Тема:Этапы решения задач на ЭВМ.
Цели:
- обобщить и систематизировать знания, умения и навык составления программ на языке программирования;
- формировать устойчивый интерес к изучаемой теме;
- развивать внимание восприятию нового материала, умение работать с аппаратурой, точность движений и скорость набора текста.
Межпредметные связи: литература, физика, информационные технологии, программирование.
Тип занятия: обучающий.
Метод преподавания: объяснительно-иллюстративно-теоретический.
Метод обучения: поисково-исследовательский.
Инструктаж: ТБ при работе в КУВТ, контроль качества выполненного задания.
Оборудование: ПК – 12 штук.
Наглядные пособия: 1 плакат, 2 рисунка, 3 схемы.
План:
1. Введение.
2. Этапы решения задач на ЭВМ:
а) реальная задача;
б) математическая модель;
в) составление алгоритма;
г) ввод и анализ результатов.
3. Итог урока.
ХОД УРОКА
Учитель. Развитие, совершенствование
и распространение вычислительной техники
привело к появлению и развитию новой науки –
информатики. Основные проблемы этой науки
связаны с решением различных, сложных
исследовательских и практических задач с
помощью компьютеров. В настоящее время
информатика превратилась в самостоятельную
науку, имеющую свои собственные методы
исследования. Она изучает и решает задачи,
возникающие в математике, физике, химии,
биологии, экономике и экологии, философии и
социологии. Но в какой бы отрасли знаний не
ставилась задача, информатика опирается на
математику. И что не случайно. Прежде, чем решать
любую задачу с помощью компьютера, необходимо
описать явления и процессы, которые учитываются
в задаче с помощью понятий математики. Например.
В произведении Б. Житкова «Под водой».
Подводная лодка не может всплыть со дна залива.
«Лейтенант вздрогнул. Минер вопросительно на
него взглянул.
– Сели на мель? Гак ведь? – спросил он лейтенанта.
Рули были поставлены на подъем, винт работал,
приборы показывали,
Что лодка на той же глубине. Лейтенант вспомнил,
что тут в порту глинистое, липкое дно».
Почему подводной лодке иногда бывает трудно оторваться от глинистого дна?
Ученик 1. Объяснить это можно, зная, что
давление жидкости растет с глубиной. Тогда
понятно, что на днище, скажем, полностью
погруженной в воду подлодки действует большее
давление, чем на верхнюю часть ее корпуса.
Разность этих давлений и создает направленную
вверх выталкивающую силу. Оттого-то и возникает
эффект прилипания, когда лодка садится на
илистое дно. Давление воды сверху есть, а снизу –
нет. Лодка прижата ко дну, и ей без специальных
усилий не всплыть.
У лодки есть внутри специальные цистерны.
Называются они балластными, потому что в них
набирают балласт — груз, который тянет лодку
вниз. Этим грузом служит забортная вода.
Командир приказывает погрузиться. Цистерны
открывают, и в них устремляется вода. Она
вытесняет воздух. Спешат, бурлят воздушные
пузыри. Они расстаются с лодкой, как пузырьки
газа со всплывшей виноградиной. И лодка, словно
виноградина, теряет плавучесть и опускается в
глубину.
Надо снова всплыть? «Продуть балластные!» —
приказывает командир. И цистерны снова
открываются, но теперь в них устремляется сжатый
воздух из специальных баллонов. Он вытесняет,
выгоняет воду, он сам заполняет цистерны. Внутри
лодки словно образуются большие воздушные
пузыри. И облегченная лодка всплывает.
Демонстрационный пример «Подводная лодка» (СD – «От плуга до лазера»).
Учитель. Подводную лодку-объект оригинал заменит материальный или мысленно представляемый объект, сохраняющий типичные его черты важные для исследования, тогда задачу можно сформулировать следующим образом.
Как будет вести себя объект-оригинал, погруженный в жидкость:
а) всплывет;
б) будет плавать в жидкости;
в) тонет?
Ученик 2. Возьмем две полулитровые стеклянные банки и одну из них наполним чистой водой. Опустим в нее сырое яйцо (приняв его за объект-оригинал). Оно утонет, пойдет ко дну.
Во вторую банку нальем крепкого раствора
поваренной соли. На пол-литра воды достаточно
двух столовых ложек соли, чтобы яйцо плавало.
Конечно, понятно, почему так получается. Ведь
соленая вода тяжелее. Недаром в море легче
плавать, чем в реке.
Для продолжения опыта потребуется еще третья
банка, литровая. Переложим в нее яйцо, и подливая
по очереди воду из обеих маленьких банок. Так,
чтобы удалось получить такой раствор, в котором
яйцо не будет всплывать на поверхность, но и ко
дну не пойдет. Оно будет держаться посреди
раствора, как подвешенное.
Учитель. Что нужно знать для определения подъемной силы действующей на тело погруженное в жидкость?
Ученик 3. Для определения подъемной силы нужно знать СИЛУ ТЯЖЕСТИ действующей на тело. FT = mg, ВЫТАЛКИВАЮЩУЮ СИЛУ действующую на тело погруженное в жидкость или газ FT = pgh, ПОДЪЕМУЮ СИЛУ FП = FB – FT и рассмотреть три условия:
а) FП > 0, то объект всплывет;
б) FП = 0, то объект плавает;
в) FП < 0, то объект останется на дне.
Этот закон впервые установлен древнегреческим ученым Архимедом (287–212 гг. до н.э.) и носит его имя.
Учитель. Из реальной задачи выделены те положения, на которые будет основываться построение алгоритма. Составим МАТЕМАТИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ, то есть выпишем, что дано, и что требуется найти.
Ученик 4.
| Дано: h – глубина погружения
– м; |
Оптимальный метод решения 1. FТ
= mg |
Учитель: блок-схема данного алгоритма выглядит следующим образом.
Учитель. Перечислите основные свойства разработанного алгоритма.
Ученик 5. МАССОВОСТЬ – алгоритм разработан для всех задач данного типа
Ученик 6. ОПРЕДЕЛЕННОСТЬ – каждый шаг четко определен и не требует дополнительных пояснений.
Ученик 7. ДИСКРЕТНОСТЬ – на выполнение каждого шага алгоритма требуется время.
Ученик 8. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ – после выполнения алгоритма должен быть получен конечный результат.
Учитель. Переведите данный алгоритм на язык программирования Бейсик (Паскаль) и выполните программу для значений массы 22.2, объема 266 (281.2). Подберите значения массы, так чтобы машина выводила все три ответа. Запишите значения в тетрадь.
Ученики выполняют работу па компьютере (7–10 мин).
Учитель. А теперь подведем итог сегодняшнего урока. Чтобы решить конкретную задачу, необходимо четко составить
1. МАТЕМАТИЧЕСКУЮ ПОСТАНОВКУ ЗАДАЧИ – что дано,
что требуется получить и какие условия
допустимы;
2. МАТЕМАТИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ – все необходимое для
получения результатов, правила и законы, выбор
обозначений исходных и конечных результатов;
3. ОПТИМАЛЬНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ – расчленение
задачи на простые отдельные шаги;
4. НАПИСАНИЕ АЛГОРИТМА НА ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ;
5. ВВОД ПРОГРАММЫ В МАШИНУ И ПРОВЕРКА РАБОТЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ДАННЫХ.