Применение компьютерного моделирования на занятиях информатики

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное образовательное учреждение среднего профессионального
образования
Кемеровский профессионально-технический техникум
Применение компьютерного моделирования на
занятиях информатики
подготовила преподаватель информатики
Ловинская Лариса Владимировна
г. Кемерово
2015
Компьютерное моделирование занимает особое место в преподавании
информатики, как в школе, так и в среднем профессиональном образовании.
Предметом изучения этой дисциплины являются информационные модели.
Известно, что по способу реализации информационные модели подразделяются
на компьютерные и некомпьютерные. Когда речь идет о компьютерном
информационном моделировании, очевидно, что его инструментом является не
столько сам компьютер, сколько программное обеспечение.
Современное программное обеспечение позволяет работать с различными
видами информации текст, графика, числа, звук; поэтому для создания
компьютерных информационных моделей используют всевозможные
прикладные программные средства. В учебном процессе чаще всего для
компьютерного моделирования применяют графический редактор, текстовый
процессор, электронную таблицу и систему управления базами данных (СУБД).
Например, электронная таблица позволяет автоматизировать процесс
построения и исследования математических моделей; а графический редактор
позволяет создавать изображения реальных объектов.
Самым простым примером построения модели в графическом редакторе,
который можно реализовать на занятиях информатики, является
поздравительная открытка. Создавать открытки можно как в растровом
редакторе, так и в векторном. Преподаватели информатики чаще всего
используют для этой цели растровый редактор Paint. Векторный редактор
CorelDRAW довольно сложный, если сравнивать его с Paint, но для создания
поздравительной открытки подходит лучше, так как имеет богатый
инструментарий, включая возможность добавления в изображение
разнообразных эффектов.
Для разработки практических заданий по моделированию в графическом
редакторе хорошо применять задачник Н.В. Макаровой, в котором представлен
большой выбор заданий, с описанием всех этапов моделирования. К
сожалению, недостаток учебного времени не позволяет реализовать все
задания, но даже в рамках одного занятия можно научиться создавать модели.
Автор пособия предлагает задания по моделированию геометрических
операций и фигур, а также задания по конструированию разновидности
моделирования. Моделирование геометрических операций занимает довольно
много времени, и не всегда интересно студентам. Совсем другой результат
можно достичь, если использовать построение геометрических фигур для
конструирования, например, паркетного блока.
Для начала следует построить фигуры треугольника и шестиугольника по
приведенным алгоритмам:
Далее создать меню готовых деталей:
Затем из деталей методом вставки и копирования объектов построить
паркетный блок:
Это простое задание не только отражает все этапы построения
компьютерной модели, реализует дидактическую цель занятия, но и всегда
интересно студентам. Если позволяет количество часов, отведенное на данную
тему, можно разработать меню объемных деталей для построения мебели. Из
опыта работы необходимо сказать, что создание объемных деталей в редакторе
Paint с применением возможности поворота и отражения довольно сложный
процесс и занимает много времени, но дает прекрасный результат.
Наиболее удачным примером моделирования в текстовом процессоре,
должно быть, является создание газетной полосы. Прикладная среда позволяет
создавать интересные проекты. Важным моментом здесь может быть то, что в
процессе создания газетной полосы можно использовать практически все
возможности программы: разметка положения объектов на листе,
форматирование символов, разбиение текста на колонки, вставка фигурного
текста, вставка изображений с различными видами обтекания, создание таблиц
и т.д. Поэтому построение модели газетной полосы эффективно использовать
на обобщающем занятии по изучению технологии работы в текстовом
процессоре.
Моделирование в электронных таблицах также хорошо описано в
задачнике Н.В. Макаровой. Огромный выбор самых разнообразных и
интересных заданий можно использовать не только на практичеких занятиях
при изучении технологии работы в электронной таблице, но и качестве
домашних заданий. Большой интерес представляет задача по склеиванию
коробки. Преподаватели информатики, применяющие пособие данного автора в
образовательном процессе, часто используют это задание для проведения
исследования на основе компьютерной модели и составления отчета по
результатам компьютерных экспериментов.
Так же можно привести пример выполненного задания (фрагмент) в
электронной таблице MS Excel. Это моделирование процесса расчета итоговой
оценки за семестр. Для выполнения задания студенты должны уметь применять
функцию электронной таблицы для расчета среднего значения СРЗНАЧ и
логическую функцию ЕСЛИ.
Выполнение любых заданий в СУБД, по сути, является информационным
компьютерным моделированием. Ярким примером может быть создание в базе
данных информационной модели «Студенты». Задание обычно выполняется на
начальном этапе изучения технологии работы в СУБД Access, когда студенты
создают таблицы, заполняют их информацией, создают форму на основе
таблицы, добавляют новые записи и т.п. Чтобы заинтересовать студентов,
можно предложить выполнение задания на примере своей группы.
Компьютерное моделирование достаточно сложная тема в
информатике. Студенты должны понимать процесс моделирования, знать
основные его этапы, уметь приводить описание задачи и задавать цель. Также
должны уметь создавать компьютерную модель, проводить ее исследование и
делать вывод о соответствии модели цели моделирования. Применение заданий
по компьютерному моделированию в разных прикладных средах поможет
заинтересовать студентов, пробудить у них интерес к изучаемому предмету, что
непременно скажется на результатах обучения.
Список использованных источников
1. Колмыкова, Е. А. Информатика [Текст] : учеб. пособие для студентов
учреждений сред. проф. образования / Е. А. Колмыкова, И. А. Кумскова.
Москва : ИЦ «Академия», 2011. – 416 с. – [Допущено МО России].
2. Макарова, Н.В. Информатика и ИКТ. Задачник по моделированию. 9-11
класс [Текст] : учеб. пособие для общеобразовательных учеб. заведений /
под редакцией проф. Н.В. Макаровой. Санкт-Петербург : Питер, 2012.
192 с. [Рекомендовано МО РФ]
3. Михеева, Е. В. Информатика [Текст] : учеб. для студентов учреждений сред.
проф. образования / Е. В. Михеева, О. И. Титова. Москва : ИЦ
«Академия», 2011. – 352 с. – [Допущено МО России].
4. Михеева, Е. В. Практикум по информатике [Текст] : учеб. пособие для
студентов образовательных учреждений сред. проф. образования / Е. В.
Михеева. 9-е изд., стер. – Москва : ИЦ «Академия», 2011. – 192 с.
[Рекомендовано ФГУ «ФИРО»].
5. Михеева, Е. В. Практикум по информационным технологиям в
профессиональной деятельности [Текст] : учеб. пособие для студентов
сред. проф. образования / Е. В. Михеева. Москва : Издательский центр
«Академия», 2010. – 256 с. – [Допущено МО России].
6. Сергеева, И.И. Информатика [Текст]: учебник для средн. професс.
образования. / И.И. Сергеева, А.А. Музалевская, Н.В. Тарасова. М.: ИД
«ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. 383с.: ил. (Профессиональное
образование). – опущено МО России]