Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Статьи / Урок "Моделирование и обработка данных"

Урок "Моделирование и обработка данных"

Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Информатика

Название документа Урок (моделирование данных).doc

Поделитесь материалом с коллегами:

Александр Георгиевич Задорожный,

учитель информатики и ИКТ,

МБОУ СОШ № 125 с УИМ г.Снежинск Информатика и ИКТ 9 класс

Урок по теме моделирование

Тема урока Моделирование и обработка экспериментальных данных, подчиняющихся линейной зависимости.

Тип урока Изучение нового материала

Цели урока

цель обучения: Научить учащихся создавать модели потоков экспериментальных данных для их последующей обработки и анализа.

Формировать системно-информационного подход к анализу окружающего мира. Осуществить связку ранее известных учащимся технологиям построения табличных данных и созданием модели потока данных, подчиняющихся какому – то известному распределению. ( в нашем случае линейный закон распределения экспериментальных данных). Освоить технологии обработки построенной модели методом средних квадратов и методом МНК (для математических классов и продвинутых учащихся).
– цель воспитания: Воспитать целеустремленность и последовательность в достижении цели.
– цели развития: Развитее познавательного интереса. Развитие логического и алгоритмического мышления, памяти, внимания.

Организационный момент

Проверка домашнего задания

Активизация


Объяснение темы урока









Самостоятельное выполнение учащимся задания.


Подведение итогов урока




Домашнее задание









Резерв


Звонок



Ответ при прямом вопросе.


Ответы и пояснения по мере необходимости.


Запись темы урока в тетрадь. Запись последовательности действий.


Запись конкретных действий.









Учащиеся садятся за свои компьютеры, загружают Excel и выполняют действия. При необходимости задают вопросы.


Запись результатов в свою папку на компьютер.




Записывают в дневник и тетрадь










Получение оценок в дневники


Выход из программы, приведение в порядок рабочего места.

Проверка подготовленности к занятию


Проверка наличия и степени полноты выполнения домашнего задания.


Сообщение учащимся с помощью проектора и устно темы урока и пояснение дальнейших действий.

Учитель выполняет на своем компьютере создание модели данных и ученики с помощью проектора наблюдают за процессом.






Наблюдение и сопровождение самостоятельной работы учащихся. При необходимости оказания помощи ученикам.


Дает общую оценку работе класса, выделяет успешно выполнивших задание учеников. Подводит итог урока и анализирует успешность в получении новых знаний и умений учащихся.


С помощью проектора показывается домашнее задание. Ученики должны дома сделать аналогичную работу для данных, изменяющихся по закону Y=aX + b и обработать их методом средних. (для продвинутых двумя методами)


Выставление в дневники оценок.


Учитель желает учащимся успешной учебы и высоких результатов на других уроках.

1-2 мин.


3-5 мин.




1-2 мин.



2-3 мин.


Всего 10 мин.






На 5 заданий и итог планируется 25-27 мин.

Для мат.классов и продвинутых школьников можно уменьшить число обычных заданий и добавить более сложные (обработка МНК)


1-2 мин.






1-2 мин.







1-2 мин.



1 мин.


А.Г. Задорожный

Название документа Ход урока.doc

Поделитесь материалом с коллегами:


Ход урока

На проекторе школьникам показываются следующие схемы и

объясняется суть метода средних и МНК (для математических классов)

Теория

Точки на графике получены экспериментально, например на уроке физике при изучении закона Ома. Связь между величиной U и I линейная

Uhello_html_m158172b5.jpg= R* I I=(1/R)*U

















R= U/I для каждого отдельного измерения

R=∑U / ∑I для всех измерений согласно методу средних


Метод наименьших квадратов

( для продвинутых школьников и математических классов)

Y= a X ∑ ( Yi - a Xi ) 2 = min hello_html_m20ad3cc4.gif= 2 * ∑ Xi ( Yi - a Xi )

hello_html_3e52f64e.jpgXi Yi - a ∑ Xi 2 =0 a= ∑ Xi Yi / ∑ Xi 2























Кhello_html_61ac930b.jpgак получить экспериментальные данные ? Попробуем смоделировать их.



















Учащиеся должны ввести всего пару строк. Остальные строки они получат выделив введенные ячейки и «протянув» вниз маркер заполнения. В ячейках с именем x находятся значения x с шагом ) 0.05 . В ячейках с именем a находятся значения a, полученные моделированием из неизменяемого значения ячейки B1 , датчика случайных чисел и «шумового коэффициента», который моделирует уровень шумов при измерении. В ячейках с именем y=ax находятся смоделированные значения у , в ячейках с именем у=axt находятся значения теоретические значения линейной зависимости. В ячейках с именем y=ax (столбец E) находятся значения, вычисленные по методу средних. Для этого нужно где-то ( в ячейке A105) вычислить сумму x и сумму y ( в ячейке С105) и затем в ячейке E1 вычислить требуемое значение коэффициента а по формуле :

A=∑yi/∑xi или в нашем случае E1=C105/A105 . Число взятых точек в принципе не так существенно, но желательно их взять побольше, чтобы глубже исследовать возможности метода средних (и метода МНК для мат.классов). На этом в основном заканчиваются трудности ввода данных этого урока. Нужно выделить полученные данные и построить график с помощью мастера диаграмм. Если это правильно, должна получиться следующая картинка:

hello_html_5bca0c34.jpg


















График построен с «шумовым коэффициентом» равным 0.1( ячейка С1).Скопируем лист Excel четыре раза ( CTRL+перенос листа) и переименуем лист по значению «шумового коэффициента» в процентах, т.е. первый лист будет иметь имя 10, второй 20 и т.д. до 50.

На скопированных листах меняем всего одну ячейку С1. На листе 20 устанавливаем С1=0.2, на листе 30 С1=0.3 и т.д. На листах должно быть следующее:

hello_html_m90f5422.jpg

На листе 30:

hello_html_m4fb1ebfa.jpg

На листе 40:

hello_html_m78b6539b.jpg

На листе 50:

hello_html_7546712e.jpg

На листе МНК 10: (для математических классов и продвинутых школьников)

hello_html_m1047de66.jpg


Остается подвести итоги работы. Для этого сведем данные со всех листов на один итоговый лист с именем «ИТОГ».

hello_html_m5223fb7.jpg

Цифры 10, 20, 30, 40, 50 обозначают значение «шумового коэффициента». В графе G даны средние по методу значения.

Перенос на лист «ИТОГ» осуществляется по формуле ='10'!$E$1 для значения с листа 10 и по аналогичным формулам для других значений «шумового коэффициента». Естественно, формулу для переноса нужно вводить один раз, а затем скопировать и изменить нужным образом.

После получения итогового листа учащиеся должны записать работу в свою рабочую папку и сделать выводы по уроку.

Выводы

  1. На уроке научились моделировать экспериментальные данные из физики, химии и других предметов для линейной и некоторых других известных им зависимостей.

  2. Экспериментальные данные могут быть обработаны разными методами (метод средних, метод наименьших квадратов)

  3. Метод МНК более точный для небольших значений «шумового коэффициента». Для больших шумов особой разницы между методами нет.

  4. Оба метода дают вполне удовлетворительную точность в широком диапазоне шумов (Около 1% для первого значения «шумового коэффициента». )

  5. Метод моделирования является важнейшим методом познания, так как позволяет получить результаты, которые трудно получить другими методами.


Литература

  1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса. 2 издание. – М.: БИНОМ, 2009.

  2. Перышкин А.В.Физика 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений – 8 издание. – М.: Дрофа, 2006.

  3. Угринович Н.Д. Исследование информационных моделей. Элективный курс.: Учебное пособие – 2 издание. – М.: БИНОМ, 2006.

  4. Долженков В.А., Колесников Ю.В. Microsoft Excel 2003: – СПб,: БХВ – Петербург, 2006.


А.Г. Задорожный

Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy

Автор
Дата добавления 14.11.2016
Раздел Информатика
Подраздел Статьи
Просмотров46
Номер материала ДБ-351472
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests

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