Использование графики в образовании

Научный прогресс в области компьютерной техники ожидаемо привел к внедрению новых технологий в различных сферах жизни и деятельности человека. Развитие технологий не обошло стороной и сферу образования. В настоящее время, система образования уделяет большое внимание использованию средств ИТ в обучении. Поскольку сейчас наша жизнь буквально окружена информационными системами, необходимо знакомить подрастающее поколение с современными технологиями.

Говоря о таком важном этапе жизни как обучение, можно назвать немало примеров использования информационных технологий в образовательном процессе. Однако надо отметить, что сейчас это касается не только таких дисциплин как «Информатика», но и ряда других предметов. В процессе обучения наилучшим способом восприятия информации являются визуальные образы, делающие процесс обучения более наглядным и интересным. В создании таких обучающих материалов поможет компьютерная графика. [1]

Так что же именно зовется компьютерной графикой? Определение «компьютерная графика» часто по-разному трактуется. Одни источники утверждают, что компьютерная графика - это область информатики, использующаяся для получения различных изображений (чертеж, рисунок, мультипликация) на ПК.

Другие утверждают, что компьютерная графика - это отрасль знаний человека, представляющая собой набор средств аппаратного и программного обеспечения, результатом преобразований которого является выдача в визуальной форме информации на средства отображения ПК. Объектами компьютерной графики являются: график, диаграмма, чертеж, таблица, схема, рисунок, ролик, мультфильм, игра, презентация, видеоурок и т.д. [2]

Существует несколько видов компьютерной графики, сейчас вкратце рассмотрим каждый из них:

• 1)    Векторная\3D графика - изображение состоит из примитивов

(квадрат, круг, прямая), которые управляются математическими формулами.

Применение векторной графики: символьные изображения, чертежи, графики, схемы, 3D (пространственные) изображения

• 2)    Растровая графика - изображение состоит из расположенных

рядом друг с другом точек (пикселей) разных цветов.

Применение растровой графики: фотографии и все что связано с их обработкой.

• 3)    Фрактальная графика - изображение состоит из неких частей,

каждая из которых подобна фигуре, которую составляют эти части, строятся и управляются по некой системе математических уравнений. Применение фрактальной графики: генерация моделей живой природы вычислительным путем. [3]

Теперь, рассмотрим области применения компьютерной графики:

• 1)    Конструкторская графика - используется в системах

автоматизации проектирования. С помощью нее можно получают сечения, проекции, а также пространственные 3D-изображения.

• 2)    Научная графика - используется для решения

производственных и научных задач, позволяя проводить вычислительные эксперименты с представлением наглядных результатов.

• 3)    Деловая графика - используется для создания сводок

статистик, показателей работы учреждений, отчетных документов в виде иллюстративных материалов и таблиц.

• 4)    Иллюстративная графика - позволяет с помощью прикладного

ПО, рисовать, чертить и моделировать что-либо на экране ПК.

• 5)    Художественная\рекламная графика - с ее помощью создаются

видеоуроки, слайды и презентации, печатные материалы, анимационные фильмы, рекламная продукция различного рода. [4]

Сейчас графика используется в направлениях проектирования, отображения какой-либо информации, моделирования и создания интерфейса. Применяются графические технологии в таких областях как наука, техника, бизнес, реклама, искусство, медицина, индустрия развлечений. Говоря об образовательный учреждениях, сейчас повсеместно используются графики, таблицы для систематизации результатов работы образовательных учреждений. Графика в виде брошюр и баннеров обеспечивает конкурентоспособность и узнаваемость образовательного учреждения. Такие типы графики как иллюстративная, конструкторская, SD-графика позволяют педагогам создавать методические материалы и другие средства обучения, поскольку это удобный инструмент для подготовки к занятиям. Современные программы позволяют осуществлять создание материалов для процесса обучения без особых сложностей.

Педагогами замечено положительное влияние использования технологий компьютерной графики в процессе обучения, поскольку графика является неким средством наглядности и мотивацией к обучению для учащихся. В цифровой век сейчас мало кого заинтересуют материалы из «сухих» цифр и текста, несмотря на их возможно большую научную ценность. [5]

Помимо свойств различных типов графики, у нее еще есть функции воздействия, применимые к обучающимся: когнитивная и иллюстративная. Когнитивность — термин, обозначающий способность человека к умственному восприятию, образному представлению условий задач и переработке внешней информации. Когнитивная функция графики позволяет получить новое знание, вникнув в суть явления с помощью некоторого изображения, получая представление об этом явлении.

Задачи когнитивной компьютерной графики:

• 1)    Создание моделей представления знаний, которые позволяют

однообразными средствами представить объекты, воспринимаемые, как и логическим, так и образным мышлением.

• 2)    Осуществление процесса визуализации знаний, для которых на

определенной стадии не подобрано текстовое описание.

• 3)    Формулировка некой гипотезы о процессах предмета обучения

после осмысления визуальных образов.

Иллюстративность, в контексте обучения - это наглядная, сопутствующая иллюстрация материала при его изложении преподавателем. Иллюстративные графические материалы включат в себя различные аудио- видео материалы, анимационные научные эксперименты. [6]

Для привлечения интереса к обучению разработаны педагогические методы, в том числе включающие использование графических технологий. В настоящее время, мировая общественность все чаще упоминает термин «edutainment». Термин образовался от таких английских слов как education (образование) и entertainment (развлечение). Эдьютейнмент - это технология обучения, являющаяся совокупностью современных технологических и дидактических приемов обучения, основанная на концепции обучения через развлечение, смысл которой заключается в том, что знания должны передаваться в понятной, удобной и интересной форме.

Ключевые особенности технологии:

• 1)    Обучающиеся с помощью современных технологий наглядно

видят полезность получаемых знаний.

• 2)    Обучающиеся эффективнее усваивают знания, так как могут

закреплять их самостоятельно, вне образовательного учреждения.

• 3)    Обучающиеся учатся в разные периоды времени, по-разному, в

зависимости от знаний и возможностей индивида .

Технология является специфичной по причине данных признаков:

• 1)    Увлечение - важно заинтересовать обучающегося к получению

знаний и накоплению новых навыков.

• 2)    Развлечение - является главным мотивом, приводящим к

получению удовольствия от процесса обучения, одновременно формируя интерес к получению новых знаний.

• 3)    Современность - используются актуальные на сегодняшний

день технологии, такие как компьютерная анимация, видео - и аудиоматериалы, мультимедийные образовательные программы.

Сейчас Эдьютейнмент активно применяется как за рубежом, так и у нас на родине.

Применяя современные графические технологии, учащиеся имеют доступ к различным электронным учебникам, энциклопедиям, тренажерам. Сейчас 3П-технологии позволяют не выходя из аудитории или класса познакомить учащихся, к примеру, с творчеством Леонардо Да Винчи, и совершить виртуальную экскурсию в Лувр. [7]

Графические технологии позволяют моделировать наглядное представление о физических явлениях и экспериментах, показывая детали происходящего процесса, которые могут быть утеряны из виду при наблюдении реального опыта или эксперимента. При этом, в наблюдении опыта нет временных рамок, обучающийся может повторить просмотр любого интересующего его в наблюдении действия.

Вышеизложенные термины позволяют сделать вывод, что графические технологии делают процесс обучения более наглядным и усваиваемым. Обучение стало более инновационным, сильно отличающимся от привычных образовательных парадигм.