговой мультимедиа. Различные компоненты мультимедиа могут объединяться в общий комплекс, называемый виртуальным миром. Эта методика используется в некоторых играх, а также тренажерах полета для обучения пилотов. Разновидности мультимедиа:

Гипермедиа (hypermedia, H-media) -- расширение понятия гипертекст на мультимедийные (в том числе аудио, трехмерные графические, анимационные) виды организации структур записей данных.

Интерактивная мультимедиа (interactive (multi)media) -- мультимедийная система, обеспечивающая возможность произвольного управления видеоизображением и звуком в режиме диалога.

Live video (реальное/живое видео) -- характеристика системы мультимедиа с точки зрения ее способности работать в реальном времени. Примерами могут служить разработки IBM: Linkway Live и StoryBoard Live. Стандарты MPC -- группа стандартов на мультимедийные ПК, разработанных Рабочей группой по мультимедийным ПК (Multimedia PC Working Group), которая является подразделением Ассоциации издателей ПО (Software Publishers Associations). Ранее Рабочая группа называлась Советом по маркетингу мультимедийных ПК (Multimedia PC Marketing Council). Этот Совет принял стандарты MPC-1 и MPC-2, устанавливающие для разработчиков программного обеспечения состав аппаратных средств, относящихся к технологии мультимедиа, и требования по их сертификации. В июне 1995 года вступил в силу стандарт MPC-3, который определил требования к конфигурации мультимедийных ПК (в частности, для минимального варианта комплектования): Pentium 75 МГц или его эквивалент, ОЗУ -- 8 Мбайт, дисковод CD-ROM с учетверенной скоростью, 16-разрядная цифровая аудиосистема, таблично-волновой синтезатор, поддержка MPEG. Определены также требования к их функциональным характеристикам (в частности, необходимость воспроизведения полноэкранного видео), а также стандартный тестовый пакет ПО для испытаний аппаратуры при ее лицензировании.

Основные технические средства и решения в области мультимедиа: Мультимедиа-процессор (multimedia processor) -- процессор, поддерживающий режимы мультимедиа. К этому классу процессоров относятся, в частности, разработки, выполняемые по программе MMX. Предполагается, что мультимедийные процессоры могут повысить качество воспроизведения динамичной графики и видео при существенном сокращении схемных элементов ПЭВМ, в том числе микросхем и плат расширения. Мультимедийный ПК (MPC, Multimedia Personal Computer) -- компьютер, соответствующий требованиям стандартов MPC; торговая марка сертификата соответствия требованиям стандартов MPC. По лицензии MPC Marketing Council торговая марка Multimedia Personal Computer может ставиться на изделия трех видов: ПЭВМ, устройства для их расширения и пакеты прикладных программ.

Домашний медиасервер (мультимедийный центр, медиа-центр; home media server, media center) -- мультимедийный ПК с возможностями воспроизведения и записи цифровых изображений, музыки и видео, включая и телевизионные программы, а также широкополосным доступом к Интернет-ресурсам, каналам обычного и спутникового телевидения высокой четкости, передачам FM- радиостанций.

AMCA (Apple Media Control Architecture) -- архитектура систем управления носителями информации мультимедийных ПК фирмы Apple; стандарт для систем мультимедиа, создаваемых на базе ПК Macintosh. Multimedia control panel (панель управления мультимедиа) -- панель, отображаемая на экране ЭВМ и предназначенная для управления средствами мультимедиа (в том числе музыкальными инструментами и другими периферийными устройствами), а также для навигации в мультимедийных приложениях.

Multimedia applications (мультимедийные приложения) -- вспомогательные средства, обеспечивающие реализацию технологии мультимедиа. MMX (MultiMedia eXtension, расширение мультимедиа) -- технология для домашних ПК на базе процессора Pentium, опубликована в марте 1996 года фирмой Intel, которая предполагает интегрирование средств поддержки режимов мультимедиа в архитектуру процессоров Intel. VSA (Virtual System Architecture, архитектура виртуальной системы) -- мультимедийное средство, разработанная фирмой Cyrix для мультимедийных ПК, представляет собой программно-аппаратный комплекс, который реализует свои основные функции (центральный процессор, графический контроллер, схемы управления шиной PCI математический сопроцессор, кэш-память, подсистемы обработки видео и звука, графические акселераторы) с использованием микропрограммных средств в одном модуле (MediaGX) без привлечения дополнительных микросхем.

Термины мультимедиа: Инфотейнмент (Infotainment, INFOrmation and enterTAINMENT; информирование развлечением) -- прикладное ПО, представляющее данные в развлекательной форме; наибольшее развитие получило в мультимедийных системах на CD-ROM. Аналоговый звук (analog sound) -- звук, который мы слышим, имеет аналоговую (непрерывную) форму акустических колебаний. Цифровая запись при воспроизведении преобразуется в аналоговую форму. В прошлом большинство устройств записи звуков были аналоговыми.

Цифровая звукозапись (digital audio) -- запись, представляющая звуки в виде последовательности нулей и единиц. При воспроизведении цифро-аналоговый преобразователь воссоздает исходную форму звуковых волн. Цифровая звукозапись используется на музыкальных компакт-дисках и в ПК. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП; DAC, Digital-to-Analogue Converter) -- электронное устройство, преобразующее сигнал из цифровой формы (двоичного кода) в аналоговый, то есть непрерывный с соответственно изменяющейся величиной напряжения и/или частоты. ЦАП используется при выводе данных из ЭВМ и необходимости их последующего воспроизведения аналоговыми (не цифровыми) внешними устройствами, например акустическими приставками. Цифровой преобразователь (аналого-цифровой преобразователь, АЦП; digitizer, analog-to-digital converter) -- электронное устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровую форму; используется при вводе данных в ЭВМ (в том числе результатов звукозаписи и видеоизображений).

RAMDAC -- входящий в состав видеокарты цифро-аналоговый преобразователь, который служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемого на монитор. Поскольку мониторы используют аналоговый видеосигнал (за исключением плоскопанельных мониторов), возможный диапазон цветности изображения определяется параметрами RAMDAC, который состоит из трех цифро-аналоговых преобразователей (DAC), по одному на каждый цветовой канал (красный, синий, зеленый -- RGB) и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции.

AV (Audio/Video) -- обозначение входа/выхода (звук/видеосигнал) низкочастотного видеосигнала и его звукового сопровождения.

AVI-файл (Audio-Visual Interleave) -- файл, записанный в формате, в котором аудио- и видеоданные последовательно чередуются, что позволяет хранить на компакт-диске (CD-ROM) записи движущихся изображений со звуковым сопровождением.

Broadcast quality -- по отношению к системам мультимедиа: высокое качество изображения и его звукового сопровождения, сопоставимые с качеством телевизионного изображения и студийной звукозаписи.

Как правило, большинство педагогов и учеников, так или иначе знакомых с компьютерной техникой, к числу аппаратных мультимедиа-средств безошибочно относит акустические системы (колонки), звуковую карту (плату) компьютера, микрофон, специальную компьютерную видеокамеру и, возможно, джойстик. Все эти приборы, действительно, являются распространенными компонентами мультимедиа аппаратуры, достаточно просты в использовании, имеют достаточно понятное предназначение и не требуют какого-либо детального описания в настоящем Интернет-издании. Гораздо больший интерес могут представлять специализированные мультимедиа-средства, основное предназначение которых - повышение эффективности обучения. К числу таких современных средств, в первую очередь, необходимо отнести интерактивные мультимедиа доски [8].

Программно-аппаратный комплект "Интерактивная доска" - это современное мультимедиа-средство, которое, обладая всеми качествами традиционной школьной доски, имеет более широкие возможности графического комментирования экранных изображений; позволяет контролировать и производить мониторинг работы всех учеников класса одновременно; естественным образом (за счет увеличения потока предъявляемой информации) увеличить учебную нагрузку учащегося в классе; обеспечить эргономичность обучения; создавать новые мотивационные предпосылки к обучению; вести обучение, построенное на диалоге; обучать по интенсивным методикам с использованием кейс-методов.

Интерактивная доска позволяет проецировать изображение с экрана монитора на проекционную доску, а также управлять компьютером с помощью специальных фломастеров, находясь постоянно около доски, как это было бы с помощью клавиатуры или манипулятора "мышь".

Используемое программное обеспечение для интерактивной доски (SMART Board Software) включает следующие инструменты:

· записную книжку (SMART Notebook);

· средство видеозаписи (SMART Recorder);

· видеоплеер (SMART Video Player);

· дополнительные (маркерные) инструменты (Floating Tools);

· виртуальную клавиатуру (SMART Keyboard).

Все эти инструменты могут быть использованы как отдельно, так и в совокупности в зависимости от решаемых учебных задач.

Записная книжка представляет из себя графический редактор, позволяющий создавать документы собственного формата и включать в себя текст, графические объекты, как созданные в других Windows программах, так и с помощью соответствующих инструментов.

Средство видеозаписи позволяет записать в видеофайл (формат AVI) все манипуляции, производимые в данный момент на доске, а затем воспроизвести его с помощью видеоплеера (SMART Player) или любого другого подобного программного средства. Например, используя записную книжку, можно нарисовать график какой-либо функции или сделать чертеж, а затем продемонстрировать повторно процесс создания рисунка, запустив видеофайл.

Дополнительные (маркерные) инструменты используются для создания разного рода пометок на всей площади экрана монитора независимо от используемого текущего приложения. Все пометки, делаемые преподавателем, например, в презентации Power Point, мо гут быть сохранены.

Виртуальная клавиатура используется для управления компьютером, когда учитель находится непосредственно около доски, т.е. дублирует стандартную клавиатуру компьютера.

Важной характеристикой интерактивной доски является ее "безразмерность", т.е. фиксируемая информация может располагаться на площади неограниченного размера, при этом всё, что записывается на этой доске, может храниться бесконечно долго. Вся информация, отображаемая на доске, может использоваться в течение всего урока. Учитель или ученик может в любой момент возвращаться к предыдущей информации. Кроме этого вся информация текущего урока может использоваться на последующих занятий, при этом для их проведения не требуется дополнительной подготовки.

В отличие от традиционной доски интерактивная доска имеет больше инструментов для графического комментирования экранных изображений, что позволяет увеличить качество изображения предъявляемой информации для акцентирования внимания учеников, а именно: большее количество цветов для пера, различные формы и толщина пера, а также возможность задавать различные цвета фона доски. Интерактивная доска позволяет экономить время на уроке при создании различного рода чертежей, схем, диаграмм, графиков, так как имеет большое количество инструментов для построения геометрических фигур.

Еще одной особенностью интерактивной доски является возможность сохранения фиксируемой на ней информации в формате видеофильма. Например, можно зафиксировать решение задачи таким образом, чтобы впоследствии просматривать не статичный конечный результат, а сам процесс решения задачи от начала до конца, причем с любой скоростью.

Интерактивная доска может быть использована как эффективное средство создания учебно-дидактических материалов: примеры решения задач, схемы, чертежи, графики и т.д., причем как статические, так и динамические. Все эти материалы могут быть созданы непосредственно на уроке, и в дальнейшем могут быть использованы при объяснении нового материала, при повторении, а также в качестве тренажеров при индивидуальной работе.

Можно условно выделить четыре свойства интерактивной доски, которые и определяют все возможные приемы ее использования:

· неограниченная площадь;

· расширенный набор инструментов для фиксации информации и графического комментирования экранных изображений;

· возможность сохранения фиксируемой информации в электронном виде и ее дальнейшее неограниченное тиражирование;

· возможность сохранения информации в динамической форме (в видеофайле).

Проиллюстрируем эти приемы на примере урока в средней школе в форме беседы или лекции. Учитель, проводя урок, фиксирует на доске ключевые моменты своего рассказа так, как если бы он это делал на обычной доске. Это может быть пример решения задачи, краткое определение какого-либо понятия, чертеж, график и т.п. При этом он переходит на новый экран (будем называть его слайдом) в случае, если места на доске не хватает. Каждый слайд может быть оформлен как логически законченный модуль. В течение урока можно мгновенно возвращаться к предыдущим слайдам, делая дополнительные пометки или какие-либо изменения. Количество слайдов неограниченно.

Когда учитель пишет на доске, он может выбирать практически любой цвет пера, а также выбирать толщину пера, т.е. каждый слайд по усмотрению учителя для большей наглядности может быть оформлен разными цветами и в разном стиле. В своем рассказе учитель может использовать статичные графические изображения, приготовленные заранее или взятые с предыдущих уроков, при этом он может делать различные пометки, которые сохраняются на используемом изображении. Эти пометки могут быть выполнены пером или маркером, свойства которых (цвет, толщина, форма, прозрачность) можно настраивать. Если учитель использует в своей лекции видеофрагмент, то и здесь у него имеется возможность аннотирования видеоизображения теми же инструментами, причем в двух режимах, не останавливая видеоряд или в режиме паузы. Возможность сохранения фиксируемой информации в электронном виде позволяет учителю использовать ее на следующем уроке при повторении или в дальнейшем на уроках обобщения знаний. Таким образом, учитель непосредственно на уроке готовит учебно-методический материал для последующих занятий.

Сохраненная информация может быть передана ученикам в электронном или бумажном виде для самостоятельной работы на уроке или дома. Информация, сохраненная в форме видеоролика, может использоваться на уроке как тренажер на этапе закрепления знаний. Такой способ сохранения учебного материала можно применять для создания демонстраций примеров решения задач или выполнения заданий (закончить чертеж, достроить фигуру или график и т.п.) [4].