Советы для учителя

В интернете существует множество элективных курсов и сайтов по изучению графики в Паскале. Но, как правило, в них отображены только теория, примеры и задания. А вот как правильно воспользоваться этим материалом для эффективного изучения данной темы в программировании – проблема для учителя или ученика, решивших воспользоваться этой информацией. Изучение графики в Паскале на первых этапах может показаться не сложным, но начиная с раздела «Основные преобразования и моделирование движения» у учеников могут возникнуть трудности. Для того, чтобы решить эти проблемы, необходим «учитель-наставник», который сможет грамотно изложить материал и помочь в трудной ситуации.

Надеюсь данные методические рекомендации помогут Вам.

 

Тема № 1.

Тема занятия: Основные понятия графики в Паскале, формирование изображения на экране

Цель: знакомство учащихся с основными возможностями графического режима.

Рекомендации: рассказать про элективный курс, какие темы будем изучать и что предстоит сделать к концу курса. Рассказать о конкурсе, который будет проводиться.  Каким образом получено изображение, какие приемы применены при создании рисунка.

Узнать о готовности к прохождению курса, определить уровень знаний учеников по тем вопросам, которые должны быть ими изучены.

На занятии рассказать об основных понятиях графики: растр, пиксель,  цвет, разрешение, система координат в графическом режиме, способы представления графики. В чем заключается программирование изображения

Предоставить возможность ученикам ознакомиться с примерами работ.

 

Тема № 2.

Тема занятия: Работа с графическим режимом в Паскале

Цель: знакомство учащихся с инициализацией графического режима.

Рекомендации: для успешного изучения всего курса в целом и данной темы в частности рекомендуем не отделять теории от практики. Разбирать примеры и сразу реализовывать их на компьютере. В данной теме важно, чтобы ученики не просто запомнили порядок подключения графического модуля, а поняли, как он реализовывается и для чего нужен. Дать время ребятам потренироваться в написании инициализации и в конце урока провести мини-контрольную по усвоению данного материала.

 

Тема № 3.

Тема занятий: Основные процедуры и функции.

 

Цель: знакомство учащихся с основными процедурами и функциями .

Рекомендации: рассказать ученикам, что в программировании «рисование» сводится к написанию различных процедур и функции, которые уже находятся в графическом модуле.

На уроке рассмотреть основные процедуры и функции: прямоугольное окно, установка цвета контуров и фона, очистка графического экрана и установка точки.

Изучение материала непосредственно связано с практикой, после каждого раздела есть задания, которые необходимо сразу же выполнить, многие задания связаны с предыдущими разделами. Это дает возможность ученику выстраивать четкую последовательность действий и осознавать принципы программирования графики.

Задания выстраиваются следующим образом:

• Задайте прямоугольное окно, размер которого будет меньше графического окна
• Продолжите предыдущую программу. Установите цвет фона и цвет линии. После компиляции вы заметите, что экран останется черным и ничего не изменится
• К предыдущей программе добавьте очистку графического прямоугольного окна. Графическое окно поменяет цвет, если в предыдущем задании установлен цвет от 1 до 15. Сохраните программу под именем «okno.pas»

Следующее задание на этом уроке связано с процедурой PutPixel. Сначала предлагается попробовать нарисовать несколько точек различными цветами. Параллельно здесь впервые объясняется, что цвет необходимо задать перед «рисованием» графического объекта.

Следующее задание можно рассматривать как проблемная задача. Ученикам предлагается рисунок. Вместе с учителем ученики должны понять, как его нарисовать. В этом задании ученики вспомнят, повторят и закрепят циклы, в т.ч. и вложенные. С теми учениками, кто недостаточно усвоил циклы в базовом курсе, можно разбирать пример вместе: начать с рисования точками прямой линии. Затем только разобрать пример с двумя циклами. Задача способствует развитию алгоритмического и структурированного мышления.

 

Тема № 4.

Тема занятия: линии и окружности.

Цель: знакомство учащихся с рисованием линий, окружностей, эллипсов, дуг и секторов.

Рекомендации: Дать возможность потренироваться в «рисовании» линий и окружностей, пока не используя стили контуров и заливки. Использовать только цвет линий, контуров. Здесь можно поэкспериментировать с параметром «отсечка» в процедуре «установка прямоугольного окна».

Задания:

• Нарисовать на экране несколько линий разного цвета с использованием процедуры Line.
• Нарисовать несколько геометрических фигур с использованием процедур MoveTo и LineTo.
•  Нарисовать различные круги, овалы, сектора в отдельной программе «krugi.pas».

 

Тема № 5.

Тема занятия: прямоугольник, закрашенный прямоугольник, параллелепипед.

Цель: знакомство учащихся с рисованием прямоугольников.

Рекомендации: при изучении темы рекомендуется создать проект «robot.pas». Предлагается задание:

1) Изучить основные геометрические примитивы этого раздела, нарисовать в тетради робота и подписать координаты необходимых вершин для удобства программирования рисунка. Определить, какие области будут в дальнейшем закрашены, а какие нет. (Использовать обе процедуры рисования прямоугольника)

2) Нарисовать объемный параллелепипед, поэкспериментировать с параметрами процедуры

Этот «робот» пригодится при дальнейшем изучении курса: стили линий и заливки.

 

Тема № 6.

Тема занятия: многоугольник.

Цель: знакомство учащихся с рисованием произвольного многоугольника.

Рекомендации: для рисования многоугольника используется одномерный массив типа PointType. Если ученики не знакомы с одномерным массивом, необходимо дать теорию по одномерным массивам, прорешать несколько типичных заданий для того, чтобы учащиеся имели представление; рассмотреть способы задания массивов, вывод элементов массива в одну строку.

Затем приступить к разбору примера, приведенного в теории, нарисовать свой многоугольник, координаты и количество вершин которого будут отличатся от примера. За оставшееся время на уроке нарисовать кораблик и сохранить как «korabl.pas»

 

Тема № 7.

Тема занятия: стиль и цвет заливки.

Цель: знакомство учащихся с возможностями закрашивания (заливки) различных геометрических объектов.

Рекомендации: сначала необходимо изучить теорию и пример. На основе этого примера нарисовать свои 11 секторов и прямоугольников различными стилями заливки (в примере использовался зеленый цвет заливки, ученикам можно предложить раскрасить разными цветами). Такое задание способствует закреплению темы циклов. В неявном виде для ученика используется одно из основных преобразований – перенос, то есть, одна и та же фигура смещается на определенное расстояние. Программу следует сохранить под именем «FillStyle.pas» для добавления в дальнейшем подписей при изучении темы «вывод текста в графическом режиме».

Открыть предыдущие программы «robot.pas», «krugi.pas» и «korabl.pas» и попробовать раскрасить эти «рисунки». Здесь необходимо закрепить знания учащихся о том, какие графические примитивы можно закрасить процедурой SetFillStyle, а какие нет.

 

Тема № 8.

Тема занятия: стиль вычерчиваемых линий, конкуров.

Цель: знакомство учащихся со стандартными стилями линий, контуров и с созданием пользовательского стиля.

Рекомендации: сначала изучить процедуру, и какие у нее есть параметры, пока без рассмотрения создания пользовательского стиля. Задание необходимо выполнить в программе «okno.pas». Выполнить первое задание:

• Примените к нескольким линиям все типы линий, кроме пользовательского и разную толщину.

Затем вместе с учителем разобрать создание пользовательского стиля. Нарисовать пару линий с собственным стилем. Закрепить знания, попрактиковаться  в создании различных пользовательских линий.

В конце данной темы рекомендуется с учащимися обе темы: стиль и цвет заливки, стиль линий, контуров. Необходимо, чтобы ученики хорошо усвоили, как записываются процедуры и какие имеют параметры.

 

 

 

Тема № 9.

Тема занятия: заполнение (закрашивание) произвольной замкнутой фигуры.

Цель: знакомство учащихся с принципом закрашивания произвольной замкнутой фигуры.

Рекомендации: дать ученикам возможность осмыслить теорию. Перед выполнением задания, учитель на доске изображает простой рисунок так, чтобы пересекались объекты/линии. Подписывает координаты. Вместе с учениками обсуждают какие фигуры замкнуты, то есть какие можно закрасить; какие необходимо вписать параметры в процедуру заливки.

После этого учащиеся сразу же выполняют задание:

• Нарисуйте несколько геометрических примитивов и закрасьте их процедурой FloodFill. Поэкспериментируйте с процедурой FloodFill, обращая особое внимание на: цвет граничной линии, замкнутость объекта, предварительный стиль заливки SetFillStyle;
• Дополнительно раскрасьте рисунки "робот", "пузырьки" и "кораблик" из предыдущих заданий.

Предложить учащимся «докрасить» рисунки «робот», «пузырьки» и «кораблик» из предыдущих заданий.

Необходимо закрепить знания учащихся примерным перечнем вопросов: какие процедуры заливки Вы изучили? Их наименование и параметры? Чем они отличаются? В каком месте программы пишутся (относительно закрашиваемого объекта)?

 

Тема № 10.

Тема занятия: вывод текста в графическом режиме.

Цель: знакомство учащихся с выводом текста в графическом режиме.

Рекомендации: в данной теме изучается: положение текста относительно указателя, горизонтальная и вертикальная ориентация текста, шрифты и размер.

Задания:

• Написать свою фамилию, имя, отчество
• Применить процедуры SetTextJustify, SetTextStyle и SetColor с различными параметрами
• Откройте программу "fillstyle.pas". Добавьте подписи снизу (все цифры разными цветами, используйте цикл)

 

Пример.

 

Тема № 11.

Тема занятия: перенос объекта.

Цель: знакомство учащихся с одним из трех основных преобразований - переносом.

Рекомендации: основные преобразования: перенос, поворот и масштабирование довольно сложная тема для самостоятельного изучения. Рекомендуем изучение материала с проблемной задачи. Например: есть объект (геометрическая фигура), его надо переместить вправо на 50 пикселей, но координаты нового объекта не надо вводить самостоятельно, то есть они должны высчитываться. Таким образом постепенно учащихся подводить пониманию и осознанию темы. Необходимо подвести учеников к осмыслению и пониманию созданию орнамента. То есть учащиеся самостоятельно должны прийти к выводу, что проще всего орнамент создать при помощи цикла. Перед изучением теории и примеров стоит так же порассуждать о том, какой цикл лучше подойдет для создания орнамента.

Затем приступать к разбору примеров с пояснениями. Здесь так же важно уделить внимание каждому ученику.

Предлагаем метод проверки усвоения материала: ученик объясняет действия в программе и одновременно рисует в тетради то, что должно получиться. То есть ученик выступает в роли исполнителя (принцип трассировочной таблицы).

Раздел анимации мы не выводим для изучения как отдельной темы. Моделирование движения очень тесно связано с темой «основные преобразования». Основное различие лишь в том, что в анимации необходимо стирать рисунок для создания иллюзии движения.

Для закрепления материала предлагается задание:

• Составить программу построения следующих линейных орнаментов:

 

 

 

Тема № 12.

Тема занятия: поворот объекта.

Цель: знакомство учащихся с одним из трех основных преобразований - поворотом.

Рекомендации: Поворот – одна из самых сложных тем для понимания. Можно легко пользоваться готовыми формулами и примерами, следовать инструкциям, но чтобы наиболее полно понять тему, необходима помощь учителя в объяснении материала. Готовая программа выглядит громоздко, и может показаться что ее трудно понять, а примеры, которые приведены в курсе доступны для понимания только опытным программистам. Основные моменты, на которые стоит обратить внимание: есть 2 формулы

 

x и у – это координаты «старой» точки, X и Y – «новой» точки. Если эту формулу применять так, как она есть, то поворот будет осуществляться относительно центра координат, т.е. точки (0,0), т.е. левого верхнего угла. Поэтому, чтобы повернуть точку относительно другой точки с координатами (а, b), необходимо формулу немного преобразовать: вместо x и y вписать     |a-x| и |b-y| .

Перед первым примером, который предлагается в электронном пособии, рекомендуем учителю с учениками разобрать подобные простые задачи, что наилучшего и быстрого усвоения материала:

 

 

Конечно же, начинать изучать поворот следует относительно начала координат. В данной задаче можно поэкспериментировать со значениями угла поворота и координат начальной точки. Эту же задачу дополнить циклом и получить «бусы».

Затем можно разобрать подробный пример, который приводится в электронном пособии. Каждый учащийся должен ознакомиться со способом написания программы через пользовательские функции определения новых координат. Если для одного-двух объектов не составит труда написать программу, то для целого рисунка это будет проблематично. С помощью пользовательских функций код программы не будет громоздким и структура будет более понятна.

Далее предложить учащимся нарисовать солнышко, чтобы закрепить поворот относительно центра координат.

Создание орнамента можно представить как проблемную задачу. Нарисовать на доске базовую фигуру и орнамент, вместе подумать, как это можно реализовать в Паскале: какой применить цикл и сколько раз он повторится, какой угол.

Моделирование движения следует начать с простого примера, который указан в электронном пособии. Но можно начать с еще более простой задачи – поворот линии относительно одной из вершин линии.

Закрепить знания и умения с помощью заданий: создание орнамента и «живые часы».

 

Тема № 13.

Тема занятия: масштабирование объекта.

Цель: знакомство учащихся с одним из трех основных преобразований - масштабированием.

Рекомендации: эту тему дать учащимся на самостоятельное изучение. Задание можно дать следующее: создать анимацию увеличения какого-нибудь несложного рисунка, например, домика.

 

Тема № 14.

Тема занятия: копирование и вставка прямоугольной области графического экрана.

Цель: знакомство учащихся с копированием и вставкой области, применение для создания орнамента и моделирования движения

Рекомендации: данную тему можно дать на самостоятельное изучение. Первое задание – создать орнамент из базовых фигур. Второе – создать простую анимацию. Третье – создать метаморфозу, при копировании и вставке использовать различные логические операции процедуры PutImage.

 

Тема № 15.

Тема занятия: Построение графиков функций.

Цель: знакомство учащихся с особенностями построения графиков функций в Паскале.

Рекомендации: При изучении данной темы стоит обратить внимание на тех учеников, кому программирование дается немного трудней и кому трудно самостоятельно понять принцип рисования графиков функций.

Начинать лучше с определения насколько хорошо ученики справляются с графическим представлением функций. Может будет необходимость повторить данную тему на простых функциях.

При рисовании графиков в Паскале необходимо объяснить, что график функции придется «подстраивать» под систему координат в Паскале. При объяснении темы можно использовать порядок изложения материала на сайте. Живое общение и совместное решение проблемы с более слабыми учениками будет эффективней.

Когда ученики начнут выполнять задания самостоятельно, учителю стоит обратить внимание на такой момент: после каждого успешного выполнения задания, предлагать ученику что-либо изменить в графике (масштаб, добавить подписи, сделать линию графика сплошной и т.д.)

Сложное задание: нарисовать флаг и объяснить принцип рисования при затруднении.

 

 

Тема № 16.

Тема занятия: Программирование клавиатуры.

Цель: знакомство учащихся с функциями readkey и keypressed.

Рекомендации: В данной теме без помощи учителя некоторым ученикам будет сложно разобраться самостоятельно. Роль учителя, как и в предыдущей теме, поставить перед ребятами задачу и всем вместе попробовать ее решить. Приводятся примеры: программа выводит символ или код символа и программа управления окружностью стрелками с клавиатуры.

 

Тема № 17.

Тема занятия: индивидуальный проект.

Цель: самостоятельная разработка и реализация итогового проекта – анимированного рисунка.

Рекомендации: помощь учителя в любом случае всегда необходима, но на данном этапе учащиеся должны показать свои знания, умения и навыки программирования. Учитель может помочь при разработке рисунка, подсказать идею «оживления» рисунка, но в код программы он не должен вмешиваться.

 

Тема № 18.

Тема занятия: подведение итогов, защита проектов.

Цель: защита итоговых проектов.

Рекомендации: создать в компьютерном классе мини-выставку. На компьютерах открыть готовые проекты. Каждый учащийся должен представить свой проект, рассказать об особенностях своего рисунка, об основных приемах, использованных при создании различных фрагментов рисунка, при создании анимации. Конкурс должен включать 2 номинации: «приз зрительских симпатий» и «самый живой рисунок». Вторую номинацию оценивают несколько преподавателей по таким критериям как: целостность картины, художественное исполнение, задумка, сложность исполнения, качество анимации.