Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №20/2008

Курсы повышения квалификации

А. Г. Козленко

Информационная культура и/или компьютер на уроке биологии

Продолжение. См. № 17, 18, 19/2008

Учебный план курса

№ газеты

Учебный материал

17

Лекция 1. Информационная культура учителя как высокое искусство авторизации

18

Лекция 2. Уровни работы с текстом на уроке биологии

19

Лекция 3. Математика в биологии: культура числовых заданий

Контрольная работа № 1

20

Лекция 4. Образ и звук: управление мультимедиа на уроке

21

Лекция 5. Биологическое видео: источники и цели применения

Контрольная работа № 2

22

Лекция 6. 3D-модели в биологии: оценка эффективности, анализ альтернатив

23

Лекция 7. Интерактивность на уроке биологии: уровни решений

24

Лекция 8. Оценивание как тест на информационную культуру

Итоговая работа

Лекция 4. Образ и звук: управление мультимедиа на уроке

Мультимедиа – это представление объектов и процессов не традиционным текстовым описанием, но с помощью фото, видео, графики, анимации, звука, т.е. во всех известных сегодня формах (multi –много,
media – способы, средства).

А.В. Осин Мультимедиа в образовании: контекст информатизации.

Разговор об объектах мультимедиа важно начать с того, что multimedia – именно многообразные средства в арсенале учителя, но никак не самоцель, поэтому необходимо определиться как со способом применения данных средств (управление объектами на уроке), так и с особенностями, позволяющими учителю отличить хорошее средство от... не настолько хорошего.

На первом этапе ограничимся лишь олигомедиа – статичными изображениями и звукозаписями.

Изображение на экране компьютера, как известно, состоит из маленьких точек, пикселей (pixel), каждая из которых может иметь определенный цвет. Совокупность пикселей и образует изображение на экране. Аналогичный процесс происходит при сканировании изображений или при фотографировании цифровой фотокамерой (размер матрицы фотоаппарата выражен в мегапикселях). Графические файлы, в которых изображение складывается из точек, принято называть растровой графикой. Размер таких файлов зависит от физических размеров изображения и качества процесса перевода в цифровой формат: какое количество пикселей (точек) на единицу длины (дюйм) различит устройство. При больших значениях этого показателя (300 пикселей на дюйм) размер файла будет большим, чем при меньших (72 пикселя на дюйм – экран компьютера), но выше будет и качество изображения (например, при печати на принтере). Кроме того, некоторые графические программы позволяют векторизовать растровую графику, т.е. превращать графические файлы в набор геометрических фигур, кривых и градиентов. Векторная графика позволяет увеличивать (в определенных пределах) рисунок без потери качества, но меньше подходит для работы с такими полноцветными изображениями, как, например, фотографии.

Существует несколько форматов растровой графики, часть которых непосредственно связана с программами их создания и редактирования. Назовем наиболее распространенные; для большинства форматов название является одновременно и расширением файла соответствующего типа (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Форматы растровой графики

Формат

Применение

BMP

Формат предназначен для Windows, поэтому поддерживается всеми приложениями. Основной формат для программы MS Paint

JPEG
(Joint Photographic Experts Group)

Стандарт сжатия растровых изображений, уменьшает размер файла от нескольких процентов до ста раз (практический диапазон – 5–15 раз) с потерей качества (в пределах допустимого). Наиболее распространенный формат сохранения полноцветных электронных изображений (фотографий)

GIF
(Graphics Interchange Format)

Создан специально для передачи изображений в глобальных сетях. Ему присущ самый эффективный метод сжатия, который (был) необходим для сокращения времени передачи изображений за счет ограничения палитр небольшим количеством цветов. Позволяет сохранить в одном файле несколько последовательно демонстрируемых изображений (GIF-анимация)

PSD
(Adobe PhotoShop Document)

Внутренний формат программы Adobe Photoshop. Формат, в котором сохраняются все сведения о документе, включая слои и каналы. Готовое изображение лучше сохранять (экспортировать) в других графических форматах по двум причинам: во-первых, файл PSD по размерами намного больше, во-вторых, этот формат импортируется (распознается) не всеми программами верстки и просмотра объектной графики

CDR
(CorelDraw Raster)

Внутренний формат программы Corel PhotoPaint. Формат, в котором сохраняются все сведения о документе, включая слои и каналы, примененные эффекты; обычно итоговое изображение также экспортируется в формат jpeg или gif

TIFF
(Tagged Image File Format)

Универсальный формат для хранения сканированных изображений с цветовыми каналами (файл с расширением *.tif). Включает схемы сжатия для уменьшения размера файла, возможно создание многостраничного файла

DJVU
(Digital View)

Графическое изображение текстовых документов (формат сжатия изображений, оптимизированный для представления текста). За счет специального алгоритма, позволяющего находить повторяющиеся символы (буквы, знаки) и сохранять только один экземпляр каждого элемента, достигается очень высокое сжатие текстов при сохранении удобочитаемости

Перекодировать файлы из одного формата в другой способны программы-редакторы растровой графики и программы-каталогизаторы.

Простейшим графическим редактором является MS Paint, входящий в набор стандартных программ ОС Windows (Пуск – Программы – Стандартные – Paint), с его помощью можно усвоить основные приемы работы с компьютерной графикой. Вместе с тем редактор Paint выступает и как базовое графическое средство Windows: в тех случаях, когда в системе или ее приложениях следует выполнить какую-то операцию с графическим объектом (например, просмотр или редактирование в Word, PowerPoint), происходит автоматическая активизация этого редактора. В программе есть возможность сохранения изображения в других графических форматах, которые имеют значительно меньший размер файлов (GIF, JPEG – выбрать соответствующий Тип файла в диалоговом окне сохранения рисунка). Минимальный набор команд, предельная простота освоения и достаточное качество результата сохраняют за Paint важную роль в повседневной работе.

Более мощные графические пакеты разделяют изображение на ряд слоев, в каждом из которых можно осуществлять определенные манипуляции с объектами и сохранять полный протокол внесенных изменений для возврата к предыдущему редактированию.

Adobe Photoshop (http://www.adobe.com/products/photoshop/) – профессиональный пакет для создания синтезированных 2-D изображений и обработки фотографий. Включает полный набор инструментов для коррекции цвета, ретуширования, регулировки контрастности и насыщенности цвета, создания различных цветовых и художественных эффектов. Важнейшей особенностью этой программы является работа с многослойными изображениями (масками), при которой на исходный рисунок или фотографию можно нанести схематические чертежи, цветные поля, объяснения и сохранить все изменения в виде отдельных слоев, не объединяемых с исходным изображением. Такие многослойные изображения можно использовать в учебных целях: например, постепенно заменять фотографию на схематический рисунок. После подготовки изображений в Photoshop к ним можно применять операции сжатия, которые обеспечивают возможность их перевода в распространенные графические форматы GIF, JPEG и использование в Web. Хотя Photoshop практически монополизирует профессиональный рынок, его цена ($649 на июль 2008 г.) ограничивает его использование в любительско-учительских целях.

Corel PhotoPaint (http://corel.com/) – графический редактор, имеющий все необходимое для создания и редактирования изображений, несколько уступающий Adobe Photoshop в быстродействии при работе с файлами, но имеющий преимущества в цене (пакет CorelDRAW Graphics Suite, в который входит PhotoPaint, стоит 400$). Corel PhotoPaint – своего рода виртуальный художник, который позволяет создавать собственные живописные произведения или имитировать художественные стили в обычных изображениях. Мощные возможности редактирования растровой графики позволяют качественно усовершенствовать изображение, полученное со сканера, цифрового фотоаппарата или из Интернета, а также использовать свыше 50 графических эффектов. Программа позволяет экспортировать файлы в форматы JPG, GIF и PNG (с возможностью настройки параметров экспорта – особенно прозрачного фона рисунков в gif), что облегчает обмен изображениями и публикацию графики в Web. Есть также возможность создания анимаций (видеофрагмента, GIF-анимации) из серии фотографий (например, из томограмм мозга) или рисунков, созданных в графическом редакторе Paint, – такие анимированные схемы могут быть очень полезными в преподавании.

Так же как и в случае с электронным текстом, происхождение цифровых изображений может быть разным.

1. Исключительно компьютерного происхождения (синтезированный медиаряд):

– создание de novo в графических редакторах; импорт из программ трехмерного моделирования (3DS Max, Maya);
– сохранение (захват) изображения с экрана компьютера (в т.ч. из видео) при помощи кнопки PrintScreen или специальных программ, таких, как HyperSnap.

2. Перевод из аналогового состояния (реалистический медиаряд):

– получение изображений с цифровых устройств: цифрового фотоаппарата (видеокамеры), цифрового микроскопа;
– сканирование, фотографирование документ-камерами.

Наконец, весьма популярным является использование библиотек готовых изображений (ClipArt), которые могут содержать объекты разного происхождения (профессиональные фотографии животных и растений, микрофотографии, репродукции произведений живописи и др.).

Для создания учебных изображений (наряду со средствами других офисных программ) в большинстве случаев достаточно возможностей простейшего редактора MS Paint (рис. 4.1). Ведь для учебных изображений приоритетными являются наглядность и содержательность, которых можно достичь средствами Paint.

Рис. 4.1. Окно редактора MS Paint с открытым окном Изменение палитры

Рис. 4.1. Окно редактора MS Paint с открытым окном Изменение палитры

Одним из полезных и мотивированных способов использования графического редактора Paint является импорт в графический формат изображений с экрана. Если ученики работают с прикладными программами и результаты работы отображаются на экране, простейший способ подготовки отчета (например, выделение в трехмерных моделях молекул определенных участков и добавление обозначений) – сохранение изображения на экране компьютера (скрина). Нужно скопировать все изображения с экрана в буфер обмена (нажать кнопку Print Screen), запустить графический редактор Paint и вставить изображение из буфера обмена (пункт меню Правка – Вставить). В этом случае Paint выступает в роли Блокнота графики.

Задание 4.1. На основе диаграммы поглощения света хлорофиллом а (рис. 4.2) постройте в MS Paint схему, на которой покажите тремя широкими стрелками, состоящими из 6–7 полос разного цвета каждая (соответствующих разным участкам спектра), потоки падающего, поглощенного и отраженного света. «Перестроенная» таким образом диаграмма наглядно показывает, почему листья имеют зеленый цвет.

Рис. 4.2. Спектры поглощения хлорофилла а (сплошная) и хлорофилла b (пунктирная линия)

Рис. 4.2. Спектры поглощения хлорофилла а (сплошная) и хлорофилла b (пунктирная линия)

Для более сложных заданий (выполняемых по-прежнему в Paint – но не обязательно) может потребоваться получение изображений с Digital devices (цифрового фотоаппарата, видеокамеры) или сканирование аналогового изображения (например, схемы в любимом вузовском учебнике). Если для первого не нужны особые навыки, кроме копирования или перемещения файлов, то второе требует (кроме наличия самого устройства) некоторого дополнительного опыта. Обычно вместе со сканером поставляется программное обеспечение для задания параметров оцифровки и сохранения полученного образа. Кроме того, модуль управления сканированием, так называемый TWAIN-модуль (рис. 4.3), может вызываться самыми разными программами: профессиональными графическими редакторами, OCR-программами (AABBY FineReader), вьюерами графики (ACDSee, Google Picasa) – в зависимости от того, как планируется в дальнейшем использовать образ.

Рис. 4.3. TWAINмодуль (один из вариантов):

Рис. 4.3. TWAINмодуль (один из вариантов): цифрами обозначены область предварительного просмотра и задания границ (1);
кнопки предварительного и чистового сканирования (2); выпадающий список режима сканирования (3) – цветной, оттенки серого, черно­белый; выпадающий список разрешения (4)

Например, достаточно хорошим (и как индивидуальное) является задание по цветовой заливке черно-белого рисунка (например, на изображении строения листа – по типам клеток и тканей, см. рис. 4.1)1.

Для этого в Paint надо сначала выбрать определенный цвет в таблице условных обозначений с помощью инструмента Выбор цветов (Пипетка), а после этого с помощью инструмента Заливка закрасить в соответствующий цвет нужные клетки (а межклеточное пространство и внутриклеточные пустоты мертвых клеток оставить белыми).

Чтобы создать такое изображение, потребуется ряд действий.

1. Сосканировать рисунок из книги в оттенках серого (Gray; можно пробовать сразу черно-белым, но качество может подкачать).
2. Сохраненный рисунок открыть в каком-нибудь мощном редакторе (Corel PhotoPaint) и выбрать оптимальное преобразование в черно-белый рисунок (обычно в программах есть просмотр результата с настройками палитр и качества).
3. Открыть Paint, создать файл-бланк для работы учеников, сделать легенду (нарисовать квадратики и залить разными цветами, сделать подписи к каждому из них); вставить из Corel PhotoPaint сам рисунок, сохранить.

Использование (как на самом уроке, так и при его подготовке) собранных или приобретенных библиотек готовых изображений (ClipArt) требует как каталогизации, так и удобного средства показа изображений. Для этих целей используются столь популярные сейчас программы просмотра и каталогизации графики, обретшие второе дыхание с распространением цифрового фото. Среди них есть достаточно старые, как ACD See, и совсем молодые, как Google Picasa, побочные детища мощных софтверных гигантов (Adobe Photoshop Album, Corel Media One Plus) и продукты маленьких фирм (SlowView, IrfanView). Строго говоря, ОС Windows (ХР) сама может выполнять функции вьюера изображений (рис. 4.4): если настроить вид папки (в контекстном меню правой кнопки мыши на открытой папке с изображениями выбирается: Вид – Эскизы страниц), то все файлы-изображения будут видны в виде мини-рисунков, а первый – в увеличенном виде, и их можно использовать для показа (причем не только фото, но и видео); при этом сохраняется возможность вызывать текстовые файлы и др. Можно показать объекты во весь экран, перейдя в режим Слайдшоу (и управляя вручную при помощи меню Слайдшоу).

Рис. 4.4. Папка Windows с изображениями в режиме Эскизы страниц

Рис. 4.4. Папка Windows с изображениями в режиме Эскизы страниц

Принципы работы программ-каталогизаторов изображений сходны. При первом запуске программы (или при первом обращении к конкретной папке) все папки на диске сканируются для поиска изображений. Найденные файлы копируются в базу данных, а на экране отображаются их уменьшенные копии. Сортировка мини-копий (по имени файла, дате или типу файлов, по описаниям, тегам), а также отображаемая информация о фотографиях настраиваются в пункте меню Вид (View).

Все вьюеры изображений имеют встроенные средства редактирования, ориентированные в основном на коррекцию фотографий: кадрирование и выравнивание изображений, настройки яркости, контрастности, цветопередачи и освещенности, удаление эффекта «красных глаз»; позволяют применять к фотографиям визуальные эффекты, например, увеличивают резкость или зернистость изображений, переводят картинку в монохромный режим и т.д. «Хорошим тоном» таких программ является изменение не исходных файлов, а создаваемых копий. Еще один плюс этих программ – возможность загрузить TWAIN-модуль и сканировать, не обращаясь к профессиональным редакторам (или FineReader).

Таблица 4.2. Сравнительная характеристика двух каталогизаторов изображений
 

Picasa 2.2.0

ACDSee 8.0, 10.0

Разработчик

Google Inc.

ACD Systems Ltd.

Интернет-сайт

picasa.google.ru

www.acdsee.com

Стоимость

Бесплатно

$49,99

Направление эволюции программы

Просмотрщик фотографий и средство публикации в Интернет –> редактор

Вьюер изображений –> редактор (с возможностями пакетного редактирования) –> файл-менеджер

Общее описание

Поддерживает основные графические форматы: BMP, GIF, JPEG (сохранение только в JPEG); ряд видеоформатов (AVI, MPEG, WMV, MOV)

Простое и надежное средство для начинающих пользователей, сочетающее возможности просмотра и редактирования изображений.
Средство для каталогизации, просмотра (показа) и коррекции графических файлов, сортировки, поиска фотографий.
Поддерживает практически все типы растровых и некоторые разновидности векторных изображений (всего около 50, включая PDF и PSD программы Adobe PhotoShop), позволяет перекодировать из формата в формат; также поддерживает 6 видео- и аудиоформатов (AVI, MID, MOV, MP3, MPEG, WAV). Начиная с 6-й версии программа позволяет открывать файлы других типов, включая офисные форматы.
Автоматическое переименование файлов при импорте с камеры или камерофона, при пакетном редактировании

Режим управления файлами

Две области рабочей части окна (рис. 4.5): дерево папок с медиаобъектами (упорядоченное по дате сохранения или по расположению на компьютере) и наборы мини-копий. Строка состояний с информацией о выбранном файле отделяет верхнюю часть окна с деревом папок и «превью» от нижней панели инструментов. В этом режиме удобно копировать или перемещать фотографии, устанавливать метки для группировки изображений

Три области рабочей части окна (рис. 4.6): дерево дисков, эскизы графических файлов и зона с увеличенным изображением выбранного файла. Главное меню и панель инструментов позволяют находить и быстро копировать (перемещать), удалять изображение, сохранять из одного графического формата в другой; строка состояния в нижней части окна выводит полную информацию о выбранном файле

Режим просмотра

Отдельного режима нет (увеличение фотографий реализовано в режиме редактирования, в т.ч. с использованием колесика мыши)

Отдельное окно: главное меню режима, панели инструментов и крупно – само изображение (можно без панелей – выбрать Full Screen в контекстном меню), переход к нему – двойной клик на фото в режиме просмотра или Enter на выбранном объекте

Переход к режиму редактирования

Пункт меню Фотография – Просмотр и изменение (сочетание клавиш Ctrl + 3), двойной клик на фото в режиме просмотра

Пункт меню Tools – Photo Enhance или кнопка Enhance (Modify) на панели инструментов

Средства редактирования

Удобная группировка функций: основные операции (кадрирование, выравнивание «заваленных» кадров, автоматическая коррекция цвета и контраста), редактирование яркости и эффекты (преобразование в черно-белый, сепию, повышение резкости и т.п.). Сделанные исправления не затрагивают исходные файлы, которые помещаются в папку Originals).
В режиме редактирования над активной фотографией расположены маленькие «превью» других изображений в этой папке

Набор стандартных функций: кадрирование, изменение размеров, яркости/контрастности. Неплохая автокоррекция фото (в т.ч. для сканированных изображений), восстановление деталей в слишком светлых или темных зонах

Пакетное редактирование

Есть только для основных функций – поворота изображений

Есть (начиная с 6-й версии): выделить в режиме управления файлами ряд объектов и модифицировать (поворот, изменение размеров и др.)

Web-альбомы

+
Более 1 Гб, может быть увеличен

+
SendPix

Основные достоинства

Простота управления при очень хорошем функционале; русифицирована

Универсальность

Недостатки

 

Нет кириллической версии

Рис. 4.5. Режим управления файлами в Google Picasa

Рис. 4.5. Режим управления файлами в Google Picasa

Рис. 4.6. Режим управления файлами в ACDSee

Рис. 4.6. Режим управления файлами в ACDSee

Долгое время лидером среди каталогизаторов изображений была программа ACDSee, созданная компанией ACD Systems, Ltd. Программа прошла большой путь от средства просмотра изображений до менеджера файлов (включая анимации, видео разных форматов, презентации и другие файлы офисных программ), а также до функционального редактора изображений. Конкуренцию ACDSee составляет недавно появившийся бесплатный продукт Picasa известной компании Google, Inc. (табл. 4.2), сочетающий простоту взаимодействия с достаточной функциональностью. Использование каждой из этих программ позволяет комфортно показывать графический ряд на уроке, осуществляя переход к следующей фотографии или увеличивая размер изображения с помощью мыши с колесиком или кнопок со стрелками на клавиатуре. Таким образом, если подготовлена подборка фотографий, рисунков для последовательной демонстрации (желательно последовательность задать при помощи имен файлов, например 001.jpg, 002.gif, 003.jpg, переименовывая файлы в самой программе-вьюере), непосредственно на уроке остается лишь запустить программу, открыть нужную папку и нажать дважды на первое изображение. Переходы к следующим изображениям, изменение размеров (в случае необходимости продемонстрировать определенные детали) осуществляются нажатием всего лишь одной клавиши.

Все, конечно, хорошо и просто. Однако, основная проблема при использовании изображений на уроке заключается в том, что в отличие от печатного текста или числового ряда учителю сложнее проконтролировать, ТЕ ли зрительные образы видят ученики, что и он сам. Впрочем, это общая проблема графики, и не зависит от того, ГДЕ они это видят – в объективе микроскопа, на фотографии в учебнике, таблице или на экране компьютера. Какими средствами решать задачу повышения наглядности наличествующих изображений при авторизации зрительного ряда – вопрос навыка, привычки, культуры…

Цифровые звукозаписи, как и графические файлы, могут быть созданными de novo в компьютерных программах или полученными в результате оцифровки аналогового аудиопотока (включая цифровую запись с микрофона). Для создания файлов и для хранения аудиозаписей используются разные стандарты и классы программ, а для проигрывания звуковых файлов любого происхождения и каталогизации используется отдельный класс – аудиоплееры.

Для записи цифрового звука, имитирующего музыкальные инструменты, разработан Musical Instrument Digital Interface (цифровой интерфейс музыкальных инструментов; MIDI, тип файлов *.mid) – стандарт на аппаратуру и программное обеспечение, которые позволяют записывать и воспроизводить музыку при помощи специальных команд. Запись производится при помощи программ-секвенсоров (англ. sequence – последовательность), которые получают с MIDI-устройств (клавишный синтезатор, MIDI-клавиатура, драммашина и др.) поток сообщений, содержащих полную информацию о темпе воспроизведения, выбранных тембрах, сыгранных нотах, настройках эффектов и т.д., сохраняют и воспроизводят звукоряд. Сложные секвенсоры позволяют производить запись с последовательным наложением нескольких партий, а также редактировать уже записанные партии, изменяя высоту звучания, громкость, тембр, темп, музыкальный размер и другие характеристики, а затем перенести готовый продукт на звуковой носитель для распространения. К таким программам для персональных компьютеров относятся Cakewalk Pro Audio2, Steinberg Cubase VST, Apple Logic Audio и др.

Генерировать звуковой MIDI-поток по биологическому материалу позволяет ряд онлайновых проектов, осуществляющих перекодирование последовательностей аминокислот белка или нуклеотидов ДНК в более или менее гармоничные музыкальные произведения. Проекты PROM (Protein Music Composer)3 Сингапурского университетаи Gene2Music4 Ри Такахаси (Rie Takahashi) и Джеффри Миллера (Jeffrey Miller) из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе имеют сходный интерфейс: в текстовое поле надо ввести последовательность аминокислот полипептида (в т.ч. воспользовавшись готовыми последовательностями в базах, например NCBI) и нажать Submit, чтобы получить на выходе звуковой файл. Принципы перекодирования в программах отличаются: Такахаси и Миллер преобразуют аминокислотную последовательность белковой молекулы в аккорды фортепьяно, ограничившись 1,5 октавами и сведя 20 аминокислот к 13 (некоторые близкие по свойствам были объединены). Гидрофильным аминокислотам были приписаны аккорды в скрипичном ключе, а гидрофобные аминокислоты «зазвучали» в басовом. Продолжительность звучания аккорда определялась распространенностью кодона данной аминокислоты в коде данного организма. В результате был создан большой набор5 музыкальных фрагментов для гемоглобина, факторов транскрипции, белков иммунной системы, которые сопровождаются нотной записью (если возникнет желание самому сыграть на фортепьяно).

Для перевода аналогового аудиосигнала в цифровой используются программы-редакторы. Простейший аудиоредактор, позволяющий записать сигнал с микрофона, входит в стандартный набор программ Windows (Пуск – Программы – Стандартные – Развлечения – Звукозапись); минимальный набор кнопок программы соответствует магнитофонному, качество – тоже. Профессиональные звуковые редакторы (например, Sound Forge) обладают мощными функциями редактирования и поддерживают все современные звуковые форматы. Промежуточную нишу занимают программы-конверторы, позволяющие перекодировать запись с аудио-CD в цифровой формат или из одного аудиоформата в другой (например, dBpowerAMP).

Основным форматом хранения цифрового звука является MPEG-1 Audio Layer 3 (MP3) – формат сжатия звуковых файлов, позволяющий существенно (в десятки раз) уменьшить размер файла с малоразличимой на слух потерей качества и открывший эру широкого распространения музыкальных записей – как на оптических дисках, так и через Интернет.

Программы для воспроизведения звуковых файлов разных форматов немногочисленны из-за наличия явного лидера, Winamp (http://www.winamp.com/player, 9,5 Мб) от фирмы Nullsoft. Это классический аудиоплеер, простой, бесплатный и не очень требовательный к ресурсам. Оболочка состоит из четырех отдельных, но взаимозависимых окон: плеер, с помощью которого можно проигрывать файлы в формате МР3 или других аудиоформатах, эквалайзер (регулятор частоты звука), редактор для составления списка файлов (Playlist) и мини-броузер, который показывает web-ссылки, касающиеся МР3 (как правило, используют два окна – плеер и список звуковых файлов, а другие закрывают). Удобно, что в программе можно открыть подборку файлов, которые будут проигрываться последовательно: для этого в диалоговом окне «Открыть файл(ы)», Open file(s), в выбранной папке выделяются первый и – с нажатой кнопкой Shift – последний файлы списка, или же файлы выбираются произвольно (удерживаются нажатой кнопка Ctrl).

Рис. 4.7. Стандартный вид (скин) Winamp с окнами плеера и списком проигрываемых файлов

Рис. 4.7. Стандартный вид (скин) Winamp с окнами плеера и списком проигрываемых файлов

Winamp поддерживает практически все звуковые форматы (*.wav, *.wma, *.mid, *.miz, *.voc, *.au), хотя и создавалась для работы в первую очередь с МР3. Кроме того, программа позволяет проигрывать и аудио-CD (новый Winamp начиная с 5-й версии может проигрывать и видеофайлы – вообще при перед инсталляцией таких программ необходимо определиться, какая программа будет проигрывать по умолчанию звук, какая – видео и т.п.).

Использование звуковых файлов на уроке возможно в двух основных режимах – фронтально, для всего класса и индивидуально – в компьютерном классе через наушники. В первом случае учительский компьютер с аудиоколонками воспроизводит нужные звуковые файлы, которые могут сопровождаться изображениями на экране. В большинстве случаев такая работа носит ознакомительный характер (знакомство с акустической коммуникацией земноводных и птиц, тоны сердца, музыка белков и немногое другое) и может сочетаться с проверочными вопросами (например, по систематике насекомых к «Песне про любимых животных» Леонида Сергеева6 или по экологии к песне Тимура Шаова «Чему нас жизнь учит»). Индивидуальная работа более сложна из-за того, что в течение значительной части урока ученики работают автономно (в компьютерном классе аудиоконтакт – едва ли не единственный «канал связи» учителя с учеником), она требует продуманного плана и общей оболочки урока (презентации или web-страницы с вопросами, иллюстративным материалом, ссылками на звуковые файлы, в крайнем случае – отдельной папки с объектами, включая текстовую инструкцию-задание).

Задание 4.2. Какие из приведенных ниже заданий по работе с аудиофайлами – голосами птиц вы бы использовали только в компьютерном классе (для индивидуальных заданий), какие – в предметном кабинете (фронтальный режим). Оцените задания в баллах от «плохого» (0 баллов) до «хорошего» (9 баллов):

1) прослушивание голосов птиц определенного биотопа, одной экологической или систематической группы, в сочетании с фотографиями;

2) определение птиц по голосам (после прослушивания песен разных видов предлагается другая запись одного из видов);

3) сопоставление сонограмм7 и звукоподражаний (передачи звуками речи человека) с реальными голосами – обычно выбор из нескольких альтернативных изображений и текстов;

4) создать собственные звукоподражания по видовой песне (например, соловья, большой синицы) и передать ее в виде последовательности звуков русского языка, можно сравнить полученное звукоподражание с принятыми в литературе и в практике преподавателей-зоологов;

5) другое (предложенное вами) задание.

Для заданий с аудио сложнее, чем для математических задач, разработать критерии того, хороша или плоха эта задача. Например, разбирая 4-й вариант задания 4.2, отметим, что звукоподражание сыграло свою роль в становлении человека разумного: по одной из теорий происхождения членораздельной речи, ономастической (в отличие от теории трудовых выкриков, по которой речь использовалась для синхронизации усилий в процессе совместной трудовой деятельности и гипотезы эмоционального контакта Ч.Дарвина), первым шагом к речи было название объектов окружающего мира путем передачи голосом присущих им звуков: «Му-у-у-у» для коровы или «Баб-бах» для грома. Интересно, что онтогенез повторяет филогенез: часто родители знакомят маленьких детей с миром животных именно через звукоподражания. Каждой из теорий соответствует эволюционно древнейшая часть речи (постарайтесь самостоятельно определить какая).

Возможно создание учениками собственных звуковых рядов, которые иллюстрируют последовательность событий многоэтапного процесса (например, биосинтеза белка на рибосоме) – озвучивание, как для кинофильма. Впрочем, в этом случае важен не столько сам звукоряд, сколько правильная последовательность расположения отдельных звуков; текстовая (письменная) запись условных пометок о такой последовательности – не менее эффективный вариант этой задачи.

Наконец, при использовании звука на уроке, так же, как и в случае с художественными текстами, возможен и чисто эстетический вектор (хотя желательно быть уверенным в подготовленности слушателей, как, например, в случае с джазовым альбомом «DNA» Мэттью Шипа (Matthew Shipp) и Вильяма Паркера (William Parker) с композициями «Cell sequence», «DNA», «Mr. Chromosome» и т.п.).

Презентация – подборка изображений (слайдов), которые содержат текстовую и графическую информацию и последовательно демонстрируются в ходе урока, лекции и т.п. аналогично показу диафильма или подборки диапозитивов. В отличие от традиционной демонстрации диафильма или фотослайдов программа создания презентаций предоставляет пользователю возможность самостоятельно создавать слайды, вносить изменения, дополнять текстовые и графические элементы, а также редактировать всю презентацию в целом.

Со словом «презентация» чаще всего ассоциируется программа Microsoft PowerPoint. Она удовлетворяет требования большинства пользователей: имеет привычный по другим офисным программам интерфейс, подборку шаблонов, возможность работы с текстовыми тезисами, графическими заготовками, поддержке мультимедиа-файлов. Успех PowerPoint определен также программной совместимостью с другими офисными приложениями Microsoft, с помощью которых 90% пользователей набирают текст, создают простые таблицы, работают с электронной почтой. Другие программы (например, OpenOffice.org Impress) имеют сходную логику работы и отличаются наборами применяемых шаблонов и спецификой экспорта: Impress позволяет создавать из презентаций PDF файлы или экспортировать их в формат Adobe Flash (SWF) для просмотра на любом компьютере. Презентации PowerPoint также можно экспортировать в Flash или видео – но с помощью бесплатных программ сторонних разработчиков (PowerPoint2Flash Creator и E.M. Free PowerPoint Video Converter). Отсутствие PowerPoint на компьютере для показа подготовленной презентации можно компенсировать с помощью программы-просмотрщика PowerPoint Viewer с сайта Майкрософт8.

Основные возможности программы MS PowerPoint.

1. Простота создания и оформления. Благодаря значительной подборке шаблонов оформления (от оформления фона и фоновых рисунков до размера и цвета шрифтов, подбора автофигур) и типичным вариантам расположения основных элементов слайда презентации даже начинающий пользователь может создать вполне эстетично оформленный и удобный в использовании продукт.

2. Возможность интеграции в презентацию разных объектов: изображений, видео и звуковых файлов, анимаций; текстов из редактора MS Word, объектов WordArt, диаграмм и электронных таблиц Excel. Именно благодаря этой возможности презентация является наиболее распространенным форматом уроков.

3. Удобство демонстрации. Простота автоматического управления демонстрацией слайдов (смена кадров с помощью одной кнопки клавиатуры или мыши) и возможность использования навигации (созданием текстовых или графических ссылок на нужный кадр).

4. Возможность использования встроенной анимации текстов (что позволяет как-то оживить процесс представления текстовой информации, активизировав непроизвольное внимание учеников), изображений, анимации в диаграммах MS Excel. Управление такой анимацией (и демонстрацией видеофрагментов, проигрыванием звуковых файлов) можно сделать автоматическим (сразу с переходом к слайду, либо спустя заданное время) или по команде с клавиатуры или мыши (по щелчку).

5. Возможность создания организационных диаграмм (Organization Chart, пункт меню Вставка – рисунок – Организационная диаграмма). Создание иерархических схем с помощью этого модуля достаточно просто, кроме того, такие схемы могут служить как средством навигации (ссылки на кадры и нелинейная презентация), так и средством систематизации. Например, при создании презентации «Строение клетки» можно создать общую схему, а потом почти на каждом кадре повторять ее уменьшенную версию, в которой цветом выделены нужные объекты (плазматическая мембрана, цитоплазма, органоиды – и далее по типам, разворачивая диаграмму в соответствии с содержанием слайда). (Можно использовать и диаграммы из программы Visio, где редактирование диаграмм реализовано удобнее, но само освоение программы сложнее.)

6. Возможность вызова других программ по командам из презентации. Можно непосредственно со слайда презентации открыть отдельные файлы (скажем, текстовый файл с задачами для индивидуальной работы, web-страницу) и/или запустить программы (например, проигрыватель видеофайлов Windows Media, программу визуализации молекул RasMol).

Задание 4.3. Какие недостатки презентаций вы можете назвать? Ранжируйте их в порядке убывания значимости при использовании (1) в компьютерном классе (индивидуально или группами), (2) фронтально через проектор. Как можно нивелировать (уменьшить) их влияние?

В программе PowerPoint имеются три режима взаимодействия с пользователем: режим редактирования, режим полноэкранного показа и режим примечаний.

Рис. 4.8. Окно MS PowerPoint в режиме редактирования с главным меню

Рис. 4.8. Окно MS PowerPoint в режиме редактирования с главным меню (1), панелями Стандартная и Форматирование (2), рисование (3), рабочей областью (4), областью сортировки слайдов (5), панелью настройки анимаций (Показ – Настройки анимации; 6), областью примечаний к слайду (7) и открытым диалоговым окном Настройки действия (8)

Рис. 4.9. Инструменты примечаний MS PowerPoint

Рис. 4.9. Инструменты примечаний MS PowerPoint

Режим редактирования (рис. 4.8) активируется при запуске программы. Именно в нем создаются слайды презентации, настраиваются эффекты и ссылки. Режим полноэкранного показа – основной режим использования презентации; обычно программа неплохо подстраивается под настройки монитора и проектора и управляется с клавиатуры или при помощи мыши. Если в режиме показа нажать кнопку F1, появится окно со всеми сочетаниями клавиш, облегчающими показ презентации. Если в режиме показа подвигать мышью, в левом нижнем углу появятся полупрозрачные кнопки, которые можно разделить на инструменты навигации (управления переходом по презентации) и кнопки примечаний, расположенные в собственном выпадающем списке (рис. 4.9). При помощи этих кнопок можно, выбрав цвет и характеристики линии, рисовать и выделять объекты на кадре презентации. Таким образом, режим примечаний – это интерактивная доска без доски…

Задание 4.4. Откройте файл презентации MS PowerPoint 2003. Как перейти из режима редактирования презентации в режим показа слайдов? Как перейти из режима показа в режим примечаний? Обратно в режим показа? Из режима показа в режим редактирования? О переходе в какой режим (после завершения показа презентации, сопровождавшегося добавлением комментариев) свидетельствует диалоговое окно «Сохранить ли рукописные примечания?» Найдите рукописные примечания на слайде презентации. Можно ли их изменять, удалять в режиме редактирования? В режиме показа?

Как и во всех офисных программах, в PowerPoint одно и то же действие можно выполнять разными способами; но особенностью PP является в ряде случаев (например, проигрывание видеофайла или обращение к интерактиву Flash) и разный механизм выполнения сходных действий.

При вставке ссылок на файлы (например, на видеофайлы, текстовые документы Word) и программы при помощи окна Настройки действия (Action settings) может возникнуть проблема при переносе презентации с одного компьютера на другой. Дело в том, что программа создает абсолютную ссылку на файл, т.е. указывает, на каком из дисков компьютера и в каких папках расположен этот файл, например C:/work/biology/test.doc. Поэтому при переносе на другой компьютер программа также будет искать файл test.doc по ссылке именно на диске С: в папке work, которая должна иметь вложенную папку biology с искомым файлом. Иными словами, чтобы ссылки работали, нужно, чтобы структуры папок двух компьютеров были одинаковыми (по крайней мере конспекты и файлы, на которые в них ссылаются, лежали в одинаковых папках). Второй вариант – расположить и саму презентацию, и все файлы, на которые в ней есть ссылки, в одной папке (директории), и в дальнейшем копировать всю эту папку целиком, а ссылку отредактировать вручную, удалив с помощью Backspace весь путь, кроме имени файла (т.е. создав относительную ссылку).

Созданную презентацию можно сохранить в демонстрационном варианте, не требующем запуска самой программы-редактора (по крайней мере в виде открытого окна). Для этого нужно в диалоговом окне сохранения презентации открыть список «Тип файла», а в нем выбрать строку «Демонстрация PowerPoint (*.pps)» и сохранить файл в этом формате – и после двойного клика на названии или иконке файла сразу начнется демонстрация подготовленной презентации. Подумайте, как можно открыть для редактирования такой файл.

Если презентация достаточно большая, а комментариев к ней достаточно много, удобно распечатать презентацию в виде выкладок (Файл – Печать: Выкладки; оптимально в списке выбрать 3 кадра на страницу – тогда справа от эскизов слайдов будет место для текста).

Задание 4.5. Заполните таблицу.

Таблица 4.3. Приемы вставки в презентацию разных объектов

Объект

Команды меню

Иконка

Другие варианты

Примечания

Текст

Вставка – Рисунок – Из файла

 

Из буфера обмена (скопировав в текстовом редакторе)

Формат текста по умолчанию PowerPoint

Автофигура

 

 

 

 

Рисунок

 

 

Из буфера обмена (скопировав в менеджере файлов или каталогизаторе изображений)

Можно перетащить из каталогизатора на кнопку PowerPoint на панели инструментов, а после открытия РР – на слайд презентации

Таблица

 

 

 

Форматирование несколько неудобное

Таблица Excel

 

 

 

 

Диаграмма Excel

 

 

 

 

Аудио

 

 

Гиперссылка на файл (Показ слайдов – Настройка действия; Гиперссылка на…, указывается путь к файлу)

Открывается программой для проигрывания аудио по умолчанию

Видео

 

 

 

 

Web-страница

 

 

 

 

Flash

 

Гиперссылка на файл, открывается (обычно) web-браузером по умолчанию

 

Таким образом, медиаобъекты с устными/письменными комментариями можно демонстрировать при помощи программ-вьюеров графики, презентаций, можно вставлять в текстовые документы (Word или web-страницы), использовать внутренний формат интерактивных досок (флипчарт ACTIVstudio, конспект Intrewrite, др.) и т.д. Какой из программных продуктов выбрать – вопрос навыков, учебных задач, режима использования и т.п.

Профессиональные разработчики учебных продуктов используют для создания электронных образовательных ресурсов (на оптических носителях или для дистанционного обучения, через Интернет) мощные профессиональные редакторы презентаций (Macromedia/Adobe Director) или web-ориентированные средства разработки порталов. В результате сформировался отдельный класс программных продуктов оболочек для представления образовательного содержания (контента) – платформ дистанционного обучения9, включающих:

– административный модуль (средства управления курсом, сбора статистики и мониторинга, разграничения доступа; базы обучаемых, Интернет-магазин);
– инструментальный модуль (средства редактирования курса, включая создание тестов и траекторий);
– учебный модуль (система навигации, контент курсов, тестирования и оценки знаний, медиатеки, глоссарии, системы поиска).

Однако при наличии достаточно большого количества образовательных продуктов разных фирм и отсутствии удобной, надежной сетевой системы управления учебным содежанием, стандартизированной на достаточно высоком административном уровне (для обмена продуктами между учителями) каждому учителю приходится самому выбирать как отдельные медиаобъекты, так и программы, используемые и для представления на уроках, и для редактирования имеющихся объектов.

Задание 4.6. Есть фотография валуна, на котором видны стадии сукцессии на камне – голая скала, накипные лишайники, кустистые лишайники и мхи, травы, кустарники10. Выберите инструмент (программу), при помощи которого можно создать схему поверх фотографии, показав, где какая стадия, а также градиенты факторов, ограничивающих сукцессию.
По возможности пришлите полученный продукт с описанием технологии на электронный адрес автора.

 

Задание 4.7. (Образная рефлексия). Выполнив все предыдущие задания, оцените (в долях от единицы) и нарисуйте на предложенной системе координат параллелепипед полезности для вас данного занятия:

– по оси Х отложите новизну и полезность для вас теоретического материала лекции;
– по оси Y отложите новизну и полезность практических заданий (рост ИКТ-компетентности);
– по оси Z отложите собственное предметное приращение: свои идеи и возможные способы применения материала в урочной практике, возникшие у вас в ходе работы с лекцией (изменения в информационной культуре).

Достройте параллелепипед.

Рекомендуемая литература

Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и компьютерных обучающих систем. – М.: Филинъ, 2002.

Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации. – М.: Агентство «Издательский сервис», 2004.

Ответы к заданиям лекции 3 и лекции 4

Задание 3.1. Количество гемоглобина в 100 мл крови 16 г (т.к. у мужчин содержание гемоглобина больше, чем у женщин, берем верхнее значение). Содержание железа в гемоглобине можно найти, зная молекулярную массу гемоглобина – 68 660 Да (а.е.м.) и количество ионов железа (4). Дополнительно можно рассчитать, какое время понадобилось бы для реализации этой несомненно оригинальной идеи, если не очень торопиться и брать по 200 мл крови ежемесячно.

Задание 3.7. Формула выполняет следующие действия: проверяет, больше ли нуля округленное до целого значение предыдущей ячейки; если меньше или равно 0, то выводит 0, если больше – рассчитывает значение по приведенной формуле. В данном случае речь идет о логической операции ЕСЛИ, которая задается тремя значениями, формулами или текстовыми сообщениями, разделенными точкой с запятой:

=ЕСЛИ (условие; что, если истинно; что, если ложно)

Например, формула в последнем столбце расчета рейтингового балла выдает текстовое сообщение об обобщенном результате:

=ЕСЛИ (Е7>2,7; «Положительная оценка»; «Пересдача»)

Возможно также сочетание нескольких логических функций в одной формуле:

=ЕСЛИ (Е7>2,7; ЕСЛИ (Е7>3,62;«Отлично и хорошо»; «Удовлетворительно»);«Пересдача»)

Операция задается непосредственно вводом функции в строку функций или вставкой логической формулы (пункт меню Вставка – Функция, в диалоговом окне в списке типов функций выбираем «Логические», после чего в правой части окна появится список логических операций, в котором надо выбрать ЕСЛИ и работать с диалоговым окном – см. рис. 3.1).

Задание 4.1. Диаграмма может иметь такой вид. Цвета лучей в падающем свете (а также в отраженном и поглощенном) соответствуют цветам радуги: к, о, ж, з, с, ф (справа налево).


1 http://www.kozlenkoa.narod.ru/img/ 04_2.bmp

2 www.cakewalk.com/Products/PA/PA9.html

3 http://amas.cz3.nus.edu.sg/music/composer.htm

4 http://www.doe-mbi.ucla.edu/cgi/pettit/gene2musicweb; статья на сайте Мембрана – http://www.membrana.ru/print.html?1178637960

5 http://www.mimg.ucla.edu/faculty/miller_jh/gene2music/examples.html

6 http://leonid-sergeev.narod.ru/Audio/ser064.mp3 на «неоОфициальном» сайте Леонида Сергеева.

7 Сонограммы (графическое отображение частотных характеристик звука) птиц можно взять на ряде сайтов (например, http://www.birdsongs.it/songs/songspectro.asp) или сгенерировать для имеющихся аудиофайлов при помощи специальных программ, например Sonogram Visible Speech 2.4 (http://www.brothersoft.com/sonogram-visible-speech-45841.html). Это маленькая (6 Мб в zip-архиве), бесплатная программа, не требующая инсталляции и эффектно визуализирующая звук.

8 http://www.microsoft.com/downloads/Browse.aspx?displaylang=en&productID=4289AE77-4CBA-4A75-86F3-9FF96F68E491

9 Например, система дистанционного обучения (СДО) Competentum Magister http://www.competentum.ru; СДО Прометей http://www.prometeus.ru/; бесплатная оболочка Мудл http://moodle.org/

10 Можно воспользоваться фото с сайта автора (http://www.kozlenkoa.narod.ru/img/photoalb02.jpg, 1,8 Мб)

Рейтинг@Mail.ru