Разработка урока по теме: "Моделирование с помощью Excel"

Разделы: Информатика


Цели:

  1. Формировать знания принципов обработки числовой информации в компьютере с помощью электронных таблиц, решение практических задач.
  2. Развивать навыки работы с программным обеспечением, умение применять полученные знания.
  3. Воспитывать внимание, аккуратность, бережное отношение к оборудованию.

Методическая цель:

Показать рациональность использования ПК для построения моделей решения различных задач (на примере ЭТ Excel).

Содержание:

ЭТ, табличный процессор; ячейка, строка, столбец, содержимое ячейки; текст, формула, запись формул в ЭТ; абсолютные, относительные, смешанные ссылки.

Материальное обеспечение:

Доска, цв. маркеры, класс IBM PC, электронная таблица Excel, карточки с заданиями, наглядные модели, презентации, файлы с заданиями.

Литература:

  1. О. Ефимова и др. “Курс компьютерной технологии с основами информатики”. Москва, “АБФ”, 2000 г.
  2. С. Симонович и др. “Базовый курс информатики”. Москва, “АТС-пресс”, 2001 г.
  3. С. Залогова и др. “Задачник-практикум”. Том 1,2. Москва, “Лаборатория базовых знаний”, 1999 г.

Тип урока:

Урок формирования и совершенствования знаний.

Методы работы:

Объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый, опережающие задания.

Формы учебной работы:

Фронтальный опрос, индивидуальная практическая работа.

Ход занятия:

I. Организационная часть (5 мин.).

Внешний вид, приветствие, дежурство, готовность взвода и оборудования, цели занятия, мотивация учебной деятельности.

II. Основная часть (35  мин.).

1. Устная разминка (5 мин)

1. Записать в виде линейной записи следующие функции:

2. В ячейке E8 записана формула: =B12*5. Её скопировали в ячейку F8. Какой вид  будет иметь формула в ячейке F8?

3. В ячейке B4 записана формула: =A3+D5. Её скопировали в ячейку B5. Какой вид  будет иметь формула в ячейке B5?

4. В ячейке B7 записана формула: =A$2*2. Её скопировали в ячейку D7. Какой вид  будет иметь формула в ячейке D7?

5. В ячейке A7 записана формула: =$B6/$A$2. Её скопировали в ячейку C7. Какой вид  будет иметь формула в ячейке C7?

6. В ячейке A7 записана формула: =B6/A$2. Её скопировали в ячейку C7. Какой вид  будет иметь формула в ячейке C7?

7. В ячейке D4 записана формула: =$B$3*3. Можно ли её скопировать в ячейку:

а) D2?                          б) D1?                          в) B4?                          г) A4?

2. Введение знаний (вводное слово) (5 мин)

Понятие и виды моделей

В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец "Кэптен". Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль и все находящиеся на нем люди. Это было совершенно неожиданно для всех, кроме английского ученого-кораблестроителя В. Рида, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему, как казалось, несерьезные опыты с "игрушкой", не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое...

Модели и моделирование используются человечеством давно. С помощью моделей и модельных отношений развились разговорные языки, письменность, графика. Наскальные изображения наших предков, затем картины и книги - это модельные, информационные формы передачи знаний об окружающем мире последующим поколениям. Модели применяются при изучении сложных явлений, процессов, конструировании новых сооружений. Хорошо построенная модель, как правило, доступнее для исследования, нежели реальный объект. Более того, некоторые объекты вообще не могут быть изучены непосредственным образом: недопустимы, например, эксперименты с экономикой страны в познавательных целях; принципиально неосуществимы эксперименты с прошлым или, скажем, с планетами Солнечной системы и т. п.

Модель позволяет научиться правильно работать с объектом, апробируя различные варианты управления на его модели. Экспериментировать в этих целях с реальным объектом в лучшем случае бывает неудобно, а зачастую просто вредно или вообще невозможно в силу ряда причин (большой продолжительности эксперимента во времени, риска привести объект в нежелательное и необратимое состояние и т. п.)

Модель - это материальный или мысленно представляемый объект, замещающий в процессе изучения объект-оригинал, и сохраняющий значимые для данного исследования типичные его черты. Процесс построения модели называется моделированием.

Другими словами, моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели. Приведем одну из возможных классификаций моделей.

Технология моделирования требует от исследователя умения корректно формулировать проблемы и задачи, прогнозировать результаты, проводить разумные оценки, выделять главные и второстепенные факторы для построения моделей, находить аналогии и выражать их на языке математики.

Различают следующие основные виды моделей:

Натуральная модель. К ним относятся технические модели, например, модель автомобиля, самолета.

Графическое представление. Примером могут служить фотографии, рисунки, схемы, чертежи.

Словесное описание. Это словесное перечисление основных составных частей объекта, наиболее важных признаков и свойств. Подобной моделью является, например, описание путешественником какой-либо местности.

Математическая модель. Подобные модели строятся на основе уравнений и функций, выражающих существенные черты объекта (процесса).

Информационно-логические модели. Набор величин, содержащих всю необходимую информацию об исследуемом объекте (процессе), называется информационной моделью. Примером может служить граф, дерево, блок-схема, таблица – универсальное средство для представления информации.

Граф – это средство для наглядного представления состава и структуры системы. Граф состоит из вершин, связанных дугами или ребрами. Вершины могут быть изображены кругами, овалами, точками, прямоугольниками и пр. Связи между вершинами изображаются линиями. Графы используются во многих областях практической и научной деятельности людей. Например, схема линий метрополитена, изображение структуры молекул в химии и др.

Всем знакомые блок-схемы являются графами, выражающими структуру алгоритма. Вершины этих графов неравноправны. Они делятся на несколько типов (вычислительный блок, развилка, начало/конец). Информация о типе блока передается через его форму (прямоугольник, ромб, овал). Конкретное содержимое каждого блока задается надписью внутри этого блока. Дуги, выходящие из вершины развилки, имеют пометки «да», «нет».

Дерево – это граф, предназначенный для отображения таких связей между объектами, как вложенность, подчиненность, наследование и т. п. В виде дерева удобно изображать системы, в которых нижние вершины в каком-то смысле подчинены верхним. Например, родословное дерево первых русских князей, дерево каталогов жесткого диска на ПК.

Таблица – универсальное средство представления информации. В таблице может содержаться информация о различных свойствах объектов, об объектах одного класса и разных классов, об отдельных объектах и группах объектов.

Контрольные вопросы:

  1. Что такое модель?
  2. Где применяются модели?
  3. Перечислите и охарактеризуйте основные виды моделей.
  4. Приведите примеры информационно-логических моделей в виде графа, дерева, блок-схемы, таблицы. Назовите их особенности, отличительные черты.
  5. Что такое компьютерная модель?

3. Выступления кадет с конкретными примерами моделирования и решения задач в ЭТ Excel (10 мин)

Смотри файлы Приложение 1, Приложение 2, Приложение 3

4. Выполнение практической работы на компьютере (10 мин)

Задания практической работы:

А). Три издательства А, В и C решили увеличить свои доходы с помощью Интернета. Они могут создать Web-страницу (+10% оборота), Web-узел (+20%) или Web-сервер (+30%). При этом они рассчитывают получить дополнительную прибыль, которая составляет 10% от прироста оборота. Возможны также доходы от размещения чужой рекламы на своем узле (500 $) или сервере (2500 $).

Для содержания Web-страницы нужно купить модем (200 $).

Для содержания Web-узла надо купить модем, а также арендовать место на сервере (1200 $)  и нанять Web-дизайнера (3600 $), который возьмет на себя оформление узла и наполнение его информацией.

Для содержания Web-сервера надо купить оборудование (5000 $), арендовать дорогую линию связи (аренда 12000 $) и нанять Web-мастера (7200 $), поскольку один дизайнер (3600 $) со всеми работами не справится.

Как поступить фирмам А, В и С, если первая имеет оборот 5 тыс., вторая – 50 тыс., а третья – 5 млн долларов в год? (Рассчитать годовую эффективность. Использовать Microsoft Excel).

Б). Если количество баллов, полученных при тестировании, не превышает 12, то это соответствует оценке «2»; оценке «3» соответствует количество баллов от 12 до 15; оценке «4» — от 16 до 20; оценке «5» — свыше 20 баллов. Составить ведомость тестирования, содержащую сведения: фамилия, количе­ство баллов, оценка.

В). Некто решил купить компьютер стоимостью 25000 руб. и с этой целью положил в банк 4000 руб. Ежемесячная процентная ставка составляет 1,5%. Проценты по вкладу начисляются в конце каждого месяца на всю текущую сумму вклада с учетом начисленных за предыдущий период процентов. Через какой срок покупка станет возможной при условии ежемесячного пополнения вклада на 200 руб. и удешевления компьютера на 0,3% в месяц? Определить минимально необходимый размер ежемесячных взносов для того, чтобы покупка стала возможной через 1 год.

5. Тестирование на ПК (5 мин)

Смотри файл Приложение 4

III. Заключительная часть (5 мин)

Подвести  итоги занятия, отметить наиболее отличившихся кадет (3 мин)

Этап информации о задании на самоподготовку (2 мин)