Использование надстроек в Excel. Решение уравнений. 11 класс
методическая разработка на тему

Использование надстроек в Excel

Цели проекта:

Образовательные:

1. научить учащихся приближенно решать уравнения от одной переменной;
2. научить учащихся исследовать уравнение на наличие нескольких корней.

Развивающие:

1. развитие информационной культуры учащихся;
2. развитие логического, образного и алгоритмического мышления;
3. развитие творческих способностей.

Воспитательные:

1. Воспитать чувство ответственности за результат своего труда;
2. воспитать положительное отношение к практической деятельности с помощью компьютера;
3. воспитать потребность и умение работать в коллективе при решении сложных задач.

Проект предназначен для учащихся старших классов (10-11 класс).

Постановка задачи.

Учитель математики перед данным уроком задает учащимся приближенно решить несколько уравнений, уровень сложности должен быть посильным, но требовать больших временных затрат. Учитель информатики сообщает, что сегодня на уроке учащиеся самостоятельно научатся решать уравнения с использованием Excel.

Для каждой микрогруппы учитель подготавливает отдельную книгу в Excel, в которой расположен минимальный теоретический материал. Используя учебник (например, Н. Д. Угринович Информатика и информационные технологии) и другую литературу (Информатика. Базовый курс /под ред. С.в. Симоновича), учащиеся решают уравнения, которые расположены в книге.

В файле «Решение_урав.xls» (в книге Excel) находятся различные задание по работе с  надстройкой Поиск решения и небольшой теоретический материал. Перед работой с книгой учащиеся должны:

• уметь редактировать данные в ячейках;
• уметь вводить и редактировать формулы в ячейках;
• знать принципы относительной и абсолютной адресации в ячейках;
• уметь задавать функцию таблично, с использованием принципа относительной адресации;
• уметь строить диаграммы (графики функций, заданных таблично) и изменять их параметры (размещение, исходные данные, линии сетки).

Большое количество примеров и наличие комментариев позволит учащимся в течение одного урока научиться решать уравнения, содержащие одно неизвестное и задаваемые формулой.

Количество участников проекта ограниченно 2-3 учащимися. Один из них (математик) пытается решить уравнение математически (предусмотреть посильность и время, которое будет затрачено – не более 7-10 минут!!). Остальные разрабатывают алгоритм решения задачи на компьютере.

Особую роль в данном проекте играет творческая деятельность, поскольку результаты такой работы могут быть оформлены как красочно (презентация), так и представлены в виде книги Excel. При решении уравнений учащихся стараются объяснить материал друг другу (в т.ч. и математику), что приводит к качественному усвоению материала.

Класс (подгруппу) желательно разбить на микрогруппы по 2-3 человека и каждой микрогруппе дать индивидуальное задание для создания проекта.

Рациональнее всего дать задание на разработку проекта учащимися до изучения темы «Диаграммы в Excel». Таким образом, обеспечивается пропедевтика (диаграммы им понадобятся как средство графического решения уравнений). К концу изучения темы «Диаграммы в Excel» у учащихся должен быть разработан алгоритм работы и приблизительный вариант защиты (в каком виде они предполагают защищать проект). В течение 1-2 уроков учащиеся смогут представить готовый проект. Впрочем, на разработку проекта можно отвести и 2-3 урока.

Для выполнения проекта необходимо:

1. Аппаратное обеспечение: компьютер Pentium-500 или выше, клавиатура, мышь.

2. Программное обеспечение: MS Excel и надстройка  Поиск решения к нему.

Замечание.

Желательно, чтобы  надстройка Поиск решения была установлена заранее (может потребоваться доступ в режиме администратора, что уменьшает самостоятельность учащихся и отвлекает их). Различие в названии команд и надписей в диалоговых окнах обусловлено версиями программного обеспечения. Рекомендуем заранее проверить их на соответствие заранее.

Этапы проекта:

Во время выполнения учащимися проекта на каждом этапе целесообразно организовать контроль за проделанной работой. Его желательно реализовать в виде беседы учителя с учащимися о результатах выполнения того или иного задания из проекта. Поэтапный контроль позволит своевременно предупредить возможные ошибки и неточности в выполнении работы на каждом этапе, а также приведет к более глубокому осмыслению проделанной работы самими учащимся.

Подведение итогов можно организовать в различных формах:

1) в форме беседы с учениками об их впечатлениях, полученных ЗУН, разговор о том, что еще они хотели бы изучать с помощью проектной деятельности, обсуждение пользы от проделанной работы, областях ее применения;

2) в форме защиты проекта (примеры уравнений для защиты расположены на листе Защита в книгу «Решение_урав»), когда учащиеся каждой микрогруппы выступают перед всем классом, отчитываясь в том, что было сделано, какие трудности встретились, демонстрируя результат своей совместной деятельности.

В ходе проекта учащиеся не только закрепляют полученные ранее знания и приобретенные умения, но и получают новые. В частности, приобретается опыт по решению уравнений, содержащих одно неизвестное и задаваемых формулой.

Материал для учителя.

Надстройку Поиск решения.

Поиск решения является надстройкой, которая позволяет решать задачи оптимизационного моделирования. Процедура поиска решения позволяет найти оптимальное значение формулы, содержащейся в ячейке, которая называется целевой. Эта процедура работает с группой ячеек, прямо или косвенно связанных с формулой в целевой ячейке. Чтобы получить по формуле, содержащейся в целевой ячейке искомый результат, процедура изменяет значения во влияющих ячейках. Чтобы сузить множество значений, используемых в модели, применяются ограничения. Эти ограничения могут содержать ссылки на другие влияющие ячейки.

Подбор параметра является одним из инструментов анализа «что, если». Этот метод используется при поиске значения аргумента функции, который обеспечивает требуемое значение функции. При подборе параметра изменяется значение в ячейке аргумента функции до тех пор, пока значение в ячейке самой функции не будет возвращать нужный результат.