Использование информационных технологий в обучении информационному моделированию учащихся старших классов в рамках элективного курса информатики

- Историю можно ставить первым, вторым или третьим уроком;

- Учитель литературы может дать второй или третий урок.

4. Составить алгоритмическую модель нахождения наибольшего общего делителя двух чисел.

5. Составить алгоритмическую модель умножения двух чисел А и В с определением знака произведения.

6. Составить алгоритмическую модель определения возможности построения треугольника по трем заданным сторонам А, В, С. Оформить комплексный отчет, включающий элементы оформления, текст задания, алгоритмическую модель в виде блок-схем.

7. Чтобы предупредить развитие болезней, помидоры и огурцы опрыскивают бордоской жидкостью - смесью растворов медного купороса и извести. Главное условие при использовании такой жидкости - раствор не должен быть кислотным. Проверяется раствор лакмусовой бумажкой. Есть три варианта реакции: бумажка покраснела (кислотная реакция), посинела (щелочная), или не изменила цвет (нейтральная). Составить алгоритмическую схему принятия решения об опрыскивании растений бордоской жидкостью.

8. Составить алгоритмическую схему правила «Частица НЕ с прилагательными».

3. Моделирование в электронных таблицах

Задания для самостоятельной работы

1. Определение максимальной площади треугольника. В прямоугольном треугольнике задана длина гипотенузы с. Найти размеры катетов, при которых треугольник имеет наибольшую площадь. Составить геометрическую и математическую модель. Провести расчеты.

2. Определение минимальной длины изгороди садового участка. Садовый участок прямоугольной формы имеет площадь S. При каких размерах длины и ширины участка длина изгороди будет наименьшей? Составьте геометрическую и математическую модель. Провести расчеты.

3. Продукты для похода. Для организации похода надо построить модель расчета нормы продуктов для группы туристов. Известна норма каждого продукта на 1 человека на день, количество человек и количество дней похода.

4. Буратино и папа Карло. У папы Карло было накоплено 20 золотых, когда Буратино поступил на работу в кукольный театр Карабаса Барабаса. Ежедневно Буратино приносил зарплату 5 золотых, а папа Карло тратит половину (50%) имеющегося на начало недели богатства. Постройте модель изменения капитала в течении нескольких недель. Исследуйте модель и ответьте на вопросы:

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) начальный капитал папы Карло?

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) зарплату Буратино?

- Как изменяется капитал, если увеличить (уменьшить) процент еженедельной траты капитала?

5. Аквариум. Мальчик решил почистить аквариум. Начал с переселения рыб в банку. Семейство рыб, проживающих в аквариуме, составляло 40 штук. Первую рыбку он поймал быстро, затратив 5 с., и еще 2с. потратил на перекладывание в банку. Но чем меньше становилось в воде рыбок, тем труднее было их поймать. На каждую следующую рыбку он затрачивал времени больше на 5% , чем на предыдущую. Сколько минут времени он затратит на переселение рыбок?

6. Награда. Шахматы были изобретены в Индии. Индусский царь Шерам решил наградить изобретателя шахмат, вызвал его к себе и сказал, что исполнит любую его просьбу. Изобретатель удивил царя беспримерной скромностью просьбы: - Прикажи выдать мне за первую клетку шахматной доски 1 пшеничное зерно, за вторую - 2, за каждую следующую в два раза больше, чем за предыдущую. Сколько килограммов зерна было выдано изобретателю, если 1 зерно весит 0,05г.?

7. Обработка массива оценок. Исследуйте массив оценок в классном журнале за ограниченный промежуток времени [11]. Проделайте два эксперимента:

- с массивом, содержащим оценки одного ученика по разным предметам;

- с массивом оценок всего класса по одному предмету.

Виды обработки придумайте самостоятельно.

8. Совместимость людей по биоритмам. Когда у двух людей совпадают или очень близки графики по одному, двум или даже всем трем биоритмам, то можно предложить довольно высокую совместимость этих людей. Построить модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей.

9. Спасение утопающего. С какой скоростью и под каким углом надо бросить с борта спасательного судна круг утопающему? При расчетах учесть следующие условия:

1. начальная скорость может изменяться в пределах до 10 м/сек;

2. расстояние утопающего от корабля;

3. точность попадания равна 0,5м;

4. угол бросания может быть отрицательным;

5. высоту борта корабля над уровнем моря.

10. Кроличья семья. Самка кролика каждые два месяца приносит в среднем 10 крольчат. Провести расчет пополнения кроличьей семьи молодняком в течении года.

11. Лотерея «Спортлото». Кто из вас не знает лотерею «Спортлото»? существует две распространенных тактики:

1. зачеркивать в билетах одну и ту же комбинацию из «счастливых» чисел;

2. бросать кубик и из количества точек на верхней грани составлять набор чисел.

Наберите статистику. Сделайте выводы.

Информационные основы процессов управления

Информационная модель объекта

Тема для дискуссии:

Можно ли один объект описать с помощью разных информационных моделей? Если да, то чем они будут отличаться?

Задания для самостоятельной работы.

1. Составить информационную модель «самолет» с целью характеристики его пассажиров. Как изменится модель, если цель - характеристика самолета как технического устройства?

2. Составьте информационные модели объекта «арбуз» для разных целей: нарисовать рисунок, выбрать самый вкусный, вырастить.

3. Приведите примеры моделей, созданных с разной целью.

4. Приведите примеры моделей технических устройств.

Представление о системе объектов. Основы классификации объектов

Тема для дискуссии:

Какими сравнительными характеристиками можно описать отношения части и целого? Приведите примеры.

Задания для самостоятельной работы.

1. Приведите примеры географических связей.

2. Придумайте системы, которые можно построить из объектов «доски», «гвозди».

3. Составьте таблицу отношений однотипных объектов «товары»

4. Назовите характеристики системы в целом и ее составляющих (свойства, действия) для объектов «стол», «класс учащихся».

5. составьте информационные модели систем «классная комната», «садовый участок».

6. Назовите основание, по которому в одну группу могли бы попасть следующие объекты:

- Кенгуру, утконос, кролик, броненосец;

- Роза, колесо, футбольные бутсы, кактус;

- Молоко, бензин, кислота, магма.

7.Классифицируйте домашнюю посуду по следующим признакам; материал, назначение, долговечность.

Классификация моделей

Тема для дискуссии:

К какому типу моделей можно отнести былины? Что они моделируют?

Задания для самостоятельной работы.

1. Привести примеры математических моделей.

2. Привести примеры применяемых в школе учебных моделей.

3. Можно ли стратегическую компьютерную игру назвать игровой моделью? Чему учат такие игры?

4. Привести примеры компьютерных моделей.

Основные этапы моделирования

Тема для дискуссии:

Какие ошибки встречаются в процессе моделирования? Что надо делать, когда ошибка обнаружена?

Задания для самостоятельной работы.

1. В известном «Задачнике» Г. Остера есть следующая задача: Злая колдунья, работая не покладая рук, превращает гусениц по 30 принцесс в день. Сколько дней ей понадобится, чтобы превратить в гусениц 810 принцесс? Сколько принцесс в день придется превращать в гусениц, чтобы управиться с работой за 15 дней? Какой вопрос можно отнести к типу «что будет, если…», а какой - к типу «как сделать, чтобы…»?

2. Формализуйте шутливую задачу из «Задачника» Г. Остера: Из двух будок, находящихся на расстоянии 27 км. Одна от другой, навстречу друг другу выскочили в одно и тоже время две драчливые собачки. Первая бежит со скоростью 4 км/час, а вторая - 5км/час. Через сколько времени начнется драка?

3. Назовите как можно больше характеристик объекта «пара ботинок». Составьте информационную модель объекта для разных целей:

a. выбор обуви для туристского похода;

b. подбор подходящей коробки для обуви;

c. покупка крема для ухода за обувью

Заключение

На основании вышеизложенного мы пришли к выводу, что информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) - это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшим современным устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией. С помощью ИКТ решаются следующие дидактические задачи: совершенствование организации преподавания, повышение индивидуализации обучения; повышение продуктивности самоподготовки учащихся; индивидуализация работы самого учителя; ускорение тиражирования и доступа к достижениям педагогической практики; усиление мотивации к обучению; активизация процесса обучения, возможность привлечения учащихся к исследовательской деятельности; обеспечение гибкости процесса обучения.

Элективные курсы, хотя и различаются по целям и содержанию, должны соответствовать запросам учащихся, которые их выбирают. Элективные курсы как бы «компенсируют» во многом достаточно ограниченные возможности базовых и профильных курсов в удовлетворении разнообразных образовательных потребностей старшеклассников.

Содержание курса информатики старшей школы направлено на развитие у старшеклассников основ системного видения мира, на комплексное освоение возможностей информационного моделирования в практической деятельности. Оценивая возможность и педагогическую целесообразность введения тех или иных элективных курсов информатики, необходимо учитывать такие важные задачи, как формирование умений и способов деятельности для решения практически важных задач, приобретение образовательных результатов для успешного продвижения на рынке труда, продолжение профориентационной работы, осознание возможностей и способов реализации выбранного жизненного пути.

Модели по своей сути - чисто информационное понятие. Модели - это отражение наиболее существенных признаков, свойств и отношений явлений, объектов или процессов предметного мира. Различают четыре основных вида модельных представлений: графические представления, словесные описания, информационно-логические модели, математические (количественные) модели.

Метод моделирования широко используется во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в учебной. Знакомство учащихся с элементами математического и компьютерного моделирования способствует не только формированию у них научного мировоззрения, но и делает их учебную деятельность более осмысленной и продуктивной.

Мы пришли к выводу, что специфика компьютерных моделей, по отношению к другим средствам обучения, состоит в том, что они являются формой научной абстракции особого рода, обеспечивающей предметно-наглядное изображение скрытых закономерностей, особым средством символизации в научно-теоретическом мышлении. Кроме того, компьютерная модель является отражением общего в изучаемых явлениях, поэтому компьютерное моделирование представляет собой не частный приём усвоения знаний, а один из общих методов познания, применяемый в самых различных областях.

Также в данной работе мы привели ряд методических рекомендаций по использованию информационных технологий в обучении информационному моделированию учащихся старших классов в рамках элективного курса информатики, которые подробно описаны во второй и третьей главе.

Библиография

Бахвалов, Л. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам? [Текст] / Л. Бахвалов // Компьютерра. - 1997. - № 40. - С.15-25.

Бирюков, Б.В. Моделирование. [Текст] / Б.В. Бирюков, Ю.А. Гастеев, Е.С. Геллер. - М.: БСЭ, 1994. - 252с.: ил

Возрастная и педагогическая психология: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов [Текст] / Под ред. А.П. Петровского. - М.: Просвещение, 1973. - 288с.: ил.

Гейн, А.Г. Информатика. 7-9 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. [Текст] / А.Г. Гейн, А.И. Сенокосов, В.Ф. Шолохович. - 8-е изд., стер. - М.: Дрофа, 2005. - 240с.: ил.

Гейн, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для 10 - 11 кл. общеобразоват. учреждений [Текст] / А.Г. Гейн, В.Г. Житомирский, Е.В. Линецкий. - 5-е изд. - М.: Просвещение: Моск. учебники, 1996. - 254с.: ил.

Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс. [Текст] / А. Гультяев. - СПб.: Питер, 2000. - 432с.: ил.

Дименштейн, Р.П. Информатика или компьютерное дело. [Текст] / Р.П. Дименштейн, А.Г. Яковлев. // Информатика и образование. - 1989. - № 3. - С. 5-27.

Добрович, А.Б. Воспитателю о психологии и психогигиене общения. [Текст] / А.Б. Добрович. - М.: Просвещение, 1987. - 274с.

Ершов, А.П. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учебное пособие для средних учебных заведений: В 2 ч. [Текст] / Под ред. А.П. Ершова и В.М. Монахова. - М.: Просвещение, 1996.

Иванова, А.Ю. Практическое моделирование. Компьютерный эксперимент. Лабораторный практикум: Учебное пособие [Текст] / А.Ю. Иванова. - Томск: Том. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2005.

Иванова, А.Ю. Практическое моделирование. Компьютерный эксперимент. Методические указания для преподавателя [Текст] / А.Ю. Иванова. - Томск: Том. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2005.

Кон, И.С. Психология старшеклассника. Пособие для учителей [Текст] / И.С. Кон. - М.: Просвещение, 1980. - 192с.

Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования: Уч.-метод. пособие для учителей общеобр. шк. [Текст] / Под ред. Г.К. Селевко. - М.: Академия, 2003. - 22с.

Кузнецов, А.А. Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область «Информатика» [Текст] / М-во образования РФ. - Нац. фонд подготовки кадров; А.А. Кузнецов. - М.: Вита-Пресс, 2004. - 132с.

Кушниренко, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники: Учебник для 10-11 кл. средней шк. [Текст] / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень - М.: Просвещение, 2000. - 224с.

Макарова, Н. В. Информатика: 9 кл. [Текст] / Н.В. Макарова. - СПб.: Питер, 2001. - 304с.: ил.

Макарова, Н.В. Информатика: 10-11 кл. [Текст] / Под ред. Н.В. Макаровой.- СПб.: Питер, 2002. - 304с.: ил

Математическое моделирование: Пособие для учителя. [Текст] / О.А. Церенова. - Пермь: Перм. гос. пед. ун-т, 1995. - 259с.

Могилев, А.В. Элементы математического моделирования. [Текст] / Под ред. А.В. Могилева, И.Я. Злотникова. - Омск: ОМГПУ, 1995. - 104с.

Сайдашев, А.А. Некоторые вопросы современной подготовки учителя математики в связи с компьютеризацией [Текст] / А.А. Сайдашев, Е.К. Хеннер, А.П. Шестаков // Педагогическая информатика. -1993. - № 1. - С. 37-43.

Семакин, И.Г. Информатика: Базовый курс: 7-9 кл. [Текст] / И.Г. Семакина.- М.: БИНОМ. Лаб. Знаний, 2002.- 384с.: ил.

Семакин, И.Г. Информатика: Задачник-практикум: в 2 т. [Текст] / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера. - М.: БИНОМ. Лабо. Знаний, 2004. - 278с.: ил.

Стандарт среднего (полного) образования по информатике и информационным технологиям. Базовый уровень. Профильный уровень [Текст] / Под ред. А.Г. Шмелева // Информатика и образование. - 2004. - № 4. - С. 2-29.

Шестаков, А.П. Интегрированный курс "Математическое моделирование" в подготовке учителя математики и информатики [Текст] / А.П. Шестаков // Подготовка преподавателя математики и информатики для высшей и средней школы: Тез. докл. межд. конф. - М.: МПГУ, 1994. Ч. 2. - С. 78-80.

Шестаков, А.П. Математическое моделирование в школе [Текст] / А.П. Шестаков // Информатизация образования - 93: Тез.докл. научно-практ. конф. Екатеринбург: Изд-во Уральского ГПУ, 1993. - С. 12-13.

Шестаков, А.П. Преподавание курса "Математическое моделирование" в средней школе [Текст] / А.П. Шестаков // Математическое моделирование систем и явлений: Тез. докл. Межрегиональной научно-техн. конф. - Пермь: ПГТУ, 1993. - С. 8-139.

Размещено на Allbest.ru