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.

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.