Данная разработка ориентированна на школьников 10-11 классов, изучающих раздел "Технология обработки числовых данных в электронных таблицах Excel" по курсу Информатика для дистанционного или самостоятельного изучения темы "Поиск оптимального решения при обратном расчёте". Ребятам предлагается изучить материал и применить полученные навыки для исследования одной задачи из пяти: 1. Рассчитать оптимальную покупку на "Новый год"; 2. Помочь Консультанту Орифлэйм набрать 150 баллов; 3. Помочь фермеру купить поросят и корм на 50000 рублей; 4. Рассчитать минимальное количество обоев для ремонта своей комнаты; 5. Найти оптимальный вариант в выборе строительного материала для построения своего гаража.
Теоретический материал есть в школьных учебниках, но его, думаю, недостаточно для освоения данной темы. Поэтому я предлагаю посмотреть и изучить материал, который есть в Интернете. Среди рекомендованных ссылок ученикам предлагаются ссылки на страницы с примерами решения задач по данной теме. Для общения школьников друг с другом я предлагаю использовать форум, ссылка которого тоже указана.
Для выполнения некоторых заданий необходимо просмотреть дополнительный материал в Интернете (ссылки указаны) или найти в газете, журнале, или взять линейку и выполнить измерения объекта исследования. К каждому заданию прилагаются шаблон представления результата (ссылки указаны), ссылка на подобную задачу, которые помогут ребятам провести исследование и представить материал в нужной форме. Критерии оценивания работ сообщаются школьникам вместе с заданиями. Выполненную работу ученик должен отправить учителю по электронной почте. После чего учитель высылает программу "Компьютеризированный зачёт", которая поможет ученику систематизировать полученные знания, умения и навыки.
Результаты обобщаются учителем и выставляется итоговая оценка, которая сообщается ученику с анализом его работы.
При разработке данной работы использовались материалы:
- из учебного пособия Иванова И. А. Информатика. 11 класс: Практикум. - Саратов: Лицей, 2004 (нужный материал я разместила на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk1.htm).
- из книги Intel "Обучение для будущего": Учебное пособие /Под ред. Е. Н. Ятребцевой, Я. С. Быховского - 4-е изд., испр. - М.:Издательско-торговый дом "Русская Редакция", 2004.
Тема: Поиск оптимального решения при обратном расчёте в табличном процессоре Microsoft Excel.
Творческое название работы: "Семь раз отмерь, один раз отрежь"
Возрастная категория исследователей: учащиеся 10-11 классов.
Дидактические цели:
- формирование информационно-коммуникационной грамотности учащихся;
- способствовать формированию умения применять полученные знания в конкретной ситуации.
Методические задачи:
- закрепить навыки работы в Excel;
- изучить технологию работы команды Поиск решения при обратных расчётах.
Перечень тем исследований:
- Использование команды Поиск решения для получения желаемого результата;
- Задачи оптимизации.
Форма работы: освоение нового материала.
Виды учебно-исследовательской деятельности: Проблемно-поисковый; практико-ориентированный.
Материалы школьникам-исследователям
Список сайтов для изучения материала
1. http://www.goldref.ru/lectures/infor/56.shtml Очень хорошая лекция по теме "Табличный процессор Excel. Подбор параметра. Поиск оптимальных решений." Тоже самое на сайте: http://www.shpargalki.ru/Content/Repetitor_informatica/56.htm
2. circ.mgpu.ru/works/74/CHalenkoEA/Метод. разработка.ppt Это ссылка на презентацию демонстрации возможности использования Поиска решений в MS Excel.
3. http://millions3.narod.ru/poisk/teh.htm Технология использования команды Поиск решений (или см. приложение1)
4. http://millions3.narod.ru/poisk/poisk1.htm Пример решения задачи "Покраска пола спортивного зала" (или см. приложение2)
5. http://millions3.narod.ru/poisk/poisk2.htm Пример решения задачи "Покупка школьных принадлежностей" ( или см. приложение3)
6. http://forum.nov.ru/index.php?showtopic=31447 Форум умных людей. Здесь можно пообщаться по данной теме.
Для дополнительного изучения:
7. http://ural.openet.ru/Assets/aCOMP0021/33.htm#solver Решение уравнений с помощью Подбора параметра и Поиска решений.
8. http://www.osu.cctpu.edu.ru/edu/tech/excel/Excel_optimization.htm Разбирается задача "Составление штатного расписания" с помощью Поиска решений.
9. http://www.sumdu.edu.ua/cources/mo/rus/m_excel.html Решение задач оптимизации в Excel. Показан пример нахождения минимального значения функции с заданной точностью используя начальную точку.
10. http://www.remontauto.ru/?p=11&z=275 "вСКРЫТЫЕ" возможности для поиска решений, или Последствия небольшого исследования операций. Статья Ивана Гусева о функции Поиск решений и её применении в офисе автосервиса.
Задания для самостоятельных исследований учащихся.
Задание № 1
Оптимальная покупка на Новый год
1. Постановка задачи:
А) Представьте, что Вы и трое твоих друзей или подруг решили встретить Новый год вместе. Какой элемент обычно составляет программу любого праздника? Конечно стол, на котором стоит всякая вкуснятина. Составьте смету на покупку продуктов.
Б) Как Вы думаете, какую сумму денег смогут дать Вам родители? Я думаю каждому не более 300 рублей. Найдите оптимальное решение покупки продуктов. (Деньги желательно потратить все, но не более выделенной Вам суммы)
2. Гипотеза:
А) Мы сможем уложиться в большую сумму, чем смогут дать нам родители.
Б) Ровно на такую сумму (1200 рублей) продукты купить нельзя, обязательно останется сдача.
3. Ход исследования:
Компьютерная модель (Определение исходных данных, цели Поиска решения, ограничений)
Исследование в Excel (Заполнение таблицы исходными данными. Выбор целевой ячейки. Выбор команды Сервис-Поиск решения. Установление цели поиска и ограничений. Фиксирование найденного результата.)
4. Форма представления работы - Буклет (шаблон здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/NewYear.pub)
Рекомендации: Подобная задача "Покупка школьных принадлежностей" на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk2.htm
Задание № 2
Консультанту 150 баллов
1. Постановка задачи:
Орифлэйм - косметическая компания, продающая высококачественные натуральные средства по уходу за кожей и декоративную косметику. Свою продукцию компания Орифлэйм распространяет не через традиционную сеть розничной торговли, а c помощью собственных Консультантов (которым можно стать по достижении 14 лет). Для каждого продукта устанавливается его размер в баллах бонуса. Разместив заказ на 150 баллов бонуса в месяц Консультант становится участником Бизнес-Класса, где он имеет некоторые привилегии. Список продукции Каталога № N прилагается http://millions3.narod.ru/poisk/oriflame.doc (или см. приложение4). Итак, помогите новичку-Консультанту сделать заказ и попасть в Бизнес-Класс.
2. Гипотеза:
А) Если 150 разделить на среднее арифметическое всех баллов, то получим количество каждого товара, которое надо заказать Консультанту.
Б) Ровно 150 баллов Консультант может не набрать.
3. Ход исследования:
Компьютерная модель (Определение исходных данных, цели Поиска решения, ограничений)
Исследование в Excel (Заполнение таблицы исходными данными. Выбор целевой ячейки. Выбор команды Сервис-Поиск решения. Установление цели поиска и ограничений. Фиксирование найденного результата.)
4. Форма представления работы Буклет (шаблон здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/oriflame.pub )
Рекомендации и пожелания. Можно использовать форму выполнения задания в Excel, скачав документ http://www.millions3.narod.ru/poisk/oriflame.xls
- Познакомьтесь с продуктами Компании в брошюре "Возможные варианты замены кодов" здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/oriflame.pdf
- Можете заглянуть на сайт Компании http://www.oriflame.ru
- Подобная задача "Покупка школьных принадлежностей" на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk2.htm
Задание № 3
Покупка поросят
1. Постановка задачи:
Одна из основных составляющих отрасли животноводства - это свиноводство. Свиньи - многоплодные животные, с коротким циклом размножения и высокой скоростью роста, которых разводят для получения мяса, сала, кож и других продуктов. Для содержания свиней не нужно строить огромные помещения, они хорошо используют большинство питательных веществ кормов как растительного, так и животного происхождения, однако, в отличие от жующих, особенно чувствительные к недостатку в рационах незаменимых аминокислот и витаминов группы В, поскольку эти вещества в их организме не синтезируются, а поступают с кормами или кормовыми добавками и препаратами. Итак, помогите фермеру купить свиней и корм, если известно: а) поросёнок стоит 1500 руб.; б) корм можно купить по цене 3,50 руб за 1 кг.; в) вырастить нужно до возраста 10 месяцев; г) рекомендации ветеринарного врача по кормлению одного поросёнка http://www.millions3.narod.ru/poisk/veterinar.htm (или см. приложение5)
2. Гипотеза:
А) На 50000 можно купить десять поросят и на оставшиеся корм.
Б) На 50000 можно купить поросят и корм, но корма будет больше, чем надо.
3. Ход исследования:
Компьютерная модель (Определение исходных данных, цели Поиска решения, ограничений)
Исследование в Excel (Заполнение таблицы исходными данными. Выбор целевой ячейки. Выбор команды Сервис-Поиск решения. Установление цели поиска и ограничений. Фиксирование найденного результата.)
4. Форма представления работы - сайт (шаблон здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/fermer.pub)
Рекомендации Можно использовать форму выполнения задания в Excel скачав документ http://www.millions3.narod.ru/poisk/fermer.xls
Подобная задача "Покупка школьных принадлежностей" на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk2.htm
Задание № 4
Ремонт
1. Постановка задачи:
В жизни у каждого человека происходит тысяча изменений! Человек может сменить причёску, поменять стиль одежды, сменить работу, поссориться с родителями. Ему всё может надоесть! Ему надоедает обстановка в его квартире, однообразность и он может сменить место жительства. Переедет на другую квартиру, в другую страну, может поехать жить даже на необитаемый остров или в джунгли! НО! Можно всего лишь изменить что-то в своей квартире. Данное исследование посвящено ремонту и как с точностью сделать нужные расчёты, купить нужное количество материала и сэкономить! Итак, рассчитайте количество обоев, которые надо купить, чтобы оклеить Вашу комнату. Обои выберите без подбора рисунка.
2. Гипотеза:
А) Чтобы оклеить мою комнату (3м * 6м) обоями понадобится 8 рулонов.
Б) Чтобы найти количество рулонов, надо общую площадь стен разделить на 10м * 56см (длина 1 рулона* ширина).
3. Ход исследования:
Компьютерная модель (Определение исходных данных, цели Поиска решения, ограничений)
Исследование в Excel (Заполнение таблицы исходными данными. Выбор целевой ячейки. Выбор команды Сервис-Поиск решения. Установление цели поиска и ограничений. Фиксирование найденного результата.)
4. Форма представления работы - презентация (шаблон здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/remont.ppt)
Рекомендации: Для определения минимального и максимального значений воспользуйтесь формой как в документе http://www.millions3.narod.ru/poisk/issl.doc (или см. приложение6)
Подобная задача "Покраска пола спортивного зала" на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk1.htm
Задание № 5
Выбор стройматериала
1. Постановка задачи:
Люди всегда строили, начиная от жилища в пещере в древние века и заканчивая огромными небоскрёбами, начиненными высокоинтеллектуальной техникой, в настоящее время. Сейчас технологии позволяют построить все что угодно, были бы на это деньги. Задача состоит в том, что нужно найти минимальные затраты на построение кирпичного гаража, если известно:
а) стоимость кирпичей (взять из объявлений о продаже в местной прессе);
б) рекомендации по строительству гаражей здесь http://www.stroim.eu/13.php (или см. приложение №7)
2. Гипотеза:
А) Для покупки кирпича для гаража понадобится не менее 10000 рублей.
Б) Гараж лучше строить из красного кирпича.
3. Ход исследования:
Компьютерная модель (Определение исходных данных, цели Поиска решения, ограничений)
Исследование в Excel (Заполнение таблицы исходными данными. Выбор целевой ячейки. Выбор команды Сервис-Поиск решения. Установление цели поиска и ограничений. Фиксирование найденного результата.)
4. Форма представления работы - презентация (шаблон здесь http://www.millions3.narod.ru/poisk/stroit.ppt)
Рекомендации: Подобная задача "Покраска пола спортивного зала" на сайте http://www.millions3.narod.ru/poisk/poisk1.htm
Данные о кирпичах и стеновых блоках (их размерах) можно найти здесь http://profi-sf.ru/ - сайт группы Компаний "Профессионал" посвящен рынку строительных материалов, но конечно не всем стройматериалам, так как нельзя объять необъятное, а материалам применяемых при возведении стен или другими словами Стеновым материалам.
Критерии оценивания работ учащихся
1. Наличие всех пунктов работы по плану в п. 4 "Форма представления работы" из раздела "Задания для самостоятельных исследований учащихся".
2. Грамотное и понятное представление компьютерной модели исследования задач.
3. Соответствие решения в Excel с постановкой задачи исследования.
4. Получение конкретных результатов.
Компьютеризированный зачёт
Файл http://www.millions3.narod.ru/poisk/kz.exe высылается ученику после получения от него результатов исследовательской работы.
Ученик отвечает на 7 вопросов теста и получает оценку. Конечно, школьник может пересдать данный тест несколько раз. Время, которое отводится на прохождение теста 6 часов. Цель теста: обобщить полученные знания, умения и навыки по данной теме.
Итак, учитель Пересылает тест в 14.00 по московскому времени. А ученик до 20.00 должен прислать отчёт о прохождении теста: документ Word'а с вопросами теста и правильными ответами. Работа, присланная после 20.00 будет оценена на 1 балл ниже. Работы присланные через 24 часа будут оценены на 2 балла ниже.
Подведение итогов
Работы учащихся фиксируются в сводной ведомости http://www.millions3.narod.ru/poisk/itogi.xls и сообщаются участникам исследований.
- Приложение № 1. Технология использования команды Поиск решений
- Приложение № 2. Пример решения задачи "Покраска пола спортивного зала".
- Приложение № 3. Пример решения задачи "Покупка школьных принадлежностей"
- Приложение № 4. Список продукции Каталога № N
- Приложение № 5. График кормления поросят в зависимости от возраста
- Приложение № 6. Результаты измерений комнаты.
- Приложение № 7. Рекомендации по строительству гаражей.