МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Обучение информатике

    два основных принципа дифференциации, в соответствии с которыми выделены

    профильные курсы фундаментальной и прикладной направленности.

    Профильный курс в 10-11 классах – продолжение подготовки по

    информатике и смежным областям, где требуются более специальные знания. Он

    отмечается значительной широтой, максимальным использованием меж предметных

    связей информатики. Учащиеся приобщаются к вычислительной технике, у них

    вырабатываются навыки систематического использования вычислительной техники

    в повседневной деятельности. Компьютер из объекта познания переходит в

    раздел инструментов познания, инструмент для самореализации учащихся.

    Во второй главе рассмотрим подход к разработке содержания прикладного

    профильного курса «Новые информационные технологии».

    §1. Курс «Новые информационные технологии» для

    специализированных классов

    Потребность в математических расчетах по-прежнему велика в нашем

    обществе, идущем сквозь тернии к рыночной экономике. Миллионам людей

    приходится вести математические расчеты. Не говоря уж об учебе, ни одна

    серьезная разработка в любой отрасли науки и производства не обходится без

    трудоемких математических расчетов. Для облегчения таких расчетов были

    созданы мощные, универсальные интегрированные системы (пакеты прикладных

    программ). Под пакетом прикладных программ следует понимать комплекс

    взаимосвязанных прикладных программ и системных средств, позволяющих решать

    некоторый класс задач. Такое понимание пакета позволяет охватить достаточно

    широкий круг программных разработок, имеющих своей целью повышение уровня

    прикладной квалификации вычислительной машины путем совместного

    использования прикладных и системных программ.

    В настоящее время существует немалое количество математических

    пакетов. Наиболее распространенные из них – это Mathcad, Matlab, Derive,

    Eureka, Mathematika, Maple. Данные пакеты многофункциональны.

    Например, интегрированная система автоматизации математических,

    физических, химических, электро- и радиохимических и прочих научно-

    технических расчетов «Eureka» позволяет:

    - выполнить типовые математические и экономические расчеты;

    - вычислять производные и интегралы;

    - решать системы уравнений;

    - искать экстремумы;

    - выводить данные в табличной форме;

    - строить по выбору график одной из функций;

    - работать с комплексными числами.

    «Eureka» также интегрирует в одной системе редактор для подготовки файлов,

    вычислитель, верификатор, проверяющий правильность вычислений, генератор

    отчетов, простой графопостроитель. Данный пакет работает в многооконной

    оболочке, позволяющей одновременно наблюдать описание решаемой задачи,

    результаты вычислений и их проверки, готовить отчет о работе и график

    выбранной функции.

    Математический пакет «Derive» является системой символьной

    математики, т.е. позволяет производить символьные вычисления. Пакет

    обладает богатыми графическими возможностями. Задания и результаты

    вычислений представлены на экране в привычной математической записи.

    Интерфейс системы прост, но исключительно удобен для пользователя. Пакет

    можно эффективно использовать при решении широкого круга математических

    задач от планиметрии до теории вероятностей и статистики, а также

    производить финансовые расчеты.

    «Derive» имеет несколько десятков встроенных функций:

    - элементарные и специальные функции;

    - действия с комплексными числами;

    - решение задач математического анализа: отыскание пределов функций,

    производных, определенных и неопределенных интегралов, конечных сумм и

    сумм числовых рядов, бесконечных произведений;

    - операции векторной алгебры;

    - действия с матрицами, вычисление обратной матрицы, собственных значений

    матрицы.

    «Derive» имеет библиотеку функций-утилит, предназначенных для решения

    специальных задач, есть возможность пополнения библиотеки функциями

    пользователя.

    «Matlab» является одной из старейших и проработавших систем

    автоматизации автоматических расчетов. Она была разработана С.В.Молером и с

    конца 70-х годов широко использовалась на больших ЭВМ. Система Matlab

    оказала большое внимание на разработку ряда пакетов для выполнения

    матричных операций, расчета систем управления, в свою очередь, вобрав в

    себя лучшие из средств, накопленных за более чем 30-летнюю историю развития

    матричных методов вычислений на ЭВМ.

    «Matlab» - расширяемая система, и ее можно легко приспособить к

    решению нужных классов задач. Возможности ее весьма обширны, по скорости

    выполнения задач система не уступает многим другим подобным системам.

    Своим названием (MATrixLABoratory – «матричная лаборатория») система

    «Matlab» обязана ориентации на матричные и векторные вычисления. Она

    выполняет операции над векторами и матрицами даже в режиме простых

    вычислений без какого-либо программирования.

    Система содержит средства, особенно удобные для электро- и радиотехнических

    расчетов (операции с комплексными числами, полиномами, обработка данных,

    анализ сигналов и цифровая фильтрация). «Matlab» содержит также операторы

    построения графиков в декартовой и полярной системах координат, трехмерных

    поверхностей. На одном графике данная система может представить множество

    кривых, различающихся цветом и отличительными символами. Графики «Matlab»

    выводит в одном или несколько окон.

    Будучи ориентированной, на работу с реальными данными, эта система

    выполняет все вычисления в арифметике с плавающей точкой. Система также

    поддерживает выполнение операций с массивами данных, регулирует сингулярное

    и спектральное разложения, вычисление ранга и чисел обусловленности матриц,

    поддерживает работу с алгебраическими полиномами, решение нелинейных

    уравнений и задач оптимизации, интегрирование в квадратурах, решение

    дифференциальных и разностных уравнений. В системе реализована удобная

    операционная среда, которая позволяет формулировать проблемы и получать

    решения в привычной математической форме, не прибегая к рутинному

    программированию.

    Каждая из вышеописанных систем имеет свои достоинства и недостатки.

    Одни из них чрезвычайно сложны для освоения, требуют основательной

    математической подготовки и предназначены в первую очередь для

    профессионалов, имеют встроенные языки программирования математических

    действий и дополнительные библиотеки электронных справочников, другие,

    простые в освоении, обладают ограниченными возможностями и неудобным

    интерфейсом пользователя.

    Особое же место среди систем автоматизации математических расчетов

    занимает пакет «Mathcad» . Это наиболее мощная интегрированная система

    автоматизации математических расчетов, широко распространенная в России.

    Отличительная черта этой системы – входной язык, максимально приближенный к

    математическому языку или языку научных статей и книг. Объединение в этой

    системе текстового редактора с возможностью использования общепринятого

    языка позволяет пользователю получить готовый итоговый документ.

    «Mathcad» столь же гибок, как самые мощные электронные таблицы и

    языки программирования, но легок в освоении и приятен в использовании.

    Система «Mathcad» содержит текстовый редактор, мощный графопостроитель и

    графический процессор.

    Текстовый редактор служит для ввода и редактирования текстов. Текст

    может состоять из слов, математических выражений и формул, спецзнаков.

    Вычислитель обладает уникальными возможностями:

    - обеспечивает вычисления по сложным математическим формулам;

    - имеет большой набор встроенных математических функций;

    - позволяет вычислять ряды, суммы и произведения, определенные интегралы и

    производные;

    - работать с комплексными числами;

    - решать линейные и нелинейные уравнения;

    - выполнять векторные и матричные операции.

    В вычислитель входят и такие мощные средства как линейная и сплайн-

    интерполяция, регрессия, прямое и обратное быстрое преобразование Фурье.

    Легко можно менять разрядность чисел и погрешность итерационных методов.

    «Mathcad» позволяет записывать на экране компьютера формулы в их

    привычном виде. Но формулы в «Mathcad» могут значительно больше, чем просто

    хорошо выглядеть. С их помощью можно решить почти любую мыслимую

    математическую задачу символьно либо численно. Можно реализовать текст в

    любых местах вокруг уравнений, чтобы документировать процесс решения.

    Графический процессор служит для создания графиков. Графический

    процессор сочетает чрезвычайную простоту общения с пользователем с самыми

    изысканными возможностями графических средств. Простые графики нескольких

    функций пользователь может начать строить буквально в первые секунды

    знакомства с системой. По мере приобретения навыков работы с графическим

    процессором легко осваиваются и другие графические средства – графики в

    логарифмическом масштабе, масштабные сетки с любым числом делений, линии,

    отмеченные точками, прямоугольниками и ромбиками. Графика ориентирована на

    решение типичных математических задач. Возможно быстрое изменение размеров

    графиков, наложение их на текстовые надписи и перемещение в любое место

    документа. Можно создавать двумерные и трехмерные графики. Можно

    пользоваться иллюстрациями из других приложений Windows.

    Для изучения именно этой интегрированной системы программирования мы

    разработали фрагмент содержания прикладного профильного курса для

    специализированных классов (с углубленным изучением математики) –

    «Математический пакет для научных расчетов Mathcad».

    Исключительно велика роль математических пакетов в образовании.

    Умение применять математические пакеты является одним из важнейших

    компонентов содержания компьютерной грамотности школьников. Облегчая

    решение сложных математических задач, они снимают психологический барьер в

    изучении математики, и делают этот процесс интересным и более простым. При

    грамотном применении их в учебном процессе, пакеты обеспечивают повышение

    фундаментальности математического и технического образования, содействуют

    интеграции нашей образовательной системы с образовательной системой

    наиболее развитых западных стран, где подобные методы обучения применяются

    уже давно.

    Предлагаемый профильный курс «Использование математических пакетов»

    предназначен для специализированных классов (с углубленным изучением

    математики). Почему?

    Во-первых, учащиеся таких классов, как правило, уже

    профориентированы. Причем, круг выбранных ими профессий предполагает

    использование компьютера при решении конкретных профессиональных задач.

    Успех в будущей профессиональной деятельности зависит от того, насколько

    владеют они новыми информационными технологиями (НИТ). Систематическое

    использование инструментальных программных средств (ИПС) уже в школе (в

    данном случае в процессе обучения профилирующему предмету – математике)

    позволит учащемуся увидеть и сформировать отношение к компьютеру, как

    средству решения профессиональных задач.

    Во-вторых, у учащихся отмечается повышенный интерес с ИПС. Такие

    ученики имеют более глубокие знания не только по математике, но и по

    информатике. Как правило, у них нет психологического барьера перед

    использованием сложных программных средств. Наоборот, их привлекают

    созданные на высоком профессиональном уровне программы, и они видят

    уникальные возможности ИПС.

    Данный курс, предназначенный для изучения математических пакетов,

    будет способствовать:

    - расширению и углублению знаний учащихся, как по информатике, так и

    по математике;

    - овладению учащимися умениями решать задачи различного характера при

    помощи математических пакетов;

    - экономии учебного времени за счет исключения рутинных операций

    вычислительного характера и числового анализа;

    - формированию навыков применения современных математических пакетов в

    процессе обучения математике и в будущей профессиональной деятельности.

    Цель курса – изучение технологии применения математических пакетов

    для решения практических задач.

    Задачи курса:

    1) Знакомство с наиболее известными математическими пакетами;

    2) Приобретение навыков работы с математическими пакетами;

    3) Использование математических пакетов для решения практических задач.

    После изучения данного курса, учащиеся должны знать назначение

    и возможности основных математических пакетов, должны уметь применять их

    для решения типовых учебных задач.

    §2. Содержание фрагмента прикладного профильного курса –

    «Математический пакет для научных расчетов «Mathcad»

    Как уже отмечалось выше, Mathcad является одной из самых мощных и

    эффективных математических систем, которая занимает особое место среди

    множества таких систем и по праву может называться самой современной,

    универсальной и массовой математической системой для всех пользователей.

    Она позволяет выполнять как численные, так и аналитические (символьные)

    вычисления, имеет чрезвычайно удобный математико-ориентированный интерфейс

    и прекрасные средства графики.

    Система настолько гибка и универсальна, что может оказать неоценимую

    помощь в решении математических задач как школьнику, постигающему азы

    математики, так и умудренному в решении сложнейших научных проблем

    академику.

    2.1. Аппаратное и программное обеспечение

    Для правильного функционирования "Mathcad" необходимо следующее

    аппаратное и программное обеспечение:

    Минимальная конфигурация ПК:

    - Персональный компьютер (ПК) фирмы IBM или совместимый на основе

    процессоров 80386, 80486 или Pentium. Арифметический сопроцессор не

    обязателен, но его присутствие существенно увеличивает

    производительность.

    - Не менее 8 мегабайт оперативной памяти.

    - Жесткий диск с не менее, чем 20 мегабайтами свободного пространства для

    файлов Mathcad.

    - Дополнительные 3 мегабайта свободного пространства на том диске, на

    котором установлена операционная система Windows.

    - Не менее 8 мегабайтов виртуальной памяти. Для Mathcad PLUS необходимо 12

    мегабайтов виртуальной памяти.

    - Видеомонитор и видеокарта, совместимые с Windows.

    - Мышь, работающая под Windows.

    - Любой принтер, поддерживаемый Windows.

    Программное обеспечение:

    - MS-DOS или PC-DOS версии 3.3 или более поздней.

    - Microsoft Windows версии 3.1 или более поздней, Windows NT 3.5 или более

    поздняя или Windows 95.

    2.2. Тематическое планирование

    I. Mathcad – мощная и эффективная математическая система.

    1. Характерные черты Mathcad.

    2. Основные возможности пакета.

    3. Начало работы с программой.

    Учащиеся должны знать:

    - назначение пакета;

    - основные возможности пакета;

    Учащиеся должны уметь:

    - производить запуск пакета.

    II. Язык математических вычислений пакета Mathcad.

    2.1. Простые вычисления.

    2. Вычисление выражений.

    3. Решение уравнений и их систем.

    4. Нахождение производных в конкретной точке.

    5. Интегральное исчисление.

    Учащиеся должны знать:

    - вычислительные возможности пакета;

    - простые операторы вычислений.

    Учащиеся должны уметь:

    - выполнять простые вычисления и вычисления выражений;

    - решать уравнения и их системы;

    - находить производные функций в конкретной точке;

    - находить интегралы.

    III. Графические возможности пакета.

    3.1. Создание графика, вывод функции на график.

    2. Размещение нескольких графиков на чертеже.

    3. Графики поверхностей.

    4. Полярные графики.

    Учащиеся должны знать:

    - графические возможности пакета;

    - основные действия для создания графика.

    Учащиеся должны уметь:

    - создавать график;

    - выводить функцию на график;

    - размещать несколько графиков на чертеже;

    - строить декартов график;

    - строить графики поверхностей;

    - строить полярные графики.

    IV. Программирование в Mathcad.

    4.1. Создание программ.

    4.2. Условные операторы.

    4.3. Циклы.

    Учащиеся должны знать:

    - возможности программирования в Mathcad;

    - операторы программирования: оператор присваивания, условные

    операторы, операторы циклов.

    Учащиеся должны уметь:

    - создавать программы;

    - решать задачи при помощи программ.

    |№ п/п|Название раздела |Лекции |Лаб.раб.|Всего |

    |1. |Mathcad – мощная и | | | |

    | |эффективная математическая |1 час | |1 час |

    | |система. | | | |

    |2. |Язык математических | | | |

    | |вычислений пакета Mathcad. |3 часа |6 часов |9 часов |

    |3. |Графические возможности | | | |

    | |пакета Mathcad. |2 часа |2 часа |4 часа |

    |4. |Программирование в Mathcad. |1 час |2 часа |3 часа |

    | | | |Итого: |17 часов|

    2.3. Лабораторно- практические занятия по курсу

    Конспект вводного урока.

    Тема урока. Первоначальное знакомство с Mathcad.

    Страницы: 1, 2, 3, 4, 5


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.