Научно-педагогическая деятельность
Обоснование выбора образовательной программы и комплекта учебно-методической литературы
Большие возможности для формирования личностного потенциала обучаемых, повышения эффективности познавательной деятельности школьников на основе универсальных способов учебной деятельности, их успешной социализации в современном мире в значительной степени обеспечиваются изучением информатики, а также реализацией в учебном процессе возможностей информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), применяемых в комфортных и здоровьесберегающих условиях. В этой связи возрастает значимость непрерывного освоения учащимися средств и методов информатики и ИКТ, совершенствования содержания и методики обучения информатике в условиях информатизации и массовой коммуникации современного общества.
Учебники, образующие завершенную предметную линию по информатике для основной школы:
1) Информатика: учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний;
2) Информатика: учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний;
3) Информатика: учебник для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний;
4) Информатика: учебник для 8 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний;
5) Информатика: учебник для 9 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний.
Учебники разработаны в соответствии: с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования (ФГОС ООО); с требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (личностным, метапредметным, предметным); с основными идеями и положениями программы развития и формирования универсальных учебных действий (УУД) для основного общего образования. В них соблюдается преемственность с федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования; учитываются возрастные и психологические особенности школьников, обучающихся на ступени основного общего образования.
Учебники являются основой учебно-методического комплекта (УМК), в состав которого кроме них включены:
- методическое пособие для учителя к УМК основной школы;
- рабочие тетради для5, 6, 7, 8, 9 классов;
- дополнительные методические пособия для учителя с поурочными рекомендациями.
Дополнительные учебные пособия для организации внеурочной работы учащихся:
- сборник заданий для подготовки к ГИА для 7–9 классов;
- задачник по информатике «Занимательные задачи по информатике» для 6 класса;
- рабочие тетради «творческие задания в среде Scretch»,
Методические пособия к учебникам содержат рекомендации для учителя по организации учебного процесса, в том числе поурочные разработки по курсу информатики и ИКТ в 5,6 и 7–9 классах. В методических пособиях даны рекомендации по использованию на уроках и во внеурочной деятельности материалов Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов, других интернет-ресурсов.
В состав методического пособия для учителя к УМК включена авторская программа курса, которая содержит:
- пояснительную записку, раскрывающую цели и задачи курса информатики в 5–9 классах, описание методов и форм решения поставленных задач, описание форм контроля и возможных вариантов его проведения, материалы тематических и итоговых контрольных работ;
- учебно-тематический план;
- описание содержания курса информатики и ИКТ в 5–9 классах;
- требования к подготовке в области информатики учащихся 5,6 и 7–9 классов;
- перечень учебно-методического и программного обеспечения, а также интернет-ресурсов по информатике и ИКТ для 5–9 классов;
- рекомендуемое поурочное планирование.
Электронное приложение к УМК
Состав электронного приложения:
- Электронная форма учебников:
– контейнер электронных учебников для 5–7 классов (на носителе) с интегрированным в него мультимедийными объектами и электронными рабочими тетрадями для учеников;
– контейнер электронных учебников (на носителе) для 8–9 классов, со ссылками на различные открытые образовательные ресурсы в Интернете, отобранные автором, с добавленными к нему электронными текстами контрольным материалов для подготовки к итоговой аттестации.
Мультимедийные объекты в составе электронных учебников включают авторские материалы:
- методические материалы для учителя;
- файлы-заготовки (тексты, изображения), необходимые для выполнения работ компьютерного практикума;
- текстовые файлы с дидактическими материалами (для печати);
- дополнительные материалы для чтения;
- мультимедийные презентации ко всем параграфам каждого из учебников;
- интерактивные тесты.
- Электронное методическое приложение — авторская мастерская в виде сайта в Интернете с методическими рекомендациями, видеолекциями и электронной почтой и форумом для свободного общения с авторским коллективом УМК учителей и родителей (http://metodist.lbz.ru/authors/informatika/3/). Для участия в форуме и просмотра видеолекций необходимо зарегистрироваться на сайте.
В современных условиях важным компонентом УМК нового поколения становится его сетевая составляющая, реализованная в форме web-сайта и ориентированная на всех участников образовательного процесса: учеников, их родителей, учителей. Благодаря сетевой составляющей, ученики могут участвовать в дистанционных олимпиадах по изучаемому предмету и творческих конкурсах; родители учеников получают возможность принять участие в обсуждении УМК на форумах; учителя могут систематически получать консультации авторского коллектива и методистов, скачивать обновленные варианты планирования, новые версии электронных образовательных ресурсов, дополнительные методические и дидактические материалы, обмениваться собственными методическими разработками и т. д. Сетевая составляющая рассматриваемого УМК реализована на сайте издательства в форме авторской мастерской (http://metodist.lbz.ru).
Обоснование применения в своей практике тех или иных средств педагогической диагностики для оценки образовательных результатов
Качество знаний не всегда определяется объемом выученного материала, скорее - это умение пользоваться этим материалом. Процесс усвоения знаний - индивидуальный, поэтому я использую различные формы диагностики - контролирующей работы на уроке, которые учитывают уровни обучаемости и обученности каждого ученика класса.
Я использую различные способы оценки, руководствуясь положением школы о системе оценки достижения планируемых результатов обучающихся:
Оценка личностных результатов.
Личностные достижения оцениваются в форме тестирования, анкетирования, наблюдения, мониторинга активности участия учащихся в образовательных событиях разного уровня и социально-значимых акциях.
Оценка метапредметных результатов.
Основными формами оценки метапредметных результатов являются интегрированная (комплексная) контрольная работа и индивидуальный итоговый проект. Контроль и оценка метапредметных результатов предусматривают выявление индивидуальной динамики учебных достижений учащихся.
Интегрированная (комплексная) контрольная работа на метапредметной основе проводится в конце учебного года, ее цель - оценка способности учащихся основной школы решать учебные и практические задачи на основе сформированности предметных знаний и умений, а также универсальных учебных действий на метапредметной основе. Отметка за интегрированную (комплексную) контрольную работу выставляется в классном журнале на отдельной странице, а сама работа вкладывается по согласованию с родителями (законными представителями) и учащимся в портфолио.
Индивидуальный итоговый проект представляет собой учебный проект, выполняемый учащимися 5-9-х классов в рамках одного или нескольких учебных предметов с целью продемонстрировать свои достижения в самостоятельном освоении содержания и методов избранных областей знаний и/или видов деятельности и способность проектировать и осуществлять целесообразную и результативную деятельность.
Оценка предметных результатов
Оценка предметных результатов представляет собой оценку достижения обучающимся планируемых результатов по предмету.
Стартовая контрольная работа - определяет актуальный уровень знаний, необходимый для продолжения обучения, а также намечает «зону ближайшего развития» и предметных знаний, организует коррекционную работу в зоне актуальных знаний. Проводится в начале учебного года.
Текущие контрольные работы и срезы - направлены на проверку пооперационного состава действия, которым необходимо овладеть учащимся в рамках решения учебной задачи.
Самостоятельная работа - направлена, с одной стороны, на возможную коррекцию результатов предыдущей темы обучения, с другой стороны, на параллельную отработку и углубление текущей изучаемой учебной темы. Задания составляются на двух уровнях: 1 (базовый) и 2 (расширенный) по основным предметным содержательным линиям.
Диагностическая работа - мониторинг качества образования для последующего учёта в планировании и проведении образовательного процесса.
Тематические и рубежные контрольные работы (четвертные, полугодовые, годовые) - включают основные темы четверти, полугодия, вопросы отдельной темы. Задания рассчитаны на проверку не только знаний, но и развивающего эффекта обучения. Задания разного уровня, как по сложности (базовый, расширенный), так и по уровню опосредования (формальный, рефлексивный, ресурсный).
3.Использование ИКТ в образовательном процессе
Сегодня перед учителем стоит задача освоить качественное внедрение средств ИКТ во все этапы новой типологии уроков проводимых по ФГОС для этого он должен из огромного многообразия средств ИКТ выбрать именно те, которые повысят эффективность усвоения учебного материала и определить на каком этапе проведения урока по новой типологии ФГОС их применить.
Одно из направлений реализации ФГОС ООО и программы развития школы - это внедрение в учебный процесс средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ).
Сегодня существует огромное разнообразие ИКТ: мультимедийных библиотек, виртуальных конструкторов, электронных учебников, тестовых сред, программ тренажеров, комплексных обучающих пакетов, которые предназначены для обучения информатике на разных ступенях образования. Современному учителю необходимо приспособить огромные возможности компьютерной техники и передовые информационные технологии к новым требованиям проведения уроков по ФГОС ООО. При традиционной типологии урока учитель точно знал, когда и как применить ТСО для эффективности обучения. Сегодня перед учителем стоит задача освоить качественное внедрение средств ИКТ во все этапы новой типологии уроков проводимых по ФГОС для этого он должен из огромного многообразия средств ИКТ выбрать именно те, которые повысят эффективность усвоения учебного материала и определить на каком этапе проведения урока по новой типологии ФГОС их применить.
Освоение качественного внедрения ИКТ во все этапы урока по ФГОС ООО.
Средства ИКТ можно разделить на две группы:
- Готовые, представленные в Интернете:
- Видео урок. Инструмент помогающий донести материал до обучающихся.
Учитель координирует учебный процесс, а объяснить материал вместо него может компьютер. Богатство содержательной поддержки делает урок не только значительно более усваиваемым, но и неизмеримо более увлекательным. Взаимодействие осуществляется одновременно по всем каналам восприятия «текст - звук - видео - цвет». Идея использования видео урока на занятиях необходима для поддержания внимания обучающихся. Так же слабый ученик тоже может посмотреть это видео несколько раз, пока он не усвоит материал в спокойной обстановке. Видео урок дает возможность сформулировать вопросы по материалу, чередовать просмотр видео комментариями, кратко записать в конспект по ходу просмотра, после просмотра провести фронтальный опрос, выполнить практическое задание.
- Электронная тетрадь.
Позволяет автоматизировать практическую работу обучающихся, возле каждого ученика виртуальный учитель, который отвечает на вопросы, ведет объективный контроль, исчезает проблема с дисциплиной - ученики заняты работой (много заданий «наперед»), урок более продуктивный и в спокойной психологической обстановке. В электронной тетради используются именно проценты, так например в слабом классе, чтобы создать ситуацию успеха, можно снизить планку30- 50%-3 балла,50-80% -4балла,80-далее 5 баллов. Для класса посильнее, чтобы не теряли интереса к предмету, можно выставить более строгие критерии.
- Клавиатурный тренажер.
Очень важно научить обучающихся 5 классов быстро набирать тексы на клавиатуре. Я остановилась на клавиатурном тренажере для детей Бомбино 12-13 лет, который позволяя организовать процесс освоения навыков набора текста так, чтобы ребенок активно, с интересом и увлечением работал на уроке и видел результат своего труда и мог его оценить. Происходит учёт индивидуальных особенностей усвоения материала учащимися. Учащийся может осваивать индивидуальные образовательные программы. Компьютер позволяет провести экспресс-диагностику усвоения и в зависимости от её результатов соответствующую коррекцию.
- Электронные тесты (готовые, собственные -My test).
При компьютерном контроле знаний учитывается разная скорость работы учащихся, задания дифференцируются по степени трудности; повышается объективность оценки; ученик видит детальную картину собственных недоработок; оценка может выдаваться (причём быстро) не только по окончании работы, но и после каждого вопроса. Формы контроля: задания, задачи, тесты (открытые, закрытые), задания на репродукцию, применение, творческое применение, рейтинговый контроль. Компьютер выдаёт результаты выполнения учащимися контрольных заданий с учётом допущенных в теме ошибок и затраченного времени; сравнивает показатели различных учащихся по решению одних и тех же задач.
- Собственные, созданные учителем.
- Интерактивные презентации.
Использование интерактивной презентации в первой части урока может быть представлено в любом формате (текст - звук - изображение): репродуктивным тестированием, экспериментальными задачами, проблемными ситуациями, развивающими играми и т.д. Таким образом, все обучающиеся оказываются, включены в мыслительную деятельность, готовы к восприятию нового. Они могут самостоятельно ставить цели, искать решения поставленной задачи, творчески работать.
Согласно опубликованным в литературе данным, эффективность применения мультимедийных средств обучения зависит от этапа урока. Так не следует их использовать более 20 минут (снижается осмысление новой информации). Лучше всего видео уроки, интерактивные презентации использовать в начале урока, так как потеря внимания наступает на 7-10 минут позже традиционного объяснения новой темы или в интервалах между 15- й и 20-й, так как периодически изменяются характеристики зрительного и слухового восприятия, внимания и утомляемости.
Необходимо также учитывать время непрерывной работы на пк-работа в электронной тетради, клавиатурный тренажер, прикладные программы для обучающихся средней ступени - 20-25 минут.
Использовать ИКТ можно на всех этапах урока:
- во время актуализации знаний;
- при объяснении нового материала;
- при закреплении знаний;
- при контроле знаний.
Приведу конкретные примеры использования ИКТ на уроках информатики в 5-6 классах.
Этапы урока по ФГОС | Средства ИКТ
|
Актуализации
| Приемы повторения системы опорных понятий или ранее усвоенных учебных действий, необходимых и достаточных для восприятия нового материала школьниками.
|
Проблематизации
| Приемы привлечения внимания детей к принципиально новым сведениям, приемы первичного закрепления (выражаются в речи детей.
|
Конструирования
| Применение теоретических положений в условиях выполнения упражнений и решения задач. (Воспроизведение учащимися способов решений задач, выполнение упражнений по образцу)
|
Моделирования
| Самостоятельное творческое использование сформированных умений и навыков. Решение учебных задач повышенной трудности или практических задач. Проектная деятельность с использованием различных редакторов и программ.
|
Рефлексия
| Контроль знаний, умений и навыков, проверка уровня сформированности у учащихся общеучебных умений. (Задания по объему или степени трудности должны соответствовать программе и быть посильными для каждого ученика).
|
Участие в профессиональных и творческих педагогических конкурсах
- Районный фестиваль самодеятельного художественного творчества работников образования.
- Районный фестиваль «Парад идей»
- Районный форум «Образование 2015-2016» конкурс «Выставка – презентация методических материалов»
- Зональный фестиваль самодеятельного художественного творчества работников образования, посвященного 70-летию Победы в Великой Отечественной войне
- Всероссийский конкурс научно – исследовательских и творческих работ учащихся «Литературная Россия»
- Всероссийский конкурс «Функции классного руководителя в условиях реализации ФГОС»
Разработка авторских программ
Одна из задач школы – содействовать воспитанию нового поколения, отвечающего по своему уровню развития и образу жизни условиям информационного общества. Для этого учащимся предлагается осваивать принципы и методы создания трехмерных моделей.
Мною разработана и апробирована программа элективного курса для учащихся 10-11 классов по 3D моделированию «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0»
Здесь представлены, разработанные мною, программа элективного курса, электронный учебник, лабораторные работы. http://nsportal.ru/user/873034/page/nauchno-pedagogicheskaya-deyatelnost
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 programma_elektivnogo_kursa._modelirovanie_v_cosmo_worlds.docx | 665.55 КБ |
Предварительный просмотр:
Элективный курс «Моделирование в среде
Cosmo Worlds 2.0»
Оглавление
Тема 1. Графический интерфейс программы Cosmo Worlds 2.0
Тема 2. Создание трёхмерных моделей. PEP- редактор
Тема 5. Добавление текста к сцене
Тема 6. Творческая работа обучающихся
Основные формы организации учебного процесса
Содержательно – методическая часть
Описание педагогического программного средства «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0»
Приложение 1. Лабораторные работы
Лабораторная работа №1. Интерфейс программы Cosmo Worlds 2.0
Лабораторная работа №2. Управление видами объектов
Лабораторная работа № 5. Структурированный редактор. Объединение в группу нескольких объектов.
Лабораторная работа № 6. Трансформация модели с помощью PEP- редактора.
Лабораторная работа № 7. Изменение формы объекта с помощью РЕР – редактора.
Лабораторная работа № 9. Создание освещения сцены.
Пояснительная записка
Одна из задач школы – содействовать воспитанию нового поколения, отвечающего по своему уровню развития и образу жизни условиям информационного общества. Для этого учащимся предлагается осваивать принципы и методы создания трехмерных моделей.
Использование трехмерных («объемных» или 3D-) моделей объектов реального мира – это важное средство для передачи информации, которое может существенно повысить эффективность обучения, а также служить отличной иллюстрацией при проведении докладов, презентаций, рекламных кампаний. Трехмерные модели – обязательный элемент проектирования современных транспортных средств, архитектурных сооружений, интерьеров. Одно из интересных применений компьютерной 3D-графики и анимации – спецэффекты в современных художественных и документальных фильмах. Государственным стандартом основного общего и среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям, изучение 3-D моделирования в школьном курсе не предусмотрено в полной мере или изучаются образно. Это можно реализовать в рамках элективного курса.
Существует достаточное количество программ 3-D моделирования: Platinum VRCreator, RenderSoft VRML Editor, V-Realm Builder, 3ds Max. Данный элективный курс предполагает обучение созданию трехмерных моделей в программе Cosmo Worlds 2.0. Программа отличается функциональными средствами, удобные приемы группирования и клонирования объектов, методы моделирования с малым числом многоугольников и большие возможности. Инспектор свойств и качеств, выполненный в виде контекстно-зависимой панели, позволяет редактировать такие качества и особенности объектов, как материалы, текстуры, связи, сценарии и уровни детализации, и все это сосредоточено в одном месте. Средства анимации по ключевым кадрам, предусматриваемые программой, относятся к классу профессиональных и позволяют реализовать более сложные анимации.
Новизна авторской разработки курса заключается в обучении основам создания трёхмерных моделей объектов реального мира.
Методологическими положениями для разработки курса послужила теория системно – деятельностного подхода.
Цели курса:
- познакомить обучающихся с современными принципами и методами создания 3D-моделей, основанных на использовании векторной графики с использованием программы Cosmo Worlds 2.0;
- развить творческие и дизайнерские способности обучающихся.
Задачи курса:
- дать представление об основных возможностях создания и обработки 3-D моделей в Cosmo Worlds 2.0;
- научить создавать трехмерные модели, используя набор инструментов, имеющихся в изучаемом приложении;
- использовать программу Cosmo Worlds 2.0 для создания анимационных роликов;
- способствовать развитию алгоритмического мышления, познавательного интереса к информатике;
- продолжить формирование информационной культуры обучающихся.
Элективный курс рассчитан на 17 академических часов, за которые учащиеся смогут ознакомиться с теоретическим материалом, выполнить практические задания и в качестве итогового задания выполнить собственный проект.
Содержание
Тема 1. Графический интерфейс программы Cosmo Worlds 2.0
Основные понятия языка VRML, форматы данных. Элементы навигации. Элементы управления положением объектов, видимость объектов в сцене. Создание основных фигур (примитивов). Изменение формы объектов, DynaBox Manipulation. Выполняется работа с педагогическим программным средством (ППС), лабораторная работа № 1, 2, 3.
Тема 2. Создание трёхмерных моделей. PEP- редактор
Создание модели, состоящей из примитивов: клонирование и копирование объектов. Преобразования объектов: перемещение, вращение. Изменение (наложение) текстуры объекта. Объединение в одну группу нескольких объектов. Структурированный редактор. Трансформация модели с помощью PEP- редактора. Выполняется лабораторные работы № 4, 5, 6, 7.
Тема 3. Создание анимации
Обзор инструментов анимации. Движение единственного объекта, просмотр анимации. Создание многочисленного движения одного или нескольких объектов. Выполняется лабораторная работа № 8.
Тема 4. Освещение сцены
Направленный свет. Свет точки. Прожектор. Выполняется лабораторная работа № 9.
Тема 5. Добавление текста к сцене
Создание узла Теста в сцене. Изменение, удаление текста. Выполняется лабораторная работа № 10.
Тема 6. Творческая работа обучающихся
Создание и защита индивидуального проекта.
Основные формы организации учебного процесса
Изучение материала происходит по следующей схеме:
1. Постановка задачи →
2. Применение объяснительно-иллюстративного метода обучения при изучении теоретического материала с использованием ППС →
3. Выполнение лабораторных работ →
4. Применение полученных знаний (проект).
Такая форма работы направлена на формирование информационной, коммуникативной и социальной компетенций. Применение ППС позволяет реализовать дифференцированный подход в обучении. При этом доминантной формой учения является поисково-исследовательская деятельность учащихся, которая реализуется как при массовой или групповой работе, так и в ходе самостоятельной деятельности учащихся при выполнении проектной работы.
Организация и проведение аттестации учеников
Целью аттестации является определение соответствия достигнутого учащимися результата ожидаемому.
Формы организации контроля за достижениями обучающихся
В ходе проведения элективного курса запланирована организация контроля за обучающимися в следующих формах:
- текущий: отчет по лабораторным работам;
- итоговый контроль осуществляется в форме зачета. Зачет выставляется при условии выполнения всех лабораторных работ и разработки собственного проекта.
Рекомендуемые темы самостоятельных проектов:
- архитектура, например виртуальная экскурсия;
- моделирование физических процессов, например работа двигателя внутреннего сгорания;
- моделирование биологических процессов, например распускание цветка, модель растительной клетки;
- свободная тема.
Накопительная система баллов в случае необходимости может быть переведена в пятибалльную:
«5» - 90% и более от суммы набранных баллов;
«4» - от 75% до 89% от суммы набранных баллов;
«3» - от 61% до 74% от суммы набранных баллов.
Критерии оценивания результатов выполненного проекта представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Критерии оценивания
Оцениваемые параметры | Максималь- ный бал | Набранный бал |
Использование основных объектов (примитивов) в создании трехмерных моделей | 15 | |
Использование материалов и текстур | 15 | |
Трансформация модели с помощью PEP- редактора | 25 | |
Использование анимации в сцене | 15 | |
Использование освещения, текста в сцене | 10 | |
Степень самостоятельности выполнения задания | 10 | |
Общее количество баллов | 90 |
График контрольных мероприятий
№ | Тема | Форма |
1 | Графический интерфейс программы Cosmo Worlds 2.0 | Отчет по лабораторной работе № 1,2,3 |
2 | Создание трёхмерных моделей. PEP- редактор | Отчет по лабораторной работе № 4,5,6,7 |
3 | Создание анимации | Отчет по лабораторной работе № 8 |
4 | Освещение сцены | Отчет по лабораторной работе № 9 |
5 | Добавление текста к сцене | Отчет по лабораторной работе № 10 |
6 | Создание индивидуального проекта | Защита проекта |
Ожидаемые результаты
После изучения курса обучающиеся должны:
Иметь представление: о возможностях моделирования в среде Cosmo Worlds 2.0
Знать:
- Основные понятия языка VRML, форматы данных;
- Базовые этапы создания и редактирования с помощью РЕР – редактора трехмерных моделей;
- Основные приёмы анимации, навигации, перемещения, управления положением моделей.
Уметь:
- Создавать трехмерные модели, изменять формы объектов (примитивов), управлять их положением;
- Накладывать и изменять текстуры;
- Изменять форму модели с помощью PEP- редактора;
- Добавлять текст, освещение, анимацию к сцене.
Иметь опыт работы
направленный на формирование познавательных, информационных и коммуникативных компетенций.
Учебно-методическое обеспечение курса
Педагогическое программное средство «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0» (см. разработку средства на диске).
Программно-техническое оснащение курса
- Операционная система Windows XP.
- Программа Cosmo Worlds 2.0.
- Проектор.
Содержательно – методическая часть
Тематическое планирование учебного материала элективного курса
№ | Кол-во ч. | Тема | Цели занятий | Формы занятий | Деятельность учащихся, методы и приемы обучения |
1 | 4 | Графический интерфейс программы Cosmo Worlds | Познакомить с основными понятиями языка VRML, форматами данных, элементами навигации, управления и видимости объектов, создание основных объектов (примитивов) | Комбинированная | Методы: Лекция, демонстрации Д.У: работа с ППС. представление обработанной информации, выполнение лабораторных работ |
2 | 6 | Создание трёхмерных моделей. PEP- редактор | Показать возможности создания модели, состоящей из примитивов. Дать представление о текстурах и преобразованиях. Дать понятие структурированного редактора и РЕР-редактора. | Лабораторная работа | Методы: демонстрации Д.У: работа с ППС, представление обработанной информации, выполнение лабораторной работы |
3 | 2 | Создание анимации | Познакомить с основными инструментами программирования для реализации анимации. | Лабораторная работа | Методы: демонстрации Д.У: работа с ППС, представление обработанной информации, выполнение лабораторной работы |
4 | 1 | Освещение сцены | Показать возможности использования инструментов освещения сцены. | Лабораторная работа | Методы: демонстрации Д.У: работа с ППС, представление обработанной информации, выполнение лабораторной работы |
5 | 1 | Добавление текста к сцене | Научить добавлять в сцену текст и редактировать его. | Лабораторная работа | Методы: демонстрации Д.У: работа с ППС, представление обработанной информации, выполнение лабораторной работы |
6 | 3 | Создание индивидуального проекта | Создание и защита индивидуального проекта | Зачет | Методы обучения: проектный Д.У: работа в группах, рефлексия |
Описание педагогического программного средства «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0»
Педагогическое программное средство предназначено для обучения учащихся 10-11 классов по теме «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0».
ППС предоставляет возможность учащимся всегда самостоятельно изучить пропущенный или неосвоенный материал, систематизировать необходимый материал. Также в данной среде имеется материал для учителя (теоретический, практический материал, рекомендуемые темы самостоятельных проектов) который включает содержание курса «Моделирование в среде Cosmo Worlds 2.0». Структура педагогического программного средства представлена в Приложении 2.
Для обеспечения корректной работы ППС необходимо организовать рекомендуемые системные требования:
- Процессор не ниже Pentium IV;
- Наличие CD-ROM;
- Операционная система Windows XP;
- Версия MS Office не ниже 2003;
- Версия Internet Explorer не ниже 4.
Приложение 1. Лабораторные работы
Лабораторная работа №1. Интерфейс программы Cosmo Worlds 2.0
Цель:
- Познакомить с графическим интерфейсом программы Cosmo Worlds 2.0;
- Дать представление обучающимся об элементах навигации.
Задания 1:
- Запустить программу Cosmo Worlds 2.0.
Запуск программы осуществляется несколькими способами:
- С помощью главного меню (Пуск → Программы → Cosmo Worlds → Cosmo Worlds).
- С помощью ярлыка на рабочем столе .
- Рассмотрите интерфейс программы
строка заголовка строка основного меню
панели инструментов окна проекций
строка состояния
Часто панель инструментов не помещается на экран. В этом случае можно перетащить ее влево или вправо, схватив за брусок на самой панели (верхнюю или нижнюю границу, вертикальный разделитель-черточку между кнопками).
Интерфейс программы (панели инструментов, меню) можно полностью настроить на свой вкус, выбрав пункт меню View - Toolbars.
- Уменьшите ширину окна так, чтобы вся верхняя панель не помещалась в окно, и попробуйте перетаскивать ее мышью. Настройте интерфейс программы:
- выбрать команду меню View – Toolbars
- установить флажок (щелчок по имени панели) на Standart и Camera.
- Рассмотреть окна проекций:
- показать единственное окно проекции Perspective (Examine Viewer), щелкнув по кнопке на панели Camera;
- аналогично показать два, три и четыре окна проекций Perspective(Examine Viewer), Front, Top и Left, щелкая по кнопкам .
Самостоятельно познакомится с инструментами просмотра сцены на панели Camera
Справочный материал см. ППС. Тема «Камера»
Лабораторная работа №2. Управление видами объектов
Цель:
- Показать различные способы управления видами объектов;
- Познакомить с сеткой и режимами вывода изображения объекта.
Задания:
- Запустить программу Cosmo Worlds 2.0: на рабочем столе нажать ярлык . С помощью команды File – Open(Ctrl+O) открыть файл скамейка.wrl из папки Мои документы \ Примеры VRML\.
- Просмотреть модель скамейки с различных позиций: перспективный вид, справа, слева, спереди, сзади, сверху, снизу. Для этого:
- на панели Camera щелкнуть по кнопке и открыть одно окно проекции. По умолчанию это окно Perspective (Examine Viewer) – перспективная проекция (вид);
- Выполнить команду меню Camera – Front (вид спереди), аналогично Back (вид сзади), Left (вид слева), Right (вид справа), Top (вид сверху), Bottom (вид снизу).
Для быстрого перехода к нужному виду в активном окне можно просто нажать клавишу Ctrl и первую букву его английского названия. Справочный материал см. ППС. Тема «Управление видами».
- По умолчанию в каждом окне отображается сетка. Отключить (включить) режим отображения сетки: на панели Placement кнопка или нажатием клавиш Shift+F7.
- По умолчанию в окнах проекций объект раскрашен (затенён). Просмотреть все режимы вывода изображения объекта:
- выделить объект;
- выбрать пункт меню View – Render Style - Draw Shaded (Затененное) - вывод «затененного» изображения объектов, аналогично Hidden Line (Скрывая линии) - вывод непрозрачной каркасной сетки объектов; No Textures (Без текстур) – вывод изображения, скрывая текстуру объекта; Wireframe (Каркас) – показывает только ребра, каркас объекта; Bounding Box (Ограничивающий блог) – отображение только общей области объекта, обозначенной блоком.
Самостоятельно познакомится с инструментами выбора объектов в групповых иерархиях на панели Select (Выбор)
Справочный материал см. ППС. Раздел 1. Тема «Управление видами»
Лабораторная работа № 3. Создание основных фигур (примитивов). Изменение формы объектов. DynaBox Manipulation.
Цель:
- Научить создавать фигуры (примитивы), изменять формы и размеры объектов;
- Познакомить обучающихся с инструментом перемещения, изменения размера и вращения объекта – DynaBox Manipulation.
Задания:
- Запустить программу Cosmo Worlds 2.0. Используя панель Create (Создать) создать геометрические фигуры – сферу, цилиндр, конус, куб, выполняя следующие шаги:
- Если панель Create не видима, то команда меню View – Toolbars – Create;
- Щелкнуть по одной из кнопок: Sphere – сфера;
Cylinder – цилиндр;
Cone – конус;
Cube – куб.
- Переместить указатель на желаемое местоположение в сцене. Разместить все фигуры как показано на рисунке:
Объект сначала маленький, затем становится больше, так как вы отодвигаете указатель от его начального положения.
- Поменять местами сферу с цилиндром и конус с кубом:
- Выбирать объект;
- Навести указатель мыши на фигуру. Четыре желтых стрелки показывают направления перемещения;
- Нажать левую кнопку мыши и потащить объект.
Рекомендация: Для перемещения объекта только в одном направлении – вверх, вниз, вправо, влево, вперед, назад надо удерживать клавиши Shift или Ctrl. Справочный материал см. ППС. Раздел 2. Тема «Создание объектов. Сфера, цилиндр, конус, куб».
- Изменить размер объектов с помощью инструмента DynaBox Manipulation:
- Щелкнуть по кнопке на панели Placement или команда Placement – DynaBox Manipulation. Углы прямоугольной области вокруг объекта выделяются белыми кубами, при наведении указателя мыши они становятся оранжевыми.
- Потяните за любой белый куб. Обратите внимание, как изменяется размер – пропорционально относительно центра фигуры (точка пересечения фиолетовых стрелок).
- Удерживая клавишу Shift, изменить размер объекта по ширине и высоте. Удерживая клавишу Ctrl, изменить размер относительно противоположного угла, Ctrl+Shift – относительно противоположной прямоугольной области выделения. Справочный материал см. ППС. Раздел 2. Тема «Изменение размеров».
Аналогично изменить размер различными способами всех фигур.
Самостоятельная работа.
- Открыть файл дом. wrl из папки Мои документы \ Примеры VRML\.
- Используя куб создать модель забора у дома: изменить положение, размер.
Пример описан в ППС. Раздел 2. Тема «Изменение размеров».
- Сохранить в личной папке под именем Сам.раб1.wrl, команда меню File – Save As…
Лабораторная работа № 4. Создание составных моделей. Клонирование, копирование и преобразования объектов.
Цель:
- Научить создавать модели, состоящей из примитивов, используя клонирование и копирование объектов;
- Показать способы перемещения и вращения объектов.
Задание: Создать модель снеговика,
выполняя следующие шаги:
- Запустись программу Cosmo Worlds;
- Используя сферу, построить модель головы снеговика, разместить в сцене;
- Аналогично создать модель глаза. Поместить его на модель головы с помощью инструмента перемещения DynaDot (Соединение в точке):
- Выделить сферу (глаз);
- Щелкнуть по кнопке или команда меню Placement (Размещение) – DynaDot;
- Установить маркер соединения – DynaDot на фигуру как показано на рисунке;
- Навести указатель мыши на ручку DynaDotа (она станет оранжевого цвета) и удерживая ЛКМ поместить на фигуру головы снеговика;
- Создать клон глаза:
- Выделить модель глаза;
- Команда меню Edit – Clone (Редактирование – Клонировать) или Shift + Ctrl +C;
- Вставить клон, выполнив команду меню Edit – Paste Clone или Ctrl +V.
Рекомендация: При работе с мелкими объектами можно придвинуть сцену с помощью меню Camera , . Справочный материал см. ППС. Раздел 1. Тема «Камера».
- Удерживая клавишу Shift, выделить оба глаза и переместить с помощью DynaPlan:
- Щелкнуть по кнопке или команда меню Placement (Размещение) – DynaPlan (за указателем мыши тянуться две стрелки);
- Навести указатель между сферами, не отпуская левую кнопку мыши и удерживая клавишу Ctrl, потянуть указателем вниз. Обратите внимание на двухстороннюю стрелку, она показывает направление перемещения.
- Нос снеговика создать с помощью конуса: изменить размер, форму.
используя DynaDot поместить на голову;
- Из сферы создать рот снеговика и аналогично переместить;
- В этой же сцене открыть файл шляпа снеговика.wrl из папки Мои документы Примеры VRML\ поместить на голову снеговика.
- Самостоятельно к построенной голове добавить остальные части, чтобы получился снеговик. Файл сохранить в личной папке под именем Снеговик.wrl.
Лабораторная работа № 5. Структурированный редактор. Объединение в группу нескольких объектов.
Цель:
- Дать представление обучающимся о структурированном редакторе, показать приёмы работы с объектами в редакторе;
- Показать способы объединения, добавления объектов в группу, исключение из группы и приемы преобразования группы объектов.
Задания:
- Открыть файл Снеговик.wrl, который находится в личной папке, с помощью программы Cosmo Worlds.
- Рассмотрите панель, которая находится в правой части окна программы – структурированный редактор объектов. Если в окне панель не видна, то щелкнуть по кнопке на панели Editors (Редакторы) или команда меню View – Toolbars – Editors.
Структурированный Редактор позволяет просматривать и редактировать иерархию VRML вашей сцены. При выборе объект в основном окне, в редакторе выделяются части файла VRML. Для каждого узла, в редакторе отображается:
- икона, указывающая узловой тип;
- имя узлового типа (преобразования, например);
- имя узла (если имеется).
Каждый узел имеет минус или плюс левее своей иконы. Если плюс, то иконка отображает информацию – в краткой форме. Если минус, то иконка отображает информацию об узле в развернутой форме. Каждый узловой тип имеет конкретную иконку, которая связана с ним. Щелчком ЛКМ по узлу Transform (преобразование) выбирается объект модели.
- При создании составных объектов желательно давать имена узлам, для быстрого обращения к ним (выбора) в структурированном редакторе. Присвоить имя узлу сферы (Sphere):
- Если панель Property Inspector (Инспектор свойств) не видна, то команда меню Editors – Property Inspector или щелкнуть по кнопке на панели Property Inspector;
- Щелкнуть узел Transform объекта, который нужно назвать;
- В текстовое поле ввести имя узла, которое находится под панелью редактора. Нажать клавишу Enter.
Самостоятельно познакомиться с другим способом присвоения имени узлу Справочный материал см. ППС. Раздел 2. Тема «Составные объекты. Структурированный редактор».
Аналогично присвоить имена остальным объектам модели снеговика.
- Для того чтобы изменить цвет или текстуру нескольких объектов (например сфер) сначала нужно объединить в группу:
- Выделить объекты, удерживая клавишу Shift и щелкая по объектам в сцене, либо в структурированном редакторе;
- Нажать кнопку на панели Create (Создать) или Edit – Group As Siblings (Редактирование – создание новой группы);
- Чтобы добавить объект к группе надо выделить объект и группу, нажать кнопку на той же панели или Edit – Add Sibling.
- Чтобы исключить объект из группы выделите только этот объект и нажмите кнопку или Edit – Detach From Group.
- Для того чтобы разгруппировать – выделить группу и щелкнуть по кнопке или Edit – Ungroup.
После этого выбрать цвет на панели Property Inspector (Инспектор свойств).
Аналогично изменить цвет, как показано на рисунке выше.
Сохранить изменения файла снеговик.wrl в личной папке.
Лабораторная работа № 6. Трансформация модели с помощью PEP- редактора.
Цель:
- Познакомить обучающихся с инструментами выбора точки, ребра, многоугольника;
- Научить вырезать, копировать и разбивать многоугольники.
Задание: создать модель офиса,
выполняя следующие шаги:
- Запустись программу Cosmo Worlds;
- С помощью инструмента IndexedFaceSet (Грани по набору точек) , который находится на панели Create, создать стены, пол сцены офиса;
Рекомендации: Поместить в сцену первый четырехугольник. Удерживая клавиши Ctrl или Shift либо Ctrl + Shift изменить размер, положение относительно сетки. Копировать стену три раза и вставить в сцену. Аналогично создать пол. Справочный материал см. ППС. Раздел 1. Тема «Изменение размеров». Используйте инструменты панели Camera , , чтобы придвинуть или отодвинуть сцену для просмотра.
- Прорубить окна в стене с помощью РЕР – редактора:
- Выделить объект (стену) в структурированном редакторе и щелкнуть по кнопке на панели РЕР. После этого объект становится объектом РЕР – редактора;
- Не снимая выделения с объекта, щелкнуть по кнопке Выбора на панели РЕР. Появляется красный прямоугольник вокруг объекта и все инструменты становятся активными;
- Выделить область окна в стене: щелкнуть по кнопке на панели РЕР, навести указатель пера на стену, удерживая ЛКМ обозначить прямоугольник.
- Вырезать выделенную область окна: щелкнуть по кнопке на панели РЕР или на стандартной панели.
Аналогично прорубить остальные окна.
- На другой стене обозначить дверь с помощью (повторить действия 3 шага). Извлечь дверь из стены:
- Щелкнуть по кнопке на панели РЕР;
- Установите DynaWheel на левом ребре прямоугольника как показано на рисунке;
- Повернуть за зеленый куб по оси вращения.
- Самостоятельно смоделируйте ручку двери и с помощью DynaDot установите её на дверь.
Файл сохранить в личной папке под именем Офис.wrl.
Лабораторная работа № 7. Изменение формы объекта с помощью РЕР – редактора.
Цель:
- Познакомить обучающихся с инструментами выдавливания многоугольников и ребер;
- Научить перемещать объекты, используя Snap Target – мгновенную цель.
Задание: создать модель стола и компьютера.
- Используя Box (Куб) , создать модель стола:
- Поместить в сцену куб, изменить размер, выровнять по сетке;
- Клонировать объект командой Edit – Clone, вставить Edit – Paste Clone, разместить в сцене;
- Аналогично клонировать куб, повернуть горизонтально.
- Для того чтобы переместить «столешницу» наверх стола нужно щелкнуть по кнопке (мгновенная цель) на панели Placement, поместить её на верхнее ребро куба, щелкнуть по кнопке на панели Placement (Размещение). Удерживая клавиши Shift + Ctrl изменить размер.
- Самостоятельно добавить остальные части стола: заднюю стенку, ящики.
Рекомендации: Создайте с помощью куба один ящик, скопируйте и вставьте два раза. Разместите друг под другом, сгруппируйте.
Справочный материал см. ППС. Раздел 2. Тема «Перемещение объектов с DynaPlan, DynaDot»
Используя мгновенную цель , установите в нужной позиции.
- Сгруппировать все объекты, изменить цвет на панели Property Inspector (Инспектор свойств).
- Создать модель монитора, используя куб, изменить форму с помощью РЕР – редактора выполняя следующие шаги:
- поместить куб в сцену;
- щелкнуть по кнопке на панели РЕР, не снимая выделения с объекта, щелкнуть по кнопке Выбора ;
- навести указатель на ребро, как показано на рисунке, и щелкнуть ЛКМ;
- с помощью DynaPlan (если кнопка не активна, то щелкните по ней) опустить выделенное ребро: наведите указатель мыши на куб (желтые стрелки показывают направление перемещения), удерживая клавишу Shift, потяните указатель вниз;
- выйти из РЕР – редактора, щелкнув в пустое место сцены за красным квадратом, повернуть куб так, как показано на рисунке:
- не снимая выделения с куба, щелкнуть по кнопке Выбора . Выделить многоугольник, щелкнув по нему;
- выдавить многоугольник: щелкните по кнопке на панели РЕР, с помощью DynaPlan, удерживая клавишу Shift, потяните указатель вправо;
- обозначить экран монитора: выделить область экрана, используя , щелкните по кнопке на панели РЕР, с помощью DynaPlan, удерживая клавишу Ctrl, потяните указатель вниз;
- изменить цвет экрана: если вышли из РЕР – редактора, то щелкнуть по кнопке Выбора и выделить вдавленный многоугольник. Щелкнуть по кнопке . Многоугольник стал объектом сцены – узел Transform добавлен в структурированный редактор. Выйти из РЕР – редактора. Выделить экран щелчком мыши или в структурированном редакторе и на панели Инспектора свойств изменить цвет. Сгруппируйте объекты.
- Модель клавиатуры создать, используя куб: изменить размер, форму с помощью РЕР – редактора.
Навести указатель на ребро, щелкнуть ЛКМ. С помощью DynaPlan поднять выделенное ребро: наведите указатель мыши на куб (желтые стрелки показывают направление перемещения), удерживая клавишу Shift, потяните указатель вверх.
Аналогично создайте модель мыши.
- Самостоятельно создайте модель подставки монитора, используя куб и цилиндр.
- Используя Мгновенную цель установить монитор, подставку, клавиатуру, мышь на столе.
Сохранить файл в личной папке под именем Компьютер.wrl.
Лабораторная работа № 8. Создание анимации.
Цель:
- Познакомить обучающихся с панелью Keyframe Animator – аниматор ключевых кадров.
- Научить создавать движение объекта.
Задание:
- Запустить программу Cosmo Worlds 2.0. Используя панель Create (Создать) создать сферу.
- Щелкнуть по кнопке на панели Editors (Редакторы) или команда меню Editors - Keyframe Animator (Аниматор ключевых кадров)
- Рассмотреть панель создания анимации:
На верхней панели находятся меню Animation (Анимация), Keyframe (Ключевой кадр). Кнопки просмотра и записи анимации, настройки шкалы времени не активны, пока не добавлен объект.
- Выделить сферу в сцене. Щелкнуть по кнопке (Новая Анимация) на панели Анимации или команда меню Animation – New (Анимация – Новая). После этого открывается диалоговое окно – Animator Properties (Параметры Аниматора).
Диалоговое окно Animator Properties имеет три вкладки:
- Animation (Свойства анимации)
Animation Name – имя анимации. В текстовом поле задается имя анимации.
Length – длина анимации.
Loop animation – цикл анимации. Если поставить флажок, то «оживление» отображается в бесконечном цикле в окне просмотра.
- Timeline (График времени)
Snap Keys to Frames – установка ключа к номеру кадра.
Time Display – Выбор измерения анимации в секундах или в номерах кадров.
Playback Range – диапазон просмотра анимации. Щелчок по кнопке Reset – сброс указанного промежутка и возврат к первой и последней секунде (кадру).
- Trigger (Спусковой механизм)
Для того чтобы управлять анимацией в сцене – запустить или повторить нужно и т.д, создать Trigger (Спусковой механизм).
- На вкладке Animation диалогового окна Animator Properties изменить имя анимации, например «полет». Установить длину (продолжительность) движения – 5.00. На вкладке Timeline выбрать измерение анимации в секундах – установить переключатель в Seconds. Скрыть (показать) окно Animator Properties, щелкнув по кнопке на панели анимации.
- Добавить объект на панель отображения: щелкнуть по кнопке или команда меню Animation – Add Actor (Добавить Актера).
Примечание. Если после нажатия кнопки на панели Keyframe Animator (Анимации) кнопка не активна, это значит, что никакой объект в сцене не выделен.
- Настроить ключевой кадр:
- Передвинуть указатель по шкале времени;
- Переместить сферу в сцене на новую позицию. Кнопка записи загорается красным цветом на панели отображения и на верхней панели;
- Щелкнуть по красной кнопке – остановить запись. Начальное время движения обозначено синей точкой, конечное – красной.
- Настроить аналогично второй ключевой кадр: установить указатель на 5.00, переместить сферу, остановить запись.
Примечание: Если вся шкала времени не помещается в окне, то нажатием кнопки настроить шкалу времени. Если необходимо разбить шкалу на большие промежутки времени, нажать на ;
- Просмотреть движение сферы, нажав кнопку воспроизведения .
- Открыть файл Офис.wrl . Самостоятельно создать анимацию открытия двери. Пример подробно описан в ППС Раздел 4. Тема «Анимация. Движение единственного объекта». Сохранить изменения файла Офис.wrl.
Лабораторная работа № 9. Создание освещения сцены.
Цель:
- Познакомить с типами источников света;
- Показать возможности использования инструментов освещения сцены.
Задание:
- Запустить программу Cosmo Worlds. Поместить в сцену куб, сферу, цилиндр, конус как показано на рисунке.
- Установить Directional lights (Направленный свет) в центре: щелкнуть по кнопке на панели Create. Указатель света тянется за указателем мыши, щелчок ЛКМ в центре.
- Стрелкой укажите направление освещения. Например, на цилиндр. Обратите внимание, что освещается та сторона цилиндра, на которую направлен свет.
- Аналогично установите и сравните - Point lights (Свет точки) - излучает свет одинаково во всех направлениях от данного местоположения и Spotlights (Прожектор) - излучает свет из точки внутри конуса (театральный прожектор).
- Справа, на панели Property Inspector (Инспектор собственности) изменить цвет освещения, потянув за маркер в центре.
- Откройте файл «Офис.wrl». Самостоятельно установите - Point lights (Свет точки) в сцене. Сохраните изменения файла «Офис.wrl».
Лабораторная работа № 10. Вставка текста в сцену.
Цель:
- Дать представление обучающимся об узле Текст: вставка, редактирование, удаление текста;
Задание:
Открыть файл «Компьютер. wrl». На экран монитора поместить текст «Добро пожаловать» выполняя следующие шаги:
- Щелкнуть по кнопке на панели Create Extras (Дополнительные инструменты создания). Если панель Create Extras не видна, то команда меню View – Toolbar – Create Extras. Изображение узла Текста потянется за указателем мыши;
- Поместить указатель в сцене и щелкнуть мышкой, чтобы выпустить текст;
- По умолчанию отображается надпись Text. Чтобы изменить надпись:
- в структурированном редакторе щелкнуть по изображению узла Текста
- развернуть узел FontStyle (Стиль шрифта), щелчком ЛКМ по знаку «+»;
- щелкнуть ЛКМ по параметру language, откроется значение параметра языка;
- щелчком ЛКМ по значению (Empty String) открыть текстовое поле и ввести «ru», нажать клавишу Enter;
- щелкнуть по параметру узла string. Ниже отобразится надпись, которая размещена в сцене (Text). Щелчком левой кнопкой мыши по надписи Text открывается текстовое поле, в котором печатать новый текст «Добро пожаловать». Нажать клавишу Enter.
- С помощью Мгновенной цели установить текст на мониторе.
- Создать анимацию, в которой текст изменяет цвет.
Справочный материал см. ППС. Раздел 4. Тема «Движение единственного объекта».
Сохранить изменения файла «Компьютер. wrl».
- Открыть файл «Офис. wrl». Самостоятельно создать надпись «Офис» на двери. Сохранить изменения файла «Офис. wrl».