Процесс обучения учащихся информатике в общеобразовательной школе в условиях инновационной образовательной среды

Разработка и обоснование системы обучения учащихся объектно-ориентированному программированию и технологии визуального проектирования в профильном курсе информатики на примере электронного образовательного ресурса "Delphi 7. Учимся на примерах".

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 02.05.2012
Размер файла 5,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

· конструктора тестов.

Система BCA -это интернет-система дистанционного обучения для университетов и колледжей США, интегрирующая обучение, тестирование и систему управления курсами и опирающаяся на материалы пособий, издаваемых крупнейшей американской группой издателей учебной литературы Thomson Learning.

Большинство заданий в системе ВСА это алгоритмические задачи, в условиях которых все числовые значения генерируются случайным образом из некоего заданного определенным алгоритмом множества. При этом правильность их решения проверяется компьютером.

Система WebCT (Web Course Tools) (создана университетом Британской Колумбии и компанией WebCT, Канада) представляет собой развитую систему создания, публикации и управления учебными комплексами в Интернете и позиционируется как система поддержки функционирования виртуальных учебных заведений.

В связи с этим в WebCT в значительной степени развиты средства общения между всеми категориями пользователей и административные функции. К первым относятся внутренняя электронная почта и форум, встроенные в систему и легко управляемые администрацией и преподавателями, ко вторым -- расписания событий (занятий) и индивидуальные планы обучаемых.

Приложения общего назначения

Приложения общего назначения используются для создания отдельных видов КСО, в первую очередь средств представления информации.

Microsoft Office

Текстовый редактор Microsoft Word (самая известная и наиболее используемая многофункциональная программа обработки текстов в мире) предназначен для создания, корректировки, обработки через Интернет и выдачи (на печать или экран) текстовых документов.

Представление What You See Is What You Get (WYSIWYG) позволяет просмотреть на экране готовый документ, не осуществляя пробной печати. Благодаря специальному механизму связывания и встраивания объектов OLE (Object Linking and Embedding) в текст могут быть импортированы различные элементы (рисунки, иллюстрации, графики, фотографии и др.), подготовленные другими программами.

Microsoft PowerPoint -- это инструмент подготовки и проведения презентаций в виде слайд-шоу, позволяющий четко структурировать, хорошо иллюстрировать и профессионально представлять идеи и достижения. Став частью интегрированного пакета Microsoft Office, этот модуль получил сегодня очень широкое распространение.

Специальный «мастер автосодержания» (AutoContent Wizard) помогает качественно и быстро подготовить профессионально оформленные презентации. Он задает несколько вопросов о том, как долго планируется выступление, о чем будет идти речь (жанр, характер выступления и т.п.), каким должно быть оформление и др.

В результате при помощи корректировки автором создается «скелет» презентации, который необходимо наполнить содержанием, то есть конкретным текстом.

Мастер автосодержания включает до 30 шаблонов, помогающих подготовить самые различные презентации (в том числе презентации в режиме онлайн), например, презентацию своего университета для дня открытых дверей или маркетингового исследования, плана, отчета и т.п. Инструментальные средства «Хронометр» (Slide Meter) и «Записная книжка» (Meeting Minder) позволяют осуществлять контроль времени, записывать замечания и фиксировать последовательность событий во время просмотра презентаций аудиторией. А команда «Конференция» (Presentation Conference) обеспечивает проведение сетевых презентационных конференций.

Искатель слайдов (Slide finder) применяется для эффективной работы со слайдами разных презентаций, что позволяет использовать слайды нескольких презентаций для составления новой. Такой инструмент делает возможной эффективную групповую работу по подготовке одной общей презентации. Slide finder имеет встроенную функцию предварительного просмотра, что способствует отбору слайдов для будущей презентации и быстрому их сведению воедино для новой демонстрации без обращения к операциям «копировать - вставить».

В данном пакете также представлена библиотека шаблонов, включающая в себя заранее установленные анимационные эффекты для отдельных частей слайдов. В Microsoft PowerPoint реализованы новые эффекты анимации, обогащающие презентации неожиданными и впечатляющими вариантами воспроизведения отдельных элементов каждого слайда. Текст может появляться «наплывом» издалека в виде быстро приближающегося к смотрящему объекта. Предусмотрен и механизм фоновой проверки орфографии.

Microsoft Access -- это единственная программа из состава Microsoft Office, на базе которой может быть создан полнофункциональный электронный учебник.

Программа позволяет реализовать интерактивные функции и ведение базы данных результатов обучения. Использование средств программирования, настроенных на работу с базами данных, дает возможность организовывать взаимодействие отдельных частей компьютерной программы, вести протокол работы обучаемого, запоминать текущее состояние и производить повторный запуск программы с того места, на котором было прервано ее выполнение. Еще одно преимущество такого подхода -- возможность сравнительно просто организовать эффективную защиту разработанных программных модулей. В системах такого рода, формирующих единый проект, защита встраивается внутрь программы, а не во внешнее приложение, которое проще отследить.

Программа Microsoft Access интегрирована с другими средствами Office. В качестве языка программирования можно использовать Visual Basic, встроенный язык Office, создавая некоторые макросы.

Однако мультимедийные возможности представления информации в Access ограниченны. При этом нельзя реализовать сколько-нибудь сложные сценарии, механизм организации гиперсвязей ориентирован на разработку прежде всего баз данных, проекты получаются громоздкими, требуют наличия на ЭВМ пользователя соответствующей версии Access.

Приложение Microsoft FrontPage предназначено для разработки web-сайтов и позволяет управлять ими, создавать и редактировать web-страницу, открывать и работать с уже существующими web-страницами.

В Microsoft FrontPage использованы элементы мультимедиа-технологий, с помощью которых можно вставить в web-страницу и отредактировать фотографии, рисунки, звуковые и музыкальные фрагменты, видеоклипы.

Результаты анализа офисных приложений Microsoft Word, PowerPoint, а также FrontPage показывают, что они могут использоваться для создания как современных (раздаточный печатный материал, компьютерный слайд, опорный конспект, структурно-логическая схема, граф, лист основного содержания), так и перспективных (электронный опорный конспект, электронный лист основного содержания, компьютеризированный учебник, мультимедийная версия учебника) средств обучения. Дидактические свойства указанных программных средств, используемые для создания комплектов носителей учебной информации, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные свойства приложений общего назначения

Показатель

Word

Power Point

Front Page

Dreamweaver

Отображение учебной информации. Встроенный редактор

Текстовый редактор:

импорт текстовых фрагментов

анимационные эффекты вывода текста

+

-

+

-

+

+

+

-

Графический редактор:

растровый

векторный

импорт внешних объектов графики

-

+

+

-

+

+

-

+

+

-

-

+

Видеоэффекты вывода графики:

цифровое видео

импорт звука

управление местом и процессом проигрывания

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+/-

Анимация:

наличие встроенных инструментов разработки анимации

+

+

+

-

анимация по сценарию

слайд-фильм

импорт внешних объектов анимации

формирование гипертекстовых структур

-

-

+

+

+

+

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

Средства синхронизации разнородных элементов (текста, графики, звука и других)

-

+

-

-

Интеграция с Интернетом

+

+

+

+

Интерфейс разработчиков

Панели инструментов

+

+

+

+

Система меню

+

+

+

+

Диалоговые окна

+

+

+

+

Визуальное редактирование

+

+

+

+

Редактирование методом Drag and Drop

+

+

+

+

Справочная система

+

+

+

+

Контекстная справка

+

+

+

-/+

Создание шаблонов и работа с ними

+

+

+

+

Средства автоматизации процесса создания учебного курса

+

+

+

+

Мастера создания сложных элементов

+

+

+

+

Печать слайдов и структуры

+

+

+

+

Дополнительные возможности

Встроенный язык программирования

VBA

VBA

VBA

Java Script

Из всех описанных выше программ можно обратиться к таким приложениям Microsoft Office, как Graph, Organization Chart, Excel, Access, которые позволяют прямо в окне Вашей программы создать тщательно оформленные видеоматериалы, наиболее доступно представить числовую и текстовую информацию, изобразить в деталях структуру некоторой организации или проекта, провести сравнительный анализ используемых идей.

Офисное приложение Microsoft Word может применяться преимущественно на лекционных и рабочих этапах обучения для создания текстовой части компьютеризированного учебника. Программы PowerPoint и FrontPage могут использоваться для создания мультимедийной его части на всех этапах обучения, в том числе и на заключительных этапах.

Macromedia Dreamweaver MX

Macromedia Dreamweaver MX -- профессиональный HTML-редактор для разработки web-приложений. Пакет предлагает широкий спектр мощных средств для визуального редактирования, а также для непосредственной работы с кодом. С помощью Macromedia Dreamweaver MX можно создать динамические интерактивные web-приложения, взаимодействующие с базами данных, с использованием языков программирования ASP, ASP.NET, ColdFusion Markup Language (CFML), JSP, PHP.

Несмотря на то, что пакет Dreamweaver MX не является специализированной средой для создания обучающих программ, он может быть успешно использован для разработки несложных курсов. Процесс разработки заметно ускоряется и упрощается при применении дополнительного модуля CourseBuilder for Dreamweaver MX, бесплатно поставляемого Macromedia. Гибкие, настраиваемые, снабженные заготовками кода шаблоны позволяют создать контрольные задания и элементы навигации, инструменты администрирования и управления учебными занятиями, а также организовать обработку результатов экзаменов в системах управления обучением.

В своих разработках компания Macromedia твердо придерживается таких отраслевых стандартов на средства обучения, как IMS, ADL и AICC, которые описывают взаимодействие различных систем, а также методы определения метаданных и контроля успеваемости.

Рассмотрим основные понятия среды и связи между ними.

Web-приложение (Web Application) -- это web-сайт, имеющий страницы, содержимое которых формируется динамически в момент их запроса пользователем и зависит от предыдущих действий пользователя.

Сервер приложения (Application Server) -- это программное обеспечение, исполняющее команды (скрипты), содержащиеся на страницах web-приложения. При этом сами команды со страницы удаляются, а страница дополняется новым содержанием, например информацией, извлеченной из базы данных. Готовая страница возвращается на web-сервер, который и отправляет ее пользователю.

База данных (Database) -- совокупность данных, хранящаяся в виде таблиц. Ряды таблиц в этом случае называются записями, а столбцы -- полями. Драйвер базы данных (Database Driver) -- программа, с помощью которой web-приложение считывает или изменяет данные, хранящиеся в базе. Средства обучения, разработанные с помощью Macromedia Dreamweaver MX, целесообразно использовать на лекционных этапах обучения. При этом можно в полной мере применять развитые возможности интеграции с приложениями, обеспечивающими демонстрацию видео, звука, графики, анимации.

1.3 Теоретические основания проектирования методики обучения ООП в условиях инновационной педагогической системы

С появлением в школьном учебном плане основ информатики, постепенным оборудованием школ компьютерами и прикладными программными средствами появляется необходимость в отборе содержания образования по информатике.

Проектирование содержания образования по информатике является одной из сложнейших задач методики. Это обусловлено тем, что информатика выделена в самостоятельную учебную дисциплину сравнительно недавно, и содержание образования по информатике окончательно не сформировалось, а методика обучения информатике находится в поисках фундаментальной основы.

Проблема конструирования содержания образования по информатике в числе других педагогических проблем стоит на одном из первых мест.

В настоящее время в школах существуют профильные классы, где изучается расширенный по содержанию курс информатики.

Важной задачей классов с углубленным изучением информатики (профиль - «Информатика») является подготовка специалистов в области информатики.

В соответствии с законом «Об образовании» современная школа имеет право на создание собственных учебных планов в соответствии с образовательными потребностями школьников. Современное состояние информатики характеризуется повсеместным переходом к новой объектно-ориентированной парадигме программирования.

Проблема содержания образования в ряду других педагогических проблем всегда стояла на первом месте. И это понятно: человечеству на всех этапах своего развития приходилось решать, чему учить подрастающее поколение. Актуальность эта проблема сохраняет и в наши дни.

Основными направлениями являются: методологические проблемы содержания образования, сущность социально-исторического опыта, который входит в содержание образования, определение критериев для отбора и структуры содержания образования.

Важным является вопрос о том, какие компоненты необходимо включить в содержание образования, в какой последовательности их расположить.

Содержание общего среднего образования необходимо рассматривать в единстве следующих аспектов: социальной сущности, педагогической принадлежности содержания образования и системно-деятельностного способа его рассмотрения.

Социальная сущность содержания образования определяется тем, что именно оно, вместе с процессом обучения, служит главным средством передачи социального опыта подрастающим поколениям.

Содержание образования - категория педагогическая, поскольку оно не копирует социальный заказ, а переводит его на язык педагогики. Разрабатывая содержание образования, педагог-ученый тем самым раскрывает и конкретизирует социальный заказ средствами своей науки, а учитель, реализуя в практической деятельности это содержание, тем самым выполняет социальный заказ.

Любой сложный объект не может рассматриваться иначе как с позиций системного подхода. Содержание передается учителями и усваивается учащимися в рамках деятельности обучения. Формирование содержания происходит не случайно, а осуществляется в деятельности дидактов, методистов и других специалистов в области педагогики.

Исходя из учета социальной сущности и педагогической принадлежности, содержание образования можно определить как педагогическую модель социального заказа, обращенного к школе.

Обзор реальной картины формирования содержания образования позволяет в рамках системного представления о нем выделить несколько уровней формирования такого содержания.

1. Уровень общего теоретического представления. На этом уровне содержание фиксируется в виде обобщенного системного представления о составе (элементах), структуре (связях между элементами) и общественных функциях передаваемого подрастающим поколениям социального опыта в его педагогической интерпретации.

2. Уровень учебного предмета. Здесь развернуто представление об определенных частях содержания образования, несущих специфические функции в общем образовании. Спецификой этих функций определяются особые для каждого учебного предмета, но соотносимые с общим представлением состав и структура содержания.

3. Уровень учебного материала. На этом уровне даны конкретные, подлежащие усвоению учащимися, фиксированные в учебниках, учебных пособиях, сборниках задач элементы состава содержания (знания, умения, навыки), входящие в курс обучения определенному учебному предмету.

Эти три уровня в единстве составляют вместе содержание общего среднего образования как педагогическую модель социального заказа.

Содержание образования определяется как объект дидактического анализа следующим образом: многоуровневая педагогическая модель социального заказа, представляющая в предмете дидактики содержательную сторону обучения.

Рассмотрим содержание образования, исходя из характеристик системы, а именно по составу, функциям и структуре.

Состав содержания образования является педагогической интерпретацией поставленных обществом целей. Рассматривая это содержание как педагогическую модель социального заказа, мы тем самым предполагаем необходимость перевода философской категории как формы предъявления социального заказа в педагогическую категорию состава содержания образования, где частные педагогические цели выступают на каждом уровне как элементы состава содержания.

Функции состава содержания образования на каждом уровне приобретают специфические характеристики. Общее теоретическое представление, основанное на требованиях общества к образованию, выполняет по отношению к последующим уровням функции основы и источника формирования содержания образования. Функции учебного предмета определяются спецификой тех задач, которые поставлены для него в процессе реализации общих целей образования. Функции учебного материала связаны с дидактическими задачами, обращенными к формированию личности, для выполнения которых предназначены те или иные элементы учебных материалов, включаемых в обучение конкретному предмету.

Структура содержания образования определяется в первую очередь функциями его элементов. Она отражает связь между элементами состава содержания образования на каждом уровне его формирования. Главные принципы формирования содержания общего среднего образования излагает в своих работах доктор педагогических наук В.В.Краевский излагает.

Первым и самым важным принципом он выделяет принцип соответствия содержания общего среднего образования во всех его элементах и на всех уровнях его конструирования потребностям развития общества.

Важнейший принцип построения содержания образования - принцип учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Суть этой позиции можно кратко сформулировать так: содержание образования не может реально существовать вне процесса обучения.

Следующий принцип - принцип структурного единства содержания образования на разных уровнях его формирования при движении от общих к более частным и в конечном счете -- к конкретным формам его реализации в процессе обучения.

Одним из основополагающих принципов содержания образования в школе является принцип научности.

В настоящее время на основе исследований представилась возможность сформулировать требования, составляющие содержание принципа научности в виде связанных положений.

Поэтому, содержание образования должно:

1. соответствовать уровню современной науки;

2. включать содержание, необходимое для создания у учащихся представления частных и общенаучных методах познания;

3. показывать учащимся важнейшие закономерности процесса познания.

Также, можно выделить следующие основные участки деятельности по целенаправленному формированию содержания:

1. Создание представления об уровнях и источниках формирования содержания.

2. Создание представления о функциях учебного предмета, о способах отражения состава содержания образования в данном предмете в соответствии с его функциями.

3. Деятельность по разработке дидактических оснований формирования содержания образования на уровнях общего теоретического представления, учебного предмета и учебного материала.

4. Деятельность по конкретному наполнению содержания образования.

Смысл создания представления об уровнях и источниках формирования содержания общего среднего образования заключается в упорядочении всей работы по построению и совершенствованию содержания, во введении ее в единое русло на основе применения системного подхода, в создании научно обоснованных ориентиров для разработки такого содержания, которое в максимальной степени соответствовало бы требованиям общества и реальным возможностям учащихся.

Выводы по первой главе

Подводя итог всему вышеизложенному можно сделать вывод, что интерактивные электронные образовательные ресурсы является исключительно полезной и плодотворной образовательной технологией. Данные средства обучения, как новые информационные технологии, являются перспективным и высокоэффективным инструментарием, позволяющим предоставить преподавателю массивы информации в большем объеме, чем традиционные источники информации; наглядно в интегрированном виде включать не только текст, графики, схемы, но и звук, анимацию, видео, интерактивные вставки; отбирать виды информации и в той последовательности, которая соответствует логике познания и уровню восприятия конкретного контингента обучающихся. Таким образом, большую роль в совершенствовании естественнонаучного образования играет использование интерактивных электронных образовательных ресурсов.

Глава 2. Методические системы обучения ООП в условиях инновационной образовательной среды

2.1 Программа интерактивного курса «Delphi 7. Учимся на примерах»

Методические рекомендации по оборудованию и использованию кабинета информатики при изучении курса «Delphi 7. Учимся на примерах»

Данный интерактивный электронный образовательный ресурс будет работать в браузерах Internet Explorer не ниже шестой версии. В комплекте с интерактивным курсом предлагается платформа «1С. Образование 4. Школа», который необходимо установить для просмотра курса «Delphi 7. Учимся на примерах».

Компьютерный учебный класс должен включать в себя 10-12 рабочих станций (компьютеры учеников), один сервер (компьютер преподавателя), струйный или лазерный принтер, модем, сетевое оборудование для организации компьютерной сети. Программное обеспечение класса должно включать свободно распространяемую версию объектно-ориентированной среды программирования Delphi, flash-player не ниже девятой версии.

Рабочее место преподавателя должно быть оборудовано системным блоком, монитором, клавиатурой, мышью, принтером, сетевым концентратором, модемом, источником бесперебойного питания.

Рабочие места учащихся, должны быть оснащены персональными компьютерами со всеми необходимыми периферийными устройствами. К столам подводится электропитание и кабель локальной сети. Столы оборудуются в соответствии с требованиями безопасности и крепятся к полу.

Для проведения занятия по информатике классы обычно делятся на две подгруппы. В свою очередь при проведении практических занятий в кабинете информатики рекомендуется организовывать индивидуальную, групповую и коллективную работу.

Теоретические занятия по курсу «Delphi 7. Учимся на примерах» представляют собой набор интерактивных уроков, которые учащиеся могут выполнять самостоятельно за ПК, либо наблюдая ход их выполнения на интерактивной доске под руководством учителя. В ходе работы предусмотрено групповое обсуждение. Индивидуальная форма предусматривает демонстрацию урока на каждом рабочем месте, прослушивание осуществляется через наушники.

Каждая практическая работа представляет собой разработку проекта. Для выполнения работы учащиеся получают методические материалы, содержащие описание работы (проекта) - постановку задачи, пояснения, рекомендуемый план разработки программы, задания для самостоятельного контроля знаний, полученных в ходе выполнения работы. Продолжительность одной практической работы составляет 1 урок, во время которых учитель оказывает индивидуальную помощь, разъясняя принципиальные моменты работы.

Преимущество практических работ заключается в том, что учащиеся самостоятельно работают на компьютере, выполняя определенные задания. Они учатся выявлять главное и конспектировать необходимые сведения, что помогает заложить фундамент для дальнейшей самостоятельной работы. Скорость выполнения работы зависит от индивидуальных качеств учащегося и его уровня подготовленности.

Тематическое планирование учебного времени

Предлагаемый тематический план учебных занятий ориентирован на преподавание курса информатики в 10-11 классах в основной и полной средней школе как профильной, так и универсальной. Общий объем 16 учебных часов.

Таблица 2. Тематическое планирование

Раздел

Тема

Всего часов

Теория

Практика

Использование ППС

ЗУН

Вводимые понятия

1

Основы объектно-ориентированного программирования

1

1

-

Урок 1(Delphi 7. Учимся на примерах)

устойчивое представление об основных понятиях ООП, знание основных принципов ООП

Объект, класс, методы, события, принципы ООП (наследование, инкапсуляция, полиморфизм)

2

Общие сведения об интегрированной среде разработки приложений Borland Delphi 7

2

1

1

Урок 2, лаб.раб «Разработка первого проекта» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Умение грамотно формулировать задачи в терминах языка Delphi.

Интерфейс Delphi (Палитра компонентов, инспектор объектов, проектировщик формы, окно редактора кода, окно структуры проекта). Основные элементы программы (ключевые слова, операторы, директивы компилятору)

3

Иерархия компонентов в Delphi

2

1

1

Урок 3, лаб.раб. «Введение в визуальное программирование» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Знание общих свойств и событий визуальных компонентов. Знание основных визуальных и невизуальных компонентов.

Компонент, визуальные и невизуальные компоненты.

4

Структуры данных в Delphi

2

1

1

Урок 4, лаб.раб. «Перевод температуры из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Знание типов данных в Delphi. Умение объявлять переменные, массивы и константы. Знание конструкции If...then… else. Умение организовывать циклы в Delphi.

Целочисленные типы данных, вещественные типы данных, строковые типы данных в Delphi. Процедура и функция. Формула Герона.

5

Структура кода программы в Delphi 7.

2

1

1

Урок 5, лаб.раб. «Структура кода модуля». (Delphi 7. Учимся на примерах)

Умение правильно интерпретировать получаемые результаты в ходе тестирования и отладки программных продуктов.

Навыки работы со встроенной справкой Delphi.

Модуль кода Unit, Interface, implementation

6

Графические средства в Delphi 7.

2

1

1

Урок 6, лаб.раб. «Графическое оформление программ» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Знание графических объектов Delphi. Умение настраивать окружение интегрированной среды в соответствии с решаемой задачей

Классы TCanvas, Tbrush, Tpen, Tfont; методы movto, lineto, polyline, ellipse,arc, rectangle, polygon

7

Программы с многооконным интерфейсом. Диалоги

2

1

1

Урок 7, лаб.раб. «Создание приложения Блокнот» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Умение использовать диалоги и окна сообщений, умение работать с видео- и аудиофайлами в delphi.

Компонент MediaPlayer.

8

Работа с файлами в Delphi

2

1

1

Урок 8, лаб.раб. «Обработка файлов» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Знание методов обработки файлов, трех типов файлов в Delphi. умение самостоятельно вести разработку программных продуктов различного назначения среднего уровня сложности

Типизированные файлы, текстовый тип файлов, нетипизированные файлы

9

Итоговое тестирование

1

Раздел «Итоговое тестирование» (Delphi 7. Учимся на примерах)

Предложенное тематическое планирование служит ориентиром преподавателю при составлении своего рабочего варианта плана уроков. Существует возможность различной разбивки материала. Учитывается самостоятельная работа учащихся по определенным темам.

Содержание методической системы обучения по данному курсу

Разработанный нами интерактивный комплекс посвящен очередной версии среды визуальной разработки приложений - Delphi 7. Мы стремились показать основные возможности системы Delphi как объектно-ориентированного языка программирования, научить работать с ней, создавать приложения для решения наиболее общих задач. В состав методической системы вошли:

· интерактивный комплекс;

· методическое пособие для учителя;

· лабораторный практикум;

· рабочая тетрадь для учащихся;

· сетевая тестовая оболочка.

Методическое пособие содержит основные аспекты изучения данной темы, рекомендации по использованию интерактивного курса, готовые конспекты уроков (см. Приложение 1.).

В качестве средства контроля и закрепления знаний предлагается комплекс лабораторных практикумов. Это задания на исследование интерактивных моделей или составление собственных программ. Они позволяют оценить знания учащихся на конструктивном уровне. Для выполнения таких заданий ученик должен не только воспроизводить, но и понимать материал. Практикумы, включенные в состав курсов представляют собой пошаговые указания по выполнению практических работ в среде Delphi (см. Приложение 3).

Рабочая тетрадь представляет собой набор заданий по двум основным тематикам курса:

1. введение в ООП;

2. основные сведения языка Borland Delphi.

Рабочую тетрадь рекомендуется использовать на уроке для выполнения дополнительных практических заданий, а также как вариант домашнего задания (см. Приложение 2).

Сетевая тестовая оболочка состоит из двух частей:

· клиент;

· сервер.

Серверная часть устанавливается на компьютер учителя, а клиентская - на компьютеры учащихся. Для передачи или приема данных сначала следует запустить приложение-сервер и перевести его в режим ожидания соединения с клиентом. Далее следует запустить приложение-клиент и указать IP-адрес сервера и номер порта клиента (см. Приложение 3).

2.2 ИЭОР как средство обучения ООП

Интерактивные электронные образовательные ресурсы (ИЭОР) в условиях информатизации образования

Возможности информационных и телекоммуникационных технологий резко возросли и расширились с появлением глобальной сети Интернет и ее проникновением во все сферы деятельности человека, к числу которых относится и сфера образования. Использование электронных средств обучения, относимых к ним электронных образовательных ресурсов (ЭОР) начинает заметно влиять на современное российское образование и культуру, создает условия для развития инновационных методов обучения. Быстрыми темпами происходит внедрение электронных средств в учебный процесс в общеобразовательной школе. В настоящее время невозможно назвать дисциплину, в обучении которой, так или иначе, не применялись бы электронные издания или ресурсы.

В то же время внедрение информационных и телекоммуникационных технологий в обучение большинству дисциплин порождает комплекс проблем, связанных с разработкой соответствующего программного обеспечения и содержательного наполнения электронных ресурсов, используемых в сфере образования.

Практика показывает, что современный учитель, активно используя информационные и телекоммуникационные технологии в своей профессиональной деятельности, как правило, не остается в стороне от разработки отдельных электронных средств обучения.

В то же время анализ качества образовательных электронных ресурсов, созданных профессиональными коллективами и отдельными педагогами, показывает, что вопросы отбора и корректного представления в них содержательного материала остаются непроработанными. Требуют совершенствования подходы к разработке структуры, интерфейса и визуального представления электронных учебных материалов, поскольку соответствующие характеристики, составляя сущность информационной архитектуры средств обучения, играют важную роль в повышении эффективности подготовки школьников.

К сожалению, информационная архитектура электронных средств обучения зачастую выстраивается хаотично, не подчиняясь четко разработанной системе, что приводит к "запутыванию" учащегося, выработке у него неадекватной логической структуры изучаемой предметной области.

Поэтому большое значение имеют технологии создания тех средств информатизации, цель разработки и использования которых - непосредственное повышение эффективности учебного процесса.

Наиболее эффективной на сегодняшний день мы считаем разработку интерактивных электронных образовательных ресурсов (ИЭОР) и их внедрение в процесс обучения.

Определение понятия интерактивного электронного образовательного ресурса традиционно производится опосредовано через более общее понятие интерактивного электронного издания.

Интерактивное электронное издание (ИЭИ) представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации с применением интерактивных технологий. В одном интерактивном электронном издании могут быть выделены информационные источники, инструменты создания и обработки информации, управляющие структуры. Интерактивное электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе, а также опубликовано в электронной компьютерной сети.

В этом случае интерактивным электронным образовательным ресурсом является электронное издание, содержащее систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивающее творческое и активное овладение учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. Интерактивный электронный образовательный ресурс должен отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения. ИЭОР не может быть редуцирован к бумажному варианту без потери дидактических свойств.

Благодаря специфике своего определения, ИЭОР существенно повышают качество визуальной и аудиоинформации, она становится ярче, красочнее, динамичнее. Огромными возможностями обладают в этом плане современные технологии мультимедиа. Если традиционная наглядность обучения подразумевала конкретность изучаемого объекта, то при использовании компьютерных технологий становится возможной динамическая интерпретация существенных свойств не только реальных объектов, но и научных закономерностей, теорий, понятий.

Введение в курс «Delphi 7. Учимся на примерах»

В настоящее время в информатике программирование постепенно отступает на второй план. Обычный Паскаль и Бейсик мало привлекают школьников. Поэтому, будущее - за визуальным объектно-ориентированным программированием.

Основная цель курса - повысить интерес школьников к программированию.

Познавательные цели обучения определяются тем фактом, что при изучении этого курса учащиеся знакомятся со многими интересными алгоритмами, используемыми для решения практически важных задач.

Воспитательные цели состоят в формировании умения учащихся ставить задачу и доводить ее до степени завершения.

Курс ориентирован на школьников, владеющих основами работы на компьютере, знакомых с основами алгоритмизации. Знание конструкций языка программирования Паскаль желательно, но не обязательно.

Первые уроки по Delphi можно проводить без изучения Паскаля, используя изменение свойств объектов и события от мыши. Легкость создания проекта повышает интерес школьников к программированию.

А тем, кто уже занимался программированием на Pascal, будет не сложно освоить систему объектно-ориентированного программирования Delphi. Затруднения могут возникнуть при изучении среды программирования и при переходе от процедурного стиля программирования к объектно-ориентированному, основанному на использовании свойств и методов компонентов.

Создавая собственные проекты на Delphi учащиеся работают в различных, практически важных программных средах и получают прочные навыки работы в них. Одновременно они гораздо лучше осваивают идеи “оконного” интерфейса и операционных систем, построенных на его основе.

Курс рассчитан на 19 часов, которые можно проводить в 10 и 11 классах при параллельном изучении Turbo Pascal или в 11 классе после его изучения. Рекомендуется учащимся, решившим в будущем стать программистами или профессионально решать технические и математические задачи на современном уровне.

Используя полученные знания и умения, учащиеся, могут создавать собственные программные продукты: игры, тесты, обучающие программы и др.

Основными задачами данного курса являются:

· Формирование представления о визуальной среде программирования как о многоцелевом и универсальном инструменте познания окружающего мира;

· Пропедевтика навыков объектно-ориентированного и визуального программирования;

· Практическое освоение инструментария современной объектно-визуальной среды;

· Свободное ориентирование в среде Delphi при создании программ;

· Моделирование широкого спектра обучающих задач школьного курса при проектировании приложений.

После изучения данного курса учащиеся должны знать:

· Возможности инструментальных средств среды Delphi;

· Основные отличия объектного программирования от традиционного;

· Основные приемы написания программ-приложений;

· Требования к написанию и оформлению программ-приложений.

После изучения данного курса учащиеся должны уметь:

· Грамотно формулировать задачи в терминах языка Delphi;

· Самостоятельно вести разработку программных продуктов различного назначения среднего уровня сложности;

· Настраивать окружение интегрированной среды в соответствии с решаемой задачей;

· Правильно интерпретировать получаемые результаты в ходе тестирования и отладки программных продуктов;

· Грамотно составлять техническую документацию к разрабатываемым программным продуктам.

Структура интерактивного курса

После появления стартового меню необходимо выбрать одну из гиперссылок (Курсы, Аннотация, Системные требования) для перехода к требуемому компоненту образовательного комплекса.

Структура комплекса отображена на схеме.

Рисунок 2. Структура курса "Delphi 7. Учимся на примерах"

Раздел «Интерактивный курс» включает перечень уроков, практикум лабораторных занятий и тестовые задания. Теперь несколько слов о содержании уроков.

УРОК 1. Прежде всего, нам бы хотелось обратить внимание учащихся на мощную парадигму программирования, открывающую множество возможностей и в конечном счете облегчающую работу программиста, то есть демонстрацию объектно-ориентированного подхода к программированию в Delphi. Данный урок представляет собой теоретический материал, включающий основные понятия объектно-ориентированного программирования, такие как объект, класс, переменные состояния, методы, события, а также три основных принципа ООП: наследование, инкапсуляция, полиморфизм. Изложение ведется доступным для понимания языком, с наличием жизненных ситуаций ярко демонстрирующих необходимость использования ООП.

УРОК 2. Этот урок посвящен знакомству с интегрированной средой разработки Delphi. В нем наглядно рассмотрен интерфейс Delphi (Палитра компонентов, инспектор объектов, проектировщик формы, окно редактора кода, окно структуры проекта), а также основные элементы программы (ключевые слова, операторы, директивы компилятору).

УРОК 3. Этот урок мы выделили для знакомства с иерархией компонентов, которые не только придают профессиональный внешний вид приложению, но и значительно облегчают программирование. Они выполняют множество задач, которые, не будь их, легли бы на плечи программиста. В данном уроке детально рассмотрены общие свойства и события визуальных компонентов, создающих интерфейс программы. Происходит знакомство с основными визуальными и невизуальными компонентами.

УРОК 4. Учащийся знакомится со структурами данных в Delphi. Получают знания по типам данных в Delphi и использовании конструкции If...then… else. Учатся объявлять переменные, массивы и константы, а также организовывать циклы в Delphi.

УРОК 5. Этот урок посвящен изучению структуры кода программы в Delphi. Здесь происходит наглядная демонстрация разделов в которых описываются глобальные переменные, константы, типы и функции. Учащиеся знакомятся с событием создания формы (OnСreate). Получают основные навыки работы со встроенной справкой Delphi.

УРОК 6. Этот урок посвящен графическим компонентам и методам их обработки. Достаточно основательно вводятся понятия свойств, методов и событий, включенных в объектную модель Delphi. Кроме того, происходит знакомство с компонентами Timer и Image, которые позволяют создавать красивые и элегантные программы.

УРОК 7. Этот урок посвящен созданию программ с многооконным интерфейсом. Здесь демонстрируется создание проигрывателя файлов мультимедиа, снабженного системой визуализации. Многооконность реализована посредством стандартных диалогов.

УРОК 8. В этом уроке обращается внимание на работу с файлами в Delphi. Учащиеся знакомятся с методами обработки файлов. Получают сведения о трех типах файлов в Delphi

В завершение темы учащиеся должны выполнить контрольную работу - тест, состоящий уже из полутора десятка вопросов (со случайной выборкой вопросов) по пройденному материалу.

В разделе «Библиотека» представлены книги (в pdf формате) по данной теме с детальным анализом каждой из них.

Кроме входящего в состав учебных курсов теоретического материала уроков, в составе образовательного комплекса предусмотрен также раздел справочных материалов «Глоссарий».

Раздел «Задачи» необходим для демонстрации различных готовых проектов выполненных в среде разработчика Delphi.

2.3 Программное оформление интерактивного курса

Данный интерактивный курс представлен в виде html страниц с применением Java Script и Flash-технологий.

Для оформления меню была использована flash-технология и ActionScript приложение. С помощью программы Macromedia Flash MX была организована визуальна составляющая приложения, включающая в себя анимацию, звуковые эффекты и различные эффекты переходов. Для этого был подобран ряд графических однотипных изображений и составлена грамотная, на мой взгляд, их комбинация. С помощью программы Macromedia Dream Viewer были созданы интерактивные области, которые представляют собой ссылки на необходимые страницы. Для облегчения редактирования при помощи ActionScript была создана связь данного меню с внешним текстовым файлом.

Создание уроков

Каждый урок представляет собой линейную последовательность кадров, сопровождаемый текстовым и голосовым объяснением. При этом по желанию учащегося на экране отображается развернутый конспект.

Рисунок 3. Окно интерактивного урока

Для создания обучающего видео мы использовали программу TechSmith Camtasia Studio 5.0.2., которая состоит из аудиоредактора (Camtasia Audio Editor), программы для обработки видео (Camtasia Studio), утилиты для захвата экрана (Camtasia Recorder).

Рисунок 4. Окно загрузки программы Camtasia Studio

Захват изображения

Для обеспечения высокой степени наглядности осуществлялась съемка с экрана монитора с помощью инструмента Camtasia Recorder.

Рисунок 5. Главное окно утилиты Camtasia Recorder

Для выбора площади захвата после нажатия на кнопку Select area to record, выделялся необходимая область экрана с помощью курсора мыши.

Рисунок 6. Процесс захвата изображения

Съемка начиналась после нажатия на кнопку Record в появившемся окне «Camtasia Recorder Selection Area».

Рисунок 7. Окно Camtasia Recorder Selection Area.

При этом вокруг выделенной области возникала зеленая граница.

Рисунок 8. Процесс съемки видео с экрана монитора

Остановка записи осуществлялась нажатием на кнопку Stop или горячую клавишу F10.

После этого запись сохранялась на жестком диске. Для внесения изменений в файл сразу же после завершения записи появлялось окно с предложением отредактировать файл в редакторе Camtasia Studio.

Рисунок 9. Окно с предложением отредактировать файл в редакторе Camtasia Studio

Добавлять файлы в окно редактора можно вручную, указывая к ним путь на жестком диске.

Обработка видео

Записать видео продолжительностью более 10 минут за один раз не просто. Поэтому каждый интерактивный урок был разделен на небольшие фрагменты, а затем средствами видеоредактора Camtasia Studio они объединялись в единое целое.

Редактирование видеоряда осуществлялось в главном окне программы, которое, по сути, является видеоредактором. Все аудио и видеофрагменты урока добавлялись на рабочий стол программы (см. рис. 10, пункт 3), с помощью инструмента Import Media Files.

Рисунок 10. Главное окно программы Camtasia Studio

Для просмотра монтируемого видеосюжета использовался проигрыватель (см. рис. 10, пункт 4). В нижней части этого окна расположена временная шкала (Timeline), на которую с помощью курсора мыши помещались видео и аудио файлы с рабочего стола в прядке их проигрывания в итоговом ролике (см. рис. 10, пункт 6).

Ненужные кадры вырезались с помощью инструмента Cut Selection, который расположен на панели инструментов временной шкалы (см. рис. 10, пункт 5).

Главным преимуществом видеоредактора Camtasia Studio перед другими программами для обработки видео мы считаем наличие тех инструментов, которые чаще всего нужны именно для создания обучающего видео. Например, в этой программе есть такие специфические средства, как выноски (Callouts), которые находятся на панели управления (Task List). Для их создания использовался пункт Add Callouts, в котором осуществлялся выбор типа и цвета комментария, форматировался шрифт, писался соответствующий текст, происходило размещение комментария в соответствующем месте экрана.

Рисунок 11. Процесс добавления выносок в отснятый сюжет

Размещение в ролике и продолжительность показа выноски редактировалось на треке Callouts временной шкалы.

Рисунок 12. Демонстрация выносок на временной шкале

Для создания плавных переходов между импортированным материалом (пункт Transitions, расположенный на панели управления) мышкой перетаскивался выбранный вариант перехода на требуемую стрелку между фрагментами ролика.

Рисунок 13. Процесс создания переходов между импортированным материалом

Обработка аудио

Звук записывался отдельно с помощью программы Sound Forge 7.0.

Рисунок 14. Окно загрузки программы Sound Forge

Для этого устанавливался требуемый уровень записи с микрофона, затем при нажатии на кнопку Record, начиналась запись, наговаривался текст, и по окончании нажималась кнопка Stop.

Рисунок 15. Окно записи в Sound Forge

Записанный файл отображался на звуковой дорожке.

Рисунок 16. Отображение файла на звуковой дорожке

После записи, файл сохранялся. Для имитации мультипликационного голоса аудио файл обрабатывался в программе Native Instruments Guitar Rig.

Рисунок 17. Окно загрузки программы Guitar Rig

Для этого на вкладке инструментов Other, выбирался эффект Pitch Pedal и с помощью курсора мыши дважды перетаскивался на рабочий стол.

Рисунок 18. Процесс добавления эффекта Pitch Pedal на рабочий стол

После открытия сохраненного аудио файла () параллельно осуществлялись воспроизведение в программе Native Instruments Guitar Rig и запись в программе Sound Forge.

После того как было записано все необходимое звуковое сопровождение, его добавили на рабочий стол программы Camtasia Studio, после чего переместили его перетаскиванием с помощью мыши на временную диаграмму в прядке проигрывания в итоговом ролике.

Рисунок 19. Демонстрация аудио файлов на временной шкале

По окончании редактирования на панели управления выбирался пункт Produce video as, затем указывался формат результирующего видео файла, размер, место расположения на диске.

Импорт интерактивного электронного образовательного ресурса «Delphi 7. Учимся на примерах» в среду «1С: Образование 4. Школа»

Рисунок 20. Главное окно ИЭОР

В составе раздела Мои ресурсы реализована встроенная возможность импорта медиаобъектов из внешних файлов. Для этого служит набор встроенных инструментальных модулей (редакторов), вызов которых производится щелчком на гиперссылке «Создать ЦОР» (внизу левой панели).

После выбора указанной гиперссылки на экран выдается окно (рис.21).

Рисунок 21. Окно выбора ресурсов

В нем можно выбрать следующие типы создаваемого ресурса:

· ресурс - создание (импорт из внешнего файла) простых ресурсов - иллюстраций, анимаций, видеофрагментов, документов Microsoft Office;

· страница - создание (в том числе с использованием импортированных объектов) иллюстрированных текстовых материалов в форме web-страниц;

· подборка - формирование подборок из импортированных и созданных объектов и страниц, а также создание тестовых вопросов и формирование тестов.

Работа с редактором осуществляется при помощи имеющейся кнопочной панели над «деревом» структуры ресурса в левой панели редактора.

Создание вложенной папки в структуре ресурса для более удобного хранения в нем объектов

Добавление (импорт) объекта из внешнего файла

Вырезание, копирование, вставка файлов и папок

Переименование загруженного объекта.

Редактирование загруженного объекта во внешнем редакторе

Удаление ранее загруженного объекта из структуры ресурса

Пометка выбранного медиаобъекта (если их несколько) в качестве основного («стартового»)

Для импорта объекта из внешнего файла в создаваемый ресурс необходимо щелкнуть мышью на кнопке и выбрать файл объекта в появившемся стандартном окне открытия файлов (рис. 22).

Рисунок 22. Окно редактора

Хотя в данной версии редактора разрешается импортировать в один и тот же ресурс несколько объектов, демонстрироваться при последующем просмотре этого ресурса в программе будет только один - основной («стартовый»). «Стартовым» по умолчанию является медиаобъект, загруженный самым первым.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.