ОҚУ ПРОЦЕСІНДЕ ГРАФИКАЛЫҚ РЕДАКТОРЛАРДЫ ҚОЛДАНУДАҒЫ ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

ОҚУ ПРОЦЕСІНДЕ ГРАФИКАЛЫҚ РЕДАКТОРЛАРДЫ ҚОЛДАНУДАҒЫ ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

Информатика сабағында графикалық редакторларды оқыту жалпы орта білім берудің міндетті компоненті болып табылады. Информатика пәні мұғалімдерінің тәжірибесін саралай келе, информатика курсында графикалық редакторларды оқып үйрену сабақтары ерекше деген шешімге келдік. Сабақты жоғары әдістемелік деңгейде өткізу үшін, бір-бірінен өте алшақ білімнің екі саласын: информатика және бейнелеу өнерін меңгеру қажет. Мұны тәжірибеде іске асыру қиын, егер сабақ төменгі және орта сыныптарда өткізілсе, онда графикалық редактормен танысу сабағын бейнелеу өнері пәнімен біріктіруді немесе мектептегі бейнелеу өнері пәнінің мұғалімінен кеңес алуды ұсынамыз. Сонымен қатар, оқушылардың эстетикалық дамуына, олардың логикалық ойлау қабілетінің артуына, математика сабақтарында оқыту бағдарламаларын қолдануға арналған графикалық редакторларды пайдаланудың қызықты тәжірибелері бар.

Графикалық редакторларды оқып үйрену барысында дамытушылық сипаттағы сабақтарды арнайы оқыту әдісін қолдану арқылы ұйымдастыру мүмкін. Оқушылардың іс-әрекетін ұйымдастыру әдістері ретінде келесілерді атауға болады: аналогия (ұқсастық), нақты, ақиқат, транспозиция және модельдеу.

Аналогия – адам іс-әрекетінің барлық аймағында қолданылатын, шығармашылықты тану әдістерінің бірі. «Аналогия – бұл, салыстырылып отырған объектілердің кейбір сапалары, қасиеттері немесе қарым-қатынастары ұқсастығынан басқа қасиеті немесе қарым-қатынасы ұқсастығына келетін болжау процесі. Мұндай ұқсастықтардың объективті негізіне әлемнің материалдық бірлігі ұсынылады» [1,59]. Сайып келгенде, аналогия негізінде объективті байланыс пен қарым-қатынастар жатады.

Аналогия түрлері: аналогия, аналогия бойынша ойша пайымдау, эвристикалық аналогия әдістері, бұлардың барлығы корреляциялық тәуелділіктегі әр түрлі ұғымдар. Негізінен аналогия тривиальды және тривиальды емес болып бөлінеді. Тривиальды аналогия заттар мен құбылыстардың анық және жеткілікті жақын болатын қандай болмасын белгілері мен қарым-қатынастарына негізделеді. Ол, біртекті объектілерге қатысты болады. Тривиальды емес аналогия шығармашылықтың операциялық механизмі болып табылады, ойлап табу, жаңалық ашу, жаңа идеяларды генерациялауды жасау әдісі қызметін атқарады. Толық (гоморфты), ұқсас (тепе-теңдікті) аналогия ойлап тапқыштық тәжірибеге және әрлендіруге қатысты жеміссіз, өйткені ол объектілердің қайталануына және тираждалуына әкеледі.

Жаңа техника-эстетикалық сапада нағыз шығармашылықты жасау тек толық емес аналогия негізінде ғана мүмкін.

Аналогия әдісін қолдана отырып тапсырмалар мен жаттығулар мысалдарын келтірейік. Сызба құруға компьютерлерді қолдану өте қолайлы, алайда қағазға және экранға сызуда айтарлықтай айырмашылық болады. Сондықтан оқытудың дәстүрлі тәсілдерінен толық бас тарту мақсатқа сай емес деп есептейміз. Сызбалар тұрғызуға графикалық редакторларды қолданудың іс жүзінде дәлелденген бірнеше мысалдарын келтіруге болады.

  Мысалы, геометриялық фигуралардың қимасын тұрғызуда мына үлгідегі тапсырманы ұсынуға болады. «А нүктесі және а түзуі арқылы өтетін қима жүргіз». Нәтиже 1-суретте бейнеленген.

1-сурет

Суреттің жарты бөлігі берілген, екінші бөлігін салу керек. Мұнда бірінші (а) жағдайда түпнұсқамен дәл елестету қажет, ал екіншісінде (б) композициялық өлшем шегінде ойдан құрастыруға мүмкіндік беріледі, яғни толық емес аналогия әдісі қолданылады. (2-сурет)

                           а)                                                    б)

2-сурет

Нақты ақиқат әдісі өнерде ақпаратты талдауда және жинауда, генерацияланған идеяларда, шешімнің альтернативті нұсқаларын бағалауда, олардың сұрыпталуы мен орындалуында қолданылады. Мектеп тәжірибесінде бұл әдісті оқушылардың дүниені түсіну және сезіну тәсілдеріне қолдануға болады. Сонымен қатар, бұл әдіс оқушылардың қоршаған ортаны объективті бағалауына жағдай жасайтын, қоғам өміріне қажетті жаңа сапа мен білім қалыптастыруына мүмкіндік береді. Мысалы, экология сабақтарында оқушыларға мынадай үлгідегі тапсырмалар ұсынылады: қоянның өмір сүруіне қолайлы орман суретін сал, немесе: аңдардың, өсімдіктердің және адамзаттың тіршілігіне кедергі жасайтын себепті тап, суретті дұрыста (түзе) (өзенді улайтын өндіріс суреттеледі). Мұндай тапсырмалар қазіргі уақыттағы экологиялық проблемалар туралы кеңесті алдын ала болжайды. Нақты ақиқат әдісі сабақтарда натюрморттар, пейзаждар бейнелеуде, көйлектер (қыз балаларда) немесе үй бұйымдарын құрастыруда (ұл балаларда) іске асады.

«Транспозиция» әдісінің кең таралуындағы мәнісі жүйе ішінде түйін немесе механизм бөлшектерін қайта ауыстырып қою мүмкіндігінде. Бұл әдісті сабақтарда берілген бөлшектерден жаңа бұйым жасауда; химия, биология, физика, экология сабақтарында компьютерлік модельдеу көмегімен эксперимент жүргізген кезде қолдануға болады. Мысалы, берілген бөліктерімен электрлік схема құрастыру және тексеру керек.   

                               а)                                                          б)

3-сурет

Информатика сабағында графикалық редакторларды оқып үйрену кезінде тапсырмалар мынадай болуы мүмкін: келесі үзінді негізінде өсімдік өрнегін құрастыр (3-сурет, а). Төменгі сыныптарда мына үлгіде тапсырма ұсынуға болады: үзінділерден сурет құрастыру (3-сурет, б).

Оқушылардың шығармашылық ойлау қабілетін дамытуға байланысты компьютерді қолдануда компьютерлік модельдеу әдісінің алатын орны ерекше. Ақпараттық мәдениет – адамдардың ақпараттық қоғамда өмір сүру және жұмыс істеу қабілеті. Оқушылардың ақпараттық мәдениетін дамыта отырып, оларды өндірістегі модельдеу саласының және адам қызметінің өзге де салаларындағы соңғы жетістіктермен таныстыру қажет.

Оқушылардың шығармашылық ойлау қабілетін дамытудың ынталандырушы әдістеріне мыналар жатады: геометриялық трансформациялар, инверсиялар, эвристикалық қиыстырулар, кездейсоқтықтар және қауымдастықты қолданулар.

Геометриялық трансформациялау әдісі ешбір «дұрыс» жауабы болмайтын геометриялық трансформация жүргізуге мүмкіндік беретін шығармашылық бағдарламаларды қолдануға негізделген. Мұндай үлгідегі бағдарламалар мұғалімге оқушылардың меңгеретін материалдарды терең ұғынуына көбірек жағдай туғызатын оқытудың қолайлы әдісін береді.

Әр түрлі көру бұрыштарымен объектілердің айналуын жүзеге асыратын бағдарламалар да бар. Бұл оқушыларға бір мезетте бірнеше мүмкіндік береді. Біріншіден, оқушыларға пәнді оқып үйренудің алғашқы сатысында әр түрлі сызбалар негізінде объектіні елестету және оларды бір-бірімен біріктіру әдетте қиындық келтіреді. Бұл процессті экранда сызбаны көрсету және оларды айналдыру көмегімен жеңілдетуге болады. Екіншіден, оқушылар жобаланушы объектіні құрастырмай-ақ, оның сыртқы көрінісін оңай елестете алады. Үшіншіден, олар үшөлшемді бейне тұрғызуда айтарлықтай қателіктер немесе олқылықтар болды ма, тексере алады [2,75].

Сонымен қатар, оқушылардың аналитикалық қабілеттерінің, заттың пішінін анализ жасау іскерлігін және ойлау қабілетін дамытуға бағытталған басқа да жаттығуларды өңдеуге ерекше назар бөлуді талап етеді.

Мысалы, біз бәріміз симметрия не екенін интуитивті елестете аламыз. Бірақ оны табу үшін оны қалай іздеу керектігін білуіміз керек. Американдық математик Сенешальдің айтқанындай симметрия өрнегін бақылау, жеке бөліктер арасындағы және бүтіндей байланысты ұғыну ерекше қуаныш сыйлауға қабілетті және интеллектуальды рахатқа бөлеудің қайнар көзі бола алады. Жұмыстың бастапқы кезеңі үшін әртүрлі көпбұрыштардың алғашқы элементі ретінде қолданылуға негізделгендер ғана геометриялық өрнектер класынан ерекшелене алады. Балалар қарапайым тікбұрышты өрнектерден бастап, шеңбер, доға және серіппе негізінде құралатын күрделірек көркем құрылымдар тұрғызуға қызыға ауысады. Өрнектердің геометриясын зерттей отырып, балалар өз халқының және бүкіл әлем халықтарының көркем мәдени мұраларымен байланыста болады, елдердің және халықтардың тарихымен тереңірек танысады.

Бірнеше жаттығулар келтірейік. Келесі шарттарға сәйкес келетіндей неғұрлым көп зат ойлап табыңдар және графикалық редактор көмегімен суретін салыңдар: дөңгелек заттар, квадрат заттар, шу шығара алатын заттар, доңғалақпен жылжи алатын заттар, ұша алатын заттар, жүзе алатын заттар.

Инверсия әдістері. Инверсия әдісінің мәнісі жобаланған тапсырманың шешімін табуға дәстүрлі бағытқа қарама-қарсы бағытта, атап айтқанда, объектіні, оның түрін, функциясын, орналасуын жеке элементтерімен ғана емес, сонымен қатар жүйені толығымен инвентирленуінде. Инверсия – «қарама-қарсыдан жобалау әдісі» жобалаушының ойлау қабілетінің жан-жақты дамуына мүмкіндік береді, себебі, мәселеге басқа қырынан қарауға, жаңа көзқарас қалыптастыруға жетелейді. Бұл былай қарағанда қарапайым, алайда мәселенің кез келген түріне шығармашылық жолмен келуге басты кедергі болатын психологиялық жігерсіздікті саналы түрде жеңу тәсілдерінің белгілі бір дағдыларын қажет етеді.

Эвристикалық қиыстыру әдісі жоғарыда сипатталған транспозиция әдісінің күрделірек нұсқасы болып табылады. Қиыстыру әдісі (ауыстырып қою, рекомбинация) адам санасында нақты әлемді қиылыстыруда жинақталады. Әдіс объектінің толық пішініне елеулі ықпал жасайтындай, элементтердің құрастырылатын схемасының өзгерісін, олардың ауысуы мен байланысуын болжайды. Эвристикалық қиыстыру әдісінің негізінде жобаланушы объектінің элементтерін қайтадан орналастыру операцияларын мақсатқа сай іріктеп алу, оларды жеке-жеке сапалы акциенттеу, адам мүмкіндіктеріне және «өзгертілетін» ортаның шарттарына объектілердің бейімделуі жатады. Жобалауда бұл, сірә, композициялық шешімдерді іздеуде және белгіленген сапалы нәтижеге жетуге жаңа құрылымды байланыс орнатуға мүмкіндік беретін ең дәстүрлі және нәтижелі әдіс. 

Дизайнда жобалауға қолданылатын эвристикалық әдістерге кездейсоқтықтар мен ассоциациялардың саналы түрде пайдаланылатын кейбір тәсілдерін келтіруге болады.

Ассоциативті әдіс – идеяларды түрлендіру тәсілдерінің бірі. Ассоциация немесе идеялар байланысы жобалаушының ойы әртүрлі идеяларға көңіл бөлгенде және басқалардың негізі арқылы бір идея пайда болғанда көбірек нәтиже береді.  

Мысалы, бейнелеу өнері сабақтарында келесі тапсырмаларды ұсынуға болады: геометриялық фигураларды а) цирк б) базар бейнеленетіндей етіп орналастыр: шеңбер, квадрат және үшбұрыш. (4 сурет)

                 Цирк                                     Базар

4-сурет

Жаттығу: «Толық емес фигуралар»

Тапсырма: Алдарыңызда жай фигуралар қатары. Тұтас сурет пайда болатындай етіп оны жетілдіріп толықтыру қажет. Суретке ат қойыңыз (5 сурет).

5-сурет

Тапсырма өнертапқыштық қиял дамуына бағытталған шығармашылық жаттығулар қатарына жатады. Бұл әртүрлі фигуралар, сондай-ақ суреттер, өрнектер жасау кезінде де байқалады. Сонымен қатар, ғалымдардың эстетикалық талғамын зерттеген Гага зерттеулерін айта кетудің де мәні бар. Ғалымдар да (көпшілігі) суретшілер сияқты күрделі асимметриялық фигураларды жоғары бағалайтын болып шықты. Гага, бұл көркем  шкала ғылыми шығармашыл мүмкіндіктің ең керемет болжаушысы болады деп есептеді.

«Бейнені қабылдау» жаттығуы.

Тапсырма: Сіздердің алдарыңызда суреттер қатары. Сіздің тапсырмаңыз, әрбір суретті толық бір сурет деп есептеп, мұның не болуы мүмкін, суреттердің әсерінен қандай бейне елестейтінін айтып беріңіз. (6 сурет)

Бұл жаттығудың негізінде көркем көру, қабілеттілік және дағды бейнені қабылдаудың біртұтастығымен тығыз байланысты деген идея жатыр.

Проблемалық оқыту – оқушылардың шығармашылық қабілеттерін дамыту әдісіне бағытталған технология болып табылады. Оқушылардың орындайтын оқу тапсырмаларының сипатына және мазмұнына сай дәрежеде зерделік және практикалық іс-әрекет әдістерін қалыптастыруға қажетті шарттар жасалу керек. Сонымен қатар, оқушылардың оқу-танымдық іс-әрекетінде белсенділік мүмкіндігін қамтамасыз ете отырып, оқу тапсырмаларының шешімін дербес, шығармашыл ізденуін қалыптастыруы қажет. [3,167].

6-сурет

Компьютердің алғашқы даму кезеңдерінде олармен қарым-қатынас жасаудың жалғыз тәсілі бағдарлама құру болды. Берілгендер перфорациялық қағаз карталар немесе ленталар арқылы енгізілді. Компьютерлер машинаның электронды тізбектерін тексеру үшін осциллографтармен жабдықталған болатын. Шамамен 1950 жылы белгісіз бағдарламалаушы Кембридж университетінде (Англия) «Эдсак» компьютері осциллографтарының біріне билеп жүрген шотлан таулығының бейнесін шығарды. Бір жарым жылдан соң ағылшынның информатик маманы Кристофер Стрэчи «Марк-1» компьютеріне Манчестер университетінде экранда дойбы тасын ойнаған бағдарламасын жазды.

Графикалық мүмкіндіктермен жабдықталған алғашқы компьютер сервомеханизмдердің МТИ зертханасында Д.Форрестер басшылығындағы топпен жасалған болатын. Оны «Вихрь» деп атады, ол секундына 20 мың операция орындады және небәрі 2048 байт жады көлеміне ие болды. «Вихрь» компьютерін АҚШ ВВС тапсырысы бойынша жасады және оның көмегімен, оператор нүктеге сәулелі тапаншамен жақындаса болғаны, белгіленген ұшақ бағыты автоматты түрде есептелетін болған.

Компьютерлік графиканың бірінші бағдарламасы «Блокнот» деп аталды. Оны 1963 жылы Линкольнның МТИ зертханасында бағдарламашы Айвен Сазерленд жасады. Сазерленд еңбегі компьютерлік графика тарихында шешуші бетбұрысқа әсер етті. Бұл интерактивтік бағдарлама адамға конструкциялаудың элементтері экранда тек сызу және өшіру ғана емес, сонымен қатар техникалық байқаулардың нәтижелерін көрсетуге мүмкіндік берді. Командалар сәулелі перомен және батырмалармен енгізілді.

«Блокнот» пайда болуына дейін компьютерлік графиканың өте іргелі тәсілдері негізінен әскери мақсаттарға қолданылды. Сазерленд жұмыстарынан кейін компьютерлік графика инженерлік және конструкторлық өңдеулерді (жұмыстарды) жүргізу тәсілі ретінде алдымен автомобильдік және ғарыштық, одан соң басқа да көптеген салаларда және өнеркәсіпте кеңірек қолданыла бастады.

Графикалық функциялар өз мәнісінде математикалық жаратылысқа ие бола алады. Кез-келген қолданушыға компьютерлік графикаға жол ашу үшін, бағдарламалық қамтамасыз етуге математикалық функцияларды енгізу қажет; сонда компьютерге арналған күрделі нұсқаулардың мол жинағын бірнеше қарапайым командалар көмегімен іске қосуға болады. Айвен Сазерлендтің «Блокноты» осындай бағдарламалардың алғашқысы болды. Алайда, бай математикалық сүйемелдеу компьютерлік графиканың қазіргі шындыққа негіздеген бейнесін компьютерлердің техникалық жетілуінсіз қамтамасыз ете алмас еді.

Бейнені экранда шығарудың негізгі екі тәсілі: растрлық және векторлық сканерлеу. Растрлық мониторда электрондық шоқ экранды солдан оңға және жоғарыдан төмен қарай (түрлі-түсті мониторларда мұндай үш шоқ болады), бейне құруға қажетті нүктелерді ғана жарықтандыра сканерлейді. Экранның оң жақ шетіне жеткеннен кейін, шоқ өшеді және сол жақ шетіне бір қатар төмен пиксельдерге араласа отырып, қайтып келеді. Осылайша барлық бейне секундына 25 рет қайта салынады. Векторлық мониторда электронды шоқ бір координат жүйесінен өзгесіне тікелей ауыса отырып және екі нүкте арасында люминофор жарықтандыра экранда сызық сызады; сондықтан мұнда экранды «қосылады» және «өшіріледі» деп жеке-жеке пиксельдерге бөлудің қажеті жоқ. Бұл тәсіл растрлыққа қарағанда экранды сканерлеудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді және бейнені сақтауға арналған жадты азырақ талап етеді, бірақ растрлық мониторда көбірек шындыққа негізделген бейне алынады. Қазіргі графикалық редакторлардың көпшілігі бейнені пиксельдік шығаруға бағытталған, бірақ Ресейде сондай атақты және әйгілі редактор, Corel Draw  векторлық графиканы қолданады. Сонымен қатар, Word-97 және 2000 мәтіндік редакторы да векторлық форматты қолдайды.

Бүгінде графикадан фотография нақтылығынан артық та және кем де емес, бірақ статикалық емес, ал мультфильмдер сияқты қозғалатын болуы талап етіледі. Бұған қоса мамандар жүйені жаңа үйреніп жүргендерге де қолайлы етіп жасауға ұмтылуда. Бұл мақсаттарға жету үшін, бағдарламашылар компьютерлік графиканың екі негізгі тәсілдерін: модельдеу және өңдеуді жетілдірумен айналысуда. Модельдеуде суретші немесе әрлендіруші бейненің барлық құрылымдық мәліметті жасауға қажетті математикалық моделін жасайды, мысалы, түзу немесе қисық сызықтармен қандай нүктелерді қосу керектігін, немесе сфера текшемен қалай жегілетінін көрсетеді. Сондай-ақ, бейне жарықталыну өзгерісіне қалай әсер етуі керек сияқты жалпы мәліметтер де қажет болады. Оператор компьютерге өңдеу кезінде моделдеудің ақырғы түстері, оның бетінің текстурасы, дақтар және көлеңкелер қандай болатынын көрсетеді [3,171].

1. Пейперт С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи: Пер. С анг. – М.:Педагогика, 1989. – 220 с.

2. Выготский        Л.С. Педагогическия психология /Под ред. В.В.Давыдова/. – М.:Педагогика, 1991. – 479 с.

3. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике. – М.:Высшая школа, 2004. – 223 с.