Методическая разработка открытого урока по программе общеобразовательной дисциплины «Информатика» для профессиональных образовательных организаций по теме: "Компьютерное моделирование в электронных таблицах. Задача ”Биоритмы”

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УРОКА

по программе

общеобразовательной дисциплины
«Информатика»

для профессиональных образовательных организаций

Урок информатики по теме: "Компьютерное моделирование в электронных таблицах. Задача ”Биоритмы”

Задачи урока:

Образовательная:

1. организовать деятельность учащихся по созданию компьютерной модели в электронных таблицах для практического использования в различных жизненных ситуациях;

2. обобщить знания и умения учащихся по теме “График функции y=sinx”;

Развивающие:

1. развивать практические навыки по составлению моделей в электронных таблицах;

2. формировать межпредметную связь, установить взаимосвязь межлу математикой и информатикой;

3. развивать аналитические способности, внимание, мышление;

4. научиться применять полученные знания при решении различных профессиональных задач.

Воспитательные:

1. способствовать обогащению внутреннего мира учащихся;

2. воспитывать чувство патриотизма;

3. ответственное отношение к своему здоровью.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Методы:

1. информационный (словесный);

2. наглядно-иллюстративный;

3. практический.

Формы организации учебной деятельности:

1. практическая работа с раздаточным материалом;

2. самостоятельная практическая работа;

3. беседа;

4. исследование.

Оборудование: экран, компьютеры, раздаточный материал.

Программное обеспечение: MS Office – PowerPoint, Excel.

Этапы урока:

1. Организационный.

2. Постановка цели урока и мотивация, актуализация знаний учебной деятельности.

3. Освоение нового материала через выдвижение гипотез и анализ результатов исследования моделей.

4. Первичная проверка понимания знаний. Практическая работа с раздаточным материалом. Анализ результатов.

5. Самостоятельная практическая работа.

6. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Организационная часть

• Приветствие.

• Проверка отсутствующих.

II. Постановка цели урока и мотивация, актуализация знаний учебной деятельности (Презентация)

СЛАЙД 1

Учитель: Над какой большой темой мы начали работу на прошлом уроке?(Моделирование.)
Сегодня мы продолжим изучение. Тема нашего урока – “Компьютерное моделирование”.

СЛАЙД 2

– Чтобы определить цель, ответьте на вопросы:

Кто сегодня пришел в школу в приподнятом настроении? (Ответы учащихся)

1. А кто пришел в школу в подавленном настроении? (Ответы учащихся)

2. Как вы думаете, почему в некоторые дни у вас все валится из рук, ничего не хочется, ничего не получается, а в другие – вы готовы свернуть горы, ощущаете подъем жизненных сил, у вас все идет как по маслу, без сучка и задоринки. (Ответы учащихся)

3. А вы замечали, что такое состояние повторяется через определенный промежуток времени и порой при этом в организме не происходит никаких видимых изменений? (Ответы учащихся)

4. Как вы думаете, что оказывает влияние на подъемы и спады в самочувствии человека? (Влияние факторов внешней среды – Солнца, Луны и земного притяжения.)

5. Может, кто-нибудь знает, как называется чередование подъема и спада жизненных сил человека? (Биоритм.)

6. Можно ли прогнозировать благоприятные дни и предупреждать о неблагоприятных? (Можно.)

СЛАЙД 3.

Верно. Оказывается, можно не только прогнозировать, но при желании и улучшить нормальное протекание жизни, оптимизировать результаты человеческой деятельности. 
Есть наука – хронобиология, которая занимается изучением биологических процессов, происходящих в живом организме, в различные отрезки времени. Оказывается, специалисты насчитывают до 100 биоритмов, влияющих на работоспособность и самочувствие человека. 
Но существует теория, что наша жизнь всё-таки подчиняется основным трем биоритмам: физическому, эмоциональному и интеллектуальному. 
Итак, исходя из всего вышесказанного, какова же цель урока?
Чему мы должны научиться? (Составлять свои биоритмы.)
Верно, только наша тема связана с моделями и компьютером. Значит, цель нашего урока какая? (Создание модели, позволяющей рассчитывать биоритмы человека.)
Причем, которую можно не только исследовать, но и с её помощью улучшить нормальное протекание жизни, оптимизировать результаты деятельности человека. И эту модель мы создадим, используя электронные таблицы в Excel.

СЛАЙД 4.

III. Освоение нового материала

– Каждый биоритм имеет свою продолжительность цикла и отвечает за определенное состояние человека.

СЛАЙДЫ 5,6.

– Обратите внимание, на столах у вас имеется ТАБЛИЦА ЗНАЧЕНИЙ БИОРИТМОВ, где вы видите значения циклов и более подробное описание их влияния, с которым мы сталкиваемся в обыденной жизни.

– Посмотрите внимательно на таблицу, сколько значений у каждого цикла? (5)
А теперь давайте разберем этапы построения биоритмов.

СЛАЙДЫ 7-14.

Объяснение по слайдам.

– На диаграмме биологические ритмы представлены в виде кривых – синусоид, которые изменяются периодически. Начало кривых – дату рождения, мы на диаграмме не видим! Наблюдаем лишь изучаемый промежуток времени. В каждом периоде есть критические дни: это когда синусоида находится в нулевой (критической) точке и когда она получает максимальное и минимальное значения. У теории биоритмов есть много приверженцев, но есть и противники. Однако, что же говорят факты? Рассмотрим биоритмы известных вам исторических личностей.

IV. Первичная проверка понимания знаний. Практическая работа с раздаточным материалом. Анализ результатов

Предлагаю вам самим попробовать создать компьютерную модель биоритмов, используя биографические данные наших современников, а затем, проанализировав результаты, подтвердить или опровергнуть данную теорию. Мы возьмем достижения наших советских и российских спортсменов. РАЗДАЮТСЯ КАРТОЧКИ С ЗАДАНИЯМИ. (Приложение 1).
Для работы вам необходимо использовать технологическую карту (Приложение 2), где описаны все основные этапы моделирования (комментарий по плакату – на доске) и контрольную карту для сравнения результатов (Приложение 3).
Задания у некоторых из вас совпадают (у рядом сидящих). Вы можете посоветоваться, если что-то не получается. Время работы 10 мин.

Подведем итоги.

– Давайте проанализируем полученные результаты. Значения, какого цикла в данных примерах наиболее важны? (Физического.) Полученные результаты опровергают или подтверждают нашу теорию. (Подтверждают.)

V. Самостоятельная практическая работа

– Науке известно, что если заранее знаешь, что тебя ожидает, то на результат можно повлиять, изменить. Давайте посмотрим, какие важные события вас ожидают с 20 мая по 20 июня. (Выпускные экзамены.) Вот сейчас я предлагаю смоделировать процесс изменения вашего состояния в этот период. Используйте ранее созданную модель. Внесите в таблицу новые данные, диаграмма изменится автоматически. Время – 3 мин.
Полученные биоритмы сохраните и проанализируйте.

Подведем итоги. Вы посмотрели на свои графики, давайте подумаем и дадим друг другу советы, что нужно сделать:

1) Если западает физический цикл? (Постарайтесь в это время преодолевать свою леность, не забывайте о прогулках на свежем воздухе и побольше физических занятий.)

2) Если западает эмоциональный цикл? (Учитесь властвовать собою, начните день с улыбки, скажите несколько комплиментов себе, окружающим, радуйтесь теплому солнечному дню… )

3) Сложнее, если в это время идет спад интеллектуальный… Что же делать в этом случае? (Но и тогда не стоит огорчаться. Вспомните все то, что вы знаете. Ваши отличные и хорошие отметки соответствуют вашему интеллектуальному развитию. Значит, вам нужно только поверить в удачу и успех. А может, стоит принимать витамины или поработать с тестами – для развития памяти, внимания.)

– Ну а сейчас, чтобы еще раз убедиться в правильности создания вашей модели, проведите серию экспериментов:

ЗАДАНИЯ

1. Выберите неблагоприятные дни для сдачи зачета по информатике (в мае) и экзамена (в июне).

2. Выберите самый удачный день для сдачи зачета по физической культуре (в марте) и выберите день для похода в музей или театр.

3. Дайте ответы на вопросы теста.

VI. Подведение итогов урока. Сохраненные за урок файлы учащиеся копируют себе на флешки для выполнения домашней работы.

VII. Домашнее задание

На “3” (задание на использование полученных знаний).

Используя созданную модель, определить и состояние одного одногруппника во время выпускных экзаменов.

На “4” (задание на использование и развитие полученных знаний).

1. Используя индивидуальные биоритмы построить диаграмму (в сравнении) и определить благоприятный день для сдачи экзамена по информатике.

2. Подготовить сообщение об истории создания теории биоритмов.

На “5” (творческое задание).

Создать презентацию, описывающую алгоритм для расчета биоритмов. Продемонстрировать пример расчёта индивидуальных биоритмов первого космонавта Ю.А. Гагарина с 10.04.1961 по 15.04.1961 года. Проанализируйте данные 12 апреля – день полета в космос.

VIII. Заключение

Сегодня я не буду оценивать результаты вашей работы, а оценки будут выставлены за домашнее задание на следующем уроке. Мне приятно было наблюдать за вашей работой. Буду рада, если вы сделаете правильные выводы. Помните, необходимо задумываться над каждым днем нашей жизни. Биоритмы – биоритмами, но главное верить в себя. Урок окончен. До свидания.

Используемая литература:

1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (2 CD-диска).

2. Кутугина Е.С. Моделирование: учеб. пособие. Томск: Томский гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2004.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕОРИИ «БИОРИТМОВ».

ПОПОВ АЛЕКСАНДР

Награжден орденом “За заслуги перед Отечеством” II степени (1996).Член Международного Олимпийского Комитета. Член сборной команды России по плаванию.

Дата исследуемого спортивного достижения: 17.05.2004 г. – победа на чемпионате Европы.

Эксперимент

Введите данные: дату рождения и дату отсчета (1.05.2004), длительность прогноза -31 день.

Заполните области расчетных данных. Проанализируйте диаграмму. Подтвердите или опровергните соответствие показателей биоритмов со спортивными достижениями.

Родился 16 ноября 1972 года.

Заслуженный мастер спорта (плавание, 1992). Четырехкратный победитель и пятикратный серебряный призер Олимпийских игр (1992, 1996, 2000), многократный чемпион мира и Европы, многократный рекордсмен мира и Европы, многократный обладатель Кубка мира, неоднократный победитель Игр доброй воли (1994, 1998). Серебряный призер Игр XXVII Олимпиады в Сиднее (2000). Признан лучшим спортсменом России 1996 года. Обладатель Приза Международной любительской федерации плавания (FINA) за выдающиеся достижения в плавании (1996).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

Тема исследования: Биологические модели. Расчет биоритмов человека.

1. Постановка задачи.

Существует теория, что жизнь человека подчиняется биоритмам: физическому (период ритма – 23 дня), эмоциональному (период – 28 дней) и интеллектуальному (период – 33 дня).

2. Цель моделирования.

Исследовать модель влияния биоритмов на состояние человека.

Подтвердить или опровергнуть соответствие показателей с личными достижениями человека.

3. Разработка информационной модели (содержательное описание объекта).

Объект моделирования – процесс изменения состояния человека в физическом, интеллектуальном и эмоциональном плане.

Биоритмы характеризуют подъемы и спады самочувствия человека. За точку отсчета берется день его рождения. Зависимость имеет синусоидальный характер. «Взлетам» графика соответствуют благоприятные дни, а дни его перехода через ось абсцисс, считаются неблагоприятными.

Исходные данные: дата рождения.

Характер изменения состояний:

синусоидальный, с периодами 23, 28 и 33 дня соответственно, начиная со дня

рождения.

Шаг приращения - один день.

Период исследования – 30 (31) дней от даты отсчета.

Результат: определить дни подъема циклов и дни пересечения кривых с осью абсцисс.

4. Разработка математической модели

Указанные циклы описываются приведенными ниже выражениями, в которых переменная х соответствует возрасту человека в днях:

Физический цикл Rф (х) = sin (2π x /23);

Эмоциональный цикл Rэ (х) = sin (2π x /28);

Интеллектуальный цикл Rи (х) = sin (2π x /33);

5. Разработка компьютерной модели (выбор инструмента моделирования, создание модели, тестирование модели)

Среда моделирования – электронные таблицы. Согласно заданию, определим и заполним области исходных и расчетных данных (используйте файл – урок.xls, расположенный на рабочем столе)

Ячейка Формула

6. Исследование модели.

Проверьте правильность ввода формул сравнением с контрольным образцом

(взять у учителя)

7. Анализ результатов.

Проанализировав диаграмму, подтвердите или опровергните соответствие

показателей биоритмов со спортивными достижениями.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

КОНТРОЛЬНАЯ КАРТА

ПОПОВ АЛЕКСАНДР