VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Визуализация алгоритма нахождения минимума в массиве средствами Power Point
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Мультимедийные технологии делают информацию более наглядной и доступной для восприятия. Создание видеоряда при помощи программ компьютерной анимации позволяет по-новому иллюстрировать изучаемый материал. Мультимедийные технологии превратили устную наглядность из статической в динамическую, таким образом, появилась возможность отслеживать изучаемые процессы во времени. Моделировать процессы, которые развиваются во времени; возможность интерактивно менять параметры этих процессов - очень важное дидактическое преимущество мультимедийных обучающих систем.
Процесс изучения алгоритмов, который иногда называют алгоритмикой, считается краеугольным камнем информатики. Дэвид Харел в своей книге "Алгоритмика - дух вычислений" ("Algorithmics: the Spirit of Computing"), пишет следующее: "Алгоритмика — это нечто большее, чем просто раздел информатики. Она является основой информатики и, положа руку на сердце, можно сказать, что она существенно повлияла на современную науку, технику и бизнес" [[48], с. 6]. Таким образом, изучение понятия алгоритма и, в частности, освоение базовых алгоритмов обработки массивов является важной частью постижения программирования.
Цель проекта - разработка презентации, демонстрирующей работу алгоритма нахождения миимального элемента в одномерной массиве.
Ученик активно участвовал в реализации проектной части работы - разработки сценария ролика и построения презентации.
Разработка презентации
Для создания покадровой анимации требуется предварительно подготовить (или, по крайней мере продумать) каждый кадр фильма. При этом необходимо учитывать следующее обстоятельство: плавность перехода от одного кадра к другому и, соответственно, естественность движений объектов анимации зависят от того, насколько отличается следующий кадр от предыдущего (а не от скорости смены кадров, как иногда полагают). Другими словами, чем больше кадров содержит "мультик", тем ближе движения персонажей к естественным. А частота смены кадров влияет на скорость воспроизведения анимации.
Компьютерная анимация позволяет проследить работу алгоритма для рассматриваемого примера в режиме трассировки. Каждый слайд презентации соответствует очередному шагу алгоритма. Кадр слайда снабжен пояснениями. Так, на рисунках 1 - 2 представлены образцы слайдов. Действия алгоритма показаны в динамике средствами инструментов "Эффекты анимации" Power Point:
Вход объекта анимации
Перемещение объекта
Выход
Рисунок 1. Слайд №3
На слайде №3 (рис.1) показан эффект перемещения элемента массива A[1] в ячейку "min" по нарисованной траектории (шаг инициализации переменной min).
Рисунок 2 Слайд №4
На слайде №4 (рис.2) в результате применения эффекта перемещение надписи с элементом A[2] в ячейку A[i] (в форме прямоугольника) появляется надпись “ложь” с помощью эффекта вход. По щелчку мыши надпись удаляется (выполняется средством эффекта анимации "выход").
Аналогично демонстрируются следующие команды алгоритма для элементов A[3],...A[6]. Заключительный слайд (рис. 3) показывает решение задачи - найденный минимальный элемент массива из шести элементов.
Рисунок 3. Заключительный слайд
Демонстрация разработанной презентации может быть запущена как в режиме автоматического управления, так и в режиме ручного управления, что позволяет использовать ее в качестве демонстрационного материала на занятии.
Задача нахождения минимального (максимального) элемента является одной из основных задач обработки массивов, на которой базируется один из алгоритмов сортировки массива - сортировка выбором.
Заключение
В заключение, можно отметить, что использование анимационных роликов, клипов при изучении алгоритмов эффективно способствуют пониманию их сути, метода получения решения задачи
Список литературы
Базовый курс PowerPoint. Изучаем Microsoft Office. - М.: Современная школа, 2015. - 669 c.
Безручко, В. Т. Презентации PowerPoint / В.Т. Безручко. - М.: Финансы и статистика, 2016. - 112 c.
Левитин, А. Алгоритмы: введение в разработку и анализ. : Пер. с англ. — М. : Издательский дом "Вильяме", 2006. — 576 с.
Басангова Е.О. О разработке электронных пособий, визуализирующих алгоритмы // Проблемы современной науки и образования. 2016, №1(43).
Harel, D. Algorithmics: The Spirit of Computing, 2nd ed. Addison-Wesley, Reading, MA, 1992.