Разработка элективного курса «Анимация как средство моделирования динамических систем» для учащихся старших классов

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

Государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования города Москвы

«Московский институт открытого образования»

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПЕРЕПОДГОТОВКА

Кафедра методики обучения информатике

ВЫПУСКНАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка элективного курса
«Анимация как средство моделирования динамических систем»
для учащихся старших классов

Выполнил

Остапенков Виктор Дмитриевич,

Научный руководитель –

Башлай Александр Константинович

ВАР защищена

«__27__»____06_____2016г.

Оценка

____«отлично»_______

Москва

2016

Главная функция прогрессивной школы - целенаправленная социализация личности: введение ее в мир человеческих и природных связей и отношений, "погружение" в человеческую материальную и духовную культуру при помощи передачи лучших образцов, способов и общепризнанных норм поведения во всех сферах жизнедеятельности.

Осуществление данной функции подразумевает, с одной стороны, удовлетворение образовательных потребностей индивидуума, группы, общества, с другой - формирование общей культуры личности, ее общественной ориентированности, мобильности, способности приспосабливаться и успешно функционировать.

Подобные функции и принуждают образовательные организации менять ориентиры своей работы и переходить от функционирующей школы к развивающей и развивающейся.

Проблема взаимосвязи школьных дисциплин — математики, информатики, физики, биологии, химии, географии и др. — является одной из актуальных проблем современной методики преподавания. В частности, решение задач по теме “Моделирование” на уроках информатики является одним из мощных способов реализации межпредметных связей различных дисциплин.

В процессе построения компьютерных моделей, учащимися приобретаются навыки выбора средств информационных технологий в зависимости от целей и задач моделирования, вырабатываются навыки принятия решений исходя из анализа полученных результатов.

Тема «Моделирование» является важной в курсе информатики, так как дает учащимся возможность провести исследовательскую работу, выполнить анализ полученных результатов, оценить точность модели, увидеть взаимосвязь различных наук и дисциплин, получить удовлетворение от выполненной работы.

Внедрение компьютера как инструмента учебной работы дает возможность переосмыслить классические подходы к изучению множества вопросов естественнонаучных дисциплин, увеличить экспериментальную работу учеников, приблизить процесс обучения к реальному процессу познания, основанному на технологии моделирования.

В связи с этим представляется актуальным внедрение элективного курса «Анимация как средство моделирования динамических систем» для старших классов в процессе изучения информатики в старшей школе.

Проблема исследования заключается в необходимости профильного обучения учащихся работе в редакторах трехмерной графики для осознанного выбора профессии и интеграции информатики с другими школьными предметами принципам анимации.

Необходимость устранения данной проблемы посредством обучения учащихся на профильном уровне старшей ступени школы в рамках элективного курса, обусловила актуальность темы, выбранной для настоящего исследования: «Разработка элективного курса «Анимация как средство моделирования динамических систем в старших классах».

Объект исследования – обучение информатике на старшей ступени школы в рамках элективных курсов.

Предмет исследования – методика обучения работе в редакторе трехмерной графики в рамках элективного курса, основанном на применении принципов анимации.

Цель исследования – разработать программу элективного курса «Анимация как средство моделирования динамических систем».

Реализация поставленной цели и доказательство гипотезы потребовали решения ряда задач:

1. Изучить психолого-педагогические и методические особенности процесса обучения информатики в рамках элективных курсов на старшей ступени школы;

2. Проанализировать цели и задачи профильного обучения информатике в школе;

3. Разработать элективный курс обучения анимации в редакторе трехмерной графики;

4. Проанализировать степень усвоения материла учащимися по результатам апробации разработанного элективного курса.

В ходе решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования, современного программного и информационного обеспечения процесса обучения; методы мониторинга знаний и умений; педагогический эксперимент по проблеме исследования; статистические методы обработки результатов экспериментов.

Практическая значимость исследования заключается в том, что использование результатов исследования позволит повысить уровень усвоения материала по таким разделам школьного курса информатики, как технология создания и обработки графической информации, моделирование, а так же будет способствовать усилению межпредметных связей информатики с другими школьными дисциплинами. На базе данного элективного курса можно обучать навыкам работы в редакторе трехмерной графики учащихся любого профиля.

Дипломная работа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложения.

Во введении:

• обосновывается актуальность избранной темы исследования;

• излагаются цель, задачи, гипотеза, методы исследования;

• показывается новизна, теоретическая и практическая значимость результатов исследования.

В первой главе дается анализ имеющейся литературы по данной теме, рассматриваются научные основы диагностики конечных результатов деятельности школы, поднимаются не до конца решенные вопросы, которые и предстоит решить автору дипломной работы.

Во второй главе содержится методическая разработка элективного курса и приводятся подробные методические рекомендации, тематическое планирование, описание каждой темы, также указана теоретическая и практическая деятельность учащихся. В конце главы приводится описание полученных результатов: их осмысление и обоснование, обобщение, выводы.

В заключении работы подводятся итоги исследовательской деятельности, раскрывает суть новизны и намечаются перспективы дальнейшей работы.

Элективный курс «Анимация как средство моделирования динамических систем» предназначен для изучения в рамках основного образования в 10-11-х классах школы. Направленность программы – научно-техническая.

Изучение данного элективного курса позволит учащимся выявить свои способности в области компьютерной графики и подготовить себя к осознанному выбору будущей профессии.

Курс включает в себя теоретическое и практическое освоение навыков анимации. Задачей курса является развитие интереса к информатике и компьютерной графике, подготовка школьников к осознанному выбору профессии, выработка навыков создания анимации и применения этих навыков в учебной и повседневной деятельности.

Программа данного элективного курса дополняет и расширяет программу обязательного школьного компонента и направлена на расширение знаний учащихся по информатике.

Цель курса: познакомить учащихся с основами создания трехмерной анимации на компьютере

Задачи курса:

• научить учащихся использовать классические приемы анимации в современной реальности

• научить обрабатывать графическую информацию;

• сформировать у учащихся элементы информационных компетенций по отношению к знаниям, умениям и опыту

• научить школьников работать с проектами

При изучении курса учащимися, предполагаются такие формы проведения занятий как: практическая работа, лекция, индивидуальная и групповая работа, самостоятельная и исследовательская работа, создание творческих проектов.

Основным методом обучения в данном курсе является метод практических заданий-проектов. Проектная деятельность позволяет развить исследовательские и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановке задачи, а затем консультировании учащихся в процессе выполнения практического задания. Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения практической работы на компьютере. Кроме разработки проектов под руководством учителя, учащимся предлагаются практические задания для самостоятельного выполнения.

Данный подход позволяет учителю построить для каждого учащегося индивидуальную образовательную траекторию.

Школьники будут самостоятельно осваивать материал на практических занятиях в компьютерном классе. При завершении каждой темы курса предполагается проводить «научные семинары», на которых школьники обсуждают результаты изучения каждой темы и формы их представления, предлагают проекты по данной теме, выдвигают доклады на школьные научные конференции и т.п.

Изучение материала курса позволит учащимся более полно выявить свои способности в изучаемой области знаний, поможет им углубить научное мировоззрение, развить творческие способности, а также выбрать будущую профессию. При изучении раздела будут расширены математические, информационные и технологические знания и навыки учащихся. В частности, будут рассмотрены некоторые задачи оптимизации построения графических информационных моделей.

В ходе выполнения практических заданий курса учащиеся разовьют навыки работы с современными средствами информационных технологий.

В результате освоения курса учащиеся должны:

Знать/понимать:

• преимущества и недостатки трехмерной графики;

• основные технологии создания, редактирования, оформления, сохранения, передачи информационных объектов различного типа с помощью современных программных средств трехмерного редактора;

Уметь:

• иллюстрировать учебные работы с использованием средств редактора трехмерной графики;

Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• эффективного применения информационных образовательных ресурсов в учебной деятельности, в том числе и в самообразовании;

• ориентации в информационном пространстве,

• работы с распространенными автоматизированными информационными системами;

• соблюдения этических и правовых норм при работе с информацией;

• эффективной организации индивидуального информационного пространства.

Элективный курс опирается на учебник по классической анимации, что позволяет учащимся проявлять большую самостоятельность при выполнении практических работ.

Программа носит примерный характер. Каждый учитель при выборе данного курса может ориентироваться на удовлетворение именно тех задач, которые перед собой ставит тот учащийся, входящий в группу, с которой предстоит работать учителю. Курс ориентирован на удовлетворение запросов конкретных групп учащихся, это значит, что программы предполагают определенную доработку, которую учитель может осуществить, исходя из своих профессиональных возможностей и особенностей состава учащихся.

Курс состоит из 24 тем. Каждая тема подразумевает от одной до четырех недель на выполнение предложенного задания. Все задания, начиная с 6 темы, имеют дифференцированную структуру, где учащимся предлагается выбрать задание по уроню сложность (УС 1 - 4, где сложность растет с увеличением числа).

Курс рассчитан на 68 часов, которые проводятся в течение 2 учебных лет по 1 часу в неделю с использованием проектного метода обучения. Недели делятся на верхние и нижние: на верхней неделе рассказывается новая тема и просматриваются домашние задания, к которым даются комментарии как учителя, так и учеников, также выдаётся задание на следующие 2 недели. Нижняя неделя состоит из практической части обучения приемам выполнения задания и просмотра отрывка мультфильмов с разбором использованных в них приемов (с целью привития “анимационной культуры” и обучения на примере великих). Также есть недели, когда учащиеся выполняют только практическое задание (о таких неделях учащимся будет сообщено дополнительно)

Во время обучения на курсе учащимся предлагаются следующие виды заданий, которые будут выполняться как в классе, так и дома:

1. Планирование (П.) - выполнение плана-рисунка будущей анимации или поз

2. Рисование (Р.) - выполнение рисунка на заданную тему. Задание дается с целью привития понятий “ключевая поза”, “линия действия” и других основ хорошей анимации. Выполнение рисунка также необходимо для составления плана будущей анимации

3. Воспроизведение рисунка (ВР.) - перенос рисунка, выполненного на задании «Рисование» в электронную форму с помощью программы трехмерной графики.

4. Анимация (А.) - выполнения анимации в программе трехмерной графики с предоставлением конечной анимации для оценивания.

5. Начиная с 13 темы, в качестве задания добавляется Видео съемка (Вид.) - небольшой видеоролик, где учащийся снимает сам себя (или актера), отыгрывая движения персонажа в сцене. Данный ролик необходим учащемуся для понимания движений персонажа и актерских решений.

Каждое задание имеет вес в процентном отношении, необходимый для выставления итоговой отметки

Таблица 1 Тематическое планирование

В ходе выполнения предоставленной дипломной работы получены надлежащие итоги:

1.Определены психолого-педагогические и методические особенности процесса изучения информатики в рамках элективных курсов в старшей школе.

Анализируя литературу и труды специалистов по психологии, был сделан вывод, что ведущими видами деятельности в юности должны становятся труд и учение. Мотивы молодых людей изменяются. На первое место в иерархии их побудительных сил становятся индивидуально-общественные мотивы, как влечение к самопознанию, самосовершенствованию, реализации себя в общественно нужном, ценимом социумом труде.

У старшего подростка появляется надобность самоопределения и выбора собственного пути. Выбор профессии становится в центре становления старших подростков, формируя у них особую внутреннюю позицию. Подростки рассматривают учебный процесс с точки зрения его полезности в будущем

Решить многие из данных особенностей могут помочь элективные курсы, т.к. они дают возможность подростку сделать самостоятельный выбор направленности содержания собственного образования в зависимости от своих интересов и возможностей.

2. Проанализированы цели задачи вступления профильного обучения информатике в старшей школе.

На основании предоставленного анализа сделан вывод, что элективные курсы играют весомую роль в системе профильного изучения на старшей ступени школы. Они считаются средством дифференциации и индивидуализации обучения, позволяющим больше учитывать интересы и предрасположенности студентов, создавать условия для обучения старшеклассников в согласии с их проф. интересами, также они носят для старшеклассников обязательных характер.

3. На базе проделанного анализа и оперируя образовательными документами, был разработан элективный курс «Анимация как средство моделирования динамических систем».

Данный элективный курс предназначен для изучения в рамках основного образования в 10-11-х классах школы. Курс состоит из 24 тем. Каждая тема подразумевает от одной до четырех недель на выполнение предложенного задания. Все задания, начиная с 6 темы, имеют дифференцированную структуру, где учащимся предлагается выбрать задание по уроню сложность (УС 1 - 4, где сложность растет с увеличением числа).

Курс рассчитан на 68 часов, которые проводятся в течение 2 учебных лет по 1 часу в неделю с использованием проектного метода обучения. Во время обучения на курсе учащимся предлагаются дифференцированные виды заданий, которые будут выполняться как в классе, так и дома.

В рамках работ по оценке эффективности результатов, полученных в данном дипломном исследовании, разработанный элективный курс был внедрен в процесс обучения в 10-х классах общеобразовательной школы.

4. По средством анкетирования учащихся проанализирована степень усвоения материла разработанного элективного курса.

Анализируя результаты проведенного анкетирования, можно сделать вывод, что большинство учащихся заинтересованы в материалах курса и видят его практическую значимость при выборе будущей профессии. В процессе прохождения курса учащимися широко использовались знания по разным школьным предметам, а также использовались знания по нескольким разделам школьного курса информатики – моделирование, программирование и технология создания и обработки графической информации.

В заключении стоить отметить, что предложенный вариант элективного курса имеет инвариантный характер и подразумевает возможную доработку, которую учитель может осуществить исходя из собственных проф. возможностей, состава студентов и профиля обучения.