Определение возможностей и путей изучения геометрического материала с использованием компьютера

Все указанные выше свойства присущи специализированному программному средству, получившему название «Информационный интегратор «Иерархия-2000» (рис. 1).

Рисунок 1.

Интегратор позволяет оперативно с максимальной визуализацией строить, редактировать, сохранять и обрабатывать любые иерархические структуры данных и сопр

овождающую их гипермедиа-информацию. Порождение информационных продуктов (в том числе и электронных средств обучения) на основе обработки иерархии понятий происходит в соответствии с принципами информационного интегрирования.

Основой представления данных в системе служит электронная иерархическая древовидная структура: для каждой образовательной области строится специальное дерево (иерархия), отражающее структуру и подчиненность понятий данной области. Вершинами такого дерева являются образы конкретных понятий, именуемые терминами. Некоторые из терминов обозначают родовые понятия, т.е. такие, которые объединяют (в том или ином смысле - в зависимости от содержания изучаемой области) группы видовых понятий. Видовые понятия, в свою очередь, могут оказаться родовыми для групп понятий следующего уровня иерархии.

Пользователю предоставлены все необходимые средства для построения и редактирования иерархии понятий. В их числе операции, применимые как к отдельным вершинам электронной древовидной структуры, так и ко всей структуре в целом. К числу операций первого типа можно отнести:

· переход от одной вершины к другой, навигацию по иерархии;

· создание вершины с первоначальным определением ее имени;

· вставку вновь создаваемой вершины до и после текущей вершины, а также объявление вновь создаваемой вершины дочерней по отношению к текущей вершине;

· редактирование имени вершины;

· удаление вершины и поддерева, для которого данная вершина являлась корневой;

· копирование вершин и соответствующих поддеревьев;

· перемещение вершин и поддеревьев;

· вставка в качестве поддерева иерархии, сохраненной ранее в виде файла на одном из внешних носителей;

· поиск вершины по имени;

· присоединение файлов к вершине;

· изменение параметров вершин (вида шрифта, стиля, размера, цвета, правила обработки и пр.);

· задание комментариев к вершинам.

В числе операций, объектом действия которых выступает вся электронная иерархия можно назвать:

· изменение параметров дерева (вида шрифта, стиля, размера, цвета, правила обработки и пр.);

· сохранение дерева и сопутствующей информации в виде файла на одном из внешних носителей;

· загрузка ранее сохраненных иерархий с внешнего носителя в Информационный интегратор для редактирования и обработки;

· печать иерархии;

· различные виды обработки иерархии, связанные с обходом древовидной структуры и порождением электронных информационных ресурсов.

Как следует из предыдущего перечисления для редактируемой иерархии вводится понятие текущей вершины. По аналогии с другими программными средствами текущей вершиной является элемент дерева, с которым в данный момент времени будут происходить инициируемые пользователем изменения. В Информационном интеграторе текущая вершина имеет специальную подсветку, играющую роль своеобразного курсора, указывающего пользователю в каком месте иерархической структуры он находится.

Как уже отмечалось, предусмотрены операции перехода от одной вершины к другой, которые визуализируются благодаря перемещению курсора на экране. Возможно два режима перемещения. При первом режиме курсор передвигается от одной вершине к другой с учетом связей между вершинами (движение по ветвям древовидной структуры), при втором – курсор перемещается по элементам дерева, находящихся в соседних текстовых строках экрана (движение по строкам). Любая из подобных групп операций обеспечивает достаточно удобную навигацию по древовидной структуре: перемещая курсор, человек может определить место для вставки, удаления или перемещения вершины, указать вершину для изменения имени или параметров.

Для удобства управления редактированием в «Иерархии-2000» предусмотрено контекстно-зависимое меню команд, возникающее на экране при нажатии на одну из клавиш мыши. В случае, если мышь указывает на вершину электронной иерархии, такое меню предлагает пользователю действия, относимые к вершинам и предусмотренные вышеуказанным перечислением. (рис 2.)

Рисунок 2.

Кроме этого, большинство подобных действий можно инициировать и с помощью основного горизонтального меню, находящегося в верхней части экранного пространства. Кроме этого, наличие дублирования большинства команд в основном меню позволяет строить и редактировать электронные иерархии, пользуясь одной лишь клавиатурой. Манипулирование со всеми элементами основного и контекстно-зависимого меню происходит по стандартным правилам, принятым в программных средствах, функционирующих в операционной системе Microsoft Windows.

Важной особенностью описываемого средства работы с иерархическими структурами является возможность скрытия поддеревьев на экране. Любые ветви иерархии могут быть принудительно помечены как не изображаемые. (рис. 3)

Рисунок 3.

Такие поддеревья с точки зрения оперирования ничем не отличаются от других фрагментов электронной иерархической структуры. Примечательно, что в отличие от простого линейного текста в иерархической системе понятий скрытыми могут оказаться только замкнутые по смыслу совокупности вершин. За счет скрытый улучшается обозримость структуры обрабатываемой образовательной области без смысловых потерь, появляется возможность отдельного рассмотрения иерархических срезов. Как следствие, повышается удобство конструирования средств обучения.

Горизонтальный и вертикальный размеры выстраиваемых пользователем электронных иерархий в Информационном интеграторе не ограничены. Ограничение накладывается лишь аппаратным ресурсообеспечением. В связи с этим, как правило, размеры древовидных структур, отражающие тезаурус той или иной образовательной области, существенно превышают размеры экранного пространства, доступного для визуализации дерева. Для удобства оперирования с большими по размеру электронными иерархиями в Информационном интеграторе предусмотрен их вертикальный и горизонтальный скроллинг. Инициирование скроллинга осуществляется путем перемещения курсора к вершине, находящейся за пределами «видимой» части иерархии или управлением скроллингом с помощью вертикальной и горизонтальной полос прокрутки.

Безусловно, основная работа с терминами образовательной области в Информационном интеграторе «Иерархия-2000» происходит в режиме построения или редактирования древовидной структуры. Однако, данное программное средство предоставляет пользователю возможность манипулирования терминами, собранными в специальном алфавитном списке (глоссарии), который формируется автоматически параллельно с конструированием или редактированием древовидной структуры. Алфавитный список, представляет собой множество терминов, визуализируемых в специальном окне на экране компьютера в алфавитном порядке. Для элементов алфавитного списка (в случае активизации соответствующего окна) также предусмотрены текущий элемент, контекстное меню, навигация и скроллинг.