Методичні рекомендації щодо викладення теоретичного матеріалу розділу «Методика навчання роботи з електронними таблицями»



Скачати 258.5 Kb.
Сторінка3/4
Дата конвертації20.11.2018
Розмір258.5 Kb.
#65150
ТипМетодичні рекомендації
1   2   3   4


Основні типи розрахункових задач, що учні повинні навчитися вирішувати на електронних таблицях:

1) одержання нескладних розрахункових відомостей;

2) статистична обробка числових таблиць;

3) побудова діаграм по табличним даним;

4) сортування таблиці за значеннями параметра (стовпця);

5) табулювання функцій.

Прикладом рішення задачі першого типу є побудова таблиці обліку продажу молочних продуктів. Інша задача цього ж типу: побудувати таблицю розрахунку щомісячної оплати за витрату електроенергії за даними показаннями лічильника і вартості 1 квт.ч. Обговоримо хід рішення цієї задачі.

Почати рішення задачі варто з проектування таблиці. Це найбільш складний етап для учнів. По-перше, необхідно пояснити алгоритм підрахунку оплати за електрику (не всім дітям це очевидно). Показання лічильника знімаються наприкінці кожного місяця. Витрата електроенергії за місяць визначається як різниця показання лічильника в даному місяці й у попередньому. Потім оплата підраховується як добуток витрати на ціну 1 квт.ч. Для розрахунку плати за січень необхідно знати показання лічильника в грудні минулого року. З усього сказаного потрібно зробити висновки: які величини є вхідними даними, які — обчислюються за формулами. Вхідні дані — показання лічильника кожен місяць і вартість 1 квт.ч, а що обчислюються — щомісячна витрата електроенергії і сума оплати.

Тепер можна переходити до побудови таблиці. Варто відразу ж сформулювати учням деякі правила оформлення таблиці. По-перше, у таблиці обов'язково повинен бути заголовок. Рядки і стовпці таблиці повинні бути пойменовані. Поступово вчитель повинен познайомити учнів з основними засобами форматування таблиці для одержання оформленого документа. Початкова частина таблиці буде виглядати так (передбачається, що ціна 1квт.ч дорівнює 20 коп., а плата підраховується в гривнях):




А


В


С


D


1



Відомість оплати електроенергії



2


місяць


Лічильник


Витрата в квт.ч


Оплата в грн.


3


Груденьь


4000






4


Січень


4200


=В4- ВЗ


=С4 * 0,2


5


Лютий


4350


=В5 - В4


=С5 * 0,2


6


Березень


4475


=B6 - В5


=С6 * 0,2

Під час роботи з табличним процесором обов'язково потрібно використовувати прийом копіювання формул. Формули в комірках С4, D4 є вхідними. Усі формули, розташовані нижче них, отримані шляхом копіювання. З цього приклада учням стане зрозумілим практичний зміст принципу відносної адресації: він дозволяє швидко створювати великі таблиці без переписування формул.

Розбір цієї задачі приводить до ідеї використання абсолютної (замороженої) адреси. Зручно ціну 1 квт.ч зберігати в окремій комірці (наприклад, в В16), а в комірці D4 записати формулу С4 * $В$16. При копіюванні формули абсолютна адреса мінятися не буде. Тепер, якщо відбудеться зміна ціни 1 квт.ч, то буде достатньо внести зміни лише в одну комірку В16.

Дуже часто в числових таблицях підраховуються різні підсумкові дані: суми, середні значення, найбільші і найменші значення. Одержання таких даних називається статистичною обробкою таблиці. В усіх табличних процесорах є для цього відповідні функції. У задачах того ж типу, що розглянуто вище, варто додати завдання на подібну статистичну обробку даних. Наприклад, до таблиці оплати електроенергії додати обчислення загальної суми грошей, виплачених за рік, середньомісячної витрати електроенергії, найбільшої і найменшої місячної плати.

Представлення табличних даних у графічній формі часто використовується на практиці. Графічна обробка додає наочність, видимість результатам розрахунків. Табличні процесори надають користувачеві на вибір безліч типів діаграм (гістограм, графіків). Такі графічні засоби прийнято називати діловою графікою.

Для побудови діаграми користувач повинен вказати її тип і повідомити табличному процесорові, з яких блоків таблиці потрібно вибирати всю необхідну інформацію.


Великі можливості дає використання в електронній таблиці умовної і логічної функцій. Таблиця без використання умовної функції реалізує в собі лінійний обчислювальний алгоритм. Використання умовної функції вносить до таблиці структуру розгалуження. Потреба в розгалуженні з'являється при ускладненні умови задачі. Наприклад, якби правило оплати за електроенергію звучало так: за перші 100 квт.ч потрібно платити по 20 копійок; за кожен квт.ч, витрачений вище цього, потрібно платити по 30 копійок. Тоді розрахункова формула в комірці D4 виглядала б так:

ЯКЩО (C4<=100; С4*0.2; 20+(С4-100)*0.3).


Можливість сортування даних у таблиці існує в табличних процесорів завдяки наявності режиму бази даних. Звичайно сортування організується у виділеному блоці таблиці. Як і в базах даних, вказується стовпець, по якому виконується сортування, і порядок сортування: по зростанню або по спаданню значень у стовпці. Наприклад, у розглянутій таблиці можна відсортувати рядки, починаючи з четвертого, по спаданню розміру оплати. Тоді спочатку розташується самий «дорогий» місяць, далі — по спаданню.

Табулювання функції — одна з часто розв'язуваних прикладних задач математики. Табулювання означає побудову таблиці значень функції для значень аргументу, що змінюються у визначеному інтервалі з даним кроком. Табулювання дозволяє дослідити функцію: простежити характер зміни, виділити області коренів, визначити екстремальні значення. Застосовуючи прийом копіювання, в електронній таблиці можна швидко побудувати таблицю значень функції великого розміру. Для цього досить ввести два початкові рядки таблиці і потім скопіювати їх униз на потрібне число рядків. Наприклад, таблиця функції

F(x)=х2+0,5*х,

обчисленої з кроком 0,2 починаючи від значення х = 0, будується в такий спосіб



А


В


1


Крок =


0,2


2


X


F(X)


3


0


=A3*A3+0.5*A3


4


=А3+$В$1


=A4*A4+0.5*A4


5


=А4+$В$1


=A5*A5+0.5*A5

Якщо потрібно змінити початкове значення х у таблиці, то досить виправити комірку A3, а для зміни кроку потрібно змінити вміст комірки В1. Формули записуються за правилами, що прийняті у використовуваному табличному процесорі.



Застосування електронної таблиці як інструменту для математичного моделювання розглядається в поглибленому варіанті вивчення базового курсу.

Що ж таке математична модель! Це опис стану або поводження деякої реальної системи (об'єкта, процесу) мовою математики, тобто за допомогою формул, рівнянь та ін. математичних співвідношень.



Реалізація математичної моделі — це застосування визначеного методу розрахунків значень вихідних параметрів за значеннями вхідних параметрів. Технологія електронних таблиць — один з можливих методів реалізації математичної моделі. Іншими методами реалізації математичної моделі може бути складання програм на мовах програмування, застосування математичних пакетів (MathCad, Математика й ін.), застосування спеціалізованих програмних систем для моделювання. Реалізовані такими засобами математичні моделі будемо називати комп'ютерними математичними моделями.

Мета створення комп'ютерної математичної моделі — проведення чисельного експерименту, що дозволяє досліджувати систему, що моделюється, спрогнозувати її поводження, підібрати оптимальні параметри та ін.

Отже, характерні ознаки комп'ютерної математичної моделі наступні:


  • наявність реального об'єкта моделювання;

  • наявність кількісних характеристик: вхідних і вихідних параметрів;

  • наявність математичного зв'язку між вхідними і вихідними параметрами;

  • реалізація моделі за допомогою визначених комп'ютерних засобів.


Методика вивчення розділу «Бази даних. Системи управління базами даних. Експертні системи»

Основні цілі.

Дати представлення про призначення інформаційних систем і баз даних. Познайомити з основами реляційних баз даних. Навчити основним прийомам роботи з однієї з реляційних СУБД. Навчити організації пошуку, сортування, редагування даних. У заглибленому варіанті: дати представлення про проблеми проектування реляційних баз даних.

Досліджувані питання.

1. Призначення інформаційних систем і баз даних (БД).

2. Класифікація БД.

3. Структура реляційної бази даних (РБД).

4. Елементи РБД: головний ключ; ім'я, значення і тип поля.

5. Призначення СУБД; режими роботи СУБД.

6. Пошук інформації в базі даних.

7. Логічні вираження в умовах пошуку і видалення записів.

8. Сортування; ключі сортування.

9. Елементи проектування РБД; нормалізація даних.


Методичні рекомендації з викладу теоретичного матеріалу

Згідно з шкільною програмою з інформатики в 9-12 класах відводиться годин на вивчення данної теми:
11 кл. –
11 год.

1. Призначення інформаційних систем і баз даних (БД).

Вивчення баз даних варто почати з обґрунтування актуальності даного додатка комп'ютерної техніки. Задачу можна сформулювати в такий спосіб: мається великий обсяг даних про якусь реальну систему об'єктів або подій. Наприклад, про книги в бібліотеці, про працівників підприємства, про товари на складі, про дорожньо-транспортні випадки за тривалий період часу.

Необхідно організувати збереження цієї інформації таким чином, щоб її було зручно переглядати, поповнювати, змінювати, шукати потрібні зведення, робити будь-які вибірки здійснювати сортування в будь-якому порядку. Такою роботою працівники були змушені займатися і задовго до появи комп'ютерів. Основним засобом збереження даних був папір, дані зберігалися у вигляді списків у товстих журналах, папках, на картонних картках. Останній спосіб використовується, наприклад, у бібліотечних каталогах. Подібні систематизовані картотеки використовуються у відділах кадрів підприємств. Вони зручні тим, що легко можна витягти потрібну картку, замінити, додати нові картки, зберігаючи встановлений порядок. Проте, якщо така картотека містить тисячі карток, то, як би досконала ні була її організація, обробка даних у ній — справа тривала і трудомістка.

Інший приклад — архіви різних документів. Наприклад, існують історичні архіви, архіви судових справ, архіви патентів на винаходи. Часом такі архіви займають цілі будинки. Пошук у них потрібних документів вимагає значних зусиль. Крім того, існують кіноархіви, фотоархіви, архіви звукових записів.

У наш час у рішенні таких проблем допомагають комп'ютери. Комп'ютерні інформаційні системи дозволяють зберігати великі обсяги даних, здійснювати в них швидкий пошук, вносити зміни, виконувати всілякі маніпуляції з даними.

Варто привести приклади таких інформаційних систем. Наприклад, система продажу залізничних і авіаційних квитків, інший знайомий учням приклад: під час телерепортажів з великих міжнародних змагань, олімпійських ігор на екран миттєво виводиться досьє будь-якого спортсмена, про яке говорить коментатор — це працює комп'ютерна інформаційна система.

Основою всякої інформаційної системи є база даних — організована сукупність даних на магнітних дисках. Учні вже добре знають, що інформація на дисках зберігається у виді файлів Тому перший висновок, який можна зробити щодо організації великих баз даних це те, що вони вимагають великих обсягів дискової пам'яті.
2. Класифікація баз даних.

Бази даних класифікують за різними ознаками:

• За характером збереженої інформації БД поділяються на фактографічні і документальні. Якщо проводити аналогію з описаними вище прикладами інформаційних сховищ, то фактографічні БД — це картотеки, а документальні — це архіви. У фактографічних БД зберігається коротка інформація в строго визначеному форматі. У документальних БД — усілякі документи. Причому це можуть бути не тільки текстові документи, але і графіка, відео і звук (мультимедіа).

• Класифікація за способом збереження даних поділяє БД на централізовані і розподілені. Вся інформація в централізованій БД зберігається на одному комп'ютері. Це може бути автономний ПК або сервер мережі, до якої мають доступ користувачі-клієнти. Розподілені БД використовуються в локальній і глобальній комп'ютерних мережах. У такому випадку різні частини бази зберігаються на різних комп'ютерах.

• Третя ознака класифікації баз даних — за структурою організації даних. Якщо до цього учні не мали справу з поняттям структури організації даних, учитель повинен зупинитися на цьому питанні, або повторити знайомий учням матеріал. Вчитель повинен розповісти про три способи організації даних: табличний, ієрархічний і мережний. Бази даних, що використовують відповідний спосіб організації інформації, називаються реляційними (табличні БД), ієрархічними і мережними БД.
3. Структура реляційної бази даних .

У базовому курсі інформатики розглядаються лише фактографічні реляційні бази даних. Це зв'язано не тільки з обмеженістю шкільного курсу, але і з тим фактом, що реляційний вид використовується сьогодні найбільш часто і є універсальним. Теоретично доведено, що будь-яка система даних може бути відбита за допомогою таблиць. Найпростіша реляційна БД містить одну таблицю, більш складна може складатися з безлічі взаємозалежних таблиць.

Структура таблиці обговорювалася в попередній темі (Табличні процесори) і тому учням уже знайома: у різних рядках утримується інформація про різні об'єкти описуваної системи, а стовпці відповідають різним атрибутам цих об'єктів. У термінології реляційних баз дані рядки таблиці називаються записами, стовпці — полями. Сама назва реляційна БД походить від англійського слова „relation" що переводиться як «відношення». Тут термін «відношення» розуміється як взаємозв'язок між полями таблиці. У реляційному підході таблиця називається відношенням.

Пояснення даного матеріалу варто проводити на конкретних прикладах, учитель повинен заздалегідь підготувати будь-яку БД. Наприклад, домашня бібліотека, погода, успішність, факультативи.

Варто підкреслити, що в базах даних кожна таблиця повинна мати своє ім'я. Вчителеві буде зручно працювати, якщо ці таблиці вивести на демонстраційний монітор або, у крайньому випадку, винести на плакати.

Основні представлення, що повинні бути закріплені учнями:

• всяка таблиця містить у собі інформацію про деяку реальну систему (процес) і, отже, є її інформаційною моделлю;

• всякий запис у таблиці — інформація про конкретний об'єкт (події) даної системи;

• значення поля і кожного запису — це визначена характеристика (властивість, атрибут) об'єкта.



4. Елементи РБД: головний ключ; ім'я, значення і тип поля.

Основні поняття, зв'язані з записами і полями: головний ключ запису, ім'я поля, значення поля, тип поля.



Головний ключ — це поле або сукупність полів, що однозначно визначає запис у таблиці. Можна ще сказати так: головний ключ — це ідентифікатор запису. У базах даних слово ключ має кілька вживань: ключ пошуку — поле, за значенням якого шукається запис у БД, ключ сортування — поле, за значенням якого відбувається упорядкування записів. Тому ідентифікатор записів треба називати головним ключем.

Вчителеві важливо розуміти, що тема Бази даних містить у собі ряд вузлових питань, що мають фундаментальне значення для курсу інформатики в цілому. В цій темі учні зустрічаються з поняттям величини. У розділі «Основи алгоритмізації і програмування» і «Табличні процесори» це поняття теж зустрічається. Величина — це окремий інформаційний об'єкт, що має власне ім'я і займає місце в пам'яті комп'ютера. З цього погляду поля є величинами. Кожне поле в таблиці має ім'я, для кожного поля визначений тип. Поняття типу величини зв'язано з її властивостями:

• безліччю значень, що може приймати величина;

• безліччю операцій, які можна виконувати з цією величиною;

• безліччю функцій, визначених над величинами даного типу;

безліччю відносин над даними;

• формою внутрішнього представлення в пам'яті ЕОМ.

У найпростіших базах даних використовуються 4 основних типи величини: текстова, числова, дата і логічна. Поле текстового типу може зберігати послідовність символів (до 255); числові поля можуть містити цілі або дробові десяткові числа; дата — день/місяць/рік; логічні поля — значення логічних величин (так - ні, істина - лож).

Необхідно звернути увагу учнів на наступну обставину: текстове поле може складатися з цифр. З цієї причини іноді виникає плутанина з текстовим і числовим типом (потрібно на це звернути увагу учнів).

Значення числових полів можуть бути використані в обчисленнях. Іноді в умовах пошуку інформації присутні арифметичні вираження, операндами в яких можуть бути тільки значення числових полів. До текстових полів можна застосовувати операції відношення (менше, більше, дорівнює й ін.). Оскільки цифри в кодовій таблиці розташовані в порядку зростання, то відношення між рядками збережуть математичний зміст.

Необхідно такі поняття як «головний ключ», «тип поля», «ім'я поля» закріплювати за допомогою серії практичних завдань.

Наприклад,



Завдання 1 : дано ім'я таблиці і перелік полів, потрібно вказати головний ключ і визначити типи всіх полів.

Завдання 2 : визначена предметна область бази даних; потрібно озаглавити таблицю, визначити імена полів і їхні типи, призначити головний ключ. Звичайно, ця задача має відношення до області проектування БД і вже з цієї причини складна. Тому вимагати від учнів повноти її рішення не обов’язково.
5. Призначення СУБД; режими роботи СУБД.

Після знайомства з основними поняттями, що відносяться до організації інформації в реляційних БД, варто перейти до вивчення програмного забезпечення, призначеного для роботи з базами даних. Таке програмне забезпечення називається СУБД — система керування базами даних.

Для персональних комп'ютерів існує цілий ряд СУБД реляційного типу. Історично однією з перших таких систем була dBASE. Використані в цій системі формати представлення даних, мова обработки даних стали стандартом для ряду наступних СУБД.

Існують два способи роботи користувача з базою даних: робота за допомогою прикладних програм, заздалегідь складених програмістом у середовищі СУБД, і робота шляхом безпосередньої взаємодії із СУБД.

У початковий період появи і поширення баз даних використовувався тільки перший спосіб. Пізніше стали з'являтися СУБД, орієнтовані на роботу з користувачем. Для них були створені зручні діалогові оболонки, що дозволяють користувачеві легко реалізовувати свої потреби в роботі з базою даних:

• поповнювати і змінювати базу,

• здійснювати пошук даних за будь-якими умовами,

• створювати звітні документи.

Найбільш ідеальною СУБД такого типу є MS Access. У різних школах використовується різна техніка і програмне забезпечення. Варіанти доступних СУБД можуть бути найрізноманітнішими: від навчальної РБД для УКНЦ до професійної MS Access для IBM PC. У різних системах розрізняється спосіб взаємодії користувача із СУБД — інтерфейс користувача.

Є два принципово різних режими такої взаємодії: посимвольне введення команд і робота з діалоговою оболонкою. Ця ситуація подібна взаємодії користувача з операційною системою MS-DOS: робота в режимі командного рядка або робота через оболонку Norton Commander.

У будь-якій СУБД існує своя мова опису даних і мова маніпулювання даними. Якщо користувач змушений працювати в режимі посимвольного введення команд, то він повинен знати всі подробиці синтаксису командної мови. Діалогова оболонка — більш високорівневий засіб інтерфейсу. Однак варто розуміти, що, працюючи з оболонкою, користувач формує ті ж самі команди, залучаючи допоміжні засоби: меню, панелі інструментів, підказки й ін.

Будь-яка команда — це інформація, що керує виконанням визначеного виду роботи. Вона повинна містити всі необхідні дані для цього. Звичайно це ім'я команди і набір параметрів. З методичної точки зору важливо, щоб учні, виконуючи будь-які дії з БД, розуміли: яка віддається команда, які параметри для її виконання повинні бути повідомлені системі.

Вивчення конкретної СУБД варто проводити по стандартній методичній схемі: «середовище -режими роботи - система команд - дані».

Наприклад, для СУБД Access розрізняються наступні основні режими роботи:

• режим роботи з таблицею;

• режим роботи з запитами;

• режим роботи зі звітами

• режим роботи з формами.

(Режими роботи з макросами і модулями в базовому курсі не розглядаються.) У свою чергу, у кожнім з відзначених режимів є підрежими:

• Перегляд,

• Конструктор,

• Створити.

Наприклад, працюючи в режимі «Таблиця-Перегляд», користувач може переглянути зміст таблиці, а також відредагувати деякі її поля. У режимі «Таблиця-Конструктор» можна переглянути опис структури таблиці і внести в неї зміни. У режимі «Таблиця-Створити» описується і створюється структура нової таблиці.


6. Пошук інформації в базі даних.

Якщо інформатика викладається в школах з поглибленим вивчанням даного предмета, то після знайомства з навчальним матеріалом на 1-му рівні вивчення теми, можна перейти до додаткових задач другого рівня. Задачею 1-го рівня є: дати загальні представлення про бази даних, навчити роботи з готової БД: здійснювати пошук інформації; сортування, видалення і додавання записів. Задача 2-го рівня - познайомити з основами проектування БД; навчити створювати структуру і заповнювати базу даних.

Робота із СУБД починається з запуску відповідної програми, тому учням необхідно показати, де зберігається програма і як її завантажувати на виконання.

Перше поняття, що повинні засвоїти учні: база даних зберігається у файлі; щоб почати з нею працювати, необхідно відкрити файл із БД. Потім учитель повинен показати, як можна переглянути на екрані запису таблиці. Для цього повинна бути заздалегідь підготовлена демонстраційна база даних.

Представляючи учням демонстраційну базу даних, необхідно звернути увагу на те, що поряд із самою таблицею в пам'яті комп'ютера зберігається опис її структури, звідки користувач може довідатися параметри полів: ім'я, тип, формат і ін. У СУБД Access це робиться в режимі «Таблиця-Конструктор».

Основна задача будь-якої інформаційної системи — пошук інформації в базі даних. Пошук відбувається по запиту користувача. У результаті виконання запиту виходить таблиця, що складається з полів, зазначених у команді. У цю таблицю включається інформація з тих записів, що задовольняють умові пошуку. Умова пошуку являє собою логічне вираження. Тут учні зустрічаються ще з однієї фундаментальної складової даної теми курсу — з основами математичної логіки. Крім прикладного застосування в інформатиці ця тема має велике загальноосвітнє значення.



Каталог: e-book -> vit -> files
files -> Методика навчання роботі з графічним та текстовим редакторами
files -> Урок 13 Техніка безпеки
files -> Тема: Предмет методики навчання інформатики і її місце в системі професійної підготовки вчителя інформатики. Інформатика як наука і навчальний предмет в школі. Концепції шкільного курсу інформатики. Стандарт шкільної освіти з інформатики
files -> Специфіка уроку інформатики. Методика проведення окремих етапів уроку інформатики. Підготовка вчителя до уроку. Організація і проведення різних типів уроку. Організація оцінювання результатів навчання з інформатики
files -> Структура навчання інформатики в середній загальноосвітній школі. Пропедевтика навчання інформатики в початковій школі. Базовий курс інформатики. Аналіз програм з інформатики. Профільне навчання інформатики в старших класах
files -> Урок 21 Яке з поданих речень є спонукальним? Споконвіку українці любили калину
files -> Методичні рекомендації до вивчення систем програмування. Розв’язування задач
files -> Урок 17 Угорський кросворд п ф м д а б
files -> Урок 22 Техніка безпеки
files -> Урок 7 Фронтальне опитування Які ти знаєш пристрої введення інформації?

Скачати 258.5 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка