Использование мультимедийной и интерактивной техники при обучении информатике учащихся основной школы

Характерный срок службы ламп составляет 1000 - 2000 часов. За 200 часов яркость падает на 5%, за 1000 - на 20%. Стоимость таких ламп от $300 до $600. В наиболее мощных проекторах используются ксеноновые дуговые лампы, имеющие ресурс более 1000 часов и дающие наиболее естественный цвет. Лампы UHP производят голубоватый поток света, похожий на излучаемый лампами дневного света. Они обладают компактными размерами, и потребляют мало энергии. UHP лампы, как и обычные лампочки, перегорают мгновенно, по истечению срока службы, без потери яркости со временем. Метало-галогенные лампы производят красноватый свет, похожий на свет обыкновенных лампочек, размеры их больше чем у ламп UHP, и они потребляют больше энергии. Выгорание метало-галогенных ламп происходит постепенно. Со временем производимый ими свет тускнеет, до тех пор, пока лампа окончательно не перегорает.

Важным достоинством ламп UHP является возможность их самостоятельной замены (т.е. без обращения в сервисный центр), поскольку они конструктивно защищены от неосторожного нанесения жировых пятен, смертельно опасных для проекционных ламп всех типов.

Разрешение проектора - это способность отображать мелкие детали изображения. Матрица проектора состоит из дискретных элементов, каждый из которых отвечает за отображения одной точки на экране. Обычно разрешение включает в себя две составляющие, первая - количество точек (минимальных элементов) по горизонтали, вторая - по вертикали. Точки (элементы) изображения часто называют пикселями. Чем выше разрешение проектора, тем более детальное изображение он может проецировать.

В настоящее время максимально возможное разрешение достигает значения 1800х1440 точек.

Многие проекторы позволяют подавать на свой вход сигнал с разрешением, не совпадающим с физическим, для чего применяются различные алгоритмы сжатия или расширения. При этом неизбежны искажения. Оптимальным считается настройка компьютера на разрешение, совпадающее с физическим разрешением ЖК-матрицы или DMD-кристалла проектора.

Вертикальная частота кадровой разверстки (vertical frequency) - это количество кадров, во время которых луч формирует изображение от верхней строки до нижней. Чем выше вертикальная частота, тем ниже уровень мерцания картинки.

Горизонтальная частота строчной разверстки (horizontal frequency) - это количество горизонтальных линий отображаемого изображения, сканируемых за одну секунду. Чем выше горизонтальная частота, тем более высокое разрешение можно проецировать.

Компрессия - способность проектора проецировать изображение с разрешением, отличным от его реального разрешения. При компрессии в большую сторону, например в 1024x786 при реальном разрешении проектора 800x600, происходит выбрасывание из изображения некоторых "строк" и "столбцов", и последующее сглаживание получившегося изображения, с помощью специальных алгоритмов. После компрессии изображение деформируется (степень деформации зависит от разницы между реальным и компрессируемым разрешениями).

При компрессии в меньшую сторону, происходит удваивание некоторых "столбцов" и "строк" изображения с дальнейшей обработкой получившегося изображения.

Угол просмотра - это максимальный угол, с которого отчётливо распознаётся проецируемое изображение, в случае, когда зритель смотрит на экран сбоку. Угол просмотра может быть как вертикальным, так и горизонтальным.

Уровень контрастности - это соотношение между самым ярким и самым тёмным участками проецируемого изображения. Чем выше уровень контрастности, тем чётче картинка. Проекторы с высоким уровнем контрастности способны передавать мельчайшие детали изображения, например, практически незаметную шероховатость поверхностей.

В DLP проекторах на уровень контрастности влияет угол отклонения микрозеркал DMD чипа. Чем больше угол отклонения, тем выше контрастность проектора.

В LCD проекторах на уровень контрастности влияет аппаратура (способность пропускать свет) жидкокристаллической матрицы проектора.

Как устанавливать проекторы.

Если в комнате, к которой вы собираетесь устанавливать проектор достаточно места, то установка проектора на режим работы в обратной проекции - лучший вариант. Однако, при обратной проекции требуются большие затраты на установку проектора и специальные экраны для этого типа проекции, поэтому, лучше использовать обратную проекцию в небольших местах, где планируется долгосрочная установка проектора.

Фронтальная проекция не требует трудоёмкой установки и является лучшим вариантом для проведения "быстрых" совещаний, презентаций.

Обратная проекция - это проекция изображения на просветный экран, при которой зритель и проекционное оборудование расположены по разные стороны экрана. При такой установке проектора достигается более высокое качество проецируемого изображения, так как освещение в помещении практически не влияет на качество демонстрации. Докладчик может находиться непосредственно перед экраном, не заслоняя собой проекцию.

Соотношение сторон изображения - это отношение между размерами горизонтальной и вертикальной сторон проецируемого изображения. Обычное телевизионное вещание происходит с соотношением сторон равным 4:3. Соотношение сторон телевизионного вещания в цифровом формате HDTV - 16:9. Соотношение 16:9 называют широкоформатным.

Прогрессивная и чересстрочная развертки - это методы формирования изображения на экране телевизоров и других аналоговых средств отображения информации. За одну секунду на экране телевизора "пробегает" 30 кадров (в США и Японии, в Европе этот показатель составляет 25 кадров в секунду), метод формирования каждого и которых определяет прогрессивная или чересстрочная развёртки. В обычных телевизорах используется чересстрочная развёртка. Это означает, что каждый из 30 кадров в секунду прорисовывается за два прохода, сначала прорисовываются чётные линии изображения, затем нечётные. Для передачи чересстрочного сигнала, требуется меньший диапазон частот, так как каждый закодированный кадр виртуально разбит на две части, однако качество такого изображения хуже, чем при прогрессивной развёртке.

При формировании изображения в прогрессивной развёртке, кадр прорисовывается полностью за один проход, что требует большего диапазона частот передаваемого изображения, и формирует более качественное изображение.

Проекторы, компьютерные мониторы и большинство современных DVD плееров обычно работают с прогрессивной развёрткой.

Цветовая температура - это температура цвета излучаемого физическими и небесными телами в видимом цветовом спектре. Красный цвет имеет низкую цветовую температуру, синий цвет имеет высокую цветовую температуру. Если проецируемое проектором изображение красноватое, это означает то, что проектор имеет низкую цветовую температуру. Если изображение синеватое, то проектор имеет высокую цветовую температуру. В некоторых проекторах можно менять цветовую температуру проецируемой картинки.

Цветовая градация - это количество "шагов" между самым ярким и самым тёмным уровнем проецируемого изображения. Уровень градации оказывает очень сильное влияние на реалистичность передаваемой картинки, другими словами, чем больше "ступеней" градации цветности, тем больше диапазон передаваемых цветов. Градация изображения качественно влияет на изображение только при высоких уровнях контрастности.

Типы искажений.

Оптическая ось видеопроектора в реальных условиях всегда оказывается не перпендикулярной плоскости экрана, что приводит к появлению так называемых трапецеидальных (Keystone) искажений проекции. В частности, часто верхняя часть кадра изображается на экране шире, чем нижняя, может быть и обратная ситуация. Для борьбы с этими проблемами в видеопроекторах используют либо конструктивную, либо оперативную коррекцию искажений проекции.

В первом случае оптическая часть аппаратов конструируется таким образом, что ось проекции изначально отклонена от горизонтальной плоскости (проведенной через основание проектора). В паспортах или инструкциях для пользователя обычно указывается отношение восходящей относительно объектива части изображения к нисходящей (Keystone U/D ratio) или приводятся соответствующие графические иллюстрации. Поскольку при потолочном креплении такие проекторы нужно переворачивать основанием вверх, они оснащаются функцией инверсии изображения по вертикали.

Во втором случае в документации указывается диапазон углов проекции, в пределах которого трапецеидальные искажения могут быть откорректированы пользователем. Наиболее удобной является функция смещения изображения по вертикали, позволяющая оператору сдвигать изображение на экране вверх или вниз, не изменяя положения корпуса проектора.

Вентиляционный шум.

Независимо от типа применяемых проекционных ламп КПД видеопроектора чрезвычайно низок. Можно считать, что почти вся потребляемая проектором от сети энергия превращается в тепло, которое необходимо отвести, чтобы не перегревались компоненты оптических систем, и не нарушалась их юстировка.

Видеопроекторы оснащаются активными приточно-вытяжными (с двумя фенами) системами вентиляции. К сожалению, прогоняемый ими воздух всегда создает акустический шум в корпусных вентиляционных просечках, который особенно заметен при работе в малых помещениях, да и в больших может испортить впечатление от презентации в целом. Сейчас этот показатель стал нормироваться, и у хороших проекторов вентиляционный шум не превышает 45 дБ, что примерно соответствует акустическому фону от компьютера в общественной библиотеке или тихому разговору. Если же данных по вентиляционному фону нет, то, выбирая проектор, следует обратить внимание и на общую потребляемую мощность: чем она больше, тем большим при прочих равных условиях будет вентиляционный шум. С этой точки зрения видеопроекторы с лампами UHP имеют явное преимущество.

Помимо мультимедийных проекторов существуют и другие аппараты для выведения изображения на экран, например интерактивные доски.

Интерактивные доски.

Интерактивная доска (ИД) -- это устройство, позволяющее лектору или докладчику объединить два различных инструмента: экран для отображения информации и обычную маркерную доску. Для работы с интерактивной доской не требуется специальных навыков или знаний. Перед началом работы интерактивная доска подключается к компьютеру и проектору. На интерактивную доску проецируется изображение от любого источника: компьютерного или видео сигнала, с которым Вы теперь можете работать прямо на поверхности доски. Манипулирование компьютерной мышью осуществляются касанием поверхности, и позволяет докладчику иметь полный доступ к управлению компьютером.

Перед началом работы ИД подключается к компьютеру и проектору. На нее, как на экран проецируется изображение от любого источника (компьютерного или видео сигнала), с которым Вы теперь можете работать прямо на поверхности доски.

Доска позволяет показывать слайды, видео, делать пометки, рисовать, чертить различные схемы, как на обычной доске, в реальном времени наносить на проецируемое изображение пометки, вносить любые изменения и сохранять их виде компьютерных файлов для дальнейшего редактирования, печати на принтере, рассылки по факсу или электронной почте.

Запись на интерактивной доске ведется специальным электронным пером или даже пальцем. Докладчик, взяв в руки специальный маркер, может работать с изображением на экране: выделять, подчеркивать, обводить важные участки, рисовать схемы или корректировать их, вносить исправления в текст. Сенсорные устройства улавливают прикосновения, и транслируют в соответствующие электронные сигналы, отражающие движение пишущей руки.

Доска снабжена лотком с тремя маркерами разного цвета и ластиком. Докладчик может заранее задать цвета маркеров, которые он будет использовать во время выступления - тогда ИД автоматически реагирует, что из лотка взят, например, зеленый маркер или ластик.

Интерактивные доски могут быть прямой и обратной проекции. При прямой проекции проектор светит снаружи, со стороны преподавателя. В досках обратной проекции проектор расположен за просветным интерактивным экраном в специальном корпусе.

Электронная интерактивная доска работает вместе с компьютером и проектором. Экономьте время - покажите с помощью проектора материал прошлого занятия и переходите к изложению нового! На интерактивной доске однажды прочитанную лекцию можно повторить как кино, но с интерактивными возможностями. В нужный момент всегда доступен "стоп-кадр" для добавления пояснений или комментария.

Информация, наносимая на интерактивную доску, может быть сохранена в виде файлов на компьютере и затем распечатана на принтере. Последовательность отображения информации на такой доске может быть восстановлена шаг за шагом. Процесс отображения информации на интерактивной доске можно в реальном времени транслировать по компьютерной сети и через Интернет.

Полностью функционирующие интерактивные доски обычно включают 4 компонента:

1. компьютер,

2. мультимедийный проектор,

3. соответствующее программное обеспечение,

4. интерактивная доска.

Мультимедийный проектор и интерактивная доска подключаются к компьютеру. Изображение на мониторе компьютера передается через проектор на интерактивную доску. Прикосновения к поверхности интерактивной доски передаются на компьютер с помощью кабеля или через инфракрасную связь и интерпретируются специальным программным обеспечением, которое установлено на компьютере.

Интерактивные доски могут быть прямого или обратного проецирования. При прямом проецировании проектор находится перед поверхностью интерактивной доски, при обратном проецировании - сзади. Отдельные модели интерактивных досок могут быть оснащены специальными карманными компьютерами, для обмена данными с интерактивной доской.

Более дорогие модели интерактивных досок не используют проектор, а представляют собой большую сенсорную плазменную панель.

Интерактивные доски бывают 3-х типов:

1. доски, фиксирующие сопротивление поверхности при прикосновении. Такие доски имеют мягкую, гибкую поверхность, подобную винилу, состоящему из двух частей. Материал, фиксирующий сопротивление, отделяется небольшим промежутком от остальной поверхности доски и передает сигналы на компьютер при срабатывании специальной мембраны. Такие доски могут управляться не только специальными маркерами, но и прикосновением к доске руками или иными предметами. Специальные маркеры могут быть настроены (в прилагающемся программном обеспечении) на отображение различных цветов.

2. доски, фиксирующие электромагнитные импульсы. Эти доски подобны традиционным - их поверхность твердая. Они управляются специальными электромагнитными ручками (маркерами), работающими на батареях. Поверхность доски покрыта сеткой тонких проводов, фиксирующих небольшое магнитное поле, излучаемое маркером.

3. лазерные доски. Эти доски имеют твердую рабочую поверхность с инфракрасными лазерными сканерами, установленными на поверхности. Эти сканеры обнаруживают движение специальной ручки, закодированный цвет и передают на компьютер.

Светодиодный проектор.

Для работы интерактивной доски необходим мультимедийный проектор: проектор и интерактивная доска подключаются к компьютеру, и работают совместно. Изображение с экрана монитора через проектор подается на интерактивную доску, а на доске с помощью специальных ручек или другими предметами (в зависимости от модели интерактивной доски) происходит управление компьютером.

От грамотной установки проектора, от правильного его выбора зависит эффективность работы интерактивной доски и возможность ее использовать максимум ее функций.

Интерактивная доска - это непринужденность использования различных ресурсов на уроке, ресурсов, которые являются просто «захватывающими» для учеников по сравнению с ресурсами, используемыми на традиционном уроке. Однако учителя должны потратить время, чтобы найти действительно лучшие ресурсы для урока, соответствующие целям и задачам урока, большинство интерактивных досок обладает широким диапазоном функций, среди которых можно перечислить:

В чем же основные преимущества интерактивной доски перед меловой? Почему интерактивные доски становятся все более популярными? Почему школы не жалеют денег на приобретение столь дорогостоящего оборудования для кабинетов?

Интерактивные доски похожи на обыкновенные доски, но в то же время они помогают учителю использовать средства обучения легко и непринужденно, находясь в постоянном контакте с классом:

· помогают расширить использование электронных средств обучения, потому что они передают информацию слушателям быстрее, чем при использовании стандартных средств.

· позволяют учителю увеличить восприятие материала за счет увеличения количества иллюстративного материала на уроке, будь то картинка из Интернета или крупномасштабная таблица, текстовый файл или географическая карта. Интерактивная доска становится незаменимым спутником учителя на уроке, отличным дополнением его слов.

· позволяют учителю создавать простые и быстрые поправки в имеющемся методическом материале прямо на уроке, во время объяснения материала, адаптируя его под конкретную аудиторию, под конкретные задачи, поставленные на уроке.

· позволяют ученикам воспринимать информацию быстрее.

· позволяют ученикам принимать участие в групповых дискуссиях, делая обсуждения еще более интересными.

· позволяют ученикам выполнять совместную работу, решать общую задачу, поставленную учителем.

· позволяют проводить проверку знаний обучающихся сразу во всем учебном классе, позволяет организовать грамотную обратную связь “ученик-учитель”.

При полной интеграции интерактивных досок в образовании, создании единой базы данных методических и демонстрационных материалов для обучения, у учителей появляется больше свободного времени.

Итак, рассмотрев, возможности, которые дает использование интерактивной доски в образовании, убедились, что интерактивная доска - это современное средство, позволяющее сделать обучение в школе более эффективным.

Перечислим основные недостатки интерактивных досок, преграды, которые встают при желании использовать интерактивные доски в образовании.

· намного дороже, чем стандартные доски или же проектор с экраном.

· поверхность интерактивных досок может повредиться, замена поврежденной поверхности также очень дорогостоящая услуга (в России такой ремонт, возможно, будет равноценен покупке новой доски).

· изображение, передаваемое на поверхность интерактивной доски, может закрываться человеком, находящимся около доски.

· переносные интерактивные доски (и проекторы) должны быть более защищены от кражи, порчи и т.д. Также при использовании переносных досок при каждом переносе на новое место доску необходимо настраивать (калибровать).

· неграмотное использование расширенных функций интерактивной доски может привести к отображению на экране не корректной информации.

· если к интерактивной доске разрешен удаленный доступ, то некоторые пользователи могут передать на экран нежелательное сообщение или рисунок.

Это основные недостатки интерактивных досок. Мы убеждены, что большинство перечисленных недостатков не такие серьезные, чтобы привести к мысли об отказе использования интерактивной в образовательном процессе.

Компьютерная мультимедийная интерактивная система должна обеспечить:

· широкие возможности выбора учителем, как общей концепции курса, так и сценария каждого занятия и каждой темы;

· достаточно широкие возможности выбора учащимся наиболее удобного для них темпа восприятия и фиксации материалов;

· возможности сопоставления и аргументации альтернативных визуализированных концепций и положений (в том числе и в режиме самостоятельной работы с системой);

· широкие возможности реализации «педагогики сотрудничества», когда на базе одинаково доступной информационной системы возникает творческий диалог учащегося и учителя.

Приведенные выше сведения о мультимедийной и интерактивной технике позволят разобраться в принципах ее построения, а также позволят сделать выбор в пользу того или иного оборудования. Хотя зачастую выбор технических средств основывается не только на возможности выбора лучшего, но также на финансовых возможностях учебного заведения, а также на соответствии оборудования санитарным и гигиеническим нормам, предъявляемым учебному заведению. Выбор интерактивной и мультимедийной техники ложиться на плечи учителей информатики, которые буду непосредственно работать с этой аппаратурой на своих занятиях и администрации конкретного учебного заведения, так как критерии выбора у каждого свои и в каждом конкретно случае, вкусы расходятся, кто-то гонится за сверхвозможностями, кто-то, ограничен финансово. Данный вопрос решать достаточно трудно, поэтому при выборе интерактивной мультимедийной техники можно выделить основные требования:

· конфигурации и наличие всех необходимых запчастей;

· соответствие цены и качества;

· возможности настройки и устранения неполадок;

· характеристики устройства и совместимость с другой техникой;

· наличие драйверов и специального программного обеспечения;

· время эксплуатации.

Можно сделать выводы, что аппаратура, поставляемая зачастую в школы, используется в основном, на уроках информатики и ИКТ, а так же для различных открытых уроков, педагогических советах и конференциях.

Для реализации и применения мультимедийной и интерактивной техники, нельзя основываться только на ее аппаратных возможностях, так же необходимо иметь инструментарий для работы с оборудованием, а именно, некоторый спектр программного обеспечения, с помощью которого будит проходить реализация и внедрение мультимедийной и интерактивной техники в процесс обучения.

1.3 Мультимедийное программное обеспечение