УДК 37.04

СОДЕРЖАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО МУЛЬТИМЕДИЙНОГО ПРОЕКТА ПО МАТЕМАТИКЕ «В ПОМОЩЬ ШКОЛЬНИКУ» В СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ LAZARUS

Козлов Сергей Валерьевич
ФГБОУ ВПО «Смоленский государственный университет», г. Смоленск
кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики

Аннотация
Данная статья посвящена вопросам разработки учебно-методических проектов средствами языка визуального программирования Lazarus. В статье рассмотрены особенности создания мультимедийного развивающего проекта «В помощь школьнику». Автором выявлены общие подходы проектирования такого рода программных оболочек.

Ключевые слова: информатика, компьютерная графика, компьютерная игра, математика, мультимедийный проект, программирование, профильное обучение, развивающие обучение


THE CONTENTS AND FEATURES OF DEVELOPMENT OF THE EDUCATIONAL AND METHODICAL MULTIMEDIA PROJECT ON MATHEMATICS "FOR THE AID TO THE SCHOOL STUDENT" IN THE ENVIRONMENT OF PROGRAMMING OF LAZARUS

Kozlov Sergey Valeryevich
FGBOU VPO «Smolensk State University», Smolensk
Ph.D. in Pedagogical Sciences, assistant professor of Computer Science

Abstract
This article is devoted to questions of development of educational and methodical projects by means of language of visual programming of Lazarus. In article features of creation of the multimedia training project "For the aid to the school student" are considered. The author revealed the general approaches of designing this kind of software shells.

Keywords: computer game, computer graphics, developing training, informatics, mathematics, multimedia project, profile training, programming


Рубрика: Педагогика

Библиографическая ссылка на статью:
Козлов С.В. Содержание и особенности разработки учебно-методического мультимедийного проекта по математике «В помощь школьнику» в среде программирования Lazarus // Психология, социология и педагогика. 2015. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://psychology.snauka.ru/2015/05/4945 (дата обращения: 19.11.2016).

Обучение на любой стадии образовательного процесса должно отвечать принципу оптимальности. В связи с этим в условиях развития общества в XXI веке при организации учебного процесса целесообразно использовать последние достижения в области информационно-коммуникационных технологий [1]. Это определяет использование в процессе обучения инновационных программных сред [2, 3] и сопровождение образовательной деятельности мультимедийными учебно-методическими материалами [4]. Они позволяют разнообразить образовательный процесс, комплексно воздействуя на системы восприятия школьника.

На рынке образовательных услуг существует множество программных продуктов такого назначения [5, 6]. Однако, по тем или иным причинам, они не всегда доступны школьному учителю или не отвечают его запросам. Таким образом, для достижения результата обучения оптимальным образом учителю необходимо находить компромисс в выборе мультимедийного учебно-методического средства.

В тоже время современный учитель должен владеть базовыми информационными технологиями обеспечения учебного процесса [7]. Учителя математики, физики, а информатики так и вовсе непременно находятся в более выгодном положении относительно педагогов другого профиля. Следует учитывать, что в педагогических вузах на сегодняшний день этих учителей-предметников, как правило, готовят сразу по двум направлениям – «Математика и информатика» или «Физика и информатика». Исходя из этого, все они должны быть готовы применять на практике свои познания для разработки собственных программных продуктов сопровождения образовательного процесса.

Рассмотрим особенности разработки простейших учебно-методических мультимедийных проектов. Навыки создания такого рода программ современные учителя, как правило, приобретают еще на стадии обучения в вузе в курсах по программированию или во время учебных вычислительных практик [8]. Языком программирования подобных оболочек может служить любой язык. Специфика же вузовского обучения и обучения информатике в школе определяет в качестве использования визуальной среды программирования – язык Delphi или Lazarus [9]. Обе эти программные среды основаны на языке программирования Object Pascal. Первая из них является платной и более полной с точки зрения инструментария и ресурсных возможностей, вторая – бесплатна и не включает ряд компонент программирования. С позиций проектирования простейших учебно-методических мультимедийных проектов потенциал данных сред одинаков.

Итак, проанализируем на примере проекта «В помощь школьнику» специфику разработки подобных учебно-методических мультимедийных сред средствами языка программирования Lazarus. Остановимся подробно на содержательных и программных особенностях реализации данного проекта.

Стартовая форма проекта представляет собой окно, в области которого расположен ряд интерактивных кнопок (рис. 1). На ней представлены такие кнопки как «Формулы», «Калькулятор», «Календарь», «Словарь», «Расписание», «Гимнастика» и «Игра». Название дано в соответствии с содержанием вызываемого по нажатию на кнопку раздела программы. Количество и направленность кнопок в других проектах может быть и иной. Также нередко в более объемных программных продуктах бывает целесообразнее и удобнее организовать навигацию с помощью меню. В данном случае кнопки на форме сразу акцентируют внимание пользователя на содержимом программы.

Рисунок 1 – Проект «В помощь школьнику»

Кнопка «Формулы» открывает вспомогательную форму (рис. 2), на которой расположены кнопки «Алгебраические формулы» и «Геометрические формулы», а также кнопка возврата на основную форму «Меню».

Рисунок 2 – Форма «Формулы»

Раздел «Алгебраические формулы» содержит основные формулы по алгебре за курс средней школы, которые тематически объединены в пять групп (рис. 3). Они включают формулы сокращенного умножения, формулы корней квадратного уравнения, формулу разложения квадратного трехчлена на множители и ряд других формул.

Рисунок 3 – Форма «Алгебраические формулы»

На форме также есть кнопка «Решение уравнений», нажав которую можно перейти на одноименную форму (рис. 4). На этой форме можно выбрать вид уравнения – квадратное или линейное, ввести его коэффициенты и посмотреть его решение.

Рисунок 4 – Форма «Решение уравнений»

Раздел «Геометрические формулы» содержит основные теоремы и формулы геометрии средней школы. Они тематически объединены в одиннадцать групп (рис. 5). Так, например, можно посмотреть теоремы Пифагора и Фалеса, тригонометрические формулы и формулы площадей геометрических фигур.

Рисунок 5 – Форма «Геометрические формулы»

На форме есть кнопка «Задача на построение», нажатие которой позволяет пошагово посмотреть построение центра вписанной в треугольник окружности циркулем и линейкой (рис. 6).

Рисунок 6 – Форма «Задача на построение»

Программная реализация взаимодействия данных форм друг с другом и отображения учебного материала включала следующие этапы. Во-первых, необходимо создать в соответствии с количеством кнопок на каждой форме процедуры, которые по щелчку на кнопке открывают нужную форму и делают ее активной. Во-вторых, следовало на каждой форме разместить текстовые либо графические поля для отображения текста и формул. В-третьих, отдельно нужно было запрограммировать процедуры решения уравнений и задачи на построение. Первая из них обрабатывает данные полей Edit, расположенные на форме «Решение уравнений», и выводит результаты вычислений в поле Memo. Вторая из процедур по щелчку на объекте Static Text, содержащем текст комментария, последовательно отображает на панелях формы Panel объекты-изображения типа Image.

Кнопка «Калькулятор» показывает форму с простейшим калькулятором (рис. 7). В окне калькулятора можно выполнять арифметические действия над числами, возводить числа в степень, вычислять значения простейших тригонометрических функций и факториал натурального числа.

Рисунок 7 – Форма «Калькулятор»

Для организации вычислений на форме создано поле Memo. В нем с помощью свойства Text отображаются вводимые числовые значения и результаты производимых вычислений. Кнопки формы заданы как объект BitBtn. Для каждой из них прописана в программном коде отдельная процедура, которая по щелчку мыши осуществляет закрепленное за кнопкой действие.

Нажатие на кнопке «Календарь» главной формы проекта открывает календарь-ежедневник (рис. 8). На открывшейся форме слева показан календарь на год, начиная с текущего месяца. Текущая дата отображена внизу формы, а в календаре этот день обведен красным цветом. С помощью кнопок навигации «Влево» и «Вправо» календарь можно пролистывать назад и вперед. На форме справа от календаря открыто поле Memo для записей в ежедневник. Запись осуществляется на дату, отображаемую в поле Edit, расположенную над записями ежедневника. Дату в это поле можно ввести либо с клавиатуры, либо двойным щелчком по ней в календаре. Сохранить записи в ежедневнике, можно зайдя в меню и выполнив команду «Сохранить». Для просмотра записей в ежедневнике на выбранное число следует нажать кнопку «Открыть» на форме рядом с окном даты. В главном меню формы «Калькулятор» также есть пункты «Новый» и «Открыть» для создания нового и открытия уже имеющегося ежедневника. Диалог при выборе данных пунктов меню объекта MainMenu организован с помощью объектов SaveDialog и OpenDialog.

Рисунок 8 – Форма «Календарь»

При нажатии на кнопке «Словарь» открывается одноименная форма, содержащая словарь математических терминов (рис. 9). Описание терминов представлено в поле RichEdit в алфавитном порядке. В тексте сделаны метки в виде заглавных букв русского алфавита. На заднем фоне формы с помощью объекта Image расположена картинка, иллюстрирующая словарь. Поверх нее слева на форме находятся кнопки с буквами русского алфавита. Каждая из них организована как объект Button. Щелчок мышью на кнопке осуществляет переход на метку поля RichEdit, соответствующей заглавной букве в файле с расширением rtf.

Рисунок 9 – Форма «Словарь»

Кнопка «Расписание» служит для просмотра и редактирования расписания уроков на неделю. На форме «Расписание» (рис. 10) на заднем фоне расположено изображение с незаполненным расписанием уроков. Для каждого урока подготовлено собственное поле с помощью объекта Label для отображения его названия.

Рисунок 10 – Форма «Расписание уроков»

Возле названия дней недели на изображении помещены шесть кнопок с помощью объекта BitBtn. На кнопках для привлечения внимания помещены восклицательные знаки. Нажатие кнопки приводит к открытию формы для редактирования расписания (рис. 11). Учащийся с клавиатуры может набрать новое расписание на выбранный день и сохранить его нажатием на одноименную кнопку формы.

Рисунок 11 – Форма «Редактирование расписания»

Нажатие на кнопке «Гимнастика» приводит к открытию формы «Гимнастика для глаз» (рис. 12).

Рисунок 12 – Форма «Гимнастика для глаз»

Данная форма содержит информацию о гимнастике и комплексы различных упражнений способствующих отдыху глаз (рис. 13). Наличие в программе таких упражнений для глаз позволяет ученику своевременно чередовать работу в компьютерных программах с отдыхом, вовремя снять напряжение и усталость. Подобранные комплексы упражнений отвечают принципам здоровьесберегающего обучения, они незаменимы при работе за компьютером.

Рисунок 13 – Форма «Комплекс для глаз»

Технически на форме «Гимнастика» расположен ряд кнопок. Щелчок мышью на кнопке «Информация о гимнастике» открывает текстовый документ, который содержит основные сведения о гимнастике для глаз и предлагаемых комплексах упражнений. Каждая из оставшихся семи кнопок закреплена за отдельным набором упражнений. Щелчок по каждой из них открывает новую форму, на которой имеется объект Image с соответствующими упражнениями для глаз.

Наличие кнопки «Игра» вносит развлекательно-развивающий момент в обучение школьника. Нажатие данной кнопки запускает простейший вариант игры «Сапер» (рис. 14). Суть игры заключается в следующем. На поле 10 на 10 расположено 10 мин. Игроку требуется указать их расположение, не взорвавшись. В противном случае игра заканчивается. Мина отмечается на поле нажатием правой кнопки мыши. Щелчок левой кнопкой мыши на поле без мины отображает на нем число, указывающее информацию о том, сколько мин находится вокруг данного поля.

Рисунок 14 – Форма «Игра сапер»

Игры, включаемые в подобные проекты, должны носить развивающий характер [10, 11]. С одной стороны они будут служить, также как и гимнастика для глаз, смене вида учебной деятельности, производя положительный эффект на обучение в целом, и отвечать принципу сбережения здоровья на уроках. С другой стороны наличие в них обучающего учебного момента будет способствовать развитию познавательного интереса к предмету изучения.

Итак, пример проекта «В помощь школьнику» наглядно демонстрирует особенности разработки мультимедийных программ по математике учебно-методического характера. Такие проекты возможно создавать не только по предметам физико-математического профиля, но и по другим школьным дисциплинам. Использование подобных проектов в школьном обучении будет при правильном подходе, несомненно, оказывать положительное влияние на ход образовательного процесса. В итоге учитель будет осознанно использовать достоинства учебно-методических мультимедийных проектов при организации обучения в школе. В свою очередь разнообразие методического инструментария позитивно скажется на качестве построения учебного процесса в целом [12, 13]. Вместе с систематическим применением на уроках новых современных образовательных подходов и технологий [14, 15] это позволит качественно улучшить школьное обучение.


Библиографический список
  1. Козлов С. В. Актуальные вопросы использования адаптивных информационно-образовательных систем в профильной школе // Наука и образование в XXI веке: сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 30 сентября2013 г.: в 34 частях. – Ч. 21. – Тамбов: Бизнес-Наука-Общество, 2013. – С. 48-51.
  2. Козлов С. В. Методические рекомендации использования автоматизированной дидактической системы индивидуального тестирования // Психология, социология и педагогика. 2014. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://psychology.snauka.ru/2014/10/3702 (дата обращения: 23.10.2014).
  3. Козлов С. В. Особенности применения системы индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» в школьном курсе информатики // Системы компьютерной математики и их приложения. – Смоленск: СмолГУ, 2008. С. 247-251.
  4. Горянская А. О., Штепа Ю. П. Использование игровых технологий при изучении систем счисления в школьном курсе информатики // Современная педагогика. 2014. № 11 (24). С. 92-98.
  5. Киселева О. М. Реализация принципа индивидуализации образовательного процесса с использованием программы «Траектория обучения» // Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 5-2 (37). – С. 41.
  6. Козлов С. В. Программный комплекс «Advanced Tester»: проектирование индивидуальных тестов в автоматизированной информационной системе // Современная педагогика. 2014. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2014/09/2696 (дата обращения: 29.10.2014).
  7. Киселева М. П. Информатика и новые информационные технологии в системе подготовки будущего учителя // Педагогическая информатика. 2008. № 2. С. 36-40.
  8. Козлов С. В. Структура, содержание и специфика вычислительной практики студентов математического профиля направления подготовки «Педагогическое образование» // Гуманитарные научные исследования. 2014. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2014/07/7387 (дата обращения: 31.07.2014).
  9. Козлов С. В. Анализ результатов экспериментальной деятельности по изучению основ объектно-ориентированного программирования в школьном курсе информатики // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-3 (38). С. 16.
  10. Козлов С. В. Использование графических решений в разработке развивающих игр на занятиях по информатике в школе физико-математического профиля // Гуманитарные научные исследования. 2015. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2015/04/9712 (дата обращения: 22.04.2015).
  11. Лавский С. А., Баженов Р. И. Дидактическая игра по теме «Хранение и обработка информации в базах данных» // Современная педагогика. 2014. № 11. [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2014/11/2980 (дата обращения: 21.11.2014).
  12. Козлов С. В. Система индивидуального тестирования «Комплекс измерения обученности» // Системы компьютерной математики и их приложения. – Смоленск: СмолГУ, 2007. С. 223-225.
  13. Муратова Т. В., Баженов Р. И. О разработке урока по теме «Системы счисления» в курсе информатики и ИКТ 9 класса // Современная педагогика. 2014. № 11. [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2014/11/3024 (дата обращения: 28.11.2014).
  14. Козлов С. В. Основы применения педагогической технологии индивидуального тестирования для формирования оптимальной траектории обучения // Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 4 (36). – С. 75.
  15. Козлов С. В. Особенности обучения школьников информатике в профильной школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – № 1. – С. 31-35. ART 14006. – URL: http://e-koncept.ru/2014/14006.htm.


Все статьи автора «Козлов Сергей Валерьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация