МУНИЦИПАЛЬНОЕ БюДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЦЕНТР ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПОИСК»

КРАТКОСРОЧНАЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

«Основы компьютерного моделирования»

срок реализации 2 месяца

для учащихся 10-16 лет.

Направленность: научно - техническая

Утверждена методическим советом

« » ___________________г.

Протокол №1

Председатель:

____________

Автор-составитель: педагог

дополнительного образования

Г.М. Ахтямова

Нефтеюганск

2016 г.

Пояснительная записка

Развитие современного общества, науки и техники требует от образования в целом и от дополнительного образования в частности новых направлений, форм и методов работы. Компьютерное моделирование в этой связи является новым и перспективным образовательным направлением. На протяжении всей своей жизни человек постоянно сталкивается с моделями и сам создаёт новые, то есть создаёт образ того объекта, с которым ему приходится иметь дело. Продумывая план действий, представляя результат своих действий, человек строит мысленную модель. Поведение человека во многом определяется его жизненным опытом, его представлениями о мире, то есть сформировавшимися в его сознании моделями. Особенно велика роль моделей и моделирования в современной науке и технике. В науке к созданию моделей с необходимостью прибегают, когда исследуемый объект либо очень велик (модель Солнечной системы), либо очень мал (модель атома); когда процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические модели); когда исследование объекта может привести к его разрушению (модель самолёта) или создание объекта очень дорого (архитектурный макет города) и т. д.

Программа «Основы компьютерного моделирования» нацелена на совершенствование приобретенных и развитие новых творческих способностей учащихся, а также на решение практических задач проектирования и конструирования технических и производственных систем в ходе занятий техническим творчеством, что не только развивает существующие образовательные программы, но и имеет определенные отличия за счет активного включения системного подхода в изучение и поиск совершенствования существующих технических систем, комплексного рассмотрения возникающих технических проблем и задач и применения современной материально-технической базы обучения.

Направленность программы - научно-техническая.

Новизна программы «Основы компьютерного моделирования» выражается в более широком использовании информационно-коммуникационных технологий в дополнительном образовании, интеграции нескольких направлений технического творчества в одном, а также использовании обширного пакета программного обеспечения, включая свободное ПО.

Актуальность предлагаемой программы в том, что производственно-техническое объединение позволяет учащимся, прошедшим обучение наиболее полно использовать и развить полученные знания и умения до политехнического кругозора, а также является естественным и удачным продолжением дальнейшего приобщения и углубленного обучения учащихся техническому творчеству.

Цель программы: развитие абстрактно-логического и пространственного мышления, креативности, а также навыков работы в ряде компьютерных программ по моделированию и конструированию, научиться создавать собственные изображения, используя инструментарий программы Inkscape.

Задачи:

Обучающие:

• ознакомить с закономерностями развития техники

• обучить применению методов и приемов технического творчества

• научить системному подходу при работе с объектами техники и процессами.

• ознакомить с принципами построения и хранения графических изображений.

• способствовать формированию навыков самостоятельной деятельности по изучению возможностей графических программ, навыков использования встроенных справочных систем

Развивающие:

• развивать техническое мышление и способности.

• формировать операционный стиль мышления.

• уметь формализовать задачу, выделить в ней логически самостоятельные части;

• формировать конструкторские и исследовательские навыки активного творчества с использованием современных технологий, которые обеспечивает компьютер,

• развивать пространственное воображение, логическое и визуальное мышление.

• способствовать развитию внимания, художественного вкуса, творческих способностей учащихся.

Воспитательные:

• воспитывать информационную культуру учащихся,

• воспитывать интерес к информационной и коммуникационной деятельности,

• воспитывать личность творца, способного осуществлять свои творческие замыслы в проектно - исследовательской деятельности,

• способствовать воспитанию аккуратности, терпения, самостоятельности при выполнении работ.

• воспитать целеустремленность в овладении знаниями технической направленности.

Возраст учащихся: 10-16 лет.

Срок реализации программы: 2 месяца

Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 часа, 34 ч.

Формы проведения занятий:

Процесс обучения строится по плану: теоретическое изучение материала, которое проходит в форме лекции, беседы или рассказа, сопровождаемых слайдовой презентацией, игровые и практические занятия; в конце изучаемой темы краткий повтор и зачетное занятие. Одной из форм работы могут быть занятия - семинары (занятия - исследования), где учащиеся сначала вместе с учителем разбирают алгоритм создания иллюстрации, а затем самостоятельно выполняют алгоритм, внося в него свои идеи и замыслы. Каждый учащийся создает иллюстрацию на заданную тему. Итогом такого занятия должно стать овладение всеми учащимися полным спектром возможностей работы с данной программой. Зачетные занятия целесообразно проводить в форме индивидуальных творческих заданий. Для успешного проведения занятий и для достижения лучших результатов в обучении необходимо, чтобы ребенок в процессе занятия общался с компьютером один на один. Занятия включают элементы игры, использование чередование теоретической и практической работ, использования интерактивных форм обучения.

Формы обучения:

• групповые формы организации образовательного процесса.

Планируемые результаты Программы

Учащиеся узнают о:

• принципах построения и хранения графических изображений;

• разновидностях графических программ и их назначении:

• различных форматах графических файлов.

• основных возможностях графической программы Inkscape;

Учащиеся должны уметь:

• запускать и завершать работу с графическими программами;

• выполнять дисковые операции с графическими файлами;

• создавать и редактировать графические изображения;

• осуществлять экспорт и импорт файлов.

• создавать собственные изображения, используя инструментарий программы Inkscape.

Оборудование

• Компьютеры, проектор, карточки - задания, графические файлы для практической работы.

Программное обеспечение

• Векторный редактор Inkscape.

Периодичность оценки результатов программы

Для оценки уровня освоения дополнительной общеобразовательной программы проводится посредством текущего контроля, промежуточной итоговой аттестации.

Текущий контроль выявляет степень сформированности практических умений и навыков учащихся в выбранном ими виде деятельности. Текущий контроль может проводиться в форме наблюдения, индивидуальное собеседование, групповая беседа, опрос.

Текущий контроль осуществляется без фиксации результатов.

Промежуточная аттестация проводится с целью установления уровня (высокий, средний, ниже среднего) освоения отдельной части или всего объёма дополнительной общеобразовательной программы.

-высокий - программный материал усвоен учащимся полностью, учащийся имеет высокие достижения;

-средний - усвоение программы в полном объеме, при наличии несущественных ошибок;

-ниже среднего - усвоение программы в неполном объеме, допускает существенные ошибки в теоретических и практических заданиях.

Формы промежуточной аттестации учащихся: тестирование, выполнение практического задания, защита проекта.

Итоговая аттестация - это промежуточная аттестация, которая проводиться по завершению всего объёма дополнительной общеобразовательной программы, которая проводится в следующих формах: тестирование, доклад, защита творческих работ и проектов, итоговое мероприятие.

Способы определения результативности:

• Практические задания.

• Самостоятельные творческие, проектные работы.

Учебно-тематический план

Содержание изучаемого курса

Раздел 1. Вводное занятие.

Тема 1.1. Вводное занятие. Техника безопасности.

Содержание материала: Компьютер и его роль в жизни человека. Компьютерные программы. Техника безопасности при работе на ПЭВМ. Практика: Показ интерактивных уроков.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Раздел 2. Компьютерное моделирование.

Тема 2.1 Понятие модели.

Содержание материала: Понятие модели. Виды информационных моделей. Реализация информационных моделей на компьютере. Моделирование.Основные этапы моделирования.

Практика: демонстрация презентации по теме.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Раздел 3. Векторный редактор Inkscape

Тема 3.1. Компьютерная графика. Редактор Inkscape.

Содержание материала: возможности и особенности векторного редактора, инструменты программы.

Практика: запуск программы, выбор инструментов, работа с инструментами программы.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.2. Основные операции над объектами.

Содержание материала: выделение, перемещение, копирование, дублирование, растяжение, удаление, вращение, наклоны, зеркальное отображение, расстановка объектов по сетке, порядок следования объектов.

Практика: Основы работы с объектами.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.3. Геометрические примитивы.

Содержание материала: Алгоритм построения фигур.

Практика: Создание иллюстрации. Рисование стрелки, создание звезды.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.4. Методы комбинирования объектов.

Содержание материала: группировка объектов, разгруппировка, объединение объектов, соединение объектов, разность объектов, пересечение объектов, исключение частей объектов.

Практика: Работа с объектами. Создание сердца, пингвина, рисование сфер.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.5. Система цветов в компьютерной графике.

Содержание материала: методы описания цвета, модели цветов, конструирование цвета, алгоритм создания цвета.

Практика: Создание цвета в модели RGB и использование его для заливки объекта, создание цвета в модели HSB и использование его для заливки объекта и контура, создание линейного градиента, создание радиального градиента.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.6. Заливка объекта и контура.

Содержание материала: цветовые заливки, плоский цвет, виды градиентов, алгоритм закраски объекта.

Практика: Создание иллюстрации роспись шкатулки.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.7. Создание рисунков из кривых.

Содержание материала: конструирование кривой. Кривая Безье.

Практика: Создание иллюстрации закат.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.8. Преобразование в кривые.

Содержание материала: Алгоритм построение кривой.

Практика: Создание иллюстрации натюрморт, часы.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.8. Работа с текстом.

Содержание материала: создание заголовка текста, создание абзаца простого текста, форматирование текста, смещение текста создание вдавленной надписи, размещение текста по контуру.

Практика: Работа с текстом.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

Тема 3.8. Импорт и экспорт Inkscape

Содержание материала: импортирование готовых изображений.

Практика: импорт изображений.

Методическое обеспечение

Методы - наглядный, объяснительный, практический.

Приемы - беседа, объяснения, показ действий.

Дидактический материал - план-конспект урока, презентация к уроку, дополнительный материал.

4.Аттестация

Итоговая аттестация проводится в форме тестирования.

5. Итоговое занятие

Подведение итогов образовательной программы, творческий отчёт. Выставка творческих работ учащихся.

Методическое обеспечение

Дополнительная общеобразовательная программа курса ориентирована на большой объем практических, творческих работ с использованием компьютера. Работы с компьютером могут проводиться в следующих формах. Это:

1. ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ - работу на компьютере выполняет учитель, а учащиеся наблюдают.

2. ФРОНТАЛЬНАЯ - недлительная, но синхронная работа учащихся по освоению или закреплению материала под руководством учителя.

3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ - выполнение самостоятельной работы с компьютером в пределах одного, двух или части урока. Учитель обеспечивает индивидуальный контроль за работой учащихся.

В дополнительной общеобразовательной программе для решения поставленных задач применяются также и беседы, вводящие детей в мир основных понятий информатики, практические работы с использованием готовых программных продуктов, а также программы, написанные самим учителем, уроки-игры, творческие уроки с элементами логики и дидактических игр, которые рассматриваются как один из ведущих методических приемов в организации творческой работы.

Промежуточная и итоговая аттестация проводится в форме тестирования учащихся (Приложение 3).

Дидактическое обеспечение:

Теоретический материал:

- Моделирование, модель, классификация моделей.

- Основные методы изучения векторной графики Inkscape.

Дидактический материал:

- презентации по темам: "Техника безопасности», «Основы компьютерного моделирования», «Интерфейс программы», «Построение геометрических фигур», «Методы комбинирования объектов» , «Системы цветов в компьютерной графике», «Конструирование кривой», «Работа с текстом».

Материалы по аттестации

Техническое оснащение: 9 компьютеров, мультимедийный проектор, сканер, принтер, колонки, интерактивная доска.

ЛИТЕРАТУРА

Литература и электронные ресурсы для учащихся:

1. Дуванов А.А. Рисуем на компьютере. Книга для учителя. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-288 с.: ил.

2. Дуванов А.А. Web - конструирование. Элективный курс.-СПб.: БХВ-Петербург, 2006.-432 с.: ил.

Литература и электронные ресурсы для педагогических работников:

1. Залогова Л.А. Компьютерная графика/Практикум Л.А. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2005. - 320 с.: ил.

2. Подосенина Т.А. Искусство компьютерной графики для школьников. - СПб:БХВ-Петербург, 2004. - 240 с.:ил.

3. Энциклопедия Википедия www.wikipedia.org

Приложение 1

Презентация: Интерфейс Inkscape, операции над объектами.

Приложение 2

</ Практическая работа №1. «Основы работы с объектами»

ЗАДАНИЕ 1. Копирование объекта (дублировать объект).

1. Загрузите в Inkscape документ 101.svg.

2. Используя операцию копирования (дублирования) объекта, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Дублирование.svg.

Алгоритм копирования объекта.

1. Выделить объект.

2. Выполнить команду Объект /Скопировать.

3. Выполнить команду Объект /Вставить.

4. Копию объекта переместить в нужное место.

Алгоритм дублирования объекта.

1. Выделить объект.

2. Выполнить команду Объект /Дублировать (Ctrl+D).

3. Дубликат сохраняется на исходном объекте.

4. Переместить («снять с оригинала») дубликат объекта.

ЗАДАНИЕ 2. Растяжение и сжатие объекта.

1. Загрузите в Inkscape документ 102.svg.

2. Используя операцию растяжения (сжатия) объекта, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Растяжение.svg.

Алгоритм растяжения (сжатия) объекта

Вариант 1

1. Выделить объект

2. Установить курсор мыши на один из угловых маркеров.

3. Перемещать мышь при нажатой кнопке.

4. Объект будет растягиваться (сжиматься) одинаково по вертикали и горизонтали.

5. Отпустить кнопку мыши, когда объект достигнет нужных размеров.

Вариант 2

1. Выделите объект.

2. Установить курсор мыши на один из боковых маркеров.

3. Перемещать мышь при нажатой кнопке.

4. Объект будет растягиваться (сжиматься) только в одном направлении.

ЗАДАНИЕ 3. Удаление объекта.

1. Загрузите в Inkscape документ 103.svg.

2. Используя операцию удаления объекта, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Удаление.svg.

Алгоритм удаления объекта

1. Выделить объект.

2. Нажать клавишу Delete.

ЗАДАНИЕ 4. Вращение объекта.

1. Загрузите в Inkscape документ 104.svg.

2. Используя операции копирования и вращения объекта, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Вращение.svg

Алгоритм вращения объекта

1. Дважды щелкнуть на объекте, стрелки изменятся.

2. Поставить курсор на угловую (изогнутую) стрелку.

3. Нажать левую кнопку мыши и вращать объект при нажатой кнопке в нужном направлении.

4. Отпустить кнопку мыши, когда объект достигнет конечного положения.

ЗАДАНИЕ 5. Наклоны объекта.

1. Загрузите в Inkscape документ 105.svg.

2. Используя наклоны по горизонтали и вертикали, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Наклоны.svg

Алгоритм создания наклона у объекта

1. Дважды щелкнуть на объекте, стрелки изменятся.

2. Поставить курсор на боковую (прямую) стрелку.

3. Нажать левую кнопку мыши и перемещать её по горизонтали (вертикали).

4. Отпустить кнопку мыши, когда объект достигнет конечного положения.

ЗАДАНИЕ 6. Зеркальное отображение объекта.

1. Загрузите в Inkscape документ 106.svg.

2. Используя операции дублирования и зеркального отображения объекта, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Отражение.svg.

Алгоритм создания зеркального отображения объекта

1. Выделить объект.

2. Выполнить команду: Объект / Отразить горизонтально (Отразить вертикально).

ЗАДАНИЕ 7. Выровнять объекты

1. Загрузите в Inkscape документ 107.svg.

2. Используя операции выравнивания объектов, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Выравнивание.svg.

Алгоритм выравнивания объектов

1. Выделить объекты (Щелкнуть на объектах при нажатой клавише Shift).

2. Выполнить команду: Объект / Выровнять и расставить.

3. В диалоговом окне указать способ выравнивания: выровнять по нижним краям, центрировать по горизонтальной оси и т.д.

ЗАДАНИЕ 8. Координатная сетка

1. Загрузите в Inkscape документ 108.svg.

2. Используя координатную сетку, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Координатная сетка.svg.

Алгоритм выравнивания объектов

1. Выделить объекты.

2. Выполнить команду Объект / Расставить по сетке.

3. В диалоговом окне указать число строк и число столбцов.

4. Нажмите кнопку: Применить.

ЗАДАНИЕ 9. Порядок следования объектов

1. Загрузите в Inkscape документ 109svg.

2. Изменяя порядок следования объектов, создайте рисунок по образцу.

3. Результат выполнения запишите в файл Порядок следования.svg.

Алгоритм установки порядка следования объектов

1. Выделить объект, который необходимо поднять на передний план (опустить).

2. Выполнить команду Объект /Поднять (Опустить)

Замечание: На панели свойств инструмента выделения находятся кнопки , с помощью которых можно изменить порядок следования объектов.

Приложение № 3

Тест_Inkscape

Question 1

Баллов: 1

Можно ли автоматически выровнять несколько объектов вдоль вертикальной или горизонтальной оси?

Выберите один ответ.

a. Нет, выровнять объекты можно только перетаскивая их мышью

b. Да, с помощью команды «Выровнять и расставить» в меню «Объект»

Question 2

Баллов: 1

Как можно быстро создать множество копий объектов?

Выберите один ответ.

a. Использовать команду «Размножить объект» в главном меню b. Перемещать объект мышью при нажатой клавише Ctrl

c. При перемещении объекта мышью нажимать клавишу Пробел

d. Использовать кнопку «Размножить объект» на панели инструментов

Question 3

Баллов: 1

Какой формат файлов используется программой Inkscape ?

Выберите один ответ.

a. SVG

b. DOC

c. JPEG

d. PSD

Question 4

Баллов: 4

Какие операции с фигурами можно выполнять в Inkscape?

Выберите по крайней мере один ответ:

a. Изменять размер объекта

b. Перемещать объект

c. Поворачивать объект

d. Перекашивать объект

Question 5

Баллов: 1

Как преобразовать объект «звезда» в контур?

Выберите один ответ.

a. Создать новый контур, скопировать его в буфер обмена, затем выделить звезду и выполнить команду «Вставить стиль» в меню «Правка»

b. Вырезать объект, затем воспользоваться командой «Вставить как контур» в меню «Правка»

c. Выделить объект и воспользоваться командой «Оконтурить объект» в меню «Контур»

Question 6

Баллов: 1

Инструмент Пипетка позволяет:

Выберите один ответ.

a. Выбрать стиль обводки текущего объекта

b. Скопировать цвет произвольной части холста на выделенный объект

c. Скопировать цвет произвольной области в буфер обмена

d. Определить размер выбранного объекта

Question 7

Баллов: 1

Какой командой можно скопировать заливку, обводку и параметры шрифта одного объекта на другой?

Выберите один ответ.



a. Вставить стиль

b. Вставить вид

c. Вставить оформление

Question 8

Баллов: 1

Для заливки объектов можно использовать следующие типы градиентов:

Выберите один ответ.

a. Линейный и нелинейный

b. Линейный и радиальный

c. Сплошной и дискретный

d. Прямой и обратный

Question 9

Баллов: 1

Можно ли использовать колёсико мыши для перемещения по холсту в горизонтальном направлении?

Выберите один ответ.

a. Да, если удерживать при этом нажатой клавишу Shift

. Да, если не нажимать при этом никаких клавиш

c. Нет, колёсико мыши можно использовать только для прокрутки холста в вертикальном направлении

d. Нет, для перемещения по холсту можно использовать только полосы прокрутки

Question 10

Баллов: 1

Узлы контура могут быть:

Выберите один ответ.

a. Острыми, прямыми и тупыми

b. Острыми, тупыми и сглаженными

c. Острыми, сглаженными, прямыми и симметричными

d. Острыми, сглаженными и симметричными

Question 11

Баллов: 1

Что означает термин z-порядок?

Выберите один ответ.

a. Z-порядок определяет порядок создания объектов

b. Последовательность операций, выполнявшихся для данного объекта

c. Z-порядок определяет, какие объекты находятся выше, перекрывая собой те, которые находятся ниже

d. Порядок расположения объектов по горизонтали

Question 12

Баллов: 1

В какой части окна Inkscape отображаются параметры выбранного инструмента?

Выберите один ответ.

a. В строке состояния

b. На холсте

c. В панели настроек инструмента

d. На панели инструментов