Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Использование ИТ в решении комбинаторных задач из различных областей
Представителям самых различных специальностей приходится решать задачи, в которых рассматриваются те или иные комбинации, составленные из букв, цифр и иных объектов. Начальнику цеха надо распределить несколько видов работ между имеющимися станками, агроному – разместить посевы сельскохозяйственных культур на нескольких полях, заведующему учебной частью школы – составить расписание уроков, ученому-химику – рассмотреть возможные связи между атомами и молекулами, лингвисту – учесть различные варианты значений букв незнакомого языка и т. д.
Основное внимание в курсе «Использование ИТ в решении комбинаторных задач из различных областей» уделяется решению комбинаторных задач различной сложности с помощью программ, составленных на языке Турбо-Паскаль. Выбор языка обусловлен тем, что в базовом курсе информатики данный язык изучается школьниками. Паскаль обладает мощными средствами для создания эффективных программ, набор операторов и управляющих конструкций языка аналогичен конструкциям, имеющимся в других распространенных языках программирования.
Сначала ученики создают простейшие программы для решения предложенных комбинаторных задач из различных областей. В итоге каждый ученик курса создает свою образовательную продукцию – программу, составленную для решения выбранной им задачи из какой-то определенной области, а также презентует ее.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Место курса в образовательном процессе
Курс «Использование ИТ в решении комбинаторных задач из различных областей» - элективный курс для учащихся старших классов школ, лицеев, гимназий. Курс предназначен для учащихся, обучающихся в технологическом профиле, однако может быть интересен в социально-экономическом профиле. Основное требования к уровню подготовки – освоение базового курса по информатике, навыки работы с Power point (мастер автосодержания, шаблоны, создание и разметка слайда, ввод текста, вставка таблиц и рисунков, настройка анимации), основы программирования (знание среды TP, типы данных, операторы языка, массивы, процедуры, функции, файлы).
Курс рассчитан на 36 учебных часов (1 час в неделю).
Цели курса:
- сформировать представление о способах упрощения решений задач в различных областях;
- сформировать элементы информационной компетенции по отношению к знаниям, умениям и опыту программирования;
- реализовать коммуникативные и технические способности учащихся в ходе создания собственных проектов.
Задачи курса:
- изучить основы комбинаторики;
- рассмотреть применение комбинаторных задач в различных областях;
- углубить изучение языка программирования Турбо-Паскаль;
- научить учащихся составлять программы для решения комбинаторных задач;
- сформировать навыки создания презентаций;
- представить собственный проект решения выбранной задачи.
Образовательные результаты
Знать:
- общие правила комбинаторики;
- свойства размещений, перестановок, сочетаний, разбиений;
- основные средства и управляющие структуры языка Турбо-Паскаль;
- основные этапы и правила создания презентаций.
Уметь:
- решать комбинаторные задачи;
- составлять программы, позволяющие решать комбинаторные задачи;
- создавать презентации в Power point.
Использовать:
- программы, позволяющие решать комбинаторные задачи в решении задач из различных областей;
- навыки создания презентаций в различных предметных областях.
Межпредметные связи
Знания, полученные при изучении курса «Использование ИТ в решении комбинаторных задач из различных областей», учащиеся могут использовать в различных областях знаний – физике, химии, биологии, математике.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА
Программа курса обеспечивается учебными пособиями для учеников (Н. Я. Виленкин – «Комбинаторика», С. А. Немнюгин – «Turbo Pascal»), компьютерами, программами Turbo Pascal и Power point.
В качестве дополнительных источников информации по курсу рекомендуются дополнительная литература, раздел «справка» в программе.
Курс предполагает интеграцию с различными учебными предметами. Поэтому информация из других учебных предметов может использоваться в процессе создания проекта.
МЕТОДЫ И ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
В данном курсе применяется как индивидуальная, так и групповая формы обучения. Используемые методы: беседа, дискуссия, демонстрация, упражнения, практический метод, метод самостоятельной работы, проблемно-поисковый метод.
Основной тип занятий - практикум. Изучение нового материала носит сопровождающий характер. Ученики изучают его с целью создания запланированного продукта. В ходе обучения учащимся предлагаются короткие контрольные работы, тесты, которые способствуют быстрой мобилизации и переключению внимания на осмысление изученного материала.
СПОСОБЫ ОЦЕНИВАНИЯ УРОВНЯ ДОСТИЖЕНИЙ УЧАЩИХСЯ
Оценке подлежит уровень достижения учеником минимально необходимых результатов, обозначенных в целях и задачах курса.
Одна из задач педагога – обучение учеников навыкам самооценки. В связи с этим, учитель на каждом этапе выделяет и поясняет критерии оценки.
Предметом диагностики и контроля являются внешние образовательные продукты учеников (программы, итоговая презентация). Итоговая демонстрационная презентация представляется одноклассникам, оценивается учителем, и учениками. Также учитывается рейтинг каждого ученика.
Рейтинг складывается следующим образом:
- присутствие на уроке - 1 балл;
- выполнение заданий, выступления на практических занятиях – 5-10 баллов.
Внешний образовательный продукт оценивается по критериям:
- выбор темы, польза продукта;
- соответствие поставленных целей;
- формулировка задачи и ее решение;
- правильность написания программы (обязательное исполнение программы);
- степень оригинальности презентации;
- количество творческих элементов при работе над проектом.
Итоговая оценка складывается по схеме:
«5» - 80-100% от общей суммы баллов;
«4» - 60-79% от общей суммы баллов;
«3» - 40-59% от общей суммы баллов;
«2» - менее 40 % от общей суммы баллов.
ПРИМЕРНОЕ ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
Введение (1 ч.)
Глава 1. Общие правила комбинаторики (3 ч.)
Глава 2. Размещения (3 ч.)
Глава 3. Перестановки (6 ч.)
Глава 4. Сочетания и их свойства (6 ч.)
Глава 5. Разбиения чисел (4 ч.)
Глава 6. Power point (3 ч.)
Глава 7. Проектирование (5 ч.)
Глава 8. Зачетная работа (2 ч.)
3 часа – резерв.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Введение (1 ч.)
В ведении вы узнаете, для чего организован данный курс, его цели и задачи. Вы ответите на вопросы: что такое комбинаторика, как она связана с решением задач из различных областей. Почему комбинаторные задачи нужно уметь решать и для чего их программировать.
Методы: беседа, демонстрация.
Глава 1. Общие правила комбинаторики (3 ч.)
В этой главе вы узнаете два общих правила комбинаторики. Познакомитесь с задачами из реальной жизни, которые легко решить с помощью этих правил. Вспомните основы программирования на языке ТР. Создадите программу для решения выбранной вами задачи.
Основные понятия: комбинаторика, правило суммы, правило произведения, оператор, тип данных, массив, процедура, функция, файл.
Содержание главы:
Основы программирования на ТР (среда TP, типы данных, операторы языка, массивы, процедуры, функции, файлы).
Правило суммы
Задача о кодировании буквы в азбуке Морзе (решение и составление программы)
Правило произведения.
Задача о составлении экипажа (решение и составление программы).
Самостоятельная работа в группах по 2-3 человека (составление программы для решения задачи (по выбору учащихся) задача о домино, задача о шашках, генетический код, футбольное первенство).
Методы: беседа, упражнение, практический метод, метод самостоятельной работы.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: изучить общие правила комбинаторики, вспомнить основы программирования на ТР;
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности.
Глава 2. Размещения (3 ч.)
В этой главе вы узнаете, что такое размещения. Поймете, что встречались с задачами на размещения в повседневной жизни и научитесь решать их. Создадите программу для решения выбранной вами задачи.
Основные понятия: размещения, размещения с повторениями.
Содержание главы:
Размещения.
Научное общество (решение и составление программы).
Размещения с повторениями.
Секретный замок (решение и составление программы).
Самостоятельная работа в группах (составление программы для решения задачи (по выбору учащихся) выбор краски художника, выбор фруктов в корзине, выбор карт из колоды).
Методы: беседа, упражнение, практический метод, метод самостоятельной работы.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: изучить понятия «размещения», «размещения с повторениями», научиться составлять программы для решения поставленных задач (использование размещений и размещений с повторениями);
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности.
Глава 3. Перестановки (6 ч.)
В этой главе вы узнаете, что такое перестановки. Познакомитесь с задачами из различных областей, которые решаются с помощью перестановок. Рассмотрите процедуру считывания данных из файла в программу. Разберете решение классической задачи о коммивояжере в лексикографическом порядке. Создадите программу для решения придуманной вами задачи.
Основные понятия: перестановки, перестановки с повторениями, лексикографический порядок, антилексикографический порядок, сохранение файлов в Pascal.
Содержание главы:
Перестановки;
Задача о ладьях (решение и составление программы);
Перестановки с повторениями;
Анаграммы (решение и составление программы);
Задача о коммивояжере (демонстрация учителя);
Самостоятельная работа в группах (составление программы для решения задачи придуманной учениками (каждый предлагает свою задачу)).
Методы: беседа, упражнение, практический метод, метод самостоятельной работы, демонстрация, проблемно-поисковый метод.
Форма: групповая работа, индивидуальная работа.
Цели:
- образовательные: познакомиться с понятиями: «перестановки», «перестановки с повторениями», изучить понятия «лексикографический порядок», «антилексикографический порядок», вспомнить процедуру сохранения файлов в ТР, научиться составлять программы для решения поставленных задач (использование перестановок и перестановок с повторениями);
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей и самостоятельности;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности, творческих способностей.
Глава 4. Сочетания и их свойства (6 ч.)
В этой главе вы узнаете, что такое сочетания. Изучите свойства сочетаний. Познакомитесь с задачами из различных областей, которые решаются с помощью сочетаний. Рассмотрите задачу о генерировании сочетаний в лексикографическом порядке. Создадите программу для решения выбранной вами задачи.
Основные понятия: сочетания, сочетания с повторениями, генерирование сочетаний в лексикографическом порядке.
Содержание главы:
Сочетания;
Шахматный турнир (решение и составление программы);
Сочетания с повторениями;
Покупка пирожных (решение и составление программы);
Задача о генерировании сочетаний в лексикографическом порядке (демонстрация учителя).
Самостоятельная работа в группах по 2-3 человека (составление программы для решения задачи (по выбору учащихся) Генуэзская лотерея, покупка открыток).
Методы: беседа, упражнение, практический метод, метод самостоятельной работы, демонстрация.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: познакомиться с понятиями: «сочетания», «сочетания с повторениями», научиться составлять программы для решения поставленных задач (использование сочетаний и сочетаний с повторениями);
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности.
Глава 5. Разбиения чисел (4 ч.)
В этой главе вы узнаете, что такое разбиения. Рассмотрите программу разбиения натурального числа n. Создадите программу для решения выбранной вами задачи.
Основные понятия: разбиение, кол-во разбиений.
Содержание главы:
Разбиения чисел;
Разбиение натурального числа n (демонстрация учителя);
Отправка бандероли (решение и составление программы);
Уплата денег (решение и составление программы).
Самостоятельная работа в группах (составление программы для решения задачи (по выбору учащихся) проблема абитуриента, наклейка марок, покупка конфет).
Методы: беседа, упражнение, практический метод, метод самостоятельной работы, демонстрация.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: познакомиться с понятием «разбиения», научиться составлять программы для решения поставленных задач (использование разбиений, количество разбиений);
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности.
Глава 6. Power point (3 ч.)
В этой главе вы рассмотрите основные этапы создания презентаций. Познакомитесь со способами оформления слайдов. Узнаете, как привлечь внимание своей презентацией, как эффективно разместить информацию на слайдах. Поэкспериментируете с эффектами и анимацией. Разработаете критерии оценки презентации.
Основные понятия: слайд, анимация, презентация, дизайн.
Содержание главы:
Структура презентации;
Критерии оценки презентации;
Дизайн презентации;
Разметка слайда;
Виды анимации;
Полнота информации и эффективное ее размещение;
Способы привлечения внимания зрителей.
Творческая работа (индивидуальное создание небольшой презентации на произвольную тему).
Методы: беседа, дискуссия, метод самостоятельной работы, демонстрация.
Форма: индивидуальная работа.
Цели:
- образовательные: вспомнить понятия: «презентация», «анимация» и ее виды, «слайд» и его разметка, дизайн; изучить структуру презентации; разработать критерии оценки презентации; познакомиться со способами эффективного размещения информации и привлечения внимания зрителей к своей презентации;
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся самостоятельности;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности, творческих способностей.
Глава 7. Проектирование (5 ч.)
Пришло время выполнения итогового проекта. Вы уже знаете основы комбинаторики. Имеете опыт программирования и создания презентаций. Теперь знания и умения необходимо применить для комплексного проекта на выбранную тему. Необходимо выбрать область, в которой вы видите задачу, решаемую с помощью комбинаторики (задачу можно выдумать). Задачу нужно решить с помощью программирования (Pascal).
Основные понятия: область применения, комбинаторная задача, программирование, проектирование, цель, польза.
Содержание главы:
Выбор темы проекта;
Постановка целей, осознание пользы проекта;
Проектирование, обсуждение результатов и процесса (формулировка комбинаторной задачи, ее решение);
Планирование и организация, создание групп, распределение обязанностей;
Выполнение проекта (программирование).
Методы: беседа, практический метод, проблемно-поисковый метод, метод самостоятельной работы.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: научиться выбирать тему проекта, обосновывать ее, ставить цели, проектировать результаты и процесс работы, планировать организацию, научиться формулировать комбинаторную задачу, решать ее и программировать;
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей, самостоятельности;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности, творческих способностей.
Глава 7. Зачетная работа (2 ч.)
Вы подготовите презентацию для выступления перед одноклассниками и учителем. Важно понять и доказать ученикам пользу своего проекта (программы). Вы представите результаты своей работы классу.
Основные понятия: Презентация, демонстрация, результат, критерии оценки, самооценка.
Содержание главы:
Подготовка презентации;
Представление результатов работы;
Обсуждение результатов, хода проектов и навыков.
Методы: метод самостоятельной работы, практический метод, демонстрация.
Форма: групповая работа.
Цели:
- образовательные: подготовить презентацию, выступить (защитить) перед одноклассниками и учителем;
- воспитательные: продолжить воспитание у учащихся коммуникативных способностей, самостоятельности;
- развивающие: продолжить развитие мышления, сообразительности, творческих способностей.