12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 |
Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
Сарычева Наталья Петровна1073 Россия, Тюменская обл., Тюмень Материал размещён в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов» |
Урок «Решение стратегических задач, задач оптимизации (поиск решения) в MS Excel»
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Тюменской области
«Тюменский колледж транспортных технологий и сервиса»
Разработка учебного занятия
Тема: Решение стратегических задач, задач оптимизации (поиск решения) в MS Excel.
Учебная дисциплина, междисциплинарный курс | ЕН.02 Информатика |
Специальность СПО, группа | 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта ТО–013– 1, 2 курс (на базе основного общего образования) |
Тема | Урок № 17. Решение стратегических задач, задач оптимизации (поиск решения) в MS Excel (2 часа) Тема 3.2. Обработка данных средствами электронных таблиц MS Excel (24 часа). |
Преподаватель | Сарычева Наталья Петровна |
Цель учебного занятия:
образовательные:
сформировать умения использовать возможности ВТ для решения конкретных физических задач; совершенствовать навыки работы в среде электронных таблиц при моделировании процессов и явлений;
развивающие:
развитие коммуникативных способностей у студентов, исследовательской, творческой и познавательной деятельности;
расширение кругозора студентов в области информационных ресурсов и программного обеспечения;
развитие коммуникационной компетентности у студентов;
развитие интереса к физике, информатике и истории посредством применения информационных технологий.
воспитательные:
воспитание бережного отношения к компьютерной технике;
выработка навыков грамотной устной речи
воспитание патриотизма, любви к Родине.
Таблица 1
Результаты обучения на учебном занятии
Результаты обучения | Показатели обучения |
Знания: З. 3. Назначение наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности | |
З 3.2. Текстовый процессор MS Excel | построение диаграмм; вставка формул; оформление рабочих листов. |
Умения: У. 5. Иллюстрировать учебные работы с использованием средств информационных технологий | |
У. 5.1. Создает документы в табличном редакторе MS Excel | работает в табличном редакторе MS Excel |
Таблица 2
Формируемые общие и профессиональные компетенции на учебном занятии
Результаты (освоенные общие компетенции) | Основные показатели результатов подготовки |
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность | - демонстрация способности принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. |
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности | - демонстрация навыков использования информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. |
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями | - взаимодействие с обучающимися, преподавателями и мастерами в ходе обучения. |
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий | - проявление ответственности за работу подчиненных, результат выполнения заданий. |
Таблица 3
Межпредметные связи учебной дисциплины с другими дисциплинами, междисциплинарными курсам основной профессиональной образовательной программы по специальности
Результат обучения | Наименование дисциплины | Раздел, тема дисциплины, МДК по междпредметной связи | Результат обучения | Показатель обучения |
З. 3. Назначение наиболее распространенных средств автоматизации информационной деятельности | ОПД.03 Физика | Тема: Движение тела под действием силы тяжести. | Знает, как находится движение тела под действием силы тяжести, формулы для нахождения | строит диаграммы; оформляет рабочие листы в программе MS Excel, используя формулы |
У. 5. Иллюстрировать учебные работы с использованием средств информационных технологий | ОПД. История | Тема: Курская битва | Знает коренной перелом в ходе ВОВ (Курская битва) | Работает в табличном редакторе MS Excel, решая стратегические задачи, задачи по поиску решения |
Тип занятия: комбинированное занятие.
Вид занятия: практическая работа.
Таблица 4
Методы обучения, используемые на учебном занятии
По источникам получения знаний: | Словесные: беседа, объяснение. Практические: практическая работа |
По характеру познавательной деятельности и усвоению содержания образования: | Проблемные: решение стратегических задач, задач оптимизации (поиск решения) Частично – поисковый: работа с программой MS Excel. |
По степени самостоятельности: | Учебная деятельность при сопровождении преподавателя. |
Приемы обучения:
- выполнение заданий на проверку;
- представление результатов выполнения практических заданий;
- ответы на поставленные вопросы;
- рефлексия (оформление технологической карты)
Общее время: 90 минут.
Оснащение занятия:
Компьютеры (программа MS Excel), дидактический раздаточный материал (технологические карты).
Используемая основная литература:
Макарова. Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф., Информатика и ИКТ. Учебник. 11 класс. Базовый уровень. – СПб.: Питер, 2009.-224с.
Цветкова М. С. Информатика и ИКТ: учебник для нач. и сред проф. образования / М. С. Цветкова, Л. С. Великович. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 352 с.
Макарова Н.В., . Задачник по моделированию. 9 -11 класс. Базовый уровень, СПб.: Питер, 2011;
Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. под ред. Макаровой Н.В. Информатика и ИКТ 10 класс (базовый уровень) 2-е изд., СПб.: Питер, 2010;
Макарова Н.В., Информатика и ИКТ: Методическое пособие для учителей. Часть 2. Программное обеспечение информационных технологий. /под ред. Макаровой Н. В., СПб.: Питер, 2010;
Касьянов В.А., Физика – 10 класс, М.: Дрофа, 2010.
Кузнецов А.А. и др. Информатика, тестовые задания. – М., 2010. -152с.
Михеева Е.В. Практикум по информации: учеб. пособие. – М., 2010. – 190с.
Михеева Е.В., Титова О.И. Информатика: учебник. – М., 2013. -350с.
Михеева Е.В., Титова О.И., Информатика: учебник для студентов сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.-352с.
Таблица 5
Структура учебного занятия
№ | Этап занятия | Время этапа, мин | Задачи | Результаты | Приемы | Средства | Деятельность преподавателя | Деятельность обучающихся | Форма и метод контроля |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1. | Организационный | 5 | Организовать обучающихся и настроить на дальнейшую деятельность | Знакомство с преподавателем | Беседа | Слово | Приветствует обучающихся, представляется. Создает эмоциональный настрой на работу | Приветствуют преподавателя, настраиваются на работу | Зрительный контроль и анализ готовности к работе обучающихся |
Объяснить порядок работы на уроке | Сформированы группы | Жеребьевка | Комплект карточек для распределения по группам | Объясняет принцип образования групп | Распределяются на подгруппы | Зрительный | |||
Обучающиеся ознакомлены с порядком деятельности на занятии и алгоритмом работы с кейсом | Объяснение | Технологическая карта | Сообщает порядок и регламент работы на занятии, порядок оценивания | Слушают и знакомятся с материалами кейса, к которым обращается преподаватель | Студенты готовы к работе, отсутствуют организационные вопросы | ||||
2. | Целеполагание Определение темы, постановка целей и задач | 10 | Создать мотивационную ситуацию для формулировки темы, определения цели и постановки задач обучающимися | Вступительное слово преподавателя | Беседа | Слово, презентация, песня | Преподаватель рассказывает о Курской дуге, стратегических задачах (в программе MS Excel) | Обучающиеся слушают, смотрят презентацию, формулируют тему занятия, цель и задачи | Зрительный, записывают тему в технологическую карту |
3. | Изучение нового материала (Часть 1) | 25 | Решить задачи оптимизации и стратегического характера | Обучающиеся получают задачи по группам | Работа с компьютером, с технологической картой | Компьютер | Предлагает решить стратегические задачи | Внимательно слушают, задают вопросы | Экспертная оценка преподавателя по результатам выполнения задания |
4 | Физкультминутка | 3 | Снять умственное напряжение студентов путем переключения на другой двигательный вид деятельности | Обучающиеся переключились на другой вид деятельности, готовы к следующему этапу работы | «Гимнастика для глаз» | Слово, жесты, движения | Объясняет порядок деятельности студентов и руководит процессом | Выполняют упражнение | Наблюдение |
5 | Изучение нового материала (Часть 2) | 25 | Изучить способы построения диаграмм | Обучающиеся знают определения диаграммы | Работа в группах | Компьютеры, технологические карты | Объясняет принцип работы при построении диаграмм. | Строят диаграммы для своих задач | Наблюдение |
Научить решать задачи нестандартного характера | Обучающиеся умеют решать задачи с помощью программы MS Excel | Решение задач | Технологическая карта | Индивидуально каждой группе отвечает на вопросы | Решают задачи в табличном редакторе | Выступление группы, озвучивание результатов | |||
6. | Рефлексия | 10 | Обобщить полученные знания на занятии | Каждая команда заполняет технологическую карту | Технологическая карта, Синквейн | Возвращается к цели, задачам занятия, выясняет, достигнуты ли они | Высказывают свое мнение по пройденному материалу. | Зрительная оценка количества участвующих в обобщении пройденного материала | |
7. | Подведение итогов, оценивание | 2 | Дать качественную оценку работы группы и отдельных студентов | Оценивание работы на занятии | Беседа | Подводит итог занятия, выставляет оценки. Благодарит студентов за работу и прощается |
Приложение 1
Технологическая карта
Тема занятия:
Группа № _1_
Название группы: «Центральный фронт»
Состав группы:
Теоретическая часть
В состав табличного процессора Microsoft Excel входит более 300 встроенных функций, дающих возможность выполнять самую разнообразную обработку данных.
Параметры (аргументы) функций записываются после имени функции в круглых скобках, отделяются они друг от друга точкой с запятой. В качестве параметров функций могут указываться числа, текст, адреса или имена ячеек и их диапазонов, выражения и другие встроенные функции.
Практическая часть
Задача:
Исследовать движение снаряда, выпущенного из танка с начальной скоростью υ0=700 м/с под углом α=25 к горизонту, сопротивлением воздуха можно пренебречь. Определить попадание снаряда в противника, если расстояние до противника, т.е. до танка "Тигр" 500 м, время падения снаряда от 0 до 2 с, шаг изменения времени 0,2с. (Длина танка "Тигр" = 8,5 м). Построить на отдельных листах два графика:
1) график скорости снаряда
2) график траектории движения снаряда.
Решение:
Для того чтобы решить эту задачу необходимо исследовать движение снаряда, выпущенного из танковой пушки с начальной скоростью под углом к горизонту, определить место падения снаряда.
Создание компьютерной модели.
Регулируемые параметры модели | ||||
Название | Обозначение | Пределы измерения | Шаг | |
Начальная скорость | υ0 | 700 м/с | ||
Угол выстрела | α | 250 | ||
Время падения | t | от 0,00 с до 2,00 с | 0,2 | |
Расстояние до противника | S | 500 м | ||
Длина танка противника | l | 8,5 м | ||
Рассчитываемые параметры модели | ||||
Координата дальности полета | х | |||
Высота полета | у | |||
Скорость по оси Х | vх | |||
Скорость по оси У | vу | |||
Скорость тела в любой точке траектории | v |
Оформите таблицу в программе Excel по образцу (рис. 1).
Рисунок № 1
A | B | C | D | E | F | G | H | ||||||||
1 | Перед сражением отряду необходимо исследовать движение снаряда, выпущенного из танка с начальной скоростью υ0 под углом α к горизонту, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь и попадание снаряда в противника. | ||||||||||||||
2 | v0 (м/с) | Значение | |||||||||||||
3 | α | Значение | |||||||||||||
4 | S(м) | Значение | |||||||||||||
5 | l(м) | Значение | |||||||||||||
6 | t(с) | скорость по оси у | скорость по оси х | скорость тела в любой точке траектории | координаты полета дальности | высота полета | расстояние до противника | попадание в цель | |||||||
7 | Значения продолжить вниз с заданным шагом | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | |||||||
8 | |||||||||||||||
9 | |||||||||||||||
10 | |||||||||||||||
11 |
Формулы
vу = v0*sing*t, скорость по оси у
vх = v0 *cos, скорость по оси х
v = v2х + v2у скорость тела в любой точке траектории
х = v0 *cos*t, координаты полета дальности
у = v0 *sin*t – g*t2 /2, высота полета
S + l, расстояние до противника
S х S + l. попадание в цель
Если координата дальности (х) больше расстояния (20 м), и меньше расстояния до противника (20+9=29 м), то снаряд попал в цель, то есть в танк, иначе выстрел произведен мимо. (=Если(И(координата дальности> расстояния; координата дальности<расстояния до противника; «ПОПАЛ»; «МИМО»)
Заполнение ячеек формулами
Для преобразования значений углов из градусов в радианы используем функцию РАДИАНЫ(адрес).
В формулах, данные ячеек В2 (начальная скорость), В3 (угол), В4(расстояние), В5(длина) не изменяются. Поэтому мы дадим ячейкам имена, чтобы было проще работать. Ячейке В2 (рис. 1) дадим имя скорость, ячейке В3 – имя угол, B4 – имя расстояние, В5- имя длина, В6 – имя время.
Рисунок 1
При записи формул достаточно будет, щелкнуть по этой ячейке мышью.
Тогда наши формулы будут выглядеть так:
=скорость*SIN(РАДИАНЫ(угол))-9,8*А7 в ячейке В6
=скорость*COS(РАДИАНЫ(угол)) в ячейке С6
=скорость*COS(РАДИАНЫ(угол))*А7
=скорость*SIN(РАДИАНЫ(угол))*A7-9,8*A7^2/2
ПРИМЕЧАНИЕ: функцию РАДИАНЫ( ) лучше набирать с клавиатуры.
COS или SIN – использовать мастер функции fx.
Ссылки на ячейки выбирать, щелкнув по ячейке мышью (при работе по второму способу).
График скорости построить на отдельном листе по скорости движения снаряда в любой точке траектории и времени.
График траектории движения снаряда построить на отдельном листе по координатам высоты и дальности полета снаряда.
Вопросы | Ответы |
При какой высоте полета снаряд достигнет своей цели | |
Через какое время снаряд достигнет своей цели | |
При какой скорости в любой точке траектории снаряд поразит противника | |
Что вы можете сказать про графики траектории и скорости снаряда (увеличивается/ уменьшается) | |
Группа № 1 (фамилии) |
Вывод:
При высоте полета______________ снаряд достигнет своей цели спустя ____________ секунды, при скорости в любой точке траектории ________, противник будет уничтожен. График траектории ___________________________ (увеличивается / уменьшается), а график скорости _____________(увеличивается/уменьшается).
Технологическая карта
Тема занятия:
Группа № _2_
Название группы: «Воронежский фронт»
Состав группы:
Теоретическая часть
В состав табличного процессора Microsoft Excel входит более 300 встроенных функций, дающих возможность выполнять самую разнообразную обработку данных.
Параметры (аргументы) функций записываются после имени функции в круглых скобках, отделяются они друг от друга точкой с запятой. В качестве параметров функций могут указываться числа, текст, адреса или имена ячеек и их диапазонов, выражения и другие встроенные функции.
Практическая часть
Задача:
Рассчитать траекторию полета снаряда по формулам и построить график, отражающий траекторию полета снаряда.
Решение:
Создание компьютерной модели.
Регулируемые параметры модели | ||||
Название | Обозначение | Пределы измерения | Шаг | |
Начальная скорость | υ0 | 750 м/с | ||
Угол выстрела | α | 200 | ||
Время падения | t | от 0,00 с до 2,00 с | 0,2 | |
Расстояние до противника | S | 700 м | ||
Длина танка противника | l | 9м | ||
Рассчитываемые параметры модели | ||||
Координата дальности полета | х | |||
Высота полета | у | |||
Скорость по оси Х | vх | |||
Скорость по оси У | vу | |||
Скорость тела в любой точке траектории | v |
Оформите таблицу в программе Excel по образцу (рис. 1).
Рисунок № 1
A | B | C | D | E | F | G | H | ||||||||
1 | Перед сражением отряду необходимо исследовать движение снаряда, выпущенного из танка с начальной скоростью υ0 под углом α к горизонту, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь и попадание снаряда в противника. | ||||||||||||||
2 | v0 (м/с) | Значение | |||||||||||||
3 | α | Значение | |||||||||||||
4 | S(м) | Значение | |||||||||||||
5 | l(м) | Значение | |||||||||||||
6 | t(с) | скорость по оси у | скорость по оси х | скорость тела в любой точке траектории | координаты полета дальности | высота полета | расстояние до противника | попадание в цель | |||||||
7 | Значения продолжить вниз с заданным шагом | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | Значения продолжить вниз | |||||||
8 | |||||||||||||||
9 | |||||||||||||||
10 | |||||||||||||||
11 |
Формулы
vу = v0*sing*t, скорость по оси у
vх = v0 *cos, скорость по оси х
v = v2х + v2у скорость тела в любой точке траектории
х = v0 *cos*t, координаты полета дальности
у = v0 *sin*t – g*t2 /2, высота
S + l, расстояние до противника
S х S + l. попадание в цель
Если координата дальности (х) больше расстояния (20 м), и меньше расстояния до противника (20+9=29 м), то снаряд попал в цель, то есть в танк, иначе выстрел произведен мимо. (=Если(И(координата дальности> расстояния; координата дальности<расстояния до противника; «ПОПАЛ»; «МИМО»)
Заполнение ячеек формулами
Для преобразования значений углов из градусов в радианы используем функцию РАДИАНЫ(адрес).
В формулах данные ячеек В2 (начальная скорость), В3 (угол), В4(расстояние), В5(длина) не изменяются. Поэтому мы дадим ячейкам имена, чтобы было проще работать. Ячейке В2 (рис. 1) дадим имя скорость, ячейке В3 – имя угол, B4 – имя расстояние, В5- имя длина, В6 – имя время.
Рисунок 1
При записи формул достаточно будет, щелкнуть по этой ячейке мышью.
Тогда наши формулы будут выглядеть так:
=скорость*SIN(РАДИАНЫ(угол))-9,8*А7 в ячейке В6
=скорость*COS(РАДИАНЫ(угол)) в ячейке С6
=скорость*COS(РАДИАНЫ(угол))*А7
=скорость*SIN(РАДИАНЫ(угол))*A7-9,8*A7^2/2
ПРИМЕЧАНИЕ: функцию РАДИАНЫ( ) лучше набирать с клавиатуры.
COS или SIN – использовать мастер функции fx.
Ссылки на ячейки выбирать, щелкнув по ячейке мышью (при работе по второму способу).
График скорости построить на отдельном листе по скорости движения снаряда в любой точке траектории и времени.
График траектории движения снаряда построить на отдельном листе по координатам высоты и дальности полета снаряда.
Вопросы | Ответы |
При какой высоте полета снаряд достигнет своей цели | |
Через какое время снаряд достигнет своей цели | |
При какой скорости в любой точке траектории снаряд поразит противника | |
Что вы можете сказать про графики траектории и скорости снаряда (увеличивается/ уменьшается) | |
Группа № 2 (фамилии) |
Вывод:
При высоте полета______________ снаряд достигнет своей цели спустя ____________ секунды, при скорости в любой точке траектории ________, противник будет уничтожен. График траектории ___________________________ (увеличивается / уменьшается), а график скорости _____________(увеличивается/уменьшается).
Технологическая карта
Тема занятия:
Группа № _3_
Название группы: «Степной фронт»
Состав группы:
Теоретическая часть
В состав табличного процессора Microsoft Excel входит более 300 встроенных функций, дающих возможность выполнять самую разнообразную обработку данных.
Параметры (аргументы) функций записываются после имени функции в круглых скобках, отделяются они друг от друга точкой с запятой. В качестве параметров функций могут указываться числа, текст, адреса или имена ячеек и их диапазонов, выражения и другие встроенные функции.
Практическая часть
Задача:
Необходимо сбросить со штурмовика ИЛ-2 противотанковые авиабомбы (ПТАБ) для уничтожения вражеских танков.
Решение: для решения задачи необходимо исследовать движение снаряда, выпущенного из пушки под углом к горизонту, подобрать начальные значения скорости и угла выстрела так, чтобы снаряд попал в цель.
Исходные данные задачи – это начальная скорость,
угол выстрела снаряда,
координаты цели,
точность попадания;
Расчётные данные задачи – это координаты положения снаряда,
время движения снаряда,
Результат – расстояние между снарядом и самолетом.
Оформите таблицу в программе Excel по образцу (рис. 1).
Рисунок 1
Формулы
Начальная горизонтальная скорость: v0*cos(*3,14/180)
Начальная вертикальная скорость: v0*sin(*3,14/180)
Время [0….2,4], с шагом 0,2
Координата х v(нач.горизонт)*t
Координата у v(нач.вертик)*t-g*t2/2
Расстояние до цели горизонтальное Sгоризонт: v(нач.горизонт)-х(цели)
Расстояние до цели вертикальное Sвертик: v(нач.вертик)- у(цели)
Расстояние до цели полное:
Попадание в цель: если расстояние до цели стало меньше заданной точности, значит, снаряд попал в цель. (=ЕСЛИ(Sполное<точности попадания; «ПОПАЛ»; МИМО)
Введите в ячейки соответствующие формулы.
Постройте диаграмму движения снаряда.
В процессе выполнения работы вы должны проследить, как изменяется высота подъёма снаряда и дальность полёта при изменении начальной скорости, а затем, как они меняются при изменении угла выстрела снаряда. Результаты экспериментов вы должны записать в таблицы.
Вопросы | Ответы |
Через какое время бомба достигнет своей цели | |
Укажите координаты (х; у), при которых бомба достигнет цели | |
Что вы можете сказать про график движения бомбы (увеличивается/ уменьшается) | |
Группа № 3 (фамилии) |
Вывод:
При координатах полета______________ бомба достигнет своей цели спустя ____________ секунды, при расстоянии до цели _________ м, противник будет уничтожен. График движения бомбы ___________________________ (увеличивается / уменьшается).
Презентация к уроку
PPS / 2.22 МбВступление
DOCX / 19.89 КбЗадачи для 1 группы
XLS / 35.5 КбЗадачи для 2 группы
XLS / 42 КбЗадачи для 3 группы
XLSX / 23.38 Кб