Проект урока информатики в 9 классе с использованием интерактивного оборудования и Интернет-ресурсов

РАСТРОВАЯ И ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА

Цель

Сформировать осознанные и прочные знания о возможностях растровой и векторной компьютерной графики, знакомство с принципами формирования растровых и векторных изображений.

Задачи

·      формирование представления о видах графических изображений;

·      понимание различий растрового и векторного способов представления графической информации;

·      формирование умения определять достоинства и недостатки растровых и графических изображений;

·      знание наиболее распространенных графических редакторов, форматов графических файлов;

·      знакомство со сферами применения компьютерной графики;

·      развитие навыков и умений работы с графикой;

·      развитие способности к анализу и синтезу, сопоставлению, формирование навыков обобщения;

·      развитие логического мышления и познавательного интереса;

·      формирование устойчивого интереса к предмету.

Основное содержание темы, термины и понятия:

Содержание темы предполагает:

·        знакомство с видами представления графической информации – растровой и векторной графикой;

·        умение характеризовать, различать, сравнивать растровые и векторные изображения;

·        практическое применение теоретических знаний.

Термины и понятия: растр; растровая графика; пиксель; палитра цветов; векторная графика; графические примитивы; графический редактор.

Планируемые результаты

Личностные результаты

·        Развитие познавательных интересов;

·        Развитие умения устанавливать причинно-следственные связи, выделять главное, обобщать имеющиеся факты, логически и абстрактно мыслить;

·        Развитие умений действовать самостоятельно и в группе;

·        Развитие творческого потенциала;

·        Умение аргументировать, доказывать ответ.

Метапредметные результаты

Познавательные

Умение:

·      оперировать изученными понятиями;

·      использовать полученные знания при работе с растровыми и графическими изображениями.

Регулятивные

Умение:

·        включать новые знания в систему знаний;

·        развивать умения и навыки, достаточные для построения нового способа действий;

·        приобретать навыки самостоятельной работы с большими объемами информации;

·        развивать вариативность мышления.

Коммуникативные

Умение:

·     включаться в ситуацию выбора метода решения учебной задачи;

·     выстраивать совместные способы действия с другими учащимися;

·     воспитывать аккуратность, дисциплинированность, самооценку своих возможностей;

·     анализировать разноплановую информацию по конкретной теме;

·     работать с различными источниками информации.

Предметные результаты

·     усвоение изучаемых понятий;

·     умение использовать знания на изученную тему;

·     овладение комплекса знаний и умений, необходимых для изучения следующих тем.

Организация образовательного пространства

Межпредметные связи Изобразительное искусство, черчение.

Оборудование: компьютер, плакаты, мультимедийный проектор (интерактивная доска), персональный компьютер для каждого ученика или пары обучающихся, выход в ресурсы сети Интернет на сайт «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» // http://school-collection.edu.ru/

«Федеральнй центр информационно-образовательных ресурсов» // http://www.fcior.edu.ru/

Ресурсы:

Пространственная дискретизация. Электронный учебник. // http://informatikaiikt.narod.ru/obrabotkagrafiki1.html

Цветовая модель RGB. Флэш-анимация со звуком. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2899799f-7e7d-49bc-b9b5-a8a988cdb3c0/rgb.swf

Цветовая модель CMYK. Флэш-анимация со звуком. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/98ebde54-2c87-4988-a3b0-0e0a5ec96cf9/cmyk.swf

Цветовая модель HSB. Флэш-анимация со звуком. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/bf7a6646-b0fc-4df1-8dd4-d65126bf2ef7/hsb.swf

Особенности растровой и векторной графики. Демонстрация к лекции // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6f924e02-b906-4593-bac7-7eae6dea443b/9_29.swf

Растровая и векторная графика. Электронный учебник. // http://prokovalya.narod.ru/kurs/index/graph/index.html

Информационный модуль «Компьютерная графика». // http://85.142.23.53/packages/it/66DEA9B8-4E56-0FC3-E647-6AB430A778A5/1.0.0.1/unpacked/index.html

Рисуем на компьютере. Сайт Вельской детской художественной школы // http://artvelsk.ru/galleryKG.html

Компьютерное рисование. Видеоуроки. // http://uchimkomp.ru/category/risuem-na-kompyutere-s-detmi

Система компьютерного черчения Компас. Урок. // http://festival.1september.ru/articles/584146/

О древних наскальных рисунках. http://www.liveinternet.ru/users/4455697/post256774900/#

Анимированые графические объекты. Демонстрация к лекции. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ee917eb7-8718-4da6-8cb6-88638722855e/9_14.swf

*        Формы работы: фронтальная – Ф; индивидуальная – И; в паре — П; в группе – Г.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Этап I. Самоопределение к деятельности (целепологание)

Цель:

·      создание условий для возникновения внутренней потребности и включения в деятельность;

·      обобщение и закрепление полученных ранее знаний о растровых изображениях;

·        мотивация учащихся к успешному изучению темы;

·        расширение кругозор учащихся, повышение интеллекта.

Актуализация знаний:

Поставить для просмотра фрагмент фильма «Аватар» с 24 по 28 минуты. // http://my-hit.ru/film/6345/online

«Аватар» состоит на 40 % из живой съёмки и на 60 % из реалистичной компьютерной графики.

Вступительное слово учителя: Конечно, создание фильмов с помощью компьютерной графики очень сложно и трудоемко. Но в основе компьютерной графики лежат понятия кодирования и обработки графической информации, работа с изображениями.

Повторим изученный материал на предыдущих уроках.

Форма работы: (Ф)

1. Какое преобразование называется пространственной дискретизацией?

2. Что такое пиксель?

3. Как определить разрешающую способность растрового изображения?

4. Что называется глубиной цвета?

5. По какой формуле вычисляется количество цветов в палитре?

6. Как образуются палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB?

Этап II. Учебно-познавательная деятельность

Цель:

·        показать формирование растровых и векторных изображений;

·        рассмотреть изменение изображений в процессе масштабирования;

·        определить различия между растровыми изображениями и векторными рисунками;

·        познакомить с графическими редакторами, форматами графических файлов;

·        познакомить со сферами применения компьютерной графики;

·        продолжить формирование умений работы с электронными образовательными ресурсами.

Вводное слово учителя: Одним из первых умений, которое приобретает человек в своей жизни, порой ещё даже не научившись говорить, является умение рисовать. С древних времен люди рисовали. В горах, в пещерах разных стран мира сохранились древние наскальные изображения. Эти выразительные рисунки животных и охотников были сделаны еще в те времена, когда люди не умели писать.

(О древних наскальных рисунках. http://www.liveinternet.ru/users/4455697/post256774900/#)

Мы рисуем на бумаге, на асфальте, на доске. Рисовать можно кистями и красками, можно карандашами. А можно рисовать на экране компьютера.

В последнее время желающих рисовать на компьютер все больше. Мир компьютерной графики необъятен. Это и несколько миллионов цветов в палитре, это и возможность «оживить» картинку, это и различные эффекты, применить которые на обычной бумаге достаточно сложно или невозможно вообще.

На заре своего развития компьютеры не обладали значительными художественными возможностями. В то время на экран можно было выводить только символы (буквы, цифры, специальные знаки). Но уже тогда люди пытались использовать компьютер в качестве художественного инструмента. Известен, например, случай, когда компьютер запрограммировали так, что из символов составлялось изображение известной картины Леонардо да Винчи «Монна Лиза».

Сейчас рисовать на компьютере можно, используя специально предназначенную для этого программу. Документом графического редактора является рисунок. Все графические редакторы по способу построения изображения делят на растровые и векторные. Сравнить растровые и векторные изображения нам и предстоит на сегодняшнем уроке.

Заготовим  таблицу, которую будем заполнять в процессе изучения растровых и векторных изображений.

Таблица 1.

Растровые графические изображения формируются в процессе сканирования существующих на бумаге или фотопленке рисунков и фотографий, а также при использовании цифровых фото– и видеокамер. Можно создать растровое графическое изображение непосредственно на компьютере с использованием графического редактора.

Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Совокупность точечных строк образует графическую сетку или растр.

Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки тысяч или даже десятки миллионов цветов, поэтому растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи цветов и полутонов. Качество растрового изображения возрастает с увеличением пространственного разрешения (количества пикселей в изображении по горизонтали и вертикали) и количества цветов в палитре.

Недостатком растровых изображений является их большой информационный объем, так как необходимо хранить цвет каждого пикселя.

Растровые изображения очень чувствительны к уменьшению и увеличению. При уменьшении несколько соседних точек преобразуются в одну, и поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения точки добавляются, в результате несколько соседних точек принимают одинаковый цвет и появляется ступенчатый эффект.

Итак, сделаем выводы по растровым изображениям:

Достоинства растровой графики:

·        Каждый пиксель независим друг от друга.

·        Техническая реализуемость автоматизации ввода (оцифровки) изобразительной информации. Существует развитая система внешних устройств для ввода изображений (к ним относятся сканеры, видеокамеры, цифровые фотокамеры, графические планшеты).

·        Фотореалистичность (можно получать живописные эффекты, например, туман или дымку, и т.д.).

·        Форматы файлов, предназначенные для сохранения точечных изображений, являются стандартными.

Недостатки растровой графики:

·        Объём файла точечной графики однозначно определяется произведением площади изображения на разрешение и на глубину цвета (если они приведены к единой размерности). При этом совершенно неважно, что отображено на фотографии: белый снежный пейзаж с одиноким столбом вдалеке, или летний лес с обилием цвета и форм. Если три параметра одинаковы, размер файла будет практически одинаковым.

·        При попытке слегка повернуть на небольшой угол изображение, например, с чёткими тонкими вертикальными линиями, чёткие линии превращаются в чёткие "ступеньки".

·        Невозможность увеличения изображений для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удаётся. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой (пикселизация).

Векторные графические изображения используются для хранения высокоточных графических объектов (рисунков, чертежей, схем), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров.

Векторные изображения формируются из объектов (точка, линия, окружность, прямоугольник и др.), для каждого из которых задаются координаты опорных точек и формулы рисования объекта. Для каждого объекта можно также указать цвет, толщину и стиль линии его контура. Векторные изображения хранятся в виде математических формул.

Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Достоинства векторной графики:

·        Векторные рисунки могут быть увеличены или уменьшены без потери качества, так как изменение размера рисунка производится с помощью простого умножения координат точек графических объектов на коэффициент масштабирования.

·        Небольшой информационный объем файлов.

·        Можно редактировать отдельные части рисунка не оказывая влияния на остальные.

·        Объекты на рисунке могут перекрываться без всякого воздействия друг на друга.

Недостатки векторной графики:

·     Векторная графика не позволяет получать изображения фотографического качества.

·     Принтеры содержат свои процессоры, которые интерпретируют команды описания часто неправильно. Иногда изображения не печатаются или выглядят на бумаге не так, как хотелось бы.

Векторная графика лежит в основе flash-анимации, популярной в настоящее время технологии создания анимации. Эта технология позволяет реализовать движение, плавно изменяя расположение, размер и цвет объектов на рисунке, а также показать плавное превращение одного объекта в другой.

(Анимированые графические объекты. Демонстрация к лекции. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/ee917eb7-8718-4da6-8cb6-88638722855e/9_14.swf)

Этап III. Интеллектуально-преобразовательная деятельность

Цель:

·     вырабатывать осознание значимости изучаемого материала, умения применить полученные знания в новых ситуациях, в практической деятельности;

·        обосновывать полученные результаты.

Заполнение таблицы. (Г)

Работа с учебником Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса/ Н.Д. Угринович – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

Работа с интернет-ресурсами:

Особенности растровой и векторной графики. Демонстрация к лекции // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6f924e02-b906-4593-bac7-7eae6dea443b/9_29.swf

Растровая и векторная графика. Электронный учебник. // http://prokovalya.narod.ru/kurs/index/graph/index.html

Форматы графических файлов. Демонстрация к лекции. // http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6f38fe92-24be-4647-972b-88be50d121ba/9_63.swf?redirected=true

Информационный модуль «Компьютерная графика». // http://85.142.23.53/packages/it/66DEA9B8-4E56-0FC3-E647-6AB430A778A5/1.0.0.1/unpacked/index.html

1 группа: Как строится изображение? (растровая и векторная графика)

2 группа: Как компьютер интерпретирует изображение? (растровая и векторная графика)

3 группа: Программы – графические редакторы и форматы файлов. (растровая и векторная графика)

4 группа: Достоинства и недостатки растровой графики.

5 группа: Достоинства и недостатки векторной графики.

6 группа: Области применения (растровая и векторная графика).

В тетрадях учащиеся заполняют сводную итоговую таблицу:

Таблица 2.

Этап IV. Диагностика качества освоения темы

Цель

·        Установить степень усвоения темы «Растровая и векторная графика».

·        Соотносить полученный результат с поставленной целью.

Задание 1. (Г)

Работа с ресурсом: Тест по теме «Растровая и векторная графика» // http://svetly5school.narod.ru/2612010ETNGraf.htm

Задание 2. (Г)

Работа с ресурсом: Тест по теме «Растровая и векторная графика» // http://www.fcior.edu.ru/card/97/rastrovaya-i-vektornaya-grafika.html

Задание 3. (Г)

Работа с ресурсом: Практические задания по теме «Растровая и векторная графика» // http://www.fcior.edu.ru/card/10138/rastrovaya-i-vektornaya-grafika.html

Этап V. Рефлексивная деятельность

Цель: научить школьников:

•        оценивать значение учебного материала;

•        осуществлять самооценку своей деятельности;

•        фиксировать успешность выполнения отдельных шагов.

Задание (И) (самооценка и самоанализ)

- Что вы узнали на уроке?

- Какие знания или навыки, о которых шла речь на уроке, вам пригодятся в жизни?

- Где именно? Приведите примеры.

- Какую оценку вы бы поставили за работу на уроке?

Задание на дом.

Задание 1.(И) Ответить на вопросы теста «Основные принципы растровой и векторной графики». Раздаточный материал.

1. Растровое изображение представляет из себя ...

А. мозаику из очень мелких элементов — пикселей;

В. сочетание примитивов;

С. палитру цветов.

2. Наименьший элемент изображения на экране - это ...

А. пиксель;

В. точка;

С. видеопиксель.

3. Отдельный элемент растрового изображения - это...

А. пиксель;

В. точка;

С. видеопиксель.

4. Наименьший элемент, создаваемый принтером - это...

А. пиксель;

В. точка;

С. видеопиксель.

5. В векторной графике изображения строятся из ...

А. пикселей;

В. примитивов;

С. рисунков.

6. Мозаика, витражи, вышивка крестом, рисование по клеточкам - эти техники легли в основу …

А. векторных рисунков;

В. растровых изображений.

7. Эффективно представляет изображения фотографического качества...

А. векторная графика;

В. растровая графика.

8. Могут быть легко распечатаны на принтерах...

А. векторные рисунки;

В. растровые изображения.

9. Относительно небольшой объём памяти занимают ...

А. векторные рисунки;

В. растровые изображения.

10. Могут быть легко масштабированы без потери качества...

А. векторные рисунки;

В. растровые изображения.

Задание 2.(Г) Подготовить выступление по другим видам компьютерной графики: фрактальной и трехмерной.

Задание 3.(П) Выполнить не сложные рисунки в растровом и векторном графических редакторах.

Используемая литература:

1.                 Васильева Т., Иванова И. Информатика. Содержание образования: сборник нормативно-правовых документов и методических материалов. – М.: Вента-Граф, 2008.

2.                 Программы для общеобразовательных учреждений // http://www.websib.ru/noos/informatika/progr.htm -

3.                 Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса/ Н.Д. Угринович – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

4.                 Стандарт основного общего образования по информатике и ИКТ // http://www.edusite.ru/p139aa1.html

5.                 «Информатика ‒ базовый курс», 8-9 класс, Семакин И.Г., Залогова

Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. - Наборы цифровых ресурсов к учебнику.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/a21edc9a-abe4-49a6-ae55-25488285cfe0/75318/?interface=catalog&class=50&subject=19

Сайты:

·        Федеральный государственный образовательный стандарт // http://standart.edu.ru/

·        Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов // http://fcior.edu.ru/

·        Федеральная коллекция цифровых образовательных ресурсов // http://files.school-collection.edu.ru/

·        Информационно-образовательный портал для учителя информатики и ИКТ // http://www.klyaksa.net/

·        Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» // http://festival.1september.ru/

·        Социальная сеть работников образования nsportal.ru // http://nsportal.ru/

·        Википедия – свободная энциклопедия // http://ru.wikipedia.org/wiki/