Урок информатики по теме "Моделирование биоритмов человека в табличном процессоре"

Раздел: Технологии создания и преобразования информационных объектов

Тема занятия: Моделирование биоритмов человека в среде табличного процессора

Тип занятия: урок-исследование

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, индивидуальная.

Мотивация выбора темы и формы проведения занятия:

·                   тема выбрана в соответствии с рабочей программой по дисциплине и календарно-тематическим планом. Для достижения наилучшего результата учебного занятия применяются активные формы обучения, способствующие одновременно активизации интереса обучающихся и закреплению изученного материала;

·                   выбор формы проведения занятия помогает осуществить применение личностно-ориентированных технологий: мотивационно - потребностных, самообразовательных, деятельностных, развивающих, здоровьесберегающих

Продолжительность занятия:  30 минут

Цель занятия: развитие представлений об электронных таблицах как инструменте для решения задач из разных сфер человеческой деятельности, создание информационной модели «Биоритмы человека»

Задачи:

-                  научить разрабатывать информационную модель;

-                  формировать межпредметные связи;

-                  продемонстрировать использование компьютера в данной работе, совершенствовать навыки работы в Excel: ввод формул и данных, копирование формул, построение графиков, сохранение документа;

-                  развивать познавательный интерес, творческую активность учащихся, критическое мышление, коммуникативность, приобретение опыта исследовательской деятельности;

-                  воспитать инициативу, любознательность, стремление к самопознанию, самостоятельность в деятельности, умение защищать и отстаивать свою точку зрения, научить анализировать конечные результаты работы.

Междисциплинарные связи: «Математика», «Биология», «История»

Методы обучения: практический, словесный, наглядный.

Оснащение и оборудование: компьютерный класс, мультимедийный проектор, интерактивная доска, MS Office – PowerPoint, Excel, «Бланк проекта «Биоритмы человека», Карточка «Оценка состояния человека», «Инструкционная карта».

План урока

1)               Организационный этап.

2)               Создание проблемной ситуации, постановка цели занятия.

3)               Выполнение практической работы с элементами исследования.

4)               Подведение итогов занятия.

5)               Заключение.

6)               Постановка домашнего задания.

7)               Рефлексия.

Ход урока

I этап.  Организационный момент

Добрый день. Меня зовут Макарова А.Н., учитель УСОШ, сегодня урок информатики проведу у вас я. Глядя в ваши внимательные глаза, я испытываю уверенность за наше сегодняшнее сотрудничество.

слайд №1

II этап. Создание проблемной ситуации, постановка цели 

·                   Вы когда-нибудь задумывались над тем, почему наша жизнь «полосатая как зебра»: сегодня нам все удается, а через неделю элементарная задача кажется очень трудной; сегодня, несмотря на пасмурный день, настроение отличное, а через 3 дня нас раздражает все вокруг. 

·                   Как вы думаете, что оказывает влияние на подъемы и спады в самочувствии человека? Может, кто-нибудь знает, как называется чередование подъема и спада жизненных сил человека? (биоритм)

Человек меняется не только год от года, из месяца в месяц, но и день ото дня, час от часу. Колебания состояния организма – суть проявления биоритмов. Оказывается, можно не только прогнозировать, но при желании и улучшить нормальное протекание жизни, оптимизировать результаты человеческой деятельности.

слайд №2 Есть наука – хронобиология, которая занимается изучением биологических процессов, происходящих в живом организме, в различные отрезки времени.   Сегодня мы воспользуемся элементами этой науки для моделирования собственных  биоритмов.

Как вы думаете, чем мы займемся на уроке?

 слайд №3 Итак, тема нашего занятия - Моделирование биоритмов человека в среде табличного процессора.

В процессе  изучения технологии обработки числовых данных вы узнали, что электронная таблица является средством информационных технологий, позволяющее решать целый комплекс задач.

слайд № 4

·                   Из чего состоит рабочий лист Microsoft Excel? (из ячеек, которые находятся на пересечении строк и столбцов)

         слайд № 5

·                   Из чего состоит адрес ячейки?

         слайд № 6

·                   Как ввести в ячейку формулу, состоящую из арифметических операторов и адресов ячеек? (ставим знак “=”, затем активизируем нужную ячейку и вводим соответствующие знаки арифметических действий).

·                   Как можно представить табличные данные, чтобы они выглядели наглядно? (в графической форме).

         слайд № 7

·                   С помощью, какой команды меню, можно построить диаграммы и графики в Excel?  (с помощью кнопки вызова Мастера диаграмм).

Все эти знания, умения и навыки будут направлены на решение задачи о биоритмах человека.

      слайд № 8

По ходу исследования предлагаю продумать ответ на вопрос: Теория  моделирования биоритмов имеет право на существование?

Существует легенда о том, что еще в древнем Китае монахи день за днем вели наблюдения за человеком, записывая параметры его физической активности, умственных способностей и эмоционального состояния. В результате многолетних  исследований китайские монахи и такие ученые как Герман Свобода, Вильгельм Флисс пришли к выводу, что эти три функции являются периодическими с периодами для физической активности 23 дня, эмоциональной – 28 дней и интеллектуальной – 33 дня.

  слайд № 9

Физический биоритм определяет энергию человека, его силу, выносливость, сопротивляемость болезням. В течение первой половины человек энергичен и достигает лучших результатов в своей деятельности, растет сопротивляемость стрессам и заболеваниям, наступает наиболее оптимальное время для физических нагрузок. Во второй половине цикла энергичность уступает расслабленности и лености.

Эмоциональный биоритм характеризует внутренний настрой человека, т.е. состояние нервной системы и настроение; управляет творчеством, психическим здоровьем, чувственностью. В первой половине эмоционального цикла биоритма человек весел, оптимистичен и привлекателен для окружающих, переоценивает свои возможности, во второй половине - раздражителен, легко возбудим, недооценивает свои возможности, пессимистичен, все критически анализирует.

Интеллектуальный биоритм определяет творческую способность личности, регулирует память, внимание, восприимчивость к знаниям. Первая половина интеллектуального цикла биоритма характеризуется умственной и творческой активностью, человеку сопутствуют удача и успех; во второй половине происходит творческий спад, повышается утомляемость.

Один из показателей нашего с вами здоровья – правильная и четкая работа биоритмов человека. Незначительные сбои биоритмов   приводят к ухудшению самочувствия и нередко свидетельствуют о начале серьезного заболевания. Наше состояние во многом зависит от того, насколько ваша деятельность и отдых соответствуют биологическим ритмам.

Единственное, что влияет на построение биоритмов, - дата рождения человека.

         слайд № 10

 Вот так выглядят биоритмы графически.

Физический биоритм представлен синей кривой, эмоциональный – малиновой, желтой кривой – интеллектуальный.

Анализ биоритма....

III этап. Выполнение практической работы с элементами исследования

Ну а теперь предлагаю вам самим попробовать создать компьютерную модель биоритмов, используя свои биографические данные. Ваша задача построить график кривых своих биоритмов на текущий месяц.

         слайд № 11

В бланке проекта нарисованы смайлики.  Ваша задача сейчас – дорисовать рот. Но как? Посмотрите на карточки, которые у вас на столе и оцените свое физическое состояние, настроение и умственные способности на сегодняшний день. Смайликам ниже вы дорисуете ротики после построения своих биоритмов. Всегда интересно соответствие теории и практики.

          А теперь приступим к моделированию, рассмотрим основные этапы моделирования:

  слайд № 12

I этап. Постановка задачи

-описание задачи;

-определение цели;

-определение объекта моделирования.

II этап. Разработка модели

-информационная модель;

-математическая модель;

-компьютерная модель

III этап. Компьютерный эксперимент

При решении поставленной задачи  в качестве основного инструмента мы будем использовать  компьютер и его программное обеспечение.

IV этап. Анализ результатов моделирования

Описание задачи  /ребята формулируют задачу для построения модели/

За точку отсчета всех трех биоритмов берется день рождения человека. Очевидно, что момент появления на свет очень труден для человека, ведь все три биоритма в этот день пересекают ось абсцисс. С точки зрения биологии это достаточно правдоподобно, ведь ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду на воздушную. Происходит глобальная перестройка всего организма.

Давайте сформулируем цель моделирования: 

«Создать модель биоритмов для конкретного человека от указанной даты (дня отсчета) на месяц вперед с целью дальнейшего анализа модели. На основе анализа индивидуальных биоритмов прогнозировать неблагоприятные дни, выбирать благоприятные дни для разного рода деятельности».

 Объект моделирования - может быть любой человек (а также группа людей).

Далее необходимо разработать информационную модель, которая будет отражать всю необходимую для моделирования информацию: /ребята вносят в бланк проекта свои данные/

-Ф.И.О человека, чьи биоритмы будут отражены в модели.

-Дата рождения этого человека.

-Дата отсчета.

-Длительность прогноза.

Ну а теперь необходимо формализовать составленную информационную модель – создать математическую модель. Математика изучает количественные отношения и пространственные формы как существующих объектов и процессов, так и тех, которые можно смоделировать.

 слайд № 13

Запишем формулу для математической модели.( 13 слайд)

Биологические ритмы задаются функциями F(x)=sin(2p*(t-t₀)/Tr), где t₀ – дата рождения, t – текущая дата,  Tr – периоды.

Для моделирования выберем среду электронных таблиц Excel. В этой среде информационная и математическая модель объединяются в таблицу, которая содержит две области:

- исходные данные;

- расчетные данные.

Далее воспользуемся данными, полученными в математической модели и информационной модели, которые отражены в проекте и произведем расчеты в среде электронных таблиц. Используйте свойства среды Excel: копирование с помощью маркера, абсолютной адресации, мастер функций, мастер построения диаграмм.

 слайд № 14

 После построение своих биоритмов произвести анализ результатов.

IV. Физкультминутка (презентация Физкультминутка.ppt)

V. Подведение итогов              

Итак, каждый из вас сейчас построил собственные биоритмы и их проанализировал. Давайте вернемся к вопросу: “Соответствует ли теория практике?”

Если значения сходятся, то можно сказать что данный биоритм  вам подходит. Если же значения расходятся, то вы, наверно, находитесь под влиянием множества побочных факторов.

Остается не раскрытым только философский вопрос. 

         слайд № 15

Теория  моделирования биоритмов имеет право на существование? Прошу выдвигать ваши гипотезы. /Ваше отношение к рассматриваемой задаче, насколько реальна полученная информация, как к ней относится, верить или не верить полученным результатам?/

И так мы не пришли к консенсусу, каждый остается при своем мнении, однако существующие теории позволяют моделировать и анализировать циклические процессы биоритмов человека, что мы с вами проделали на уроке. А вот верить в достоверность подобных расчетов или нет – вопрос – открытый. Ответ на него быть может в будущем будет однозначно определен, быть может одним из вас.

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

1) если на спаде физический цикл?

(постарайтесь в это время преодолевать свою леность, не забывайте о прогулках на свежем воздухе и побольше физических занятий)

2) а если  на спаде эмоциональный цикл?

(учитесь властвовать собою, начните день с улыбки, скажите несколько комплементов 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).

VI. Заключение

  слайд № 16

Сократ говорил: «Что самое трудное в жизни человека – это познание самого себя ...». Я надеюсь, что этот урок пополнил ваши знания не только в области информатики, но и знания о себе.

VII. Домашнее задание

Построить биоритмы близким, друзьям и проанализировать их.

VIII. Рефлексия

Прошу вас выразить свое мнение о сегодняшнем занятии, используя образ человека, у которого «все написано на лице»

Спасибо всем, урок окончен. До свидания.