Методика изучения темы "Табличные величины" в школьном курсе предмета "Информатика и ИКТ"

С применением таблиц школьники сталкиваются каждый день: расписание уроков, ведение записей в дневнике, при построении графиков функций на уроках математики, при составлении сравнительных характеристик событий на уроках истории и т.д. Поэтому само понятие таблицы не вызывает вопросов у ребят. Здесь надо обратить внимание на то, что элементы таблицы должны быть одного типа:

А) Литерных величин – когда все элементы есть не что иное, как текст;

Б) Вещественных величин – когда все элементы вещественные числа;

В) Целых чисел;

Г) Натуральных чисел.

Определение. Таблица – это упорядоченная последовательность величин одного типа, имеющая имя. Например;

• Расписание звонков:
• Таблица умножения Пифагора;
• Поля игры “Морской бой”.

Из всего многообразия таблиц можно выделить простые и сложные.

Простые таблицы бывают линейные и прямоугольные. К типу линейных таблиц можно отнести расписание звонков. Таблица умножения Пифагора относится к типу прямоугольных таблиц.

Сложные таблицы – это такие таблицы, которые состоят из простых.

Например, таблица “Расписание уроков на неделю”:

Эта таблица состоит из двух таблиц:

1) “Дни недели” - линейная таблица, содержащая 6 литерных элементов:

2) “Уроки” - прямоугольная таблица, содержащая 24 литерных элемента распределённых на 4 строки и 6 столбцов:

Пример, таблица “Ведомость успеваемости учащихся по информатике” состоит из трёх таблиц:

1) “Фамилия” - линейная таблица, содержащая 3 литерных элемента:

2) “Даты” - линейная таблица, содержащая 4 литерных элемента или 4 вещественных числа:

3) “Оценки” – прямоугольная таблица, содержащая 12 натуральных чисел, распределённых на 3 строки и 4 столбца:

У каждой таблицы есть своё назначение, поэтому их можно условно разделить на два класса:

А) таблица-комментарий, её функция поясняющая, при её отсутствии задача не теряет смысл. Примерами таких таблиц могут быть таблицы “Дни недели”, “Фамилия”, “Даты”.

Б) таблица-данных, здесь расположены данные задачи. Например, таблица “Уроки”, “Оценки”.

Определение таблицы к соответствующему классу условное, так как оно зависит от целей поставленной задачи.

Практически все задания по теме “Табличные величины” ориентированны на составление алгоритмов и программ. Задания можно разбить на две группы: стандартные и информационные.

К стандартным задачам можно отнести следующие задачи:

1. Составить алгоритм и программу уменьшения всех элементов вещественной таблицы на 1 (уменьшения положительных элементов вещественной таблицы на 1).

2. Составить алгоритм и программу подсчёта суммы всех элементов вещественной таблицы (подсчёта суммы положительных элементов вещественной таблицы, подсчёта суммы первой строки прямоугольной вещественной таблицы).

3. Составить алгоритм и программу нахождения количества положительных чисел в вещественной таблице.

4. Составить алгоритм и программу определения максимального элемента вещественной таблицы и его номера.

К информационным задачам можно отнести:

1. Задача “Питание” по теме “Линейная таблица”. Ученик питается в школьной столовой 5 раз в неделю. Данные счетов занесены в таблицу.

А) Составить алгоритм и программу подсчёта общей суммы, на которую ученик питался в столовой;

Б) Составить алгоритм и программу нахождения дня недели, где счёт был минимальным;

В) Составить алгоритм и программу нахождения дня, когда ученик не питался в столовой.

(Для выполнения данного задания используются алгоритмы и программы стандартных задач № 2, 4, 3)

2. Задача “Расписание уроков” по теме “Прямоугольная таблица”. Для учащихся 5 класса составлено расписание уроков.

А) Составить алгоритм и программу осуществления замены в течение всей недели Математики на Российский этикет;

Б) Составить алгоритм и программу осуществления перестановки уроков Русского языка на Математику, а Математику на Русский язык;

В) Составить алгоритм и программу нахождения дней, когда есть предмет Информационная культура;

Г) Составить алгоритм и программу нахождения дней, когда есть спаренные уроки Труда.

(Для выполнения данного задания используются алгоритмы и программы стандартных задач № 1, 3)

3. Задача “Ведомость” по теме “Линейные и прямоугольные таблицы”. Составлена ведомость успеваемости учащихся по предмету.

1) Составить алгоритм и программу нахождения итоговой оценки (среднее арифметическое) для каждого ученика.

2) Составить алгоритм и программу нахождения количества двоек для каждого ученика.

3) Составить алгоритм и программу нахождения ученика, имеющего высокий итоговый балл.

4) Составить алгоритм и программу нахождения ученика, имеющего высокий итоговый балл и ни одной двойки.

5) Составить алгоритм и программу печати фамилий учащихся в порядке убывания их итоговых баллов. (Задание повышенной сложности)

(Для выполнения данного задания используются алгоритмы и программы стандартных задач № 2, 3, 4)

При изучении темы следует тщательно изучить составление алгоритмов и программ для стандартных задач. После этого можно приступить к разбору информационных задач,

первый этап которого заключается в составлении компьютерной модели. Эту часть работы ученики выполняют в тетради, где они должны начертить исследованную таблицу с примерами входных данных, выделить простые таблицы и показать связи данных с результатами. На втором этапе - составление алгоритмов и программ - учащимся надо применить знания, умения и навыки, полученные при разборе стандартных задач в данной ситуации.

Учащимся интересно работать с задачами, у которых условия достаточно просты. Например; задача “Продукты”.

На складе продовольственных товаров идёт учёт. В базу данных занесены наименования продуктов, количественные характеристики, сроки хранения, цена.

А) Составить алгоритм и программу нахождения самого дешёвого продукта;

Б) Составить алгоритм и программу нахождения просроченного продукта.

Данный подход к изучению темы “Табличные величины” позволяет реализовать разделы “Информационные модели. Формализация задач из различных предметных областей. Структурирование данных. Построение информационной модели для решения поставленной задачи”, “Компьютер как средство автоматизации информационных процессов” стандарта среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям на базовом уровне.