Современное общество активно развивается в направлении цифровизации и предлагает новые направления для самоактуализации и развития как взрослым, так и подрастающему поколению. Понять свои способности и реализоваться как профессионал иногда бывает достаточно сложно. Именно поэтому современное образование все больше развивается в направлении вариативности образовательного процесса. В официальных документах установлены возможности организации вариативности на уровне школы в целом, однако создавать обучающимся возможность попробовать свои силы в различных направлениях профессиональной деятельности можно и в рамках отдельно взятых предметов.
В рамках данной статьи хотелось бы рассмотреть возможности применения вариативности образовательно пространства на примере выполнения практических работ по теме «Моделирование» в рамках курса 11 класса, реализуемого на базовом уровне по УМК Полякова К.Ю. и Еремина Е.А.
Данные практические работы ориентированы на выполнение задания в электронных таблицах Excel, однако в последнее время всё больше обучающихся интересуются возможностями программирования и данные практические работы можно использовать для отработки навыков программирования. Кроме того, использование программирования для данных задач позволяет ребятам, планирующим сдавать ЕГЭ по информатики дополнительно «прокачать» свои знания.
Хотелось бы более подробно рассмотреть выполнение нескольких вариантов работы на примере практической работы посвящённой развитию эпидемии.
Ниже приведено описание практической работы в адаптированном виде (удобном для реализации как в электронных таблицах Excel так и средствами программирования):
Моделирование эпидемии
Если вы планируете выполнять работу в Excel, тогда откройте файл-заготовку Эпидемия.xls.
Дополнительно в рамках выполнения работы можно воспользоваться материалом параграфа №11 учебника 11 класса
При эпидемии гриппа число больных N изменяется по формуле:
Ni+1 = Ni + Zi - Vi+1
где Zi - количество заболевших в i-й день, а Vi - количество выздоровевших в тот же день. Число заболевших рассчитывается согласно модели ограниченного роста:
где L - общая численность жителей, K - коэффициент роста и Wi - число переболевших (тех, кто уже переболел и выздоровел, и поэтому больше не заболеет):
Считается, что в начале эпидемии заболел 1 человек, все заболевшие выздоравливают через 7 дней и больше не болеют.
Выполните моделирование развития эпидемии при L = 1000 и K = 0, и до того момента, когда количество больных станет равно нулю.
Ответьте на следующие вопросы:
- Когда закончится эпидемия?
- Сколько человек переболеет, а сколько вообще не заболеет гриппом?
- Каково максимальное число больных в один день?
Как было сказано ранее возможны 2 варианта реализации практических работ:
- в электронных таблицах
- через создание соответствующей программы
Рассмотрим более подробно каждый из вариантов.
Вариант 1.
Если обучающийся выбирает использовать электронные таблицы, тогда в его задачу входит актуализировать свои знания по работе с электронными таблицами и особое внимание обратить на возможности использования различных типов ссылок (абсолютных, относительных и смешанных), внимательно ввести формулы в соответствующие ячейки и распространить полученные формульные зависимости на временной период в соответствии с заданием (Рисунок 1).
Рисунок 1. Пример заполнения данных практической работы «Эпидемия» в Excel
Далее обучающимся необходимо оформить итоговые выводы, т.е. ответить на поставленные в работе вопросы. Результат такой работы представлен на рисунке 2.
Рисунок 2. Пример заполнения данных практической работы «Эпидемия» в Excel с итоговыми выводами
Как правило такой вариант работы выбирают обучающиеся, планирующие связать своё дальнейшее обучение с областями, не связанными IT сферой, в связи с чем у них нет необходимости работать с языками программирования, но в будущей профессиональной сфере могут пригодиться навыки работы с электронными таблицами (например, Excel)
Вариант 2.
Если обучающийся выбирает разрабатывать сою программу, тогда ему необходимо актуализировать свои знания по работе с массивами данных, продумать структуру программы и выбрать язык программирования. Далее приступить непосредственно к реализации. Ниже представлен код программы на языке Python (Рисунок 3) и результат выполнения программы (Рисунок 4). Также данный код может быть дополнен функцией выгрузки результатов во внешний файл.
Рисунок 3. Пример кода на языке Python для реализации практической работы «Эпидемия»
Рисунок 4. Результат выполнения кода практической работы «Эпидемия»
Вариант выполнения работы через разработку программы как правило выбирают ребята, заинтересованные в дополнительной практике по программированию и планирующие связать своё дальнейшее обучение с IT сферой.
Как видно из представленных материалов в результате выполнения работы выводы, полученные с использованием электронных таблиц совпадают с выводами, полученными через разработку программ, однако, что более важно, обучающимся предоставляется возможность выбора варианта реализации работа. И свой выбор они реализуют исходя из своих интересов и ориентируясь на дальнейшее профессиональное самоопределение.
Библиографический список
- Поляков К.Ю, Еремин Е.А. Информатика. Углубленный уровень. Учебник для 11 класса в 2 частях - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2022.
- Практические работы к учебнику: URL: https://kpolyakov.spb.ru/school/basebook/prakt.htm