Анимационное движение Земли вокруг Солнца

Тема: Анимационное движение Земли вокруг Солнца.

Раздел программы: Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации.

Тип урока: урок практикум в 9 классе.

Оборудование: компьютерный класс, оснащённый современной техникой и лицензированным программным обеспечением. На компьютерах должна быть установлена операционная система Windows (Microsoft PowerPoint) или Linux  (OpenOffice.org Impress). Обеспечена работа локальной и глобальной сети, а так же экрана с проектором.

Цель занятия:

• сформировать алгоритмическое представление разработки анимации в презентации на основе обработки графической информации;
• уметь выбирать программную среду для решения конкретной учебной задачи связанной с анимационным движением;
• расширить общеучебные и общекультурные навыки работы с графической информацией.

Задача занятия:

1. Воспитательная – развитие познавательного интереса, чувства своего выбора, воспитание информационной культуры, осознание своей значимости в образовательном процессе.
2. Учебная – активизация мыслитель­ных процессов, формирование понятия анимации, настройки анимации.
3. Развивающая – формирование и развитие обоб­щенных способов деятельности, навыков само­стоятельной работы, творческой активности учащихся, памяти, внимательности, компетентностей.
4. Познавательная – расширение кругозора.

Ход занятия:

1. Подготовительный этап (1 минута)

Проверка готовности учащихся к уроку. Приветствие класса.

2. Актуализация знаний (20 минут)

Преподаватель заранее продумывает вопросы для активизации мыслитель­ной деятельности учащихся, используя методический прием беседу. Например:

• Для привлечения внимания к своему сообщению докладчик использует движущиеся объекты в демонстрируемых слайдах информационного сообщения (в данный момент проектор выводит на экран 2-3 различных тематических слайда с движущимися объектами учащихся прошлых лет). Каким образом достигается иллюзия анимационного движения?

{Примеры вариантов ответа фронтального опроса:

• за счёт быстрой сменяемости одного объекта другим слегка изменённым от предыдущего;
• быстрая смена объекта-кадра, которую глаз человека воспринимает как непрерывное движение.}

• Как влияет количество кадров на качество анимации?

{Пример варианта ответа фронтального опроса:

• чем больше количество кадров меняется за одну секунду, тем качественнее иллюзия движения, так в кино за одну секунду сменяются 24 кадра.}

• С какой частотой для комфортного восприятия происходит обновление изображения в современных мониторах?

{Пример варианта ответа:

• с частотой 75 раз в секунду.}

На данный вопрос, как правило, учащиеся испытывают затруднение, поэтому необходимо двух учеников адресовать в сеть Интернет для получения более полной информации. Пока они вводят в поисковую строку запрос другим, например, шести ученикам предлагается найти ответы на задания, которые напечатаны на листках лежащих у компьютера с выходом в Интернет (сами задания не оглашаются). Если желающих ребят мало, то учитель сам в праве вызвать учеников, которые успешно справятся с поставленным заданием.

Задания, найти в сети Интернет информацию и сделать совместную небольшую информационную справку:

• первые упоминания механизмов анимации (на бумаге, стекле, …);
• год выпуска и страна самого первого полнометражного мультфильма;
• в каком году в СССР состоялась премьера мультфильма «Новый Гулливер»;
• кто и в каком году основал мультипликационную студию «Пилот» в нашей стране;
• какие среды используют для современных анимационных роликов;
• найти два современных анимационных ролика демонстрирующих движение Земли вокруг Солнца.

{Примерная информационная справка:

70 г. до н.э. Лукреций в своем произведении «О природе вещей» рассказывал о механизме создания подвижных узоров.

10-11 вв. – появились теневые представления, которые были очень похожи на будущие мультфильмы.

15 в. – выполнены подобия блокнотов с движущимися узорами, человечков  или животных.

В средние столетия находились спецы, веселившие народ подвижными изображениями, используя для этого специальные механизмы.

Во второй половине 17 ст. А.Киршер создал «чародейственный фонарь», с помощью которого можно было показывать изображения на стекле.

Самый первый полнометражный мультфильм был выпущен в 1917 году Аргентиной и назывался он «Апостол», а в СССР в 1935 году состоялась первая премьера мультфильма «Новый Гулливер».

Первой негосударственной студией в бывшем СССР считается московская мультипликационная студия «Пилот», которая основана в 1988 году режиссером Александром Татарским, художником Игорем Ковалёвым и искусствоведом Анатолием Прохоровым.

Современными принципами и методами создания анимационных роликов считаются среды Adobe Flash, 3D, HTML, Flex, Delphi, PowerPoint, Pascal, Basic,…

Примеры анимации движения Земли вокруг Солнца:

Группа учащихся сама распределяет, кто на какой вопрос ищет ответ и в какой последовательности будет их выступление. Время поиска и составления информационной справки ограниченно от 4 до 7 минут. Учитель продолжает работать с остальной массой ребят, предварительно выслушав ответ от двух учащихся работавших в поисковой сети. Далее он предъявляет очередной вопрос:

• Предложите возможные варианты создания модели, если ученик девятого класса получил задание от учителя географии смоделировать движение Земли вокруг Солнца.

Девятиклассники, сначала урока сидят, так чтобы им можно было быстро сгруппироваться в малые группы по четыре – пять человек для обсуждения варианта модели. Время обсуждения 2 минуты, предъявления модели 3 минуты, т.е. не все группы выслушиваются.

{Возможные варианты ответа:

1) изобразить Солнце и Землю, задать траекторию смены положения Земли, используя уравнение окружности для смены координат х и у (см.рис.1);

2) создать 8 рисунков (кадров) с различными положениями Земли по отношению к Солнцу и быстро их просмотреть (сменяя один рисунок, друг за другом) (см.рис.2);

3) обратиться к настройкам анимации одного из приложений программного обеспечения и выбрать желаемый эффект для Земли.}

Предоставляется слово учащимся с информационной справкой, в завершении которой они демонстрируют ещё два варианта заданной модели.

• И так в каких средах или программных приложениях можно организовать работу предложенных моделей?

{Возможные варианты ответа фронтального опроса:

• используя язык программирования (Pascal, Basic, С++, Delphi и т.д.),
• разработать презентацию (PowerPoint, OpenOffice.org Impress),
• использовать Macromedia Flash и т.д.}

• С какой из предложенных сред вы знакомы и готовы разработать быстро анимацию движения Земли вокруг Солнца?

{Возможные варианты ответа фронтального опроса:

• презентацией (большее количество детей),
• Macromedia Flash (единичный ответ) и т.д.}
• Вопрос на уточнение: Так чем вы сейчас будете заниматься?

3. Постановка учебной задачи (20 минут)

Учащиеся получают Задание: используя возможности анимационных эффектов презентации, разработайте модель движения Земли вокруг Солнца. Разместив на одном слайде необходимые объекты (Землю и Солнце) самостоятельно изучите и подберите наиболее подходящие эффекты.

В данном компьютерном практикуме ребята впервые на уроке работают с презентацией. Некоторые из них имеют представление работы в этом программном приложении из самостоятельного его изучения в домашних условиях или знакомились с ним в среднем звене. Поэтому ученики в состоянии выделить инвариантный компонент интерфейса и выполнить требуемое задание без объяснений и демонстраций приложения. Проанализировав предложенную ситуацию, девятиклассники используют исследовательский метод работы.

Учащиеся самостоятельно компонуют работу в парах, группах за персональным компьютером. У некоторых ребят возникает вопрос: «Какую среду необходимо запустить на экране монитора?». И от своих одноклассников получают ответ «Microsoft PowerPoint».

В процессе работы учащихся преподаватель берёт на себя роль консультанта. И отвечает на часто задаваемые вопросы:

- «С помощью чего изобразить Землю и Солнце?»

{Ответ: воспользуйтесь панелью рисования и выберите необходимый объект или найдите с помощью Интернета подходящие объекты.}

- «Как закрасить Землю?»

{Ответ: воспользуйтесь панелью рисования и выберите цвет заливки.}

- «Где находятся эффекты анимации?»

{Ответ: в строке основного меню выберите показ слайдов, в открывшемся меню выбрать настройка анимации.}

- «Как добавить эффект анимации?»

{Ответ: выделите объект на слайде и задайте добавить эффект по своему усмотрению.}

После того как большая часть класса справилась с заданием (5-6 машин из 9), вся работа над созданием модели останавливается. Варианты моделей сохраняются по локальной сети в одну общую папку, и начинается демонстрация работ в аудитории сети через проектор.

- Пронаблюдав различные модели, предложенные в аудитории, какие эффекты анимации вами были использованы?

 {Возможные варианты ответа беседы: появление, исчезновение, вспышка, увеличение, растворение и т.д.}

4. Анализ своих действий (17 мин)

Далее предъявляется на экране модель движения Земли вокруг Солнца, выполненная по алгоритму из практикума Н.Д.Угриновича.

- Как вы считаете, какие эффекты анимации использованы в этой модели?

Демонстрируемые эффекты анимации в аудитории не были ни кем выбраны и определить какой именно анимационный эффект использовался можно лишь предположением.

Отчётливо видно вращение Земли вокруг своей оси и движение Земли по круговой орбите вокруг Солнца, поэтому ребята должны зафиксировать именно эти названия эффектов.

Предлагается обсудить алгоритм создания только что увиденной модели с фиксацией у доски и в рабочих тетрадях школьников. Незнакомые эффекты вводятся учителем путем наводящих вопросов.

В это же время самый опытный ученик апробирует описанный алгоритм на компьютере, демонстрируя результат пошагового выполнения с помощью экрана и проектора в аудитории.

Алгоритм движение Земли вокруг Солнца:

1. Изобразить два объекта (Землю, Солнце).
2. Объекту Солнце задать эффект пути перемещения – круг.
3. Переместить объект Солнце в центр круга.
4. Объекту Земля задать эффект выделение-вращение.
5. Настройка анимационных эффектов одновременного перехода на следующий слайд с помощью команды параметры эффектов и вкладки времени.
6. Просмотр работы всей модели.

5. Рефлексия (7 минут)

• Какую цель на занятии вы реализовали?

{Возможные варианты фронтального опроса: найти решение создания модели, получить алгоритм разработки модели.}

• Чему вы научились?

{Возможный вариант фронтального опроса: создавать анимационные эффекты графических объектов.}

• Какие трудности возникли в создании анимационной модели?

{Возможные варианты фронтального опроса: выбор рационального эффекта анимации, составление своего плана действия по разработке модели.}

• Для чего можно использовать полученные знания?

{Возможные варианты ответа: создание модели строения атома, привлечение внимания аудитории к выступлению, использование поискового метода для задания эффектов анимации другим объектам.}

• Чем можно дополнить нашу модель?

{Возможный вариант фронтального опроса: добавить и другие планеты, ввести спутник Земли Луну и т.д.}

• Дайте оценку увиденных моделей

(коллективная отметка выставляется в журнал).

• Найдите и пронаблюдайте в сети Интернет подобные модели анимации.

6. Формулировка домашнего задания (5 минут)

Задание: Разработать анимацию работы светофора на одном слайде.

Учитываются разноуровневый работы:

Уровень А: на слайде графическими элементами изображен светофор, имеются все три сигнала, срабатывающие поочередно.

Уровень В: в работе сигналов учтен временной интервал смены цвета.

Уровень С: светофор многократно повторяет работу алгоритма анимации с правильным временным интервалом до тех пор пока не будет прерван пользователем.

Важно добиться единого понимания, а именно, обсудить работу сигналов светофора с учетом временного интервала между появлением и исчезновением красного, желтого и зелёного сигнала. Пример:

1. Загорается красный цвет (35 сек);
2. Появляется мигающий жёлтый цвет (5 сек);
3. Исчезает красный цвет, жёлтый мигает (3 сек);
4. Загорается зелёный цвет, жёлтый мигает (3 сек);
5. Исчезает жёлтый цвет, зелёный горит (35 сек);
6. Появляется мигающий жёлтый цвет (5 сек);
7. Исчезает зелёный цвет, жёлтый мигает (3 сек);
8. Повтор действий с пункта 1.

Тема: Анимационное движение Земли вокруг Солнца.

Раздел программы: Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации.

Тип урока: урок практикум в 9 классе.

Оборудование: компьютерный класс, оснащённый современной техникой и лицензированным программным обеспечением. На компьютерах должна быть установлена операционная система Windows (Microsoft PowerPoint) или Linux (OpenOffice.org Impress). Обеспечена работа локальной и глобальной сети, а так же экрана с проектором.

• сформировать алгоритмическое представление разработки анимации в презентации на основе обработки графической информации;

• уметь выбирать программную среду для решения конкретной учебной задачи связанной с анимационным движением;

• расширить общеучебные и общекультурные навыки работы с графической информацией.

1. Воспитательная – развитие познавательного интереса, чувства своего выбора, воспитание информационной культуры, осознание своей значимости в образовательном процессе.

2. Учебная – активизация мыслитель­ных процессов, формирование понятия анимации, настройки анимации.

3. Развивающая – формирование и развитие обоб­щенных способов деятельности, навыков само­стоятельной работы, творческой активности учащихся, памяти, внимательности, компетентностей.

4. Познавательная – расширение кругозора.

1. Подготовительный этап (1 минута)

Проверка готовности учащихся к уроку. Приветствие класса.

1. Актуализация знаний (20 минут)

Преподаватель заранее продумывает вопросы для активизации мыслитель­ной деятельности учащихся, используя методический прием беседу. Например:

• Для привлечения внимания к своему сообщению докладчик использует движущиеся объекты в демонстрируемых слайдах информационного сообщения (в данный момент проектор выводит на экран 2-3 различных тематических слайда с движущимися объектами учащихся прошлых лет). Каким образом достигается иллюзия анимационного движения?

{Примеры вариантов ответа фронтального опроса:

• за счёт быстрой сменяемости одного объекта другим слегка изменённым от предыдущего;

• быстрая смена объекта-кадра, которую глаз человека воспринимает как непрерывное движение.}

• Как влияет количество кадров на качество анимации?

{Пример варианта ответа фронтального опроса:

• чем больше количество кадров меняется за одну секунду, тем качественнее иллюзия движения, так в кино за одну секунду сменяются 24 кадра.}

• С какой частотой для комфортного восприятия происходит обновление изображения в современных мониторах?

{Пример варианта ответа:

• с частотой 75 раз в секунду.}

На данный вопрос, как правило, учащиеся испытывают затруднение, поэтому необходимо двух учеников адресовать в сеть Интернет для получения более полной информации. Пока они вводят в поисковую строку запрос другим, например, шести ученикам предлагается найти ответы на задания, которые напечатаны на листках лежащих у компьютера с выходом в Интернет (сами задания не оглашаются). Если желающих ребят мало, то учитель сам в праве вызвать учеников, которые успешно справятся с поставленным заданием.

Задания, найти в сети Интернет информацию и сделать совместную небольшую информационную справку:

• первые упоминания механизмов анимации (на бумаге, стекле, …);

• год выпуска и страна самого первого полнометражного мультфильма;

• в каком году в СССР состоялась премьера мультфильма «Новый Гулливер»;

• кто и в каком году основал мультипликационную студию «Пилот» в нашей стране;

• какие среды используют для современных анимационных роликов;

• найти два современных анимационных ролика демонстрирующих движение Земли вокруг Солнца.

{Примерная информационная справка:

70 г. до н.э. Лукреций в своем произведении «О природе вещей» рассказывал о механизме создания подвижных узоров.

10-11 вв. – появились теневые представления, которые были очень похожи на будущие мультфильмы.

15 в. – выполнены подобия блокнотов с движущимися узорами, человечков или животных.

В средние столетия находились спецы, веселившие народ подвижными изображениями, используя для этого специальные механизмы.

Во второй половине 17 ст. А.Киршер создал «чародейственный фонарь», с помощью которого можно было показывать изображения на стекле.

Самый первый полнометражный мультфильм был выпущен в 1917 году Аргентиной и назывался он «Апостол», а в СССР в 1935 году состоялась первая премьера мультфильма «Новый Гулливер».

Первой негосударственной студией в бывшем СССР считается московская мультипликационная студия «Пилот», которая основана в 1988 году режиссером Александром Татарским, художником Игорем Ковалёвым и искусствоведом Анатолием Прохоровым.

Современными принципами и методами создания анимационных роликов считаются среды Adobe Flash, 3D, HTML, Flex, Delphi, PowerPoint, Pascal, Basic,…

Примеры анимации движения Земли вокруг Солнца:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/e6609a18-088c-4979-83f0-faeeeef9faa1/view/

http://video-tub-ru.yandex.net/i?id=22518323-05-12

http://www.youtube.com/watch?v=pQNLedeMOgA }

Группа учащихся сама распределяет, кто на какой вопрос ищет ответ и в какой последовательности будет их выступление. Время поиска и составления информационной справки ограниченно от 4 до 7 минут. Учитель продолжает работать с остальной массой ребят, предварительно выслушав ответ от двух учащихся работавших в поисковой сети. Далее он предъявляет очередной вопрос:

• Предложите возможные варианты создания модели, если ученик девятого класса получил задание от учителя географии смоделировать движение Земли вокруг Солнца.

Девятиклассники, сначала урока сидят, так чтобы им можно было быстро сгруппироваться в малые группы по четыре – пять человек для обсуждения варианта модели. Время обсуждения 2 минуты, предъявления модели 3 минуты, т.е. не все группы выслушиваются.

{Возможные варианты ответа:

1) изобразить Солнце и Землю, задать траекторию смены положения Земли, используя уравнение окружности для смены координат х и у (см.рис.1);

2) создать 8 рисунков (кадров) с различными положениями Земли по отношению к Солнцу и быстро их просмотреть (сменяя один рисунок, друг за другом) (см.рис.2);

3) обратиться к настройкам анимации одного из приложений программного обеспечения и выбрать желаемый эффект для Земли.}

Предоставляется слово учащимся с информационной справкой, в завершении которой они демонстрируют ещё два варианта заданной модели.

• И так в каких средах или программных приложениях можно организовать работу предложенных моделей?

{Возможные варианты ответа фронтального опроса:

• используя язык программирования (Pascal, Basic, С++, Delphi и т.д.),

• разработать презентацию (PowerPoint, OpenOffice.org Impress),

• использовать Macromedia Flash и т.д.}

• С какой из предложенных сред вы знакомы и готовы разработать быстро анимацию движения Земли вокруг Солнца?

{Возможные варианты ответа фронтального опроса:

• презентацией (большее количество детей),

• Macromedia Flash (единичный ответ) и т.д.}

• Вопрос на уточнение: Так чем вы сейчас будете заниматься?

3. Постановка учебной задачи (20 минут)

Учащиеся получают Задание: используя возможности анимационных эффектов презентации, разработайте модель движения Земли вокруг Солнца. Разместив на одном слайде необходимые объекты (Землю и Солнце) самостоятельно изучите и подберите наиболее подходящие эффекты.

В данном компьютерном практикуме ребята впервые на уроке работают с презентацией. Некоторые из них имеют представление работы в этом программном приложении из самостоятельного его изучения в домашних условиях или знакомились с ним в среднем звене. Поэтому ученики в состоянии выделить инвариантный компонент интерфейса и выполнить требуемое задание без объяснений и демонстраций приложения. Проанализировав предложенную ситуацию, девятиклассники используют исследовательский метод работы.

Учащиеся самостоятельно компонуют работу в парах, группах за персональным компьютером. У некоторых ребят возникает вопрос: «Какую среду необходимо запустить на экране монитора?». И от своих одноклассников получают ответ «Microsoft PowerPoint».

В процессе работы учащихся преподаватель берёт на себя роль консультанта. И отвечает на часто задаваемые вопросы:

- «С помощью чего изобразить Землю и Солнце?»

{Ответ: воспользуйтесь панелью рисования и выберите необходимый объект или найдите с помощью Интернета подходящие объекты.}

- «Как закрасить Землю?»

{Ответ: воспользуйтесь панелью рисования и выберите цвет заливки.}

- «Где находятся эффекты анимации?»

{Ответ: в строке основного меню выберите показ слайдов, в открывшемся меню выбрать настройка анимации.}

- «Как добавить эффект анимации?»

{Ответ: выделите объект на слайде и задайте добавить эффект по своему усмотрению.}

После того как большая часть класса справилась с заданием (5-6 машин из 9), вся работа над созданием модели останавливается. Варианты моделей сохраняются по локальной сети в одну общую папку, и начинается демонстрация работ в аудитории сети через проектор.

- Пронаблюдав различные модели, предложенные в аудитории, какие эффекты анимации вами были использованы?

{Возможные варианты ответа беседы: появление, исчезновение, вспышка, увеличение, растворение и т.д.}

4. Анализ своих действий (17 мин)

Далее предъявляется на экране модель движения Земли вокруг Солнца, выполненная по алгоритму из практикума Н.Д.Угриновича.

- Как вы считаете, какие эффекты анимации использованы в этой модели?

Демонстрируемые эффекты анимации в аудитории не были ни кем выбраны и определить какой именно анимационный эффект использовался можно лишь предположением.

Отчётливо видно вращение Земли вокруг своей оси и движение Земли по круговой орбите вокруг Солнца, поэтому ребята должны зафиксировать именно эти названия эффектов.

Предлагается обсудить алгоритм создания только что увиденной модели с фиксацией у доски и в рабочих тетрадях школьников. Незнакомые эффекты вводятся учителем путем наводящих вопросов.

В это же время самый опытный ученик апробирует описанный алгоритм на компьютере, демонстрируя результат пошагового выполнения с помощью экрана и проектора в аудитории.

Алгоритм движение Земли вокруг Солнца:

1. Изобразить два объекта (Землю, Солнце).

2. Объекту Солнце задать эффект пути перемещения – круг.

3. Переместить объект Солнце в центр круга.

4. Объекту Земля задать эффект выделение-вращение.

5. Настройка анимационных эффектов одновременного перехода на следующий слайд с помощью команды параметры эффектов и вкладки времени.

6. Просмотр работы всей модели.

5. Рефлексия (7 минут)

• Какую цель на занятии вы реализовали?

{Возможные варианты фронтального опроса: найти решение создания модели, получить алгоритм разработки модели.}

• Чему вы научились?

{Возможный вариант фронтального опроса: создавать анимационные эффекты графических объектов.}

• Какие трудности возникли в создании анимационной модели?

{Возможные варианты фронтального опроса: выбор рационального эффекта анимации, составление своего плана действия по разработке модели.}

• Для чего можно использовать полученные знания?

{Возможные варианты ответа: создание модели строения атома, привлечение внимания аудитории к выступлению, использование поискового метода для задания эффектов анимации другим объектам.}

• Чем можно дополнить нашу модель?

{Возможный вариант фронтального опроса: добавить и другие планеты, ввести спутник Земли Луну и т.д.}

• Дайте оценку увиденных моделей

(коллективная отметка выставляется в журнал).

• Найдите и пронаблюдайте в сети Интернет подобные модели анимации.

6. Формулировка домашнего задания (5 минут)

Задание: Разработать анимацию работы светофора на одном слайде.

Учитываются разноуровневый работы:

Уровень А: на слайде графическими элементами изображен светофор, имеются все три сигнала, срабатывающие поочередно.

Уровень В: в работе сигналов учтен временной интервал смены цвета.

Уровень С: светофор многократно повторяет работу алгоритма анимации с правильным временным интервалом до тех пор пока не будет прерван пользователем.

Важно добиться единого понимания, а именно, обсудить работу сигналов светофора с учетом временного интервала между появлением и исчезновением красного, желтого и зелёного сигнала. Пример:

1. Загорается красный цвет (35 сек);

2. Появляется мигающий жёлтый цвет (5 сек);

3. Исчезает красный цвет, жёлтый мигает (3 сек);

4. Загорается зелёный цвет, жёлтый мигает (3 сек);

5. Исчезает жёлтый цвет, зелёный горит (35 сек);

6. Появляется мигающий жёлтый цвет (5 сек);

7. Исчезает зелёный цвет, жёлтый мигает (3 сек);

8. Повтор действий с пункта 1.