Главная / Информатика / Конспект урока на тему «Моделирование процессов. Вероятностные модели» 10 класс

Конспект урока на тему «Моделирование процессов. Вероятностные модели» 10 класс

Документы в архиве:

48 КБ Дегтярева.doc
143.86 КБ Диаграмма.png
81 КБ Конспект урока Вероятностные модели 10 класс.DOC
15.5 КБ Ожидание_аблон.xls

Название документа Дегтярева.doc

  • Дегтярева Ирина Юрьевна,

  • hello_html_m2761dd78.jpg

  • учитель информатики и ИКТ,

  • высшая квалификационная категория,

  • место работы ГОУ СОШ № 229 Адмиралтейского района Санкт-Петербурга,

  • город Санкт-Петербург,

  • e-mail: iradeg2010@mail.ru


Конспект урока на тему «Моделирование процессов. Вероятностные модели» 10 класс
  • Информатика
Описание:

Место урока в изучении раздела: 11-й урок; до этого были рассмотрены основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере; учащиеся знают типы информационных моделей; учащиеся умеют обрабатывать числовые данные в электронных таблицах, строить диаграммы и графики в ЭТ, создавать простейшие модели объектов и процессов в виде ЭТ.
Форма учебной работы – классно-урочная.
Продолжительность урока: 45 минут.
Технологические особенности:
Техническое оснащение: компьютерный класс с локальной сетью, на доске: тема урока.
Программное обеспечение: Microsoft Excel.
Тип урока:  Урок совершенствования ЗУН учащихся.
Вид:  практикум.
Технология:   Исследовательская деятельность.

Цель урока:    Создание  вероятностной  модели в ЭТ.  Знакомство с функцией для генерации случайного числа. Использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности  для создания моделей процессов, проведения компьютерного эксперимента в электронных таблицах и исследования построенной модели.

Форма урока:  урок-исследование.
Задачи урока:
Образовательная: познакомить учащихся с понятием вероятностной модели, с функцией ЭТ Excel для генерации случайного числа; закрепить навыки создания моделей процессов, проведения компьютерного эксперимента в электронных таблицах и исследования построенной модели.
Развивающая: развить личность учащегося, научить навыкам исследовательской работы, самостоятельному получению знаний; развивать умение анализировать, обобщать полученные результаты, умение использовать среду электронных таблиц для моделирования и исследования компьютерной модели.
Дидактическая: обеспечить усвоение новых знаний и способов действий на уровне применения в измененной ситуации, связать обучение с жизнью, теорию с практикой.
Воспитательная: формировать познавательную активность учащихся, повысить мотивацию учащихся на уроке, привить интерес к предмету.

План урока:

№ п/п

Этапы урока

Время

  1.  

Организационный момент.

1 мин

  1.  

Повторение этапов разработки и исследования моделей на компьютере.

3 мин

  1.  

Постановка цели занятия перед учащимися. Теоретическая часть урока.

15 мин

  1.  

Практическая часть урока.

20 мин

  1.  

Подведение итогов урока.

5 мин

  1.  

Домашнее задание.

1 мин

Ход урока:

  1. Организационный момент. Приветствие. Уточнение отсутствующих. Сообщение темы и целей урока.
  2. Повторение. Подготовка к восприятию нового материала. Учащиеся должны назвать типы информационных моделей, вспомнить основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере.
  3. Постановка цели занятия перед учащимися – найти ответ на задачу, решение которой заранее неизвестно, используя все полученные ранее навыки и умения работы в ЭТ.
    Теоретическая часть урока.  Учитель  переносит  учащихся  в жизненную  ситуацию, создавая тем самым познавательную мотивацию.

Задача. Ученику подходит 2 маршрута автобуса. У одного автобуса интервал 10 мин, у другого - 15 мин. Определить среднее время ожидания и построить: 1) график  времени ожидания за каждый день года, 2) график среднего времени ожидания для каждого дня года.

Скажите, какую бы вы выбрали программу для решения данной задачи? (Ученики отвечают, что задача вычислительная, и для ее решения используют либо среду программирования, либо электронные таблицы). Как будем решать данную задачу? (Построим модель). Что моделируется (Процесс ожидания). Какую величину нужно найти? (Среднее время ожидания). От каких факторов зависит исследуемая величина? (От времени ожидания на остановке каждый день). Сколько времени ждет автобуса на остановке ученик? (Каждый день по-разному). На каком автобусе уедет ученик? (На том, который придет раньше).
Так как на остановку ученик приходит  по-разному, то время ожидания до прибытия каждого из автобусов будет каждый раз меняться и будет являться случайной величиной.
СЛУЧАЙНАЯ ВЕЛИЧИНА, СЛУЧАЙНАЯ ПЕРЕМЕННАЯ [random value, random variable] — всякая наблюдаемая величина, изменяющаяся при повторении условий, в которых
она возникает.
ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ – это модель, которая содержит случайные элементы. Таким образом, при задании на входе модели некоторой совокупности значений, на ее выходе могут получаться различающиеся между собой результаты в зависимости от действия случайного фактора. Вероятностные модели базируются на использовании больших серий испытаний со случайными параметрами, причем точность полученных результатов зависит от количества проведенных опытов.
Для генерации случайной величины в ЭТ Excel требуется в ячейку ввести формулу =СЛЧИС(). Эта функция возвращает случайное число из диапазона [0;1).
Чтобы получить случайное вещественное число из диапазона [0;а), можно использовать следующую формулу: =СЛЧИС()*a .
Если требуется получить случайное вещественное число между a и b, можно использовать следующую формулу: =СЛЧИС()*(b-a)+a .
Формальная модель .
Подведем итог, определите, что в модели является входными и выходными данными, т.е. выполните постановку задачи. Учащиеся коллективно обсуждают и выдвигают идеи (мозговой штурм), формулируют предположения (гипотезы), обосновывают планирование своей деятельности. Учитель направляет мыслительную деятельность, записывает на доске окончательную версию постановки задачи.
Входные данные: a – интервал ожидания 1 автобуса,
b – интервал ожидания 2 автобуса,
d – количество дней в исследуемом периоде (в году).
Выходные данные: w1  –  время ожидания 1 автобуса,
w2  –  время ожидания 2 автобуса,
x  –  время ожидания за текущий день,
t'ср – среднее время ожидания на текущий день,
tср – среднее время ожидания за год.
Построим математическую модель, т.е. связь между входными и выходными данными в виде математических формул. Учащиеся коллективно предлагают способы и  пути решения задачи. Учитель записывает на доске окончательную версию математической  модели.

deg1.jpg
Практическая часть урока

Преобразовать формализованную информационную модель в компьютерную модель в электронных таблицах.
Компьютерная модель
Технология работы:

  1. В Excel заполните таблицу исходными данными, пользуясь шаблоном из файла
    Ожидание_Шаблон.xls.
  2. Заполните расчетную таблицу формулами в соответствии с математической моделью. Не забудьте об абсолютной и относительной адресации в формулах.
  3. Скопируйте, если это нужно, формулы вниз на все дни года, используя маркер заполнения.
  4. Компьютерный эксперимент - визуализация компьютерной модели: построить на одной диаграмме 2 графика по заданию (для х и t'ср).
    Запишите в таблицу результаты решения данной задачи.
  5. Исследование модели . Используя модель, построенную для решения задачи, определить:
  • среднее время ожидания, если ожидание 1 автобуса 10 мин, 2 автобуса - 60 мин
  • два одинаковых интервала, для которых среднее время ожидания равно 2 мин.
  • каково среднее время ожидания, если интервалы автобусов совпадают? Проведите 4 эксперимента с различными совпадающими интервалами ожидания.

Запишите в таблицу на Листе2 результаты решения всех задач.

Анализ результатов моделирования .
На этом этапе  происходит  осмысление  полученных  результатов. Учащиеся   исследуют, какова   зависимость между изменением   интервалов   автобусов  и  средним  временем ожидания. Сохраните результат работы в папке своего класса под именем Ожидание_Фамилия
  1. Подведение итогов урока. Учащиеся сообщают результаты моделирования.
    Анализ задачи показывает, что среднее время ожидания на текущий день сходится к величине, равной среднему времени ожидания за год.
  2. Домашнее задание.
    Построить к решенной задаче структурную модель в виде блок-схемы.

Литература:

  1. Демин И. С. Применение информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. М.: Народное образование, 2001.
  2. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения. // Народное образование, № 10, 1999.
  3. Пак Н.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Учебное пособие. Красноярск, КГПУ, 1993.
  4. Развитие исследовательской деятельности учащихся. Методический сборник. —
    М.: Народное образование, 2001.




Образец диаграммы
deg2.png
Автор Дегтярева Ирина Юрьевна
Дата добавления 08.11.2011
Раздел Информатика
Подраздел
Просмотров 2924
Номер материала 581
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓