Часть дипломной работы на тему Методика обучения решения задач с использованием электронных таблиц для обработки данных

Содержание:

Введение 2
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ ДЛЯ РЕШЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 7
1.1 Анализ задач, возникающих на различных этапах развития электронных таблиц 7
1.2 Анализ задач на применение электронных таблиц, представленных в учебной литературе информатики основной школы 28
1.3. Идеи решения задач с использованием ЭТ 43
Список литературы 56

Введение:

Актуальность темы. 21 век – это век информации. С каждым днём информации становится всё больше и больше, а изучить её, проанализировать и сделать соответствующие выводы всё сложнее. Уникальные возможности для обработки большого количества информации открывают электронные таблицы. С помощью таких таблиц можно решать задачи по алгебре, геометрии, физики, химии, экономике, эконометрике. Также электронные таблицы позволяют быстро сортировать информацию, группировать информацию по блокам, выбирать нужную информацию, задавать параметры и проводить соответствующие расчёты. При помощи электронных таблиц можно осуществлять моделирование процессов. А конечный итог можно представить не только в виде таблицы, но и в виде графического рисунка.
Однако проблема заключается в том, что использовать электронные таблицы не так то просто. Для того чтобы в таблицах грамотно производить расчёты необходимо обладать не только большим количеством информации, но и практическим опытом. Статистика такова, что только 20 % школьников умеют хорошо работать с такими программами как Microsoft Excel или OpenOffice.Calc. Проблемы при решении таких задач обычно возникают следующие:
1. Не внимательность при прочтении условия задачи;
2. Не способность представить текстовую задачу в виде таблицы;
3. Неправильный выбор формул;
4. Неправильные ссылки;
5. Сложности при составлении оформлении графиков.
Вот, что говорят учителя информатике о проблеме изучения и использования электронных таблиц школьниками:
«Задание 19 третьей части варианта ОГЭ наряду с заданием 20 относится к заданиям высокого уровня сложности. Действительно, как показывает опыт оно вызывает наибольшее затруднение у учащихся. Данное задание выполняется на компьютере и заключается в обработке большого массива данных с использованием электронной таблицы.
При выполнении учащийся находит ответы на вопросы, сформулированные в задании, используя средства электронной таблицы: формулы, функции, операции с блоками данных, сортировку и поиск данных и записывает ответы в указанные ячейки с заданной точностью результата, после чего сохраняет электронную таблицу в формате, установленном организаторами экзамена. Результатом выполнения этого задания является файл электронной таблицы, содержащий ответы на поставленные вопросы.
Мощность таблицы (1000 строк) специально увеличена, чтобы исключить возможность ручного перебора.
Процент выполнения данного задания невысок от 30 до 50.
Большая часть затруднений учащихся связана с недостаточностью умений смыслового чтения: ответ размещают не в указанные в условии ячейки и не с заданной точностью результата; вместо нахождения среднего балла по математике находят средний балл по русскому языку, вместо подсчета количества определенных значений (функция СЧЕТЕСЛИ) считают содержимое (функция СУММ); а также с недостаточностью умения использовать логические функции и составлять сложные условия.
Работу по подготовке к экзамену в формате ОГЭ начинаю с 8-го класса. В планы уроков на этапах закрепления, контроля знаний включаю задания, соответствующие изучаемой тематике, ориентированные на подготовку к экзамену. В 9 классе провожу дополнительные занятия по 1,5 — 2 часа в неделю. При этом веду статистику решаемости задач отдельными учащимися с целью корректировки подготовки, организации индивидуального подхода.
Большое внимание уделяю изучению статистических и математических функций (СРЗНАЧ, СРЗНАЧЕСЛИ, СРЗНАЧМН, СУММ, СУММЕСЛИ, СУМММН и др.), позволяющих рационально решать задачи.
При подготовке учащихся к экзамену использую тексты заданий:
— сборников для подготовки к ОГЭ по информатике под редакциями Л.Н. Евича, Д.М.Ушакова, С.С. Крылова, Т.Е. Чуркиной;
— открытого банка заданий сайта ФИПИ (http://www.fipi.ru/content/otkrytyy-bank-zadaniy-oge).
Мощным инструментом подготовки являются материалы сайтов К. Полякова (http://kpolyakov.spb.ru/school/oge.htm) и Д. Гущина (https://inf-oge.sdamgia.ru).
Отработку навыков решения задания 19 веду поэтапно. Сначала отрабатываю решение задания 1, двигаясь от очень простых формулировок к достаточно сложным. Следующим этапом является отработка задания 2, аналогичным образом.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦ ДЛЯ РЕШЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

1.1 Анализ задач, возникающих на различных этапах развития электронных таблиц
На тему применения электронных таблиц для решения различных задач написано большое количество статей.
В.П. Попов в статье «Электронные таблицы и их применение в учебной, методической и научной работе» дает общее представление об электронных таблицах и их возможных применения в учебной и методической работе.
Электронные таблицы, согласно мнению автора, могут использоваться везде, где возникает необходимость в накоплении и обработке больших массивов информации и представлении ее в виде прямоугольных таблиц, графиков или диаграмм. Например, в США электронные таблицы представляют собой наиболее распространенный тип программных продуктов, используемый практически во всех областях науки, в технике, медицине, образовании и особенно, в малом бизнесе, бухгалтерском деле, ведении семейного хозяйства.
В.П. Попов сравнивает электронную таблицу с игрой «морской бой». Как и в игре, строки таблицы пронумерованы арабскими числами, столбцы имеют буквенную нумерацию, а клетке, расположенной на пересечении i-того столбца и j-той строки, присваивается имя (адрес) ij.
Обращается внимание на то, что в качестве аргументов формул в ЭТ могут использоваться как числа, так и адреса клеток электронной таблицы, при этом в процессе вычислений программа сама заменяет адреса соответствующих клеток на помещенные в них численные значения.
Приведены основные встроенные функции ЭТ:
 алгебраические;
 тригонометрические;
 логические;
 финансово-экономические;
 статические
 календарные.
Подчеркивается, что электронные таблицы имеют собственные средства по редактированию и форматированию текстов и оснащены средствами графики. Это в свою очередь позволяет, не прибегая к программированию на алгоритмических языках, выполнять достаточно сложные вычисления, строить таблицы, графики и диаграммы, составлять разные текстовые документы, содержащие результаты вычислений.
Выделяются наиболее перспективные направления применения ЭТ в вузе:
 обработка экспериментальных данных;
 построение математических моделей процессов, явлений, приборов или устройств;
 накопление и обработка данных по успеваемости, расчет рейтинга, например отдельных групп;
 построение математических моделей учебного процесса, в частности, создание и оптимизация учебных планов;
 учет и распределение учебной нагрузки.
Приведены сравнительные характеристики различных электронных таблиц и примеры их применения для моделирования вольтамперных характеристик полевых транзисторов, решения системы линейных алгебраических уравнений, построения учебного плана по специальности .
В статье М.Ф. Каримова и В.Р. Мукимова «Изучение и применение учащимися элементарных функций в среде электронных таблиц» изложена дидактическая эффективность использования электронных таблиц при изучении старшеклассниками средних общеобразовательных школ и младшекурсниками высших учебных заведений элементарных функций на занятиях по математике, физике, информатике и химии.
Электронные таблицы систематически и регулярно использовались авторами для наглядного представления на экране видеомонитора персонального компьютера графиков элементарных функций: 1) константа; 2) корень n – ой степени; 3) степенная функция; 4) показательная функция; 5) логарифмическая функция; 6) тригонометрические функции; 7) обратные тригонометрические функции.
При компьютерном построении графика элементарной функции авторы вместе с учащимися выбирали режим точечной диаграммы, позволяющий задать и аргумент, функцию в явном виде посредством ссылки на соответствующую группу ячеек электронной таблицы.
Обращается внимание на то что, основной положительный дидактический эффект при компьютерном построении в среде электронной таблицы заключался в возникновении познавательного интереса у каждого учащегося к изучаемому материалу вне зависимости от уровня академической успеваемости старшеклассника или студента.