Графические возможности программирования в курсе информатики

В графическом режиме стандартные процедуры вывода Write и Writeln не работают. Для вывода текстовой информации на графический экран используют две процедуры OutText и OutTextxy.

Процедура: OutText (TextString) выводит на экран строку текста, начиная с текущего положения графического курсора.

Например: OutText (`Добро пожаловать!');

Явный недостаток этой процедуры - нельзя указать произвольную точку начала вывода. Его можно устранить с помощью процедуры MoveTo, которая перемещает указатель в нужную позицию, но лучше воспользоваться процедурой: OutTextxy (x, y, TextString),где x, y - координаты точки начала вывода текста, TextString - константа или переменная строкового типа string. Например, чтобы вывести сообщение «Для продолжения нажмите любую клавишу ...», начиная с точки 20, 400 надо записать:

OutTextxy (20, 400, `Для продолжения нажмите любую клавишу ...');

Для начинающих проблемой является вывод числовых данных на графический экран, ибо в модуле Graph нет предназначенных для этого процедур. Выход прост: преобразовать числовое значение в строковое с помощью процедуры Str.

Пример:

x:= 12.5;

Str (x:4:1, S) {преобразование числа x в строку S }

OutTextxy (10, 10, S); {вывод строки S}

max:= 345.55;

Str (max:6:2, S) {преобразование числа max в строку S}

OutTextxy (10, 50, `Максимальное значение = ' + S );

{ вывод суммы двух строк}.

Таким образом, модуль Graph содержит обширный набор процедур и функций, позволяющий управлять графическим режимом работы экрана: создавать разнооборазные графические изображения и выводить на экран текстовые надписи. Как уже говорилось раннее, особенностями языка Pascal, является строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Язык Pascal относительно прост в изучении, довольно ясен и логичен и , будучи первым изучаемым языком программирования, приучает к хорошему стилю, воспитывает дисциплину структурного программирования. Начинающему программисту целесообразно начать изучение языка среды именно с этого пакета. На сегодняшний день Pascal практически повсеместно применяется как учебный язык программирования.

1.3 Графические возможности языка Basic

Язык Basic был разработан преподавателями Дартмутского колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцом в 1965 году как средство обучения и работы непрофессиональных программистов. Его назначение определено в самом названии, которое является аббревиатурой слов Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code (многоцелевой язык символических инструкций для начинающих) и при этом в дословном переводе означает «базовый» [13, c. 54].

Новый язык быстро завоевал популярность благодаря своей простоте в изучении, особенно среди начинающих. Собственно, как и Pascal, Basic был предназначен для обучения.

Изначально разработка была по большей части теоретической. Но уже в середине 70-х годов появились первые персональные компьютеры, язык Basic подошел для них наилучшим образом - ведь он тогда занимал всего 4 Кб памяти.

В 1975 году два молодых программиста - Пол Аллен и Уильям Гейтс начали разрабатывать интерпретатор Бейсика для персонального компьютера Altair 8800. Вскоре родилась и компания Microsoft, а Basic оказался первым продуктом, выпущенным ею.

Basic был успешно перенесен на другие модели компьютеров, такие как Apple, Commodore и Atari. Затем интерпретатор был написан для только что появившегося IBM PC.

Будучи действительно весьма простым средством программирования,

совершенно непригодным в те времена для решения серьезных задач, Basic представлял собой качественно новую технологию создания программ в режиме интерактивного диалога между разработчиком и компьютером. То есть представлял собой прообраз современных систем программирования. Другое дело, что решение подобной задачи на технике тех лет было возможно только за счет максимального упрощения языка программирования и использования транслятора типа «интерпретатор».

Писать программы на ранних версиях Basic осложняли нумерованные строки, отсутствие структурных конструкций и типизации, а также интерпретируемость.

В середине 80-х годов компанией Microsoft был разработан QuickBasic (последняя версия 4.5). Это уже был полностью компилируемый язык, с структурными конструкциями, пользовательскими типами данных, причем еще и совместимый со старыми версиями (Basic и GW Basic). В конце 80-х годов насчитывалось около десятка систем Basic различных фирм-разработчиков [13, с. 57].

QBasic, в отличие от более ранних версий языка Basic, уже поддерживал современные средства модульного программирования. Это свойство поднимает его до современных языков программирования. К достоинствам этого языка также следует отнести то, что он: содержит хороший экранный редактор; не ограничивает длину программы; отменяет необходимость нумерации строк; предлагает операторы, позволяющие организовывать структуры внутри программ; поддерживает программные процедуры, вызываемые из основной программы; позволяет использовать локальные переменные.

С появлением Windows новая версия Basic названа Visual Basic.

Язык Basic менялся, приспосабливался к возможностям различных (все более мощных) машин. В конце 1993 года, одновременно с официальным объявлением о прекращении развития Basic/DOS, корпорация Microsoft объявила о намерении создать на основе VB новую универсальную систему программирования для прикладных программ, которая получила название Visual Basic for Applications (VB для приложений).

Первый вариант VBA 1.0 появился в составе MS Office 4.0, но лишь в программах Excel 4.0 и Project 6.0. В других же приложениях - Word 6.0 и Access 2.0 - были собственные варианты Basic. К тому же VBA 1.0 довольно сильно отличался (причем он имел ряд существенных преимуществ) от используемой тогда универсальной системы VB 3.0.

В конце 1996 года - после выпуска MS Office 97, в котором была реализована единая среда программирования VBA 5.0, включенная в программы Word, Excel и PowerPoint. Более того, VBA 5.0 использовала тот же самый языковый механизм и среду разработки, что и универсальная система VB 5.0.

В состав выпущенного пакета MS Office 2000 вошла соответственно версия VBA 6.0, используемая в шести программах - Word, Excel, PowerPoint, Access, Outlook, FrontPage.

Basic остается, пожалуй, самым массовым языком программирования - им владеют, в том числе и многие люди, работа и интересы которых вообще не связаны с программированием. А практически для всех программистов Basic стал своего рода «введением в профессию» [29, с. 145].

QBasic - диалект языка программирования Basic, разработанный компанией Microsoft, а также среда разработки, позволяющая писать, запускать и отлаживать программы на этом языке.

Для запуска среды программирования QBasic необходимо перейти qbasic.exe. На экране появляется оболочка QBasic (рисунок 4).

Основное поле (голубого цвета) - окно редактора, в этом окне набирается текст программ. В верхней строке экрана расположены слова, образующие главное меню QBasic.

В середине следующей строки расположено имя программы (точнее, имя файла с этой программой). Пока программе не дали другое имя, она будет называться «Untitle», что значит «не имеющая заголовка».

Программа на языке Basic записывается в виде последовательности символов, к числу которых относятся латинские и русские буквы, арабские цифры, знаки препинания , знаки операций , специальные символы (% & ! # $).

Рис. 4. Среда разработки QBasic 4.5.

Программа на QBasic состоит из последовательности операторов. Оператор является основным элементом языка и описывает действия, которые необходимо выполнить для реализации алгоритма решения задачи. Он содержит служебное слово (имя оператора) и параметры.

Программные средства языка QBasic позволяют с графической информацией. Это обеспечивается языком графики, набором операторов и функций. Графические программные средства позволяют создавать на экране дисплея сложные изображения с различной глубиной свечения точек экрана, а также выводить одновременно с графической текстовую информацию [49, с. 101].

Как и в Turbo Pascal 7.0 элементарным изобразительным средством графического экрана в QBasic является чёрно-белая или цветная точка разной степени свечения. Местоположение всех точек на экране образует прямоугольную систему координат из горизонтальных строк (x) и вертикальных колонок (y).

Количество точек, которое может быть размещено на экране, зависит от разрешающей способности (средней или высокой). Разрешающая способность устанавливается оператором Screen.

При средней разрешающей способности горизонтальная строка содержит 320 точек, вертикальная - 200 точек. Точки нумеруются слева направо от х=0 до х=319 и сверху вниз от у=0 до у=199. Местоположение каждой точки задаётся её координатой. Имеются две формы задания координат точки: абсолютная и относительная. Абсолютная форма задания координаты точки имеет вид (х,у). Например, координата точки, которая находится в левом верхнем углу экрана, равна (0,0); координата точки в правом верхнем углу при средней разрешающей способности экрана дисплея равна (319,0); координата точки в левом нижнем углу при средней и высокой разрешающей способности равна (0,199).

Относительная форма предполагает задание координат относительно последней выведенной точки, осуществляемое с помощью операнда Step(x1, y1), где x1 и y1 - значения, которые прибавляются к координатам последней выведенной точки. Значения x1 и y1 могут быть положительными и отрицательными [51, с. 89].

При загрузке системы QBasic дисплей устанавливается системой в текстовый режим работы. Для задания графического режима используется оператор Screen, который устанавливает режим и параметры работы дисплея:

Screen режим, режим - целое выражение, устанавливающее режим экрана:

Screen 0 - текстовый режим;

Screen 1 - 320х200 графический режим.

Монитор воспроизводить 16 цветов, оператор Color [c],[f] позволяет выбрать цвет символов и цвет фона, где [c] - цвет символов, [f] - цвет фона.

Отдельный пиксель можно «зажечь» заданным цветом любой из двух универсальных команд графического режима Pset (x,y),[c] и Preset (x,y),[c].

Формат команд одинаков: сначала указываются координаты точки, а затем, если необходимо - номер цвета точки [45, с. 86].

Пример 1. Изобразить на экране бегущий отрезок.

Sсreen 12

Color 4, 3

For x=1 to 640

Pset (x, 240)

Preset (x-10,240)

Next x

Операторы Pset и Preset могут иметь еще следующие формы:

Pset Step (x, y)

Preset Step (x, y)

Step в этих операторах указывает на смещение точки относительно координат последней точки.

Оператор Line (x1,y1)-(x2,y2),[c] предназначен для рисования отрезка, соединяющего две произвольные точки экрана, где x1, y1 - координаты начала отрезка, а x2, y2 - координаты конца отрезка, c - цвет.

Если координаты начала отрезка опущены, то отрезок будет начинаться с координат последней точки.

В операторе Line можно использовать относительные координаты для начала или конца отрезка. Например:

Line Step (10, 10) - (100,165) будет нарисован отрезок от точки с координатами последней точки + 10, 10 до точки с координатами 100,165.

Конечно, можно нарисовать прямоугольник с помощью операторов Line,

повторяя их четыре раза для рисования четырех сторон, но можно для этой цели выбрать, более простой путь: Line (x1, y1)-(x2, y2), [c], B, Line (x1, y1)-(x2, y2), [c], BF, где:

B - параметр, указывающий на рисование прямоугольника;

BF - параметр, указывающий на рисование закрашенного прямоугольника;

x1,y1 - координаты верхнего левого угла прямоугольника;

x2, y2 - координаты правого нижнего угла прямоугольника.

В случае пропуска какого-либо параметра или параметров необходимо сохранить нужное количество разделительными запятыми.

Пример 2. Нарисовать несколько вложенных прямоугольников.

Screen 12

Color 14,3

Pset 10, 10

For i=1 to 5

Line Step (10, 10)-(200-I*10,200-I*10)

Next i

Результатом выполнения программы будет (рисунок 5):

Рис. 5. Результат выполнения программы.

С помощью оператора Circle (x,y),r,[c] можно нарисовать окружность, где x,y - координаты или смещение центра окружности r - радиус окружности.

Чтобы нарисовать дугу, эллипс или сектор окружности необходимо добавить новые параметры в оператор Circle (x,y),r,c,n,k,a, где:

x,y - координаты центра окружности;

r - радиус окружности;

c - цвет;

n - начальная точка дуги, заданная в радианах;

k - конечная точка дуги, заданная в радианах;

a - отношение значений y- радиуса и x - радиуса. Для рисования окружности используются только параметры x,y и радиус. Для рисования дуги необходимо добавить значения параметров начальной и конечной точек [29, с. 56].

Значения параметров начальной и конечной точек задаются в радианах и должны иметь значения между 0 и 2р радиан (2р =6.28). При рисовании дуги отсчет идет от начальной точки дуги до конечной в направлении против часовой стрелки. При отрицательных значениях этих параметров начальные и конечные точки дуги соединяются с центром соответствующей окружности. Таким образом, на экране получается изображение сектора окружности. Если отрицательным является значение только одного параметра, то и соединяться с центром окружности будет только одна точка дуги.

Пример 3.

Rem рисование окружности, дуги и сектора

Screen 2

Cls

Circle (100,100), 30 ? окружность?

Circle (180,100), 30, 3, 1, 2 ? дуга?

Circle (260,100), 30, 3, -2, -1 ? сектор?

End.

Для рисования эллипса нужно ввести в оператор Circle коэффициент отношения радиусов по осям y и x. Этот параметр определяет степень сжатия эллипса и может иметь любое положительное значение. Следующая программа представляет оператор Circle с использованием различных параметров:

Rem Рисование мордашки

Sсreen 1

Cls

Circle (100,100), 70

Circle (75, 75), 10, , ,2

Circle (125, 75), 10, , ,2

Circle (100,100), 5, , ,2

Line (100, 40) - (90, 60)

Line (100, 40) - (110, 60)

Line (100, 40) - (100, 60)

Circle (100,110), 20, , , 3.14, 0

End.

Результатом выполнения программы будет (рисунок 6):

Рис. 6. Результатом выполнения программы

С помощью оператора Paint (x,y),c1,c2 можно закрасить замкнутую область в заданный цвет:

x, y - координаты любой точки из замкнутой области;

c1 - цвет, в который надо закрасить область;

c2 - цвет, которым нарисована граница области.

Если цвет области совпадает с цветом границы, то с2 можно не указывать. Закрашиваемая область должна быть замкнутой. Если в контуре (на границе) области окажется разрыв, краска с1 «вытечет» из контура и заполнит весь экран.

В графическом режиме можно выводить текст командой Print. Каждый видеорежим имеет собственное деление экрана на строки и столбцы. Например, в режиме 9 экран делится на 25 строк и 80 столбцов (как бы имитация текстового режима). Матрица символа имеет размеры 8х14 - восемь столбцов и 14 строк (640/80 и 350/25). Координаты выводимого текста можно указать с помощью обычной команды Locate, например [36, с. 155]:

А=48

Locate 12,44

Print «A = »; A;

На экране будет: А = 48. Текст выводится текущим цветом символов, который указан в последней выданной команде Color.

Оператор Draw позволяет управлять движением «пера» с помощью графических команд [2, c. 34].

В строке символов записывается последовательность графических команд, причем каждая команда обозначена латинской буквой и целым числом (например, e10, c2 и т.д.). Движение пера начинается с текущей позиции курсора, а эту позицию можно установить оператором Pset или Preset.

Следующая «таблица 2» содержит команды [51, с. 189], необходимые для рисования:

Таблица 2.

Команд оператора Draw

Команда	Выполняемое действие
Un	Переместить вверх
Dn	Переместить вниз
Ln	Переместить влево
Rn	Переместить вправо
En	Переместить вверх и право по диагонали
Fn	Переместить вниз и право по диагонали
Gn	Переместить вниз и влево по диагонали
Hn	Переместить вверх и влево по диагонали
Mx,y	Переместить в точку с координатами (x,y)
B	Переместить, но не рисовать
N	Переместить, затем вернуться в начальное положение
An	Задать угол поворота
Tan	Задать угол направления
Cn	Задать цвет
Sn	Задать масштаб (n может иметь значения от 1 до 225)
P n,m	Закрасить область (n-цвет области, m- цвет контура)

Пример 6.

Sсreen 1

Cls

? рисование буквы «Q»

Draw «BM 100,100 F10 R10 E10 U30 H10 L10 G10 D30»

Draw «BM+10, +0 R10 U30 L10 D30»

Draw «BM+10, +0 NM125, 112 N M135, 110 BM125, 112 M 135,110»

? рисование буквы «B»

Draw «BM+10, +0 R20 E10 U10 H5 E5 U10 H10 L20 D50»

Draw «BM+10,-10 R10 U10 L10 D10»

Draw «BM+0,-20 R10 U10 L10 D10»

End

Результатом выполнения программы будет (рисунок 7):

Рис. 7. Результат выполнения программы

Команда An вращает изображение на угол, кратный 90 градусам, где n равно 0, 1, 2 или 3.

Например, конструкция Draw “A2” повернет нарисованное изображение на угол 180 градусов.

Команда Tan позволяет поворачивать изображение на произвольный угол: n может иметь любое значение от -360 до +360. Отрицательное значение угла означает поворот изображения по часовой стрелке, положительное значение n определяет поворот против часовой стрелки.

Таким образом, программные средства языка QBasic содержат набор операторов и функций, которые позволяют работать не только с текстовой, но и с графической информацией. Графические программные средства позволяют создавать на экране дисплея сложные изображения.

Особым достоинством QBasic следует считать возможность работы в режиме интерпретации, который резко упрощает процесс отладки программ.

Basic занимает особое место среди всех языков высокого уровня. С самого начала он задумывался как универсальный язык для начинающих, имеющий такие достоинства как:

- простота синтаксиса;

- простота организации данных и управляющих структур;

- большое число встроенных команд и функций, позволяющих без труда выполнять такие операции, как управление текстовым и графическим экраном.

Вывод по первой главе. Существует несколько сотен используемых языков программирования. Для каждого языка есть своя область применения. Чаще всего в учебных заведениях изучаются языки программирования, такие как Basic и Pascal, поскольку изначально задумывались как универсальные языки для начинающих программистов, имеющих основные достоинства, как простота синтаксиса, простота организации данных и управляющих структур.

Программные средства языков программирования Basic и Pascal позволяют работать не только с текстовой, но и с графической информацией. Обширный набор процедур и функций языков программирования Basic и Pascal, позволяют управлять графическим режимом работы экрана, создавать разнооборазные графические изображения и выводить на экран текстовые надписи.

ГЛАВА 2. ГРАФИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ БАЗОВОЙ ШКОЛЫ (НА ПРИМЕРЕ BASIC И PASCAL)

2.1 Разработка мультимедиа курса «Графические возможности языков программирования (на примере Basic и Pascal)»

Изучение программирования в рамках школьного курса информатики, особенно на начальных этапах, как правило, сопряжено с трудностью восприятия материала учащимися. Понимание сути процесса программирования приходит не сразу, что, в свою очередь, вызывает сложности в приобретении учащимися умения осознанного использования изучаемых операторов и конструкций при выполнении практических заданий по написанию программ.

Эти проблемы зачастую подталкивают учителей на путь механического заучивания учащимися форматов записи некоторых основных операторов или целых фрагментов программ. Таким образом, задачей любого учителя является выработка таких методик и способов организации учебного процесса, которые будут улучшать восприятие нового материала. То есть при преподавании программирования учитель особенно остро сталкивается с необходимостью поиска, разработки и использования соответствующих методических приемов [3, c. 24].

Великий русский педагог К.Д. Ушинский отмечал, что чем большее количество органов чувств принимает участие в восприятии какого-нибудь впечатления, тем прочнее оно закрепляется в нашей памяти. Физиологи и психологи объясняют это положение тем, что все органы чувств человека взаимосвязаны. Экспериментально доказано, что если человек получает информацию одновременно с помощью зрения и слуха, то она воспринимается более обостренно по сравнению с той информацией, которая поступает только через посредство зрения, или только через посредство слуха. Человек, только слушая, запоминает 15% речевой информации, только глядя - 25% видимой информации, а слушая и глядя одновременно - 65% преподносимой ему информации. На основании таких особенностей физиологии нервной высшей деятельности и основанной на них психологии человеческого восприятия педагоги и психологи, утверждаю, что наиболее высокое качество усвоения учащимися информации достигается при сочетании слова учителя и изображения, показываемого с помощью технических средств обучения [31, c. 280].

Педагогический принцип наглядности обучения требует постоянного совершенствования средств обучения, использования в школе наглядных пособий, соответствующих уровню развития науки и техники. Необходимо использовать различные средства наглядного обучения, чтобы выразительнее, доходчивее донести до учащихся учебный материал. В современной школе, помимо настенных наглядных пособий (плакаты, схемы, таблицы), широко используются средства обучения, требующие вполне определенных, иногда довольно сложных технических устройств и аппаратов.

Кинофильмы, видеофильмы, электронные презентации предназначены для демонстрации учителем дидактического материала на уроках по информатике с использованием интерактивной доски, мультимедийного проектора, телевизора и других компьютерных демонстрационных комплексов [17, c. 215].

Согласно наиболее распространенного определения мультимедиа (мультимедиа средства) представляет собой компьютерные средства создания, хранения, обработки и воспроизведения в оцифрованном виде информации разных типов: текста, рисунков, схем, таблиц, диаграмм, фотографий, видео- и аудио- фрагментов. Таким образом, упрощенно под мультимедиа можно понимать комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т.д.) [5, c. 125].

Мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:

- «манипулирование» (наложение, перемещение) визуальной информацией, как в пределах поля данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана;

- контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; реализация анимационных эффектов;

- деформирования визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);

- дискретная подача аудиовизуальной информации;

- тонирование изображения;

- фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения «под лупой»;

- многооконное представление аудиовизуальной информации на одном

экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном «окне» - видеофильм, в другом - текст);

- демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).

В частности, системы мультимедиа обеспечивают целый арсенал средств более выразительных, чем текст. Программы мультимедиа предоставляют информацию не только в виде текстов, но и в виде трехмерной графики, звукового сопровождения, видео, анимации [20, с. 346].

Для разработки мультимедиа курса нами была выбрана программа Camtasia Studio 6.

Это лучшее решение для подготовки мультимедиа курса по работе с компьютерными программами, а также мощная программа для записи изображения с экрана в видеофайлы различных форматов, имеется возможность редактирования видео, есть встроенные Macromedia Flash и видео проигрыватели.

Данная программа захватывает действия, и звуки в любой части экрана Windows-систем и сохраняет в файл стандарта AVI. Сделанное при помощи этой программы видео можно экспортировать в один из поддерживаемых программой форматов - AVI, SWF, FLV, MOV, WMV, RM, GIF, CAMV.

На основе любого видео может быть скомпилирован исполнительный EXE-файл, который будет содержать встроенный проигрыватель.

Camtasia Studio 6 включает в себя пять утилит: Camtasia Recorder; Camtasia Player; Camtasia Audio Editor; Camtasia MenuMaker; Camtasia Theater.

Для работы со всеми этими утилитами служит главный интерфейс программы (рисунок 8):

1 - рабочий стол;

2 - панель управления;

3 - временная шкала;

4 - проигрыватель;

5 - панель инструментов.

Рис. 8. Рабочий стол Camtasia Studio

На панели инструментов сосредоточены различные функции программы:

При создании мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)» нами было определено содержание курса, состоящего из следующих тем.

I раздел «Графические возможности языка программирования Basic»:

1. Графические режимы программирования среды QBasic;

2. Графические операторы и их форматы;

3. Вывод текста в графическом режиме;

4. Макроязык оператора графического вывода DRAW.

II раздел «Графические возможности языка программирования Pascal»:

1. Модуль Graph программной системы Pascal ABC;

2. Процедуры работы с графическими примитивами;

3. Вывод текста в графическом режиме.

Таким образом, определив темы и содержание тем мультимедиа курса «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », мы приступили к созданию роликов с помощью программы Camtasia Studio 6.

Производили запись происходящего на экране, системных звуков с помощью главного пакета - Camtasia Recorder (рисунок 9), предназначенного для захвата звука и изображения.

Начать захват видео можно вручную с помощью кнопки Record на панели инструментов, а также воспользовавшись мастером записи (Recording Wizard).

Рис. 9. Окно пакета Camtasia Recorder

Далее программа предложит выбрать область захвата (отдельное окно, весь экран или выделенный фрагмент). При выделении участка экрана возле курсора будет отображаться разрешение указанной области.

После того, как захват завершен, программа предложит сразу же открыть полученный видеофайл в основном окне Camtasia Studio.

Захваченное видео содержит разнообразные пояснительные записи по работе с системами QBasic и Pascal ABC по разделам «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », чертежи, рисунки, иллюстративный материал.

При помощи инструмента

ScreenDraw выделяли (рисунок 10) нужную область экрана. С помощью Pen рисовали прямо по экрану цветным маркером. В большинстве случаев интерактивные видео ролики содержат курсор мыши.

Рис. 10. Использования инструмента ScreenDraw

На рабочем столе Camtasia Studio после записи ролика отображаются видеофайлы. Чтобы приступить к просмотру и редактированию, необходимо мышью перетащить их на временную шкалу.

На временной шкале (рисунок 11) видеоролик как на ладони, где непосредственно производится монтаж фильма: вырезка, соединение, разрезание и добавление фрагментов в видео ролик.



Рис. 11. Временная шкала

1 - видеодорожка;

2 - дополнительные фишки;

3 - аудиодорожка.

В верхней панели временной шкалы мы использовали различные инструменты, которые помогли разобраться с громкостью, с увеличением и уменьшением дорожек, с обрезкой отснятого материала

Создавали загрузочный экран с помощью опции «Создание титров» (рисунок 12).

Рис. 12. Окно опции «Создания титров»

Записав несколько видеороликов, инструментом «Эффекты переходов» сделали переходы с одного видеоролика на другой (рисунок 13)



Рис. 13. Окно опции «Эффекта переходов»

В видео ролики вставляли пояснительные записки инструментом «Сноски» (рисунок 14) в определенный кадр.

Рис. 14. Использование инструмента «Сноски»

С помощью опции «Панорамный масштаб» применяли к видео ролику эффекты лупы, выделив важную область на экране.

Таким образом, просматривая захваченный видео ролик на проигрывателе (рисунок 8) добавляли визуальные эффекты: сноски, переходы с одного видеоролика на другой, эффекты лупы. Сделанное при помощи опции «Создание видео как» видео экспортируется в один из поддерживаемых программой форматов - AVI, SWF, MOW, WMV и других форматы.

Когда работа над мультимедиа курсом «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal)» (рисунок 15) завершилась, записали на компакт-диск:

Рис. 15. Мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) »

Из главной страницы по ссылкам можно перейти к разделам курса (рисунок 16):

Рис. 16. Разделы мультимедиа курса

Создавая мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) » использовали основные возможности

программы Camtasia Studio 6:

- точная запись происходящего на экране, системных звуков;

- добавление множества визуальных эффектов;

- предварительное представление записанного видео;

- добавление, вырезание, соединение и разрезание видеоклипов;

- добавление выразительности;

- сохранение готового видео в форматах AVI, SWF, FLV, MOV, WMV, RM, GIF и CAMV.

Дизайн и оформление мультимедиа курса оказывает самое непосредственное воздействие на мотивацию обучаемых, скорость восприятия материала, утомляемость.

Работа с визуальной информацией, подаваемой с экрана, имеет свои особенности, так как при длительной работе вызывает утомление, снижение остроты зрения. Особенно трудоемкой для человеческого зрения является работа с текстами.

При создании электронного курса учли ряд основных требований [16, c. 23]:

- курс содержит минимальное возможное количество текста;

- для надписей и заголовков употребляли четкий крупный шрифт, ограничили использование просто текста;

- размер букв, цифр, знаков, их контрастность определяли необходимостью их четкого рассмотрения с последнего ряда парт;

- при заливке фона, букв, линий предпочли спокойные цвета, не вызывающие раздражение и утомление глаз;

- чертежи, рисунки, фотографии и другие иллюстрационные материалы, по возможности, максимально равномерно заполняют все экранное поле;

- на просмотр отведено достаточное время, чтобы учащиеся могли сконцентрировать внимание на экранном изображении, проследить последовательность действий, рассмотреть все элементы, зафиксировать конечный результат, сделать записи в рабочие тетради;

- звуковое сопровождение слайдов не носит отвлекающий, раздражающий характер.

Разработанный мультимедиа курс «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) », имеет следующие преимущества:

-одновременное воздействие звукозаписи голоса, визуальной и графической информации;

- демонстрация реально протекающих процессов работы компьютерных программ;

- позволяет точно определить затраты на время подачи нового материала;

- исключает уход от темы при объяснении;

- возможность повторного воспроизведения.

2.2 Экспериментальное внедрение мультимедиа курса «Графические возможности языков программирования (на примере Basic и Pascal)» в учебный процесс

Применение в учебном процессе мультимедиа курса способствует:

- стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;

- повышению мотивации школьников к учению;

- развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;

- развитию у учеников более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.

Для практического подтверждения эффективности применения мультимедиа курса при изучении раздела из школьного курса информатики «Графические возможности языка программирования (на примере Basic и Pascal) » был проведен эксперимент на базе школы № 26 города Нижнекамска. Перед нами

были поставлены следующие задачи:

- определить контрольную и экспериментальную группу;

- провести уроки с применением мультимедиа курса и без применения мультимедиа курса;

- выполнить анализ полученных результатов тестирования и сделать соответствующие выводы.

Для проведения уроков из раздела «Графические возможности языка программирования Basic» из курса информатики нами был разработано тематическое планирование уроков в 8-х классах (таблица 3).

Таблица 3

Тематический план

№	Тема урока	Кол-во часов
1	Графические режимы программной среды QBasic. Графические операторы и их форматы.	2
2	Вывод текста в графическом режиме	1
3	Макроязык оператора графического вывода DRAW	1
Всего	4

Рассмотрим краткое содержание курса по тематическому плану.

Тема 1. Графические режимы программной среды QBasic. Графические операторы и их форматы.

Учащиеся закрепляют знания о растровой и векторной графике.

Знакомятся с инициализацией графического режима экрана в системы QBasic. Для задания графического режима используется оператор Screen, который устанавливает режим и параметры работы дисплея. Режимы отличаются разрешением и количеством цветов.

Знакомятся с графическими операторами и их форматами.

Оператор, управляющий цветом Color [c],[f], позволяет выбрать цвет символов и цвет фона, где [c] - цвет символов, [f] - цвет фона;

Оператор, рисующий точку Pset (x,y),[c], сначала указываются координаты точки (x,y), а затем, если необходимо - номер цвета точки [c];

Оператор, рисующий линию или прямоугольник Line (x1,y1)-(x2,y2),[цвет],[B[F]],[стиль], где (x1,y1) - координаты начала линии; (x2,y2) - координаты конца линии, [цвет] - номер цвета линии. Если заданы опции B или BF, прямоугольник рисуется этим цветом; B - опция, рисующая прямоугольник с координатами левого верхнего угла (x1,y1) и нижнего правого угла (x2,y2); BF - опция, рисующая закрашенным указанным цветом прямоугольник; [стиль] - используется для изображения прерывистых и пунктирных линий.

Рисующий окружность с определённым центром и радиусом оператор Circle (x, y), [радиус], [цвет], [начало], [конец], [коэффициент], где (x, y) - экранные координаты центра окружности или эллипса; [радиус] - радиус круга или эллипса в текущей координатной системе; [начало], [конец] - используются для рисования дуг. Их значения находятся в пределах от -2*PI до 2*PI радиан, где PI=3,141593. По умолчанию, [начало] = 0, [конец] =2*PI. Если [начало] и [конец] меньше 0, Circle рисует радиус до этой точки дуги и считает [начало] и [конец] больше 0. Начальный угол должен быть меньше конечного. Если указан [конец] без [начала], дуга рисуется от 2*PI до [конца]. Если указано [начало] без [конца], дуга рисуется от [начала] до нуля. [Цвет] - атрибут цвета. По умолчанию - основной цвет. [Коэффициент] - коэффициент сжатия - отношение радиуса y к радиусу x. По умолчанию этот коэффициент принимается для рисования окружности. Можно опустить аргументы в середине оператора, но обязательно включить запятые.

Графический оператор, закрашивающий ограниченную область указанным цветом или образом Paint (x,y),[краска], [цвет рамки], где x, y - координаты, где начинается закраска. Точка может быть указана внутри фигуры или вне, но не на границе. Если точка внутри, то закрашивается внутренняя часть фигуры; если точка вне фигуры, то фон. [Краска] - числовое или символьное выражение. [Цвет рамки] - числовое выражение, определяющее атрибут цвета границы фигуры. Если цвет границы указан, то площадь ограничивается линиями данного цвета. Если аргумент опущен, используется аргумент [краска]. Окраска завершается, когда не осталось ни одной точки в данной области, которая не сменила цвет. Оператор допускает точки границ области за пределами экрана.

Учащиеся должны научиться создавать изображения с помощью перечисленных выше графических операторов.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу по рисунку; изобразить на экране: российский флаг, дом, робота.

Тема 2. Вывод текста в графическом режиме.

В данной теме учащиеся знакомятся с выводом текста, с командами Print и Locate.

Закрепляют знания, полученные на предыдущих уроках о создании изображений с помощью графических операторов языка программирования Basic.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу вывода на экран своего имени; изобразить на экране сказочный замок, дать название.

Тема 3. Макроязык оператора графического вывода DRAW.

Учащиеся знакомятся с оператором Draw, позволяющий управлять движением «пера» с помощью графических команд:

Un - переместить вверх;

Ln - переместить влево;

Tan - задать угол направления и т.д.

Учащиеся должны научиться писать программы при помощи макроязыка GML.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу вывода на экран изображения любого животного на выбор.

После прохождения раздела «Графические возможности среды программирования QBasic» учащиеся приобретают следующие знания, умения и навыки:

- владеют знаниями об основных понятиях компьютерной графики, векторном и растровом способах построения изображений;

- умеют работать с декартовой системой координат;

- имеют представления о способах построения объектов и умеют реализовывать соответствующие алгоритмы на компьютере с помощью языка программирования Basic;

- знают способы организации повторяющихся и движущихся изображений с применением циклов и умеют реализовывать их на Бейсике;

Для проведения уроков из раздела «Графические возможности среды программирования Pascal» из курса информатики нами был разработано тематическое планирование уроков в 10-х классах (таблица 4).

Таблица 4

Тематический план

№	Тема урока	Кол-во часов
1	Модуль Graph программной системы PascalABC.	1
2	Процедуры работы с графическими примитивами.	2
3	Вывод текста в графическом режиме.	1
Всего	4

Рассмотрим краткое содержание курса по тематическому плану.

Тема 1. Модуль Graph программной системы PascalABC.

Учащиеся знакомятся с модулем GraphABC. Модуль содержит обширный набор типов, констант, процедур и функций для управления графическим режимом работы экрана. С помощью подпрограмм, входящих в модуль Graph, можно создавать разнообразные графические изображения и выводить на экран текстовые надписи стандартными или разработанными программистом шрифтами.

Для работы графики её надо инициализировать, а для этого необходимо определить возможный графический режим. Для включения графического режима используется процедура: uses GraphABC.

Учащиеся должны научиться инициализировать графический режим.

Тема 2. Процедуры работы с графическими примитивами.

Учащиеся знакомятся с графическими операторами и их форматами.

Вывод точки осуществляется процедурой PutPixel (x, y, Color), где x и y- экранные координаты точки, а Color - ее цвет.

При выводе на экран точки ее цвет указывается непосредственно в процедуре PutPixel. Во всех остальных случаях, при построении графических примитивов (линий, прямоугольников, окружностей), а также при выводе текста, цвет их контуров (цвет пера) задается специальной процедурой: SetColor (Color), где Color - цвет.

Для установки цвета фона графического экрана имеется процедура:

SetBkColor (Color).

При выполнении процедуры SetBkColor экран сразу же окрашивается в заданный цвет.

Для построения отрезков прямых имеется специальная процедура Line

(x1, y1, x2, y2), где x1, y1 - координаты начала, а x2, y2 - координаты конца отрезка.

Для построения прямоугольных фигур имеется несколько процедур. Первая из них - процедура вычерчивания одномерного прямоугольника: Rectangle (x1, y1, x2, y2), где x1, y1 - координаты верхнего левого угла, x2, y2 - координаты правого нижнего угла прямоугольника.

Процедура вычерчивания окружностей текущим цветом имеет вид: Circle (x, y, Radius), где x, y - координаты центра окружности, а Radius - ее радиус.

Для вычерчивания дуг используется процедура Arc (x, y, Radius, StartAngle, EndAngle), где x, y - координаты центра дуги, StartAngle и EndAngle - начальный и конечный угол (в градусах), Radius - радиус.

Для заполнения внутренней или внешней области фигуры определенным

образцом закраски используется процедура: FloodFill (X, Y, Border), где x, y - координаты точки внутри или вне фигуры, Border - цвет контура фигуры. Если точка (x, y) находится внутри замкнутой области, то заполняется внутренняя область. Если эта точка находится вне замкнутой области, то заполняется ее внешняя часть.

Учащиеся должны научиться создавать изображения с помощью перечисленных выше графических операторов.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание: составить программу по рисунку; изобразить на экране: дом, робота.

Тема 3. Вывод текста в графическом режиме.

В графическом режиме стандартные процедуры вывода Write и Writeln не работают. Для вывода текстовой информации на графический экран используют две процедуры OutText и OutTextxy.

Процедура: OutText (TextString) выводит на экран строку текста начиная с текущего положения графического курсора.

Для закрепления материала предлагается выполнить практическое задание создать сложное графическое изображение с помощью изученных операторов и вывести на экран текстовые надписи.

После прохождения раздела «Графические возможности среды программирования Pascal» учащиеся приобретают следующие знания, умения и навыки:

- владеют знаниями об основных понятиях компьютерной графики, векторном и растровом способах построения изображений;

- имеют представления о способах построения объектов и умеют реализовывать соответствующие алгоритмы на компьютере с помощью языка программирования Pascal;

При проектировании мультимедиа курса учитывались цели и задачи урока, какую роль этот урок играет в системе уроков по изучаемой теме, его тип, структуру, методы, формы учебной деятельности школьников.

Учитывая предназначение урока, мультимедиа курс был использован:

- для изучения нового материала, предъявления новой информации;

- для закрепления пройденного, отработки учебных умений и навыков;

- для повторения, практического применения полученных знаний, умений, навыков;

- для обобщения, систематизации знаний;

- для самостоятельной работы учащихся.

Приведем пример одного план-конспект урока с применением мультимедиа курса в 8-х классах.

Тема урока. Графические режимы программной среды QBasic.

Тип урока: теоретико-практический.

Цели урока:

- познакомить учащихся с инициализацией графического режима программной среды QBasic;

- научить использовать операторы графики для создания рисунков;

- способствовать развитию у учащихся технического, логического и образного мышления, имеющего большое значение в обучении и творчестве;

- развивать творческие возможности и эстетические вкусы учеников при работе над своей программой.

- формировать навыки внимательности, аккуратности и самостоятельности.

Таблица 5

Ход урока

Время	Действие учителя	Действие учеников
1 мин	- Здравствуйте! Продолжим изучение среды программирования QBasic. Ранее мы работали только с текстом с текстом в этой среде, а сегодня на уроке начнем знакомство с графическими возможностями языка Basic.	Ученики записывают тему в тетрадь. И внимательно слушают учителя.
3 мин 14 мин	- С какими видами графики вы знакомы? (Растровая графика, векторная графика) - Каковы особенности каждого вида графики? Изложение нового материала ведётся с помощью мультимедиа курса (Приложение №2). Содержание: Экран монитора можно рассматривать как совокупность точек, или их еще называют пикселями. Pixcel - наименьший элемент, который может отобразить дисплей в данном графическом режиме. Местоположение всех точек на экране образует прямоугольную систему координат из горизонтальных строк по х и вертикальных колонок у. Количество точек, которое может быть размещено на экране, зависит от разрешающей способности. При средней разрешающей способности горизонтальная строка содержит 320 точек, а вертикальная - 200 точек. Верхняя точка с координатами (0,0), является началом системы координат. Если мы хотим изобразить точку, то надо указать её координаты (x,y). При загрузке системы QBasic дисплей устанавливается системой в текстовый режим работы. Для задания графического режима работы используется команда Screen N, где N - номер графического режима (таблица режимов). Так же можно изменить цвет фона при помощи оператора Color,c, где c - номер цвета в палитре (таблица палитры цветов).

Подобные документы

• Разработка методики изучения темы "Графические примитивы" с использованием языка программирования Pascal

  Векторная компьютерная графика. Графические примитивы. Графические возможности языка программирования Pascal. Методические рекомендации к изучению графики в языке программирования Pascal. Построение графиков функций.
  
  курсовая работа [28,3 K], добавлен 13.06.2007
  

• Основы программирования на C#. Простейшие графические возможности

  Программирование и простейшие графические возможности. Основные структуры для представления и два конструктора с аргументами. Дальнейшие координаты точки и инициализирование новой. Хранение и изменение координат левого верхнего угла прямоугольника.
  
  лабораторная работа [24,2 K], добавлен 01.12.2011
  

• Язык программирования Си

  Понятие и специфические особенности языка программирования Си, история его создания. Интегрированная система Borland C. Процесс программирования с помощью данного языка. Графические примитивы в языках программирования. Преобразования на плоскости.
  
  курс лекций [782,2 K], добавлен 04.10.2011
  

• Возможности применения языков и сред программирования при создании электронных средств обучения

  Классификация электронных средств обучения, преимущества их использования, рекомендации по созданию. Требования к структуре и содержанию учебного материала. Особенности изучения языков программирования на уроках информатики. Среда программирования Delphi.
  
  дипломная работа [770,2 K], добавлен 12.09.2015
  

• История развития языков программирования

  Машинные коды и ассемблер. Первые языки программирования высокого уровня. Язык программирования FORTRAN. Достоинства и недостатки ALGOL. Научные и бухгалтерские программы. Основные принципы, которые соблюдались при создании языка программирования Basic.
  
  курсовая работа [407,4 K], добавлен 21.06.2014
  

• Возможности технологии Delphi

  Сущность программирования с использованием среды Delphi 7 и ее основные графические возможности. Структура автономно компилируемого программного модуля и его принципы. Основные приемы работы с графическими процедурами, построение дуги, круга и эллипса.
  
  курсовая работа [138,2 K], добавлен 16.12.2011
  

• Сравнительный анализ трех языков программирования на предмет оптимального языка программирования для освоения первоначальных навыков

  Ознакомление с ситуацией распространения на рынке языков программирования. Определение плюсов и минусов Pascal, C++, VBA. Сравнение и анализ синтаксиса программ на основе одной задачи. Выявление лучшего языка для освоения первоначальных навыков.
  
  курсовая работа [1022,0 K], добавлен 13.10.2014
  

• Разработка электронного учебного пособия по Visual Basic 6.0

  Развитие и классификация языков программирования. Методические рекомендации по изучению языков программирования. Основные понятия объектно-ориентированного программирования. Создание электронного учебного пособия с помощью языка гипертекстовой разметки.
  
  курсовая работа [331,1 K], добавлен 06.09.2011
  

• Создание интерактивных Web-приложений с использованием языка программирования JavaScript

  Сравнительная характеристика, возможности и функции языков программирования JavaScript и PHP. Основные области их использования. Разработка интерактивного Web-приложения с применением JavaScript на примере теста по теме "Программирование на языке Delphi".
  
  курсовая работа [19,3 K], добавлен 01.07.2014
  

• Решение задач оптимизации с применением пакетов прикладных программ

  Обзор и сравнительный анализ современных математических пакетов. Вычислительные и графические возможности системы MATLAB, а также средства программирования в среде MATLAB. Основные возможности решения задач оптимизации в табличном процессоре MS Excel.
  
  дипломная работа [6,6 M], добавлен 04.09.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам