Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Раздел Информатика
Класс 10 класс
Тип Другие методич. материалы
Автор
Дата
Формат rar
Изображения Есть
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

Творческая работа по информатике Исследовательский проектИсследовательский проект группы учащихся 10а класса

МБОУ «Гимназия №6» г.Брянска

Задачи проекта:

- Использовать полученные знания по информатике в изучении физики;

- Изучение и овладение навыками способов разработки и создания компьютерных моделей.

- Научиться создавать анимацию в программе Adobe FlashCS3;

Главная цель проекта:

- Разработать компьютерные модели движения Луны с учетом межпредметных связей;

Объект исследования: процессы компьютерного моделирования в школьном курсе физики.

Предмет исследования: Модели движения Луны.

Гипотеза исследования: использование компьютерной модели движения Луны в школьном курсе физики.

ИССЛЕДОВАНИЕ


Перед тем как приступить к разработке моделей, нами были рассмотрены некоторые вопросы: что такое компьютерная модель и моделирование? А также изучены учебники физики по вопросам движения Луны и изучена программа д ля создания анимации Adobe FlashCS3. Еще мы рассмотрели некоторые готовые электронные модели по физике.

Компьютерная модель - компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере, реализующая представление объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Главные функции модели - упрощение получения информации о свойствах объекта, передача информации и знаний, управление и оптимизация объектами и процессами.

Моделирование - исследование объектов познания на их моделях или построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

В процессе изучения учебников по физике мы выяснили, что движение Луны начинает рассматриваться в 7 классе. Луна движется по эллипсу, но для простоты при изучении этой темы говорят, что Луна движется по окружности. Именно в этой теме можно использовать модель «Движения Луны по орбите» (рис.1).

Творческая работа по информатике Исследовательский проектТворческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.1 Движение Луны по орбите

Общие сведения о Луне и закон гравитационного взаимодействия рассматриваются при изучении параграфа «Земля и ее спутник Луна» в теме «Природа тел Солнечной системы» учебника «Физика и астрономия» 8 класс под редакцией А.А. Пинского и В.Г. Разумовского. Модель «Движение Земли и Луны вокруг Солнца» (рис.2) очень хорошо демонстрирует природу земного притяжения.

Творческая работа по информатике Исследовательский проектТворческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.2 Движение Земли и Луны вокруг Солнца

Движение Луны послужило основой для формулировки и обоснование закона всемирного тяготения, значит, пример с движением Луны уместен в изучении данной темы. Так как Луна обращается вокруг Земли, то в теме «Движение планет Солнечной системы. Законы Кеплера» в учебнике «Физика и астрономия» 9 класс под редакцией А.А. Пинского и В.Г. Разумовского можно использовать в качестве примера движения системы Луна - Земля. Здесь можно использовать модель «Движение Луны по эллипсу» (рис.3).

Творческая работа по информатике Исследовательский проектТворческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.3 Движение Луны по эллипсу

Все созданные компьютерные модели могут быть уместны и при изучении курса астрономии в 11 классе. Они могут прилагаться как электронное пособие к учебникам С.А. Тихомировой и Б.М. Яворского «Физика» 11 класс, а также Л.Э. Генденштейна и Ю.И. Дика «Физика» 11 класс и Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева и В.М. Чагурина «Физика» 11 класс.

Можно сделать вывод, что для лучшего усвоения материала в качестве дополнительного электронного пособия к учебникам можно использовать компьютерные модели.



ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ ADOBE FLASHCS3

Adobe FlashCS3 - мультимедийная платформа, используемая для создания векторной анимации и интерактивных приложений, а также для интеграции видеороликов в web - страницы.

Этот продукт позволяет разработчику совмещать встроенный инструментарий для рисования графических объектов и описывать отношения между ними с помощью встроенного объектно-ориентированного языка программирования Action Script. Графический редактор среды Adobe FlashCS3 является простым средством для рисования внешнего вида объектов и создания анимации, а Action Script описывает связи между этими объектами. Этот способ является наиболее удобным, так как позволяет разработчику сократить время, требующее для разработки модели.

Чтобы приступить к работе, надо нажать кнопку Пуск, выбрать в меню пункт Все программы, далее Adobe FlashCS3. Сразу после запуска программы на экране появляется Главное окно программы (рис.4).

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.4 Главное окно программы «Adobe FlashCS3»

Главное окно служит вместилищем большого множества других окон, содержащих как открытые документы Flash, так и различные инструменты, предназначенные для работы с ними. В главном окне находится строка Главного меню, с помощью которого можно получить доступ ко всем инструментам, предлагаемым Flash.

Если во Flash еще не открыт ни один документ, становится видимой стартовая страница, отображаемая прямо на фоне Главного окна. С помощью стартовой страницы можно быстро, не залезая в меню, открыть нужный документ или создать новый. После открытия хотя бы одного документа стартовая страница пропадает.

Выше, ниже и правее окна документа находится группа панелей (рис.5а) - небольшие окна, которые могут быть либо приклеены к краю главного окна, либо плавать свободно. В верхней части каждой группы панелей имеется ее заголовок - выпуклая серая полоса, на которой написано название панели.

Творческая работа по информатике Исследовательский проект Творческая работа по информатике Исследовательский проект

а) б)

Рис.5 а) группа панелей; б) открытая вкладка;

Сами же панели, которые объединяют в себе группы, содержат различные инструменты, используемые для работы с графикой и представленные в виде вкладок. Чтобы переключиться на нужную панель в группе (сделать ее активной (рис.5б)), достаточно щелкнуть мышью вкладку, на которой написано название панели.

Группы панелей всегда располагаются над окнами документов, даже если в данный момент не активны. Это сделано для того, чтобы иметь всегда к ним доступ, вне зависимости от того, какое окно сейчас активно.

В правом крае Главного окна находится множество всяких панелей. Эта группа панелей является доком. Данный док отделен от остального пространства Главного окна толстой серой полосой, которую можно перетаскивать мышью, изменяя размеры панелей.

Еще одна группа панелей (рис.6) располагается в нижней части Главного окна.

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.6 Нижняя группа панелей

В нем находятся группы панелей Свойства, Фильтры и Параметры.

Слева от Главного окна располагается панель Инструменты. Инструментальная панель выполнена в виде одной колонки. Можно включить двухколонный вариант, если нажать на пиктограмму в верхней части панели инструментов.

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.7 Инструментальная панель

Все основные команды программы сгруппированы в следующих пунктах меню:

  1. Файл - включает такие команды для работы с файлами, как открытие, импорт, экспорт, создание, сохранение.

  2. Редактирование - содержит команды, позволяющие редактировать документ: отменять, повторять действия, вырезать, работать с буфером обмена, выделять и т.д.

  3. Просмотр - включает команды, предназначенные для просмотра документа в различных режимах, изменения масштаба, а также настройки линеек и сеток для более удобной работы.

  4. Вставить - включает опции, осуществляющие вставку в документ новых символов, слоев, папок, фреймов и других элементов, использующихся при создании анимационных роликов.

  5. Изменить - содержат команды, которые позволяют изменить документ, осуществить оптимизацию, сглаживание объектов, трансформировать, сгруппировать объекты документа и т.д.

  6. Текст - включает команды для работы с текстом: выбор шрифта, размера, стиля, выравнивания и проверки правописания.

  7. Команды - включает опции по управлению командами, написанными на ActionScript.

  8. Управление - содержит опции, предназначенные для контроля воспроизведения документа.

  9. Отладка - включает пункты, которые позволяют вызвать панели, предназначенные для отладки документа.

  10. Окно - содержит команды, позволяющие открывать и прятать панели.

  11. Справка - содержит ссылки на файлы помощи.

Чтобы создать новый документ надо в меню Файл выбрать пункт Создать. В появившемся диалоговом окне Создать документ выбрать Файл Flash (ActionScript 2.0) Flash-документ (рис.8), который создает Flash-файл, поддерживающий ActionScript 2.0. Надо отметить его и нажать Оk.

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.8 Файл Flash (ActionScript 2.0)


Далее откроется окно нового документа (рис.9).

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.9 Окно нового документа

Под главным меню располагается панель Монтажная линейка или Временная линейка, Шкала времени или Временная шкала, Монтажный стол или Временная диаграмма.

Монтажная линейка - это основной инструмент при работе с Flash-анимацией. На ней отображается вся последовательность кадров документа, задаются виды и длительность движения, расположение и свойство слова. Щелкая мышью по тому или иному кадру, можно перейти на соответствующее ему изображение.

Кроме панели Инструменты, на экране можно отобразить целый набор инструментальных панелей, которые служат для настройки различных параметров документа.

Общие панели - включает те панели, без которых невозможно себе представить работу с программой Adobe FlashCS3: Монтажная линейка, Инструменты, Свойства, Библиотека и др.

Панели разработчика - включают панели, предназначенные для отладки документа и работы с компонентами: Действия, Поведение, Проект и др.

Панели дизайна - содержат панели, предназначенные для редактирования объектов документа: Выравнивание, Цвет, Образцы, Информация, Преобразование.

Панели компонентов - включают панели для работы с компонентами: Инспектор компонентов и некоторые другие дополнительные панели, которые можно открыть с помощью раскрывающегося списка Другие панели.

Приведенное выше описание программы Adobe FlashCS3 поможет учителю или учащемуся при создании собственных моделей.


КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ

«ДВИЖЕНИЕ ЛУНЫ. СМЕНА ФАЗ ЛУНЫ»

В качестве примера приведем последовательность описания построения модели «Смена фаз Луны» в программе Adobe FlashCS3 (рис.10).

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.10 Смена фаз Луны


Сначала запустим программу. Для этого надо нажать кнопку Пуск, выбрать в меню пункт Все программы, далее Adobe FlashCS3. Сразу после запуска программы на экране появляется Главное окно программы. В появившемся диалоговом окне Создать документ выбрать Файл Flash (ActionScript 2.0). Надо отметить его и нажать Оk.

Далее переименуем первый слой, назовем его Фон. Зафиксируем на нем фон звездного неба и Солнце. Для того чтобы сделать это надо выбрать в меню Файл пункте Импорт → Импортировать в рабочую область, потом в открытой папке надо выделить уже подготовленную картинку звездного неба и нажать Ok. В рабочую область будет вставлена картинка. Для шаблона Солнца выберем на панели инструмент «Овал» с заливкой желтого цвета и нарисуем круг в углу неба, лишнею часть круга можно стереть инструментом «Ластик».

Создадим второй слой и переименуем его в Каркас. На нем будут зафиксированы орбита Луны и Земля. В качестве картинки Земли будем использовать подготовленную картинку, которую импортируем в рабочую область. Для изображения орбиты выберем на панели инструментов инструмент «Овал», но без заливки и вокруг Земли нарисуем эллипс.

Весь этот подготовленный фон будет статичен.

Далее будем создавать анимацию движения Луны. Создадим третий слой Луна, в рабочую область импортируем картинку Луны и поставим ее на левую сторону орбиты. Для создания анимации движения Луны в первом кадре выберем Создать анимацию движения, потом в 63 кадре выберем пункт Вставить ключевой кадр и передвинем Луну на правую противоположную часть орбиты. Далее 125 кадр преобразуем в ключевой и перенесем Луну обратно на левую сторону орбиты. Для корректировки движения Луны по орбите в данном слое проверим каждый кадр и, если Луна находится не на орбите, то перенесем ее на орбиту.

Сменяющееся изображение Луны при смене фаз можно сделать следующим образом. Создадим четвертый слои Фазы Луны и в первом ключевом кадре импортируем в рабочую область картинку Луны в фазе новолуния. Далее, когда Луна на орбите будет находиться в нужном для нас месте, мы будем в шкале кадров создавать новый ключевой кадр и в данном слое менять картинку Луны, находящуюся в разных фазах.

Для создания названий меняющихся фаз в созданном пятом слое Надписи выберем на панели инструментов инструмент «Текст» и в тот момент, когда Луна будет находиться в фазе, например, Растущий месяц, надо создавать соответствующую надпись на фоне.

В конце надо создать действующие кнопки старт (play), стоп (stop) и перемотка в первый кадр (gotoAndStop(1)). В меню Окно пункте Разделяемые библиотеки выберем Кнопки. В открывшейся панели выберем подходящие нам кнопки и перенесем их на рабочую область. Далее запрограммируем их.

Для кнопки старт в раскрывшемся контекстном меню выберем пункт Действия и запрограммируем ее командой:

1. on (release) {

2. play();

3. }

Аналогично запрограммируем кнопку стоп командой:

1. on (release) {

2. stop();

3. }

и кнопку перемотки в первый кадр:

1. on (release) {

2. gotoAndStop(1);

3. }

Для тестирования программы надо нажать сочетание клавиш Ctrl+Enter, тогда появится окно, и вы увидите анимацию готовой модели (рис.11). Если автора компьютерной модели все устраивает, то модель можно сохранять. Для этого выберем в меню Файл → Опубликовать и сохранить под именем.

Творческая работа по информатике Исследовательский проект

Рис.11 Анимация смены фаз Луны

Аналогичным образом нами были созданы компьютерные модели «Движение Земли вокруг Солнца», «Движение Луны по эллипсу», «Движение Луны по орбите».


Какие цели были нами достигнуты в процессе исследования:


- Научились работать в программе Adobe FlashCS3;

- Разработали компьютерные модели движения Луны с учетом межпредметных связей;


© 2010-2022