На чтение: ≈ 10 мин.Цель курса: научить учащихся: – строить информационные модели объектов и процессов из различных предметных областей (физика, математика, химия, биология, география и экономика); – на их основе разрабатывать компьютерные модели с использованием систем объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi, а также электронных таблиц Microsoft Excel и StarOffice Calc; – проводить компьютерный эксперимент, т.е. исследование компьютерных моделей.
Пояснительная записка
Классы: 10-й или 11-й.
Количество часов в неделю: 2 ч в неделю, всего 70 учебных часов.
Образовательная область: «Информатика».
Профили: естественно-математический и информационно-технологический.
Состав учебно-методического комплекта. Учебно-методический комплект по элективному курсу «Исследование информационных моделей с использованием систем объектно-ориентированного программирования и электронных таблиц» включает учебное пособие и компьютерный практикум на CD-ROM. Комплект является интегрированной обучающей средой, связанной гиперссылками.
Учебное пособие содержит необходимый теоретический материал по построению и исследованию информационных моделей с использованием языков объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi и электронных таблиц Microsoft Excel или StarOffice Calc.
Компьютерный практикум на CD-ROM обеспечивает необходимую программную и методическую поддержку курса как при работе на локальном компьютере, так и в локальной сети. CD-ROM, имеющий удобный Web-интерфейс, содержит программное обеспечение, необходимое для реализации компьютерного практикума, а именно свободно распространяемые версии объектно-ориентированных систем программирования Visual Basic и Delphi, а также интегрированное офисное приложение StarOffice, содержащее электронные таблицы Calc.
Методическая поддержка курса реализуется в интернете по адресу http://iit.metodist.ru. Для учителей будет предусмотрена возможность обсуждения вопросов методики на форуме, а для учащихся предложены интерактивные тесты для проверки уровня знаний и умений и чат для общения по данной проблематике.
Метод проектов. Основным методом обучения в данном элективном курсе является метод проектов. Проектная деятельность позволяет развить исследовательские и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановке задачи, а затем консультировании учащихся в процессе выполнения практического задания.
Компьютерный практикум. Разработка каждого проекта реализуется в форме выполнения практической работы на компьютере (компьютерный практикум). В учебном пособии содержатся подробные указания по построению компьютерных моделей и их реализации в форме проектов на языках программирования и в электронных таблицах.
Кроме разработки проектов под руководством учителя учащимся предлагаются практические задания для самостоятельного выполнения. В учебном пособии содержатся указания по их выполнению, а на CD-ROM хранятся готовые проекты на языках объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi и файлы электронных таблиц.
Индивидуализация обучения. Учебно-методический комплект содержит большое количество заданий (122 задания) разного уровня сложности. Это позволяет учителю построить для каждого учащегося индивидуальную образовательную траекторию.
Контроль знаний и умений. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися практических заданий.
Итоговый контроль реализуется в форме защиты итоговых проектов, перечень которых содержится в учебном пособии. В начале курса каждому учащемуся должно быть предложено самостоятельно в течение всего времени изучения данного курса разработать проект, реализующий компьютерную модель конкретного объекта, явления или процесса из различных предметных областей. В процессе защиты учащийся должен будет представить не только проект на языке объектно-ориентированного программирования или в электронных таблицах, но и полученные с его помощью результаты компьютерного эксперимента по исследованию модели.
Организация учебного процесса. Учебно-методический комплект предусматривает организацию учебного процесса в двух взаимосвязанных и взаимодополняющих формах:
урочная форма, в которой учитель объясняет новый материал и консультирует учащихся в процессе выполнения ими практических заданий на компьютере;
внеурочная форма, в которой учащиеся после уроков (дома или в школьном компьютерном классе) самостоятельно выполняют на компьютере практические задания.
Учебно-методический комплект имеет поддержку в интернете и может быть использован для самостоятельного обучения, так как содержит подробные (по шагам) инструкции по выполнению практических работ, а также готовые проекты ко всем заданиям на CD-ROM.
Программа курса
1. Основы объектно-ориентированного программирования – 35 ч.
Объекты: свойства, методы, события. Событийные и общие процедуры. Операторы ветвления, выбора и цикла. Основные типы данных: переменные и массивы. Функции.
Интегрированные среды разработки систем объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi. Визуальное конструирование графического интерфейса. Форма и управляющие элементы.
2. Построение и исследование моделей в системах объектно-ориентированного программирования и электронных таблицах – 35 ч.
Моделирование как метод познания. Системный подход к окружающему миру. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Два способа построения компьютерных моделей:
с использованием систем объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi;
с использованием электронных таблиц Microsoft Excel и StarOffice Calc.
Построение и исследование физических моделей. Компьютерный эксперимент.
Исследование математических моделей. Построение графиков функций. Приближенное решение уравнений (графическое и с использованием числовых методов). Вероятностные модели (метод Монте-Карло).
Биологические модели развития популяций: модели неограниченного роста, ограниченного роста, ограниченного роста с отловом, модели жертва – хищник.
Оптимизационное моделирование в экономике. Построение и исследование целевой функции.
Модели экспертных систем. Модель лабораторной работы по химии «Распознавание химических веществ».
Геоинформационные модели в электронных таблицах.
Модели логических устройств. Логические схемы сумматора и триггера. Решение логических задач.
Информационные модели управления объектами. Модели разомкнутых и замкнутых систем.
Требования к знаниям и умениям учащихся
После изучения курса учащиеся должны уметь:
создавать информационные модели объектов и процессов из различных предметных областей (математики, физики, химии, биологии, экономики и др.);
создавать компьютерные модели с использованием языков объектно-ориентированного программирования Visual Basic и Delphi и электронных таблиц Microsoft Excel или StarOffice Calc;
проводить виртуальные эксперименты с использованием компьютерных моделей и анализировать полученные результаты.
Николай Угринович, кандидат педагогических наук, заведующий лабораторией информатики и информационных технологий Московского ИОО
Продолжение см. в формате PDF
www.ug.ru/download/ikt/ugr01.pdf
www.ug.ru/download/ikt/ugr02.pdf
Выбор читателей
Комментарии