Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Конспекты / Конспект урока информатики "Компьютерное моделирование" (10 класс)

Конспект урока информатики "Компьютерное моделирование" (10 класс)

  • Информатика

Поделитесь материалом с коллегами:

Урок информатики в 10 классе по теме

"Компьютерное моделирование»


Цель урока:

создание компьютерной информационной модели «Биоритмы человека»,

моделирование зависимостей между величинами.


Задачи:

Образовательная:

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


Развивающие:

  • развитие умения анализировать результаты расчетов и устанавливать причинно-следственные связи;

  • развитие способности логически рассуждать, делать выводы, приобретение опыта исследовательской деятельности;

  • развитие навыков индивидуальной и групповой практической работы, коммуникативной компетентности у учащихся;

  • совершенствование навыков работы в Excel: ввод формул и данных, копирование формул, построение графиков, сохранение документа;

Воспитательные:

  • воспитание информационной культуры;

  • формирование мировоззренческих представлений о познаваемости явлений и процессов, протекающих в живых организмах;

  • воспитание культуры учебного труда при выполнении практических заданий и обсуждении их результатов.


Тип урока: усвоение новых знаний.


Форма урока – урок-исследование.


Оборудование урока:

  1. интерактивная доска;

  2. мультимедийный проектор;

  3. компьютерный класс;

  4. программа «Биоритмы для Windows 3.2»;

  5. электронная версия урока — презентация, подготовленная в PowerPoint.


Программное обеспечение пакет Microsoft Office (MS PowerPoint, MS Excel, MS Publisher).

Дидактическое обеспечение урока:

- раздаточный материал – шкала самочувствия;

- памятка для учащихся (таблица значений биоритмов);

- буклет для учащихся;

- заготовка для учащихся (электронный лист в MS Excel);

- технологическая карта.


Методы:

  • информационный (словесный);

  • наглядно-иллюстративный;

  • практический.


Формы организации учебной деятельности:

  • практическая работа с раздаточным материалом;

  • самостоятельная практическая работа;

  • беседа;

  • исследование.




План урока

I. Организационная часть (1 мин)


II. Постановка цели урока, актуализация знаний учебной деятельности

(6 мин)


III. Изучение новой темы (20 мин)

Теоретический материал урока (10 мин)

Практическая работа (10 мин)


IV. Закрепление (7 мин)


V. Подведение итогов урока. (2 мин)


VI. Домашнее задание (2 мин)


VII. Заключение (2 мин)









ХОД УРОКА

I. Организационная часть (1 мин)

Добрый день! Сегодня на уроке у нас присутствуют гости.

Я приветствую своих коллег, а вас, ребята, прошу не волноваться и работать в обычном режиме.

II. Постановка цели урока, актуализация знаний учебной деятельности (6 мин)

Учитель: Над какой большой темой мы работаем на протяжении многих уроков? (Моделирование.)
Сегодня мы продолжим изучение.

Тема нашего урока – “Компьютерное моделирование”

(учащиеся записывают тему в тетрадях).

Как вы думаете, чем мы с вами будем заниматься на уроке?

(строить компьютерную модель).

Беседа

1. Что такое модель?

Модель - это новый упрощенный объект, который отражает существенные стороны реального объекта, процесса или явления.


2. Для чего создают модели?

  • В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности.

  • Для изучения чего-либо (процесса, явления, объекта).

  • Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

  • Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

  • Исследование объекта может привести к его разрушению.


3. Какие виды моделей по способу представления вы знаете?


hello_html_m28a4a9ee.png

4. Что такое моделирование?

Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.


5. Что можно моделировать? Объект, процесс, явление.


III. Изучение новой темы (20 мин)

Теоретический материал урока (10 мин)

Ответьте, пожалуйста, на вопросы:

  • Как вы думаете, что самое трудное в жизни человека?

Самое трудное в жизни человека – это познание самого себя. Эти слова сказал древний философ Сократ.

  • А что это значит – познать себя?

Это значит знать, на что способен человек, знать свои возможности, для того, чтобы применить эти знания для развития себя и своих возможностей.


Постановка проблемы

А можно ли определить свои возможности на каждый день?

Стоит начинать какое-либо дело, вести переговоры, решать сложные проблемы, достичь высоких спортивных результатов? Отчего зависят наши возможности?


  • Кто сегодня пришел в школу в приподнятом настроении?

(Ответы учащихся)


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


  • 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. (Ответы учащихся)


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


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


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



Сообщения учащихся: - влияние биоритмов на жизнь человека;

- виды биоритмов


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.

Основоположниками теории биоритмов считают психолога Германа Свободу и отоларинголога Вильгельма Флисса открывших эмоциональный и физический биоритмы, а также преподавателя Фридриха Тельчера исследовавшего интеллектуальный ритм. Любой из циклов состоит из двух полупериодов, положительного и отрицательного.

В результате многолетних исследований ученые пришли к выводу, что эти три цикла являются периодическими функциями с периодами

для физической активности 23 дня,

эмоциональной – 28 дней

интеллектуальной – 33 дня.

Функции состояния человека в момент его рождения равны нулю, затем начинают возрастать, и каждая за свой период принимает одно максимальное положительное и одно минимальное отрицательное значения.

Итак, биологические ритмы описаны функциями sin(2*(t-t0)/Tr), где t – время, Tr – периоды, r – номер периода. Началом всех трех кривых является день рождения t=t0, sin(0)=0.

Вот так выглядят биоритмы графически.

Как называются эти кривые?


hello_html_m5e26561a.png


Ребята, 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.

Значение

Физический цикл

Эмоциональный цикл

Интеллектуальный цикл

Минимальное значение цикла (максимум негативных проявлений, за которые отвечает цикл).

Чувство бессилия, апатия.

Только отрицательные эмоции.

Все кажется чрезмерно сложным и не поддается решению.

Отрицательная фаза цикла (негативные свойства цикла преобладают над позитивными).

Преобладание чувства бессилия, слабости.

Преобладание отрицательных эмоций и чувства пессимизма.

Простые задачи решаются с трудом, а сложные кажутся неподъемными.

Нулевое значение цикла (переход через "ноль") – возможны непредсказуемые проявления как позитивных, так и негативных свойств. День, когда один или более циклов находятся в этой фазе, считается очень тяжелым.

Неожиданные проявления огромной силы и энергии так же неожиданно сменяются чувством полного бессилия и апатии.

Неожиданные приступы безграничного пессимизма и оптимизма, частая смена эмоций.

Проблески гениальных решений и прозрений сменяются непониманием простых вещей.

Положительная фаза цикла (позитивные свойства цикла преобладают над негативными).

Преобладающее чувство уверенности в своих силах.

Преобладание положительных эмоций и чувства оптимизма.

Легкость в решении любых задач.

Максимальное значение цикла (максимум развития позитивных свойств при минимальном воздействии негативных).

Безграничная уверенность в своих силах.

Максимум положительных эмоций, безграничный оптимизм.

Безграничное проявление интеллектуальной и творческой мощи.


Практическая работа (10 мин)

1.Для начала определим наше самочувствие как говорится «на глаз». Определите свое физическое, эмоциональное и интеллектуальное состояния, отметив на каждой шкале соответствующий уровень.

(отмечают на шкале самочувствия точки)


Результаты вашего самоощущения мы проверим прямо сейчас.


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.


Повторим этапы моделирования. (учащиеся называют этапы)


Открой заготовку в папке 10 кл. на рабочем столе файл Заготовка

На столах вы видите технологические карты, которые нам помогут построить модель.












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.


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

         

Ячейка           Формула

a9

=$B$5

А10

= А9+1

В9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23)

С9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28)

D9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33)

 

 

А

В

С

D

1

                                                                   

                                БИОРИТМЫ

2

 Фамилия

 

 

 

3

Исходные данные

 

 

 

4

Дата рождения


 

 

5

Дата отсчета

11.12.12

 

 

6

Длительность прогноза


 

 

7

Результаты

 

 

 

8

Порядковый день

Физическое

Эмоциональное

Интеллектуальное

9

=$B$5

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23)

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28)

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33)

10

=A9+1

Заполнить вниз

11

Заполнить вниз

 

 

 


 6. Исследование модели. (Эксперимент)

Проверьте правильность ввода формул (Задание дает учитель.)

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 2014 года (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.


 7. Анализ результатов.

 Проанализировав диаграмму, подтвердите или опровергните соответствие

 показателей биоритмов







IV. Закрепление (7 мин)


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 марте).

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


V. Подведение итогов урока. (2 мин)

Сохраненные за урок файлы учащиеся копируют себе на дискеты для выполнения домашней работы. Я надеюсь, что этот урок пополнил ваши знания не только в области информатики, но и знания о себе.


VI. Домашнее задание (2 мин)

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

Используя созданную модель, определить состояние двух близких людей во время выпускных экзаменов (с помощью готовой программы).

На “5” (задание на использование и развитие полученных знаний).

1. Используя индивидуальные биоритмы и данные об учителе (указывается дата), построить диаграмму (в сравнении) и определить благоприятный день для сдачи экзамена по информатике (с помощью MS Excel).

2. Подготовить сообщение об истории создания теории биоритмов.

VII. Заключение (2 мин)

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.

В начале урока мы поставили перед собой вопрос

«Можно ли определить свои возможности на каждый день?»

Как мы на него ответим?

Определить возможности можно, но вот удастся ли нам воспользоваться своими знаниями – это уже решать каждому.

У Пушкина есть крылатая фраза «Учитесь властвовать собой!»

Я думаю, что этому может помочь знания своих возможностей.

Биоритмы рождаются вместе с самим человеком. Под их влиянием мы начинаем свой жизненный путь, совершаем те или иные поступки с различной степенью успешности. Теория биоритмов ни в коем случае не предсказывает будущее человека. Она лишь помогает выбрать подходящий момент для того, чтобы начать создавать наше будущее таким, каким нам хотелось бы его видеть.

И помните, необходимо задумываться над каждым днем нашей жизни. Биоритмы – биоритмами, но главное верить в себя. Урок окончен. До свидания.


Учащимся вручаются информационные тематические буклеты.














Специально разработанная компьютерная программа.


Открыть программу в папке 10б


Самостоятельна работа (тест по теории) (6 мин)


Самопроверка

  1. 3)

  2. 3)

  3. 1)

  4. 4)

  5. 2)

  6. 3)

  7. 1)

  8. 1)

  9. 2)

  10. 3)

  11. 2)

  12. 3), 2), 6), 1), 5), 4)

Самооценка

«5» - 12–11

«4» - 10-9

«3» - 8-6

































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.


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

         

Ячейка           Формула

a9

=$B$5

А10

= А9+1

В9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23)

С9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28)

D9

= SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33)

 

 

А

В

С

D

1

                                                                   

                                БИОРИТМЫ

2

 Фамилия

 

 

 

3

Исходные данные

 

 

 

4

Дата рождения


 

 

5

Дата отсчета

11.12.12

 

 

6

Длительность прогноза


 

 

7

Результаты

 

 

 

8

Порядковый день

Физическое

Эмоциональное

Интеллектуальное

9

=$B$5

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23)

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28)

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33)

10

=A9+1

Заполнить вниз

11

Заполнить вниз

 

 

 


 6. Исследование модели. (Эксперимент)

Проверьте правильность ввода формул (Задание дает учитель.)

Задания:

- какие важные события вас ожидают с 20 мая по 20 июня 2014 года?

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.


 7. Анализ результатов.

 Проанализировав диаграмму, подтвердите или опровергните соответствие

 показателей биоритмов




Значение

Физический цикл

Эмоциональный цикл

Интеллектуальный цикл

Минимальное значение цикла (максимум негативных проявлений, за которые отвечает цикл).

Чувство бессилия, апатия.

Только отрицательные эмоции.

Все кажется чрезмерно сложным и не поддается решению.

Отрицательная фаза цикла (негативные свойства цикла преобладают над позитивными).

Преобладание чувства бессилия, слабости.

Преобладание отрицательных эмоций и чувства пессимизма.

Простые задачи решаются с трудом, а сложные кажутся неподъемными.

Нулевое значение цикла (переход через "ноль") – возможны непредсказуемые проявления как позитивных, так и негативных свойств. День, когда один или более циклов находятся в этой фазе, считается очень тяжелым.

Неожиданные проявления огромной силы и энергии так же неожиданно сменяются чувством полного бессилия и апатии.

Неожиданные приступы безграничного пессимизма и оптимизма, частая смена эмоций.

Проблески гениальных решений и прозрений сменяются непониманием простых вещей.

Положительная фаза цикла (позитивные свойства цикла преобладают над негативными).

Преобладающее чувство уверенности в своих силах.

Преобладание положительных эмоций и чувства оптимизма.

Легкость в решении любых задач.

Максимальное значение цикла (максимум развития позитивных свойств при минимальном воздействии негативных).

Безграничная уверенность в своих силах.

Максимум положительных эмоций, безграничный оптимизм.

Безграничное проявление интеллектуальной и творческой мощи.




Автор
Дата добавления 22.09.2015
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров455
Номер материала ДВ-004194
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх