Математическое моделирование в среде электронных таблиц MS Excel, 7-й класс

Разделы: Информатика

Класс: 7


Цели урока:

  1. Обучающие: Повторить и закрепить навыки работы в MS Excel; научить применять современное программное обеспечение в решении математических задач, строить математические модели в среде MS Excel.
  2. Развивающие: Развивать: практические и исследовательские навыки по составлению моделей в электронных таблицах, научное мировоззрение через связь информационных технологий с другими школьными предметами, логическое и алгоритмическое мышление, аналитические способности, внимание, память.
  3. Воспитательные: Воспитание общей и информационной культуры, творческого подхода к работе, желания экспериментировать, самостоятельности в учебном труде.

Тип урока: Комплексного применения знаний, обобщения и систематизации.

Программное и техническое обеспечение урока:

  • компьютеры с ОС MS Windows XP;
  • пакет Microsoft Office;
  • мультимедийный проектор

Время проведения урока: один из последних уроков в разделе "Информационное моделирование".

План урока: (40 минут)

  1. Орг. момент. (1 мин)
  2. Проверка и актуализация знаний. / Тестирование по теме (4 мин)./ Разминка (5 мин)
  3. Теоретическая часть. (10 мин)
  4. Практическая часть. (10 мин)
  5. Самостоятельная работа. (8 мин)
  6. Подведение итогов. Д/з (2 мин)

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих.

С помощью проектора демонстрируется на экране первый слайд презентации. Приложение 1

Сообщается тема урока: "Математическое моделирование в среде электронных таблиц MS Excel ".Озвучить цели и план урока.

2. Актуализация опорных знаний.

Пройденная нами тема "Электронные таблицы"– одна из наиболее практически значимых, востребованных, после текстового редактора Word и его возможностей. Но электронные таблицы не только позволяют автоматизировать расчеты, но и являются эффективным средством моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно проследить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наиболее подходящий.

Перечислите, что вы научились делать, изучая табличный процессор MS Excel?

выполнять вычислительные операции при помощи формул;

– составлять таблицы;

– строить графики и диаграммы.

Тестирование по теме "Электронные таблицы".

Домашним заданием было повторить весь изученный материал по теме "Электронные таблицы". Чтобы проверить домашнее задание, я предлагаю Вам ответить на вопросы электронного теста. (Дети уже знакомы с работой системы дистанционного обучения MyTestServer 1.1) Приложение 2

Перед началом работы учащиеся прослушивают инструкцию по выполнению теста.

Тест состоит из 5 вопросов. Дается только одна попытка, будьте внимательны, не торопитесь. Время на тест 3 минуты.

После завершения тестирования каждому ученику системой выставляется оценка, которую он видит на экране своего монитора.

Сегодня на уроке мы будем использовать электронные таблицы с их мощным вычислительным потенциалом для решения математических задач – построим математическую модель в среде MS Excel и проведем небольшое исследование.

А для этого вспомним основные понятия по теме “моделирование” (проводим устную разминку).

Вопросы разминки: Приложение 1

Моделирование – метод познания окружающего мира, состоящий..

Модель – это объект, который используется в качестве..

Различают ____________и ___________модели.

Натурные модели – это…

Информационные модели – это…

Основными видами информационных моделей являются:_________ ,_________, __________.

А как вы думаете, математическая модель к какому виду принадлежит?

Математическая модель – это модель, построенная с использованием…

Приведите пример знаковой информационной модели, рассматриваемой на уроках математики.

Основным языком информационного моделирования в науке является язык математики.

3. Теоретическая часть.

Какую бы жизненную задачу ни взялся решать человек, первым делом он строит модель заданного объекта. Очень часто задачи связаны с потребностями человека.

Сегодня нам предстоит решить следующую задачу:

Задача 1: Приложение 1

У маленького Васи есть небольшой бассейн во дворе. Иногда Вася ходит к речке и приносит воду в бассейн в небольшой цистерне цилиндрической формы. Известны ширина ШБ, высота ВБ, ДБ бассейна и объем цистерны Об Ц. Сколько раз Васе нужно сходить к речке за водой, чтобы наполнить бассейн наполовину?

Этот текст можно рассматривать как словесную модель бассейна.

Постановка задачи: выяснение условий

Какую форму может иметь бассейн? (ответы детей).

А какой формы он в нашей задаче?– В форме куба или параллелепипеда, потому, что даны его параметры: ширина, высота, длина. А что еще нам известно?

– объем цистерны.

Давайте попробуем решить задачу: узнаем сколько раз (N) Васе нужно сходить к речке за водой, чтобы наполнить бассейн наполовину.

Что для этого нужно знать?

– сколько цистерн воды помещается в бассейн.

А как это узнать?

– определить объем бассейна (Об Б)

– сравнить половину объема бассейна и объем цистерны (Об Б / Об Ц / 2).

4. Практическая часть.

Карточка – задание №1 Приложение 3

Задание для практической работы: Скопировать в свою папку файл – шаблон Excel Приложение 4

Назвать лист номером задачи "Задача 1" (редактирование названия – двойной щелчок мыши на "Лист 1").

Оформить на листе решения разделы "Дано", "Найти", "Математическая модель", "Решение", "Ответ" (по образцу):

В ячейках А1и А7 напечатать слова "Дано" и "Найти".

Объединить ячейки А10, В10 и С10, ввести текст: "Математическая модель"

Объединить ячейки Е1 и F1, напечатать слово "Решение".

В ячейку Е7 – "Ответ".

 Заполнить таблицу начальными данными.

В ячейки В1:В4 ввести текст: ШБ=; ДБ=; ВБ=; Об Ц=.

В ячейки С1:С4; ввести соответствующие значения параметров: 4,3; 5,8; 2; 4,5.

Для наглядности, если есть возможность, можно построить графическую модель (рисунок задаче) в Painte и скопировать ее в электронную таблицу или нарисовать бассейн непосредственно в Excel.

Далее заполнить раздел таблицы "Математическая модель".

Объединить ячейки А11, В11 и С11, ввести формулы (тип данных – текст) в раздел (пробел перед знаком "="). "Объем бассейна =С1*С2*С3"

Объединить ячейки А13, В13 и С13 и ввести текст "N = ОКРУГЛВВЕРХ(G4 / C4 / 2)". (для получения целого числа используем функцию округления ОКРУГЛВВЕРХ)

В разделе "Решение" создать сетку вычислений:

– Обозначить искомые и промежуточные величины.

– Объединить ячейки Е4 и F4, ввести текст: "Объем бассейна =". В ячейку Е5 – "N ="(тип данных – текст).

В ячейки G4 и G5; ввести соответствующие формулы (тип данных – формулы): =С1*С2*С3;

Используем функцию округления дробного числа до целого:

Вставка-функция – математические – ОКРУГЛВВЕРХ – число разрядов выбираем "0".

=ОКРУГЛВВЕРХ(G4 / C4 / 2)

В разделе "Ответ" запишем искомый результат в ячейку G7 (тип данных – текст).

 Проведем небольшое исследование:

Вопрос: Сколько раз Васе нужно будет сходить к речке за водой, если он возьмет цистерну емкостью 5,6 литров; 4 литра; 3,3 литра?

Меняем в ячейке С4 значение на 5,6 и электронные таблицы автоматически производят пересчет.

Создадим таблицу значений Об Ц и будем заносить в нее результаты вычислений N.

Введем в ячейку А20 и В2 текст "Об Ц" и " N". Заполним таблицу данными.

Об Ц

N

3,3

8

4

7

4,5

6

5,6

5

Для графического представления результатов выделить диапазон А21: В24, построить график функции, отредактировать его.

 Анализ полученных результатов.

5. Самостоятельная работа.

Задание для самостоятельной разработки:

Карточка – задание №2 Приложение 3

Задача 2. Пешеход начал движение из начала координат со скоростью V=0,6 м/с. Найдите, какой путь S прошел пешеход за одну минуту t после начала движения, если он двигался равномерно.

Постановка задачи: выяснение условий

Скажите, что мы будем моделировать? –

– движение

Какие виды движения вы знаете? (ответы детей)

Какое движение рассматривается в нашей задаче?

– равномерное. Приложение 1

Давайте вспомним формулу расчета скорости: V=s/t– отсюда s=V*t

Технология моделирования:

  1. Назвать лист номером задачи "Задача 2" (редактирование названия – двойной щелчок мыши на "Лист 2").
  2. Выделить расчетную таблицу на листе "Задача1" и скопировать ее на лист "Задача 2".
  3. Заполнить таблицу новыми начальными данными.
  4. Ввести формулу (тип данных – текст) в раздел "Математическая модель" (пробел перед знаком "=").
  5. Ввести фоpмулу (тип данных – формулы) в раздел "Решение".
  6. В разделе "Ответ" записать искомый результат (тип данных – текст).
  7. Создать таблицу значений t и занести в нее результаты вычислений S. Заполнить таблицу данными.
  8. Для графического представления результатов выделить область аргументов и функций, построить график зависимости пути S от времени при t=40;60;90, отредактировать график.

6. Итог урока.

Сегодня на уроке мы узнали, как можно использовать электронные таблицы в решении математических задач, научились строить математические модели в. среде MS Excel

Домашним заданием будет: самим придумать задачу, разработать ее математическую модель.

У кого есть вопросы по пройденному материалу?

Спасибо за работу. Вы сегодня молодцы. Можете быть свободны.