Лабораторные работы, выполняемые на компьютере, делятся на общие и индивидуальные. На общих заданиях ученики отрабатывают определенные приемы работы. Индивидуальные задания носят творческий характер.

Индивидуальные задания связаны с выполнением проектов. Проект может выполнять как один отдельный ученик, так и группа из двух - трех (не более) человек. Вопрос о распределения проектов решает учитель. Необходимым моментом организации работы над проектами является общение между учениками. Наиболее удачно продвигающиеся работы полезно демонстрировать всем по ходу их выполнения. Такой пример поможет решить проблемы со своими проектами тем ученикам, у которых возникли затруднения.

Составной частью курса является подготовка реферата по одной из проблем, затронутых в курсе. При подборе материалов для реферата учащимся рекомендуется использование ресурсов Интернет, для его оформления потребуется работа с текстовым процессором Word и иными средствами пакета MSOffice. Защиту реферата и проекта рекомендуется проводить с использованием презентации, созданной средствами PowerPoint.

3.2 Разработка урока «Моделирование в электронных таблицах»

Раздел: Преподавание информатики.

Урок № 1. Случайные процессы. (2 часа).

План урока.

Разбор задачи "Кубики" и задачи о проверке знания таблицы умножения -объяснение у доски (40 мин).

Самостоятельная работа: задача "Домино" - работа за компьютером (40 мин).

Домашнее задание: придумать задачу о случайных процессах. Построить ее информационную модель, продумать ее реализацию в среде Excel.

Ход урока.

Задача "Кубики".

Смоделируйте игру "Кубики": двое игроков бросают игральный кубик. Определить результат игры.

Информационная модель:

Входные параметры: х, у - очки, выпавшие у первого и второго игрока. Выходные параметры: результат - кто победил.

Связь: если х>у, то победил первый игрок, иначе если х=у, то - ничья, иначе - победил второй игрок. Можно связь представить в виде блок-схемы.

Табл. 1

Игра «КУБИКИ»
Имя первого игрока	Иван
У первого игрока выпало:	3
Имя второго игрока	Петр
У второго игрока выпало:	2
То есть	Выиграл первый

Очки, выпавшие у первого и второго игрока, выводятся только после введения имен игроков. Очистка таблицы производится клавишей F9. В ячейке первого игрока формула:

=ЕСЛИ(ЕПУСТО(В4);"";ОКРУГЛ(СЛЧИС()*6;0))

В ячейке второго игрока формула:

=ЕСЛИ(ЕПУСТО(В2);"";ОКРУГЛ(СЛЧИС()*6;0))

В ячейке результата формула:

=ЕСЛИ(ИЛИ(ЕПУСТО(В2);ЕПУСТО(В4));

ЕСЛИ (ВЗ>В5; ”выиграл, первый”; ЕСЛИ (ВЗ<В5; "выиграл второй";"ничья")))

Задача о проверке знания таблицы умножения.

Постановка задачи.

Смоделируйте работу программы проверки знания таблицы умножения.

Информационная модель:

Входные параметры: х,у - сомножители, р - ответ, вводимый учеником. Выходные параметры: результат - правильный ответ или нет.

Связь: если р=х*у, то результат - сообщение: ответ правильный, иначе - результат: сообщение об ошибке. Связь также можно представить в виде блок-схемы.

Табл. 2

Проверка таблицы умножения
Чему равно произведение	4	*	6	?
Ваш ответ	15
Ошибка

Для вычисления сомножителей применяются формулы:

=ОКРУГЛ(СЛЧИС()*9;0)

Для проверки результата используется формула:

=ЕСЛИ(ИЛИ(ЕПУСТО(В2);ЕПУСТО(D2);ЕПУСТО(ВЗ));"";ЕСЛИ(В2*D2=ВЗ;"правильно";"ошибка")) Самостоятельная работа. Постановка задачи:

Смоделируйте выбор наугад двух костей домино из полного набора костей этой игры (0-0, 0-1, ..., 6-6). Определить, можно ли приставить эти кости одна к другой в соответствии с правилами домино.

Информационная модель:

Входные параметры: х1,у1,х2,у2 - значения костей домино.

Выходные параметры: ответ: можно приставить кости одну к другой или нет. Связь: если xl=x2 или xl=y2 или yl=x2 или yl=y2, то ответ: можно, иначе - ответ: нельзя. Связь можно представить в виде блок-схемы.

Компьютерная модель:

Для получения значений "костей" домино используются формулы:

=ОКРУГЛ(СЛЧИС()*6;0)

Для определения результата используется формула:

=ЕСЛИ(ИЛИ(В2=ВЗ;В2=ОЗ;О2=ВЗ;О2=ОЗ);"можно";"нельзя")

3.3 Задания для самостоятельной работы

1. Моделирование в среде графического редактора.

Задания для самостоятельной работы.

1. Построить прямоугольный треугольник по гипотенузе и катету. Построение произвести по нижеприведенному или собственному алгоритму.

- Угол, вписанный в окружность и опирающийся на диаметр, равен 90. приведенный на рисунке алгоритм основан на построении двух окружностей: с диаметром, равным заданной гипотенузе, и с радиусом, равным заданному катету.

2. Построить равнобедренный треугольник по боковой стороне и углу при вершине. Построение произвести по собственному алгоритму.

3. Построить треугольник по трем сторонам.

4. Построить восьмиугольник с заданной стороной.

5. Построить параллелограмм по заданным сторонам и острому углу.

6. Построение 3 проекций по общему виду объекта.

7. Создать с помощью компьютера план известного вам исторического сражения.

8. Создать собственную галерею мод, используя в качестве модели нарисованную фигурку человека.

9. Создать экранный набор плоских или объемных деталей для моделирования православных храмов и церквей, строящихся по определенным канонам. При создании меню желательно использовать знания, полученные на уроках истории или дополнительную литературу.

10. Разработать эскизы базовых элементов и на их основе создать узор для деревянной поделки - шкатулки, доски или рамки.

2. Моделирование в среде текстового редактора.

Задания для самостоятельной работы.

1. Наградной диплом. При проведении различных конкурсов одной из форм поощрения участников являются наградные дипломы. Они должны быть заверены подписью официальных лиц (председателя и членов жюри). Иногда диплом может подтверждать шуточные достижения. Создайте и оформите эскиз диплома.

2. Объявление. Это документ который содержит некоторую информацию. По своему содержанию объявления могут быть разные:

- Объявление о предстоящем концерте, встрече, собрании содержит информацию о дате, времени, месте и теме события;

- Объявление о пропаже содержит характеристики объекта, контактный телефон;

- Объявление об услугах, пропаже, обмене содержит характеристику объекта в наиболее привлекательном виде.

Составьте эскиз объявления на выбранную тему.

3. Составить фрагмент расписания, состоящего из четырех уроков и удовлетворяющих следующим требованиям:

- Математика должна быть первым или вторым уроком пока ученики еще не устали;

- Физкультура может быть только последней, чтобы разгоряченные школьники сразу шли домой;

- Историю можно ставить первым, вторым или третьим уроком;

- Учитель литературы может дать второй или третий урок.

4. Составить алгоритмическую модель нахождения наибольшего общего делителя двух чисел.

5. Составить алгоритмическую модель умножения двух чисел А и В с определением знака произведения.

6. Составить алгоритмическую модель определения возможности построения треугольника по трем заданным сторонам А, В, С. Оформить комплексный отчет, включающий элементы оформления, текст задания, алгоритмическую модель в виде блок-схем.

7. Чтобы предупредить развитие болезней, помидоры и огурцы опрыскивают бордоской жидкостью - смесью растворов медного купороса и извести. Главное условие при использовании такой жидкости - раствор не должен быть кислотным. Проверяется раствор лакмусовой бумажкой. Есть три варианта реакции: бумажка покраснела (кислотная реакция), посинела (щелочная), или не изменила цвет (нейтральная). Составить алгоритмическую схему принятия решения об опрыскивании растений бордоской жидкостью.

8. Составить алгоритмическую схему правила «Частица с прилагательными».

3. Моделирование в электронных таблицах.

Задания для самостоятельной работы.

1. Определение максимальной площади треугольника. В прямоугольном треугольнике задана длина гипотенузы с. Найти размеры катетов, при которых треугольник имеет наибольшую площадь. Составить геометрическую и математическую модель. Провести расчеты.

2. Определение минимальной длины изгороди садового участка. Садовый участок прямоугольной формы имеет площадь S. При каких размерах длины и ширины участка длина изгороди будет наименьшей? Составьте геометрическую и математическую модель. Провести расчеты.

3. Продукты для похода. Для организации похода надо построить модель расчета нормы продуктов для группы туристов. Известна норма каждого продукта на 1 человека на день, количество человек и количество дней похода.

Табл. 3

Продукты для похода
Количество человек	15
Количество дней	6
Название	1 человек/день
Вермишель г.	55
Рис, г.	20
Пшено, г.	20
Гречка, г.	20
Картофель, г.	200
Колбаса, г.	40
Сыр, г.	50
Масло, г.	35
Суп, пакет	0,33
Хлеб, шт.	0, 33
Булка, шт.	0,33
Чай, г.	5
Кофе, г.	5
Сахар, г.	30
Сушки, г.	50
Конфеты	20

4. Буратино и папа Карло. У папы Карло было накоплено 20 золотых, когда Буратино поступил на работу в кукольный театр Карабаса Барабаса. Ежедневно Буратино приносил зарплату 5 золотых, а папа Карло тратит половину (50%) имеющегося на начало недели богатства. Постройте модель изменения капитала в течении нескольких недель. Исследуйте модель и ответьте на вопросы:

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) начальный капитал папы Карло?

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) зарплату Буратино?

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) процент еженедельной траты капитала?

5. Аквариум. Мальчик решил почистить аквариум. Начал с переселения рыб в банку. Семейство рыб, проживающих в аквариуме, составляло 40 штук. Первую рыбку он поймал быстро, затратив 5 с., и еще 2с. потратил на перекладывание в банку. Но чем меньше становилось в воде рыбок, тем труднее было их поймать. На каждую следующую рыбку он затрачивал времени больше на 5% , чем на предыдущую. Сколько минут времени он затратит на переселение рыбок?

6. Награда. Шахматы были изобретены в Индии. Индусский царь Шерам решил наградить изобретателя шахмат, вызвал его к себе и сказал, что исполнит любую его просьбу. Изобретатель удивил царя беспримерной скромностью просьбы: - Прикажи выдать мне за первую клетку шахматной доски 1 пшеничное зерно, за вторую - 2, за каждую следующую в два раза больше, чем за предыдущую. Сколько килограммов зерна было выдано изобретателю, если 1 зерно весит 0,05г.?

7. Обработка массива оценок. Исследуйте массив оценок в классном журнале за ограниченный промежуток времени [11]. Проделайте два эксперимента:

- с массивом, содержащим оценки одного ученика по разным предметам;

- с массивом оценок всего класса по одному предмету. Виды обработки придумайте самостоятельно.

8. Совместимость людей по биоритмам. Когда у двух людей совпадают или очень близки графики по одному, двум или даже всем трем биоритмам, то можно предложить довольно высокую совместимость этих людей. Построить модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей.

9. Спасение утопающего. С какой скоростью и под каким углом надо бросить с борта спасательного судна круг утопающему? При расчетах учесть следующие условия:

1. начальная скорость может изменяться в пределах до 10 м/сек;

2. расстояние утопающего от корабля;

3. точность попадания равна 0,5м;

4. угол бросания может быть отрицательным;

5. высоту борта корабля над уровнем моря.

10. Кроличья семья. Самка кролика каждые два месяца приносит в среднем 10 крольчат. Провести расчет пополнения кроличьей семьи молодняком в течении года.

11. Лотерея «Спортлото». Кто из вас не знает лотерею «Спортлото»? существует две распространенных тактики:

1. зачеркивать в билетах одну и ту же комбинацию из «счастливых» чисел;

2. бросать кубик и из количества точек на верхней грани составлять набор чисел.

Наберите статистику. Сделайте выводы.

Информационные основы процессов управления Информационная модель объекта Тема для дискуссии:

Можно ли один объект описать с помощью разных информационных моделей? Если да, то чем они будут отличаться?

Задания для самостоятельной работы.

1. Составить информационную модель «самолет» с целью характеристики его пассажиров. Как изменится модель, если цель - характеристика самолета как технического устройства?

2. Составьте информационные модели объекта «арбуз» для разных целей: нарисовать рисунок, выбрать самый вкусный, вырастить.

3. Приведите примеры моделей, созданных с разной целью.

4. Приведите примеры моделей технических устройств.

Тема для дискуссии:

Какими сравнительными характеристиками можно описать отношения части и целого? Приведите примеры.

Задания для самостоятельной работы.

1. Приведите примеры географических связей.

2. Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди».

3. Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары»

4. Назовите характеристики системы в целом и ее составляющих (свойства, действия) для объектов «стол», «класс учащихся».

5. составьте информационные модели систем «классная комната», «садовый участок».

6. Назовите основание, по которому в одну группу могли бы попасть следующие объекты:

- Кенгуру, утконос, кролик, броненосец;

- Роза, колесо, футбольные бутсы, кактус;

- Молоко, бензин, кислота, магма.

7. Классифицируйте домашнюю посуду по следующим признакам; материал, назначение, долговечность.

Классификация моделей

Тема для дискуссии:

К какому типу моделей можно отнести былины? Что они моделируют? Задания для самостоятельной работы.

1. Привести примеры математических моделей.

2. Привести примеры применяемых в школе учебных моделей.

3. Можно ли стратегическую компьютерную игру назвать игровой моделью? Чему учат такие игры?

4. Привести примеры компьютерных моделей.

Какие ошибки встречаются в процессе моделирования? Что надо делать, когда ошибка обнаружена?

Задания для самостоятельной работы.

1. В известном «Задачнике» Г. Остера есть следующая задача: Злая колдунья, работая не покладая рук, превращает гусениц по 30 принцесс в день. Сколько дней ей понадобится, чтобы превратить в гусениц 810 принцесс? Сколько принцесс в день придется превращать в гусениц, чтобы управиться с работой за 15 дней? Какой вопрос можно отнести к типу «что будет, если…», а какой к типу «как сделать, чтобы…»?

2. Формализуйте шутливую задачу из «Задачника» Г. Остера: Из двух будок, находящихся на расстоянии 27 км. Одна от другой, навстречу друг другу выскочили в одно и тоже время две драчливые собачки. Первая бежит со скоростью 4 км/час, а вторая - 5км/час. Через сколько времени начнется драка?

3. Назовите как можно больше характеристик объекта «пара ботинок». Составьте информационную модель объекта для разных целей:

a. выбор обуви для туристского похода;

b. подбор подходящей коробки для обуви;

c. покупка крема для ухода за обувью

Заключение

педагогический элективный старшеклассник

На основании вышеизложенного мы пришли к выводу, что информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) - это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшим современным устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией. С помощью ИКТ решаются следующие дидактические задачи: совершенствование организации преподавания, повышение индивидуализации обучения; повышение продуктивности самоподготовки учащихся; индивидуализация работы самого учителя; ускорение тиражирования и доступа к достижениям педагогической практики; усиление мотивации к обучению; активизация процесса обучения, возможность привлечения учащихся к исследовательской деятельности; обеспечение гибкости процесса обучения.

Элективные курсы, хотя и различаются по целям и содержанию, должны соответствовать запросам учащихся, которые их выбирают. Элективные курсы как бы «компенсируют» во многом достаточно ограниченные возможности базовых и профильных курсов в удовлетворении разнообразных образовательных потребностей старшеклассников.

Содержание курса информатики старшей школы направлено на развитие у старшеклассников основ системного видения мира, на комплексное освоение возможностей информационного моделирования в практической деятельности. Оценивая возможность и педагогическую целесообразность введения тех или иных элективных курсов информатики, необходимо учитывать такие важные задачи, как формирование умений и способов деятельности для решения практически важных задач, приобретение образовательных результатов для успешного продвижения на рынке труда, продолжение профориентационной работы, осознание возможностей и способов реализации выбранного жизненного пути.

Модели по своей сути - чисто информационное понятие. Модели - это отражение наиболее существенных признаков, свойств и отношений явлений, объектов или процессов предметного мира. Различают четыре основных вида модельных представлений: графические представления, словесные описания, информационно-логические модели, математические (количественные) модели.

Метод моделирования широко используется во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в учебной. Знакомство учащихся с элементами математического и компьютерного моделирования способствует не только формированию у них научного мировоззрения, но и делает их учебную деятельность более осмысленной и продуктивной.

Мы пришли к выводу, что специфика компьютерных моделей, по отношению к другим средствам обучения, состоит в том, что они являются формой научной абстракции особого рода, обеспечивающей предметно- наглядное изображение скрытых закономерностей, особым средством символизации в научно-теоретическом мышлении. Кроме того, компьютерная модель является отражением общего в изучаемых явлениях, поэтому компьютерное моделирование представляет собой не частный приём усвоения знаний, а один из общих методов познания, применяемый в самых различных областях.

Также в данной работе мы привели ряд методических рекомендаций по использованию информационных технологий в обучении информационному моделированию учащихся старших классов в рамках элективного курса информатики, которые подробно описаны во второй и третьей главе.

Список литературы

1. Бахвалов Л. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам? [Текст] / Л. Бахвалов // Компьютерра. - 1997. - № 40. - С.15- 25.

2. Бирюков Б.В. Моделирование. [Текст] / Б.В. Бирюков, Ю.А. Гастеев, Е.С. Геллер. - М.: БСЭ, 1994. - 252с.: ил

3. Возрастная и педагогическая психология: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов [Текст] / Под ред. А.П. Петровского. - М.: Просвещение, 1973. - 288с.: ил.

4. Гейн А.Г. Информатика. 7-9 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. [Текст] / А.Г. Гейн, А.И. Сенокосов, В.Ф. Шолохович. - 8- е изд., стер. - М.: Дрофа, 2005. - 240с.: ил.

5. Гейн А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для 10 - 11 кл. общеобразоват. учреждений [Текст] / А.Г. Гейн, В.Г. Житомирский, Е.В. Линецкий. - 5-е изд. - М.: Просвещение: Моск. учебники, 1996. - 254с.: ил.

6. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс. [Текст] / А. Гультяев. - СПб.: Питер, 2000. - 432с.: ил.

7. Дименштейн Р.П. Информатика или компьютерное дело. [Текст] / Р.П. Дименштейн, А.Г. Яковлев. // Информатика и образование. - 1989. - № 3. - С. 5-27.

8. Добрович А.Б. Воспитателю о психологии и психогигиене общения. [Текст] / А.Б. Добрович. - М.: Просвещение, 1987. - 274с.

9. Ершов А.П. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учебное пособие для средних учебных заведений: В 2 ч. [Текст] / Под ред. А.П. Ершова и В.М. Монахова. - М.: Просвещение, 1996.

10. Иванова А.Ю. Практическое моделирование. Компьютерный эксперимент. Лабораторный практикум: Учебное пособие [Текст] / А.Ю. Иванова. - Томск: Том. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2005.

11. Иванова А.Ю. Практическое моделирование. Компьютерный эксперимент. Методические указания для преподавателя [Текст] / А.Ю. Иванова. - Томск: Том. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2005.

12. Кон И.С. Психология старшеклассника. Пособие для учителей [Текст] / И.С. Кон. - М.: Просвещение, 1980. - 192с.

13. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования: Уч.-метод. пособие для учителей общеобр. шк. [Текст] / Под ред. Г.К. Селевко. - М.: Академия, 2003. - 22с.

14. Кузнецов А.А. Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область «Информатика» [Текст] / М-во образования РФ. - Нац. фонд подготовки кадров; А.А. Кузнецов. - М.: Вита-Пресс, 2004. - 132с.

15. Кушниренко А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: Учебник для 10-11 кл. средней шк. [Текст] / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень - М.: Просвещение, 2000. - 224с.

16. Макарова Н.В. Информатика: 9 кл. [Текст] / Н.В. Макарова. - СПб.: Питер, 2001. - 304с.: ил.

17. Макарова Н.В. Информатика: 10-11 кл. [Текст] / Под ред. Н.В. Макаровой.- СПб.: Питер, 2002. - 304с.: ил

18. Математическое моделирование: Пособие для учителя. [Текст] / О.А. Церенова. - Пермь: Перм. гос. пед. ун-т, 1995. - 259с.

19. Могилев А.В. Элементы математического моделирования. [Текст] / Под ред. А.В. Могилева, И.Я. Злотникова. - Омск: ОМГПУ, 1995. - 104с.

20. Сайдашев А.А. Некоторые вопросы современной подготовки учителя математики в связи с компьютеризацией [Текст] / А.А. Сайдашев, Е.К. Хеннер, А.П. Шестаков // Педагогическая информатика. -1993. - № 1. - С. 37-43.

21. Семакин И.Г. Информатика: Базовый курс: 7-9 кл. [Текст] / И.Г. Семакина.- М.: БИНОМ. Лаб. Знаний, 2002.- 384с.: ил.

22. Семакин И.Г. Информатика: Задачник-практикум: в 2 т. [Текст] / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера. - М.: БИНОМ. Лабо. Знаний, 2004. - 278с.: ил.

23. Стандарт среднего (полного) образования по информатике и информационным технологиям. Базовый уровень. Профильный уровень [Текст] / Под ред. А.Г. Шмелева // Информатика и образование. - 2004. - № 4. - С. 2-29.

24. Шестаков А.П. Интегрированный курс "Математическое моделирование" в подготовке учителя математики и информатики [Текст] / А.П. Шестаков // Подготовка преподавателя математики и информатики для высшей и средней школы: Тез. докл. межд. конф. - М.: МПГУ, 1994. Ч. 2. - С. 78-80.

25. Шестаков А.П. Математическое моделирование в школе [Текст] / А.П. Шестаков // Информатизация образования - 93: Тез.докл. научно-практ. конф. Екатеринбург: Изд-во Уральского ГПУ, 1993. - С. 12-13.

26. Шестаков А.П. Преподавание курса "Математическое моделирование" в средней школе [Текст] / А.П. Шестаков // Математическое моделирование систем и явлений: Тез. докл. Межрегиональной научно- техн. конф. - Пермь: ПГТУ, 1993. - С. 8-139.

Размещено на Allbest.ru