Тема урока: "Технология решения задач с помощью компьютера". 11-й класс

Разделы: Информатика

Класс: 11

Приложение 1

Тип урока: Комбинированный – урок изучения новой темы, формирования и закрепления умений и навыков.

Цели урока:

  • повторить и закрепить знания и умения работы в MS Excel;
  • использовать знания, полученные на уроках информатики по технологии решения задач на компьютере;
  • повысить интерес к учебному материалу;
  • развивать кругозор и умение вести грамотный диалог с компьютером;
  • правильно применять специальные термины и свободно оперировать ими;
  • воспитывать общую и информационную культуру, трудолюбие, усидчивость, терпение, бережное отношение к школьной технике.

Основные задачи урока:

Образовательные:

  • формировать умения составлять алгоритмические конструкции разных типов;
  • формировать умения пользоваться технологией обработки текстовой информации на компьютере.

Развивающие:

  • способствовать развитию приемов алгоритмического мышления;
  • способствовать развитию интеллекта.

Мотивационные:

  • развивать познавательный интерес;
  • способствовать применению полученных знаний и умений в различных информационных ситуациях.

Воспитательные:

  • формировать культуру умственного труда и умение планировать свою работу, рационально её выполнять;
  • способствовать развитию настойчивости и целеустремлённости, творческой активности и самостоятельности, способности аргументировать свои убеждения.

Оборудование урока:

  • компьютеры с ОС MS Windows;
  • приложение MS Windows – ЭТ MS Excel;
  • Microsoft Visual Basic 5.0;
  • интерактивная доска;
  • проектор;
  • презентация по теме;
  • карточки – задания с вопросами для самостоятельной работы.

При подготовке данного урока использовалась литература:

Информатика и информационные технологии. Угринович Н.Д. Учебное пособие для 10–11-х классов. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 г.

Практикум по информатике и информационным технологиям. Угринович Н.Д. Учебное пособие для 10–11-х классов. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 г.

Информатика. Задачник – практикум в 2 т./ Под ред. И.Г.Семакина, Е.К. Хеннера: том 2 – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 г.

Материалы с сайта http://www. klyaksa.ru/

Оформление доски: дата, название темы урока, расчетные математические формулы.

План урока:

Организационный момент. Объявление целей урока.

Постановка задачи. Разработка информационной модели.

Первичное закрепление. Проверка ответов.

Физкультминутка.

Разработка компьютерной модели. Компьютерный эксперимент.

Анализ результатов моделирования.

Выполнение задания для самостоятельной работы.

Подведение итогов урока. Выставление оценок. Ответы на вопросы.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ УРОКА

I ЭТАП. Организационный момент. Объявление целей урока.

Организация внимания (усиление мотивации, активизация познавательного интереса):

Решите анаграмму: ЕРЕШИНЕ ДАЧАЗ

Таким образом, тема сегодняшнего урока “Решение задач на компьютере”. Как вы думаете, какие цели, мы должны поставить перед собой.

Высказывание учеников, учитель подводит итог.

II ЭТАП. Постановка задачи.

1. Информационный блок.

Актуальность темы (социализация)

Учитель:

Школьный учебный предмет "Информатика" характеризуется глубокой прикладной направленностью. Сегодня разработаны программные продукты, с помощью которых рядовой пользователь очень быстро решает прикладные задачи. Перед нами может стоять задача, для решения которой на компьютере уже имеется готовая программа. Если у нас есть право на её использование, то мы можем применить эту программу. Так, для работы с текстом, графическим изображением, для типовых расчетов чаще всего используют разработанное специалистами прикладное программное обеспечение. Одной из таких программ, завоевавших репутацию надежного инструмента для повседневного аналитического труда, является процессор электронных таблиц Excel. Но если для решения задачи хотят прибегнуть к помощи компьютера, а готовой программы нет, как поступить в этом случае?

(Ответ учеников)

Учитель:

Понадобится освоить весь процесс решения задач на компьютере, создав свою оригинальную (уникальную) программу. В этом случае процесс решения задачи на компьютере включает в себя следующие основные этапы:

  1. Постановка задачи:
  2. Выбор метода решения (построение математической модели)
  3. Разработка алгоритма.
  4. Составление программы на языке программирования, отладка и тестирование программы.
  5. Реализация программы на компьютере.
  6. Анализ полученных результатов.

Приложение 2

Обсудим суть этих этапов, начиная рассмотрение вопроса с составления компьютерных программ (учащиеся получают материал, разбирают его, используя прием ИНСЕРТ-чтение с пометками)

Составление программ

Компьютер может многое, однако, это всего лишь аппарат, хотя и совершенный. Он решает задачи, быстро и точно выполняя команды. Эти команды должен предоставить компьютеру человек. Последовательность команд составляет хранимую в памяти компьютера программу. Современную программу решения определенного класса задач программист пишет на языке программирования и затем, как говорят, реализует на компьютере.

Реализация программ на компьютере

Это значит, что текст программы вводят с клавиатуры в оперативную память и проводят её отладку. Отладка программы означает не только устранение синтаксических ошибок, в поиске которых помогает транслятор. Также должна обязательно производиться проверка работы программы на конкретных вариантах исходных данных, подобранных так, чтобы хватить все возможные для данной задачи случаи.

Анализ полученных результатов

Анализируя получаемые результаты такого контрольного расчета, в случае их правильности можно сделать вывод о правильности всех предшествующих программированию этапов. Как же определить, что результаты получены правильные?

Для этого применяют разные подходы:

  • сравнивают полученные результаты с результатом, полученным вручную или с помощью калькулятора.
  • Сопоставляют результат, полученный в результате работы компьютерной программы, с экспериментальными фактами, теоретическим воззрениями и другой считающей достоверной информацией об изучаемом объекте.

После проведения тех или иных правомерных сравнений может возникнуть необходимость уточнения метода или модели, составления нового алгоритма и соответствующей ему программы и повторения процедуры компьютерных расчетов, причем до тех пор, пока анализ получаемых результатов не подтвердит получаемых результатов, их приемлемость.

Разработка алгоритма

В основу программы для компьютера кладется алгоритм решения данной задачи, то есть система точных и понятных предписаний (команд) о последовательности действий, позволяющее за конечное число шагов получить результат. Этап алгоритмизации заслуженно считается наиболее творческим, но и самым трудным. Алгоритм отражает всю логику наших рассуждений при решении задач, но обязательно учитывает, что исполнителем алгоритма является компьютер – автомат с определенным набором возможностей и устройств для выполнения команд. Поэтому алгоритм, разработанный нами с ориентацией на компьютер как на исполнителя, должен обладать свойствами дискретности, понятности, детерминированности, результативности и массовости. Алгоритм создается в форме, допустимой для конкретного типа алгоритма, чаще всего в графической, в виду универсальности её применения и наглядности. Таким образом, разработка алгоритма включает:

  • Выбор метода проектирования алгоритма
  • Выбор формы записи алгоритма (словесный, блок-схемы, табличный)
  • Выбор тестов и метода тестирования
  • Проектирование самого алгоритма

Выбор метода решения (построения математической модели, формализация)

Разрабатывать алгоритм как последовательность действий будущего исполнителя, направленных на решение задачи, можно лишь тогда, когда ясно, как решать задачу, в чем её смысл, сложность, к какому классу задач она принадлежит, какой способ, метод решения наиболее адекватно будет соответствовать реальным явлениям и процессам. Таким образом, речь идет о выборе метода решения в простейшем случае и построении математической модели в более сложной ситуации. Действительно, компьютер решает задачу, выполняя команды нашего алгоритма, выраженные на языке программирования. Но мы знаем, какой вид приняли эти команды, попав в память компьютера: они имеют вид электрических сигналов, соответствующих двоичному способу кодирования. Обработка этих сигналов в компьютере происходит по законам алгебры логики и двоичной системы счисления. Это возможно, если все действия, необходимые для решения задачи, формализованы, то есть, представлены как математические операции и соотношения между входящими в них переменными. Поэтому этот этап называют формализацией.

Постановка задачи (моделирование)

Чтобы выбрать метод решения, разработать математическую модель, необходимо четко представлять, чем мы располагаем – какие есть исходные данные, каковы ограничения на них. И, конечно, никакую задачу невозможно решить, если не понимать что будет решением, что должно стать результатом всего процесса решения. На эти вопросы может помочь ответить правильная постановка задачи. Так, если задача конкретная, например, решить уравнение: 2х–8=98, то под подстановкой задачи понимаем ответ на вопрос:

  • Какие исходные данные известны;
  • Что требуется определить

Если задача обобщенная, например, решить уравнение ах+в=0, то отвечать при постановке задачи надо ещё и на третий вопрос: какие данные допустимы.

Таким образом, постановка задачи включает в себя следующие моменты:

  • Cбор информации о задаче;
  • формулировку условия задачи;
  • определение конечных целей решения задачи;
  • определение формы выдачи результатов;
  • описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и др.);

Таким образом, постановка задачи должна отвечать на 5 вопросов:

  1. Что дано?
  2. Что требуется определить?
  3. Какова связь между данными и результатом? То есть, как из данных получить результат?
  4. Являются ли решения правильными? То есть, удовлетворяют ли постановке задачи?
  5. Все ли данные удовлетворяют данной задаче? То есть, являются ли допустимыми?
  6. Осмысление.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается суть постановки задачи?

(Ответ: необходимо четко представлять, чем мы располагаем – какие есть исходные данные, каковы ограничения на них. И, конечно, никакую задачу невозможно решить, если не понимать что будет решением, что должно стать результатом всего процесса решения. На эти вопросы может помочь ответить правильная постановка задачи.)

2. В чем смысл алгоритмизации задачи?

(Ответ: Алгоритм отражает всю логику наших рассуждений при решении задач, но обязательно учитывает, что исполнителем алгоритма является компьютер)

3. Каковы особенности у этапа написания программ?

Последовательность команд составляет хранимую в памяти компьютера программу. Современную программу решения определенного класса задач программист пишет на языке программирования и затем, как говорят, реализует на компьютере.

4. Сущность формализации решаемой задачи заключается:

  1. В выборе предметной области.
  2. В математическом описании задачи.
  3. В составлении алгоритма.
  4. В описании задачи на естественном языке.

5. При решении задачи с помощью компьютера необходимо пройти этапы:

  1. Формализация задачи.
  2. Выбор метода решения.
  3. Программирование.
  4. Анализ результатов.
  5. Составление программ.
  6. Отладка программ.
  7. Постановка задачи.

Укажите правильный порядок этапов (задание выполняется с использованием интерактивной доски, учащиеся перетаскивают этапы, расставляя их в нужном порядке)

6. Составить алгоритм решения задач на компьютере, записанный на языке блок-схем (на интерактивной доске указаны этапы с помощью карандаша дорисовать блоки и соединить их стрелками).

Здоровьесберегающий элемент урока.

Учитель:

Далее вам ребята предлагается начать работу на компьютерах.

Я предлагаю вам один из способов как лучше настроиться на эту работу:

– Сядьте поудобнее на стуле, запрокиньте ногу на колено, придержите ее руками, закройте глаза. Это поза бесконечности. Сосредоточьтесь над знаком бесконечность – вытянутая горизонтальная восьмерка. Она находится над вашим теменем, плавно колеблется над вашей головой. Вы его ярко представили. Постарайтесь удержать это изображение в вашем мысленном образе в течение нескольких секунд.

(Пауза – молчание в течение 5 сек.)

Спасибо! Откройте глаза ребята. Когда человек сталкивается с бесконечностью, он невольно задумывается о своем здоровье.

Компьютер для нас – это не только развлечение, но и инструмент для серьезной работы. Поэтому мы должны помнить и соблюдать правила поведения и техники безопасности при работе с ЭВМ.

Выполнение индивидуальных работ за компьютером