Моделирование биологических процессов в excel 11 класс

Цели и задачи урока:

  • закрепить и проверить навыки работы среде MS Excel;
  • используя методы активного обучения, метод
    проектов (создание реального творческого
    продукта), построить графики биоритмов среде MS
    Excel;
  • показать межпредметную связь учебных предметов
    (баскет-метод) – биология, алгебра и информатика;
  • закрепить умение строить и анализировать
    графики, обобщать и делать выводы, обосновывать
    свою точку зрения;
  • закрепить навыки индивидуальной и групповой
    работы учащихся.

План урока:

  • Формулировка темы урока. Постановка цели урока.
  • Постановка задачи.
  • Построение моделей.
  • Компьютерный эксперимент.
  • Анализ результатов.
  • Подведение итогов урока

ХОД УРОКА

I этап. Постановка задачи

Осведомленность о фазе ритма, дает
возможность человеку

корректировать свое поведение, причем успех
таких

действий просто феноменален.

( Уэст Питер)

Описание задачи

Существует гипотеза, что жизнь человека
подчиняется трем циклическим процессам,
называемым биоритмами. Эти циклы описывают три
стороны самочувствия человека: физическую,
эмоциональную и интеллектуальную. Биоритмы
характеризуют подъемы и спады нашего состояния.
Считается, что «взлетам» графика,
представляющего собой синусоидальную
зависимость, соответствуют более благоприятные
дни. Дни, в которые график переходит через ось
абсцисс, считаются неблагоприятными.

Не все считают эту теорию строго научной, но
многие верят в нее. Более того, в некоторых
странах мира в критические дни, когда ось абсцисс
пересекают одновременно две или тир кривые,
людям профессий с повышенным уровнем риска
(летчикам, каскадерам и т.п.) предоставляются
выходные дни.

Создание теории существования биоритмов
приходится на начало XX века, когда два абсолютно
независимых исследователя пришли к одним и тем
же выводам в отношении физического и
психологического циклов. Это были Герман Свобода
(Вена) и Вильгельм Флисс (Берлин). Сообразить на
троих предложил Австриец Фридрих Тельчер
(Инсбрук). В дальнейшем он же обнаружил и
четвёртый цикл – интуитивный (37 дней), однако в
связи со сложностью его применения великой
популярности он так и не получил.

За точку отсчета всех трех биоритмов берется
день рождения человека. Момент рождения для
человека очень труден, ведь все три биоритма в
этот день пересекают ось абсцисс. С точки зрения
биологии это достаточно правдоподобно, ведь
ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду
обитания на воздушную. Происходит глобальная
перестройка всего организма.

Физический биоритм характеризует внутренний
настрой человека, т.е. его физическое
самочувствие. Периодичность его составляет 23
дня.
Эмоциональный биоритм характеризует внутренний
настрой человека, его способность
эмоционального восприятия окружающего.
Продолжительность периода эмоционального цикла
равна 28 дням.

Третий биоритм характеризует мыслительные
способности, интеллектуальное состояние
человека. Цикличность его – 33 дня.
Предлагается осуществить моделирование
биоритмов для конкретного человека и для двух
друзей, от 1 текущей даты (дня отсчета) на месяц
вперед с целью дальнейшего анализа модели

Цель моделирования

На основе анализа графика биоритмов выбрать
благоприятные и неблагоприятные дни для
конкретного человека.
На основе анализа суммарных биоритмов
прогнозировать совместимость людей, выбрать
благоприятные и неблагоприятные дни, для разного
рода деятельности.

Формализация задачи

Объектом моделирования в этой задаче может
быть любой человек или группа людей, для которых
известна дата рождения.

Уточняющий вопрос

Ответ

1. Что моделируется? Процесс изменения состояния человека.
2. Чем характеризуется человек? Датой рождения
3. Какое состояние исследуется? Физическое, Эмоциональное, Интеллектуальное
4. Что известно о характере изменения
состояния?
Синусоидальное изменение с периодом 23, 28 и 33
дня соответственно со дня рождения
5. С каким шагом исследуется синусоида? 2 дня
6. Какой период жизни исследуется? 30 дней
7. Что надо определить? Дни, когда кривые пересекают ось абсцисс, дни
максимума и минимума соответствующего состояния

II этап. Разработка модели

Информационная модель

Указанные циклы можно описать приведенными
ниже выражениями, в которых переменная k –
количество прожитых человеком дней:

Физический цикл ФИЗ ( x ) = sin (2*p* k/23)
Эмоциональный цикл ЭМО( x ) = sin (2*p* k/28)
Интеллектуальный цикл ИНТ ( x ) = sin (2*p* k/33)

Количество прожитых дней k = Дата исследования
– Дата рождения

Компьютерная модель

Для моделирования выберем среду электронной
таблицы MS Excel. В этой среде информационная и
математическая модели объединяются в таблицу,
которая содержит две области:

  • исходные данные (дата рождения, даты
    исследования)
  • расчетные данные (результаты).

Составьте компьютерную модель по приведенному
образцу. Введите в ячейки исходные данные,
расчетные формулы. При записи формул используйте
вставку стандартных математических функций SIN(…)
и ПИ(…).

III этап. Компьютерный эксперимент

ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА – смотри ПРИЛОЖЕНИЕ 1, раздается
каждому учащемуся.

1. Постройте компьютерную модель в среде
MS Excel.

2. Проведите тестирование модели для
указанной в расчетах даты.

Совпадение значений с контрольным
образцом показывает правильность введения
формул.

3. Введите в ячейки В1 вашу дату рождения.
Проследите перерасчет значений и изменений на
диаграмме.

Ответить на вопросы.

4. Постройте модель физической, эмоциональной и
интеллектуальной совместимости двух друзей.

  • Выделите ранее рассчитанные столбцы своих
    биоритмов (ячейки с В3 по Е21), скопируйте их , поставьте курсор в ячейку G3
    и вставьте столбцы, используя команду :

Меню: Правка ––> Специальная
вставка ––>Вставить значения ––>
Ok

  • Ввести в ячейку В1 дату рождения друга. Модель
    мгновенно просчитается для новых данных.

  • В столбцах J, K, L провести расчет суммарных
    биоритмов по формулам.

  • По столбцам J, K, L построить линейную диаграмму
    (Мастер диаграмм Нестандартные Гладкие графики
    …) физической, эмоциональной и интеллектуальной
    совместимости.

IV этап. Анализ результатов моделирования

Максимальные значения по оси у на диаграмме
указывает на степень совместимости: если размер
по у превышает 1,5 , то вы с другом в хорошем
контакте.
Описать результаты анализа модели, ориентируясь
на следующие вопросы:

Описать результаты анализа модели,
ориентируясь на следующие вопросы по 1 части:

  • Какое эмоциональное настроение будет у вас в
    праздничные дни?
  • Какое интеллектуальное состояние у вас в конце
    четверти?
  • Каковы ваши физические силы на каникулах? Что
    вам лучше остаться дома и почитать или
    покататься на коньках, лыжах.
  • Как провести Новогодний праздник в шумной
    компании друзей или спокойной семейной
    обстановке, по какому биоритму это можно
    проверить?

Описать результаты анализа модели,
ориентируясь на следующие вопросы по 2 части:

1. Что, на ваш взгляд, показывают суммарные
графики биоритмов? Что можно по ним определить?
2. Какая из трех кривых показывает вашу
наилучшую/наихудшую совместимость с другом?
3. Как вы проведете каникулы вместе или нет, какой
день самый благоприятный для поездки в кино, для
совместного выезда на турбазу,?
4. Выбрать дни, когда вам не рекомендуется
общаться. Что можно ожидать в эти дни?
5. В какой области де­ятельности вы мог­ли бы
преуспеть в паре с другом?

V этап. Итог урока. Выставление оценок

– Какие навыки работы с электронными таблицами
вы повторили?
– Что вызвало затруднение?
– Что вы для себя возьмете с этого урока?

Предложить учащимся провести эксперимент и
пронаблюдать соответствие биологических
процессов.

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Н.В. Макарова «Информатика. Задачник по
    моделированию»
  2. А.Х. Шелепаева «Поурочные разработки по
    информатике»
  3. Журналы «ИНФО» и «Информатика» разных лет

10-11 класс                 Практическая работа № 4 «Биоритмы человека»

Практическая работа № 4

«Биоритмы человека»

ЗАДАЧА 3.22. Биоритмы

I этап. Постановка задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Существует гипотеза, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами. Эти циклы описывают три стороны самочувствия человека: физическую, эмоциональную и интеллектуальную. Биоритмы характеризуют подъемы и спады нашего состояния. Считается, что «взлетам» графика, представляющего собой синусоидальную зависимость, соответствуют более благоприятные дни. Дни, в которые график переходит через ось абсцисс, считаются неблагоприятными. Не все считают эту теорию строго научной, но многие верят в нее. Более того, в некоторых странах мира в критические дни, когда ось абсцисс пересекают одновременно две или три кривые, людям профессий с повышенным уровнем риска (летчикам, каскадерам и т. п.) предоставляются выходные дни.

За точку отсчета всех трех биоритмов берется день рождения человека. Момент рождения для человека очень труден, ведь все три биоритма в этот день пересекают ось абсцисс. С точки зрения биологии это достаточно правдоподобно, ведь ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду обитания на воздушную. Происходит глобальная перестройка всего организма.

Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, то есть его физическое самочувствие. Периодичность его составляет 23 дня.

Эмоциональный биоритм характеризует внутренний настрой человека, его способность эмоционального восприятия окружающего.

Продолжительность периода эмоционального цикла равна 28 дням.

Третий биоритм характеризует мыслительные способности, интеллектуальное состояние человека. Цикличность его — — 33 дня.

Предлагается осуществить моделирование биоритмов для конкретного человека от указанной текущей даты (дня отсчета) на месяц вперед с целью дальнейшего анализа модели.

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

На основе анализа индивидуальных биоритмов прогнозировать неблагоприятные дни, выбирать благоприятные дня дл разного рода деятельности.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Объектом моделирования в этой задаче может быть любой человек или группа людей, для которых известна дата рождения.

Уточняющий вопрос

Что моделируется?

Чем характеризуется человек?

Какое состояние исследуется?

Что известно о характере изменения состояний?

С каким шагом исследуется синусоида (Δх)?

Какой период жизни исследуется?

Что надо определить?

Ответ

Процесс изменения состояний человека

Датой рождения

Физическое, эмоциональное, интеллектуальное

Синусоидальное изменение с периодом 23, 28 и 33 дня соответственно со дня рождения

1 день

30 дней, начиная с текущего дня

Дни, когда кривые пересекают ось абсцисс

II этап. Разработка модели

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

Объект

Параметры

название

значение

Человек

Дата рождения

День отсчета

Длительность прогноза

Количество прожитых дней (х)

Физический биоритм

Эмоциональный биоритм

Интеллектуальный биоритм

Исходные данные

Исходные данные

Исходные данные

Расчетные данные

Результаты

Результаты

Результаты

Указанные циклы можно описать приведенными ниже выражениями, в которых переменная х – количество прожитых человеком дней:

Физический цикл

ФИЗ(х) = sin (2px/23)

Эмоциональный цикл

ЭМО(х) = sin (2px/28)

Интеллектуальный цикл

ИНТ(х) = sin (2px/33)

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ

Для моделирования выберем среду табличного процессора. В этой среде информационная и компьютерная модели объединяются в таблицу, которая содержит две области:

  • Исходные данные;
  • Расчетные данные (результаты).
  • Составьте компьютерную модель по приведенному образцу.Введите в таблицу исходные данные по образцу, расчетные формулы:

А

В

С

D

1

Биоритмы

2

3

Исходные данные

4

Дата рождения

06.03.1984

5

Дата отсчета

01.04.1998

6

Длительность прогноза

30

7

Результаты

8

Порядковый день

Физическое

Эмоциональное

Интеллектуальное

9

Формула 1

Формула 3

Формула 4

Формула 5

10

Формула 2

Заполнить вниз

11

Заполнить вниз

Дата вводится в формате ДАТА (например, 12.09.1998). При правильном вводе запись размещается в ячейке с выравниванием вправо.

Примечание: Обратите внимание! В каждую формулу входит выражение (A9-$B$4), которое вычисляет количество дней, прожитых человеком. И хотя это выражение содержит ссылки на ячейки, в которых записаны даты, среда табличного процессора автоматически вычисляет каждую дату как количество дней, прошедших с 1 января 1900 года, а затем определяет разность между ними. При записи формул использовать вставку стандартных  функций SIN(…) и ПИ(…).

Ввести в таблицу формулы для расчетов.

Ячейка

Формула

A9

=$B$5

(1)

A10

=A9+1

(2)

B9

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23)

(3)

C9

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28)

(4)

D9

=SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33)

(5)

III этап. Компьютерный эксперимент

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

ТЕСТИРОВАНИЕ

Провести тестирование модели. По результатам расчетов построить общую диаграмму для трех биоритмов.

ЭКСПЕРИМЕНТ

Провести расчеты для других исходных данных. Исследовать показания биоритмов (благоприятные и неблагоприятные дня для различных видов деятельности).

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Сравните результаты, полученные после ввода формул, с результатами, приведенными в примере расчетов. Сравнение с контрольным образцом показывает правильность введения формул (форма тестирования).

ПРИМЕР РАСЧЕТА

А

В

С

D

8

Порядковый день

Физическое

Эмоциональное

Интеллектуальное

9

01.04.1998

0,40

-0,22

-0,99

10

02.04.1998

0,14

-0,43

-1,00

11

03.04.1998

11

-0,14

-0,62

2. Постройте диаграмму (рис. 1).

3. По диаграмме определите дни, в которых значение биоритма равно нулю.

4. Сохраните выполненную работу на листе Биоритмы.

ЭКСПЕРИМЕНТ

  1. Введите в ячейки В4 и В5 дату рождения конкретного человека.
  2. Проследите пересчет значений и изменения на диаграмме.
  3. Определит неблагоприятные дни для конкретного человека.

IV этап. Анализ результатов моделирования

  1. Проанализировав диаграмму, выбрать неблагоприятные дни для сдачи зачета по физкультуре дни (плохое физическое состояние).
  2. Выбрать дни для похода в цирк, театр или на дискотеку ( эмоциональное состояние хорошее).
  3. По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее/наименее удачными.
  4. Как вы думаете, что будет показывать график, если сложить все три биоритма? Можно ли по такой кривой что-либо определить?

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

3.23. Совместимость людей по биоритмам.

Когда у двух людей совпадают или очень близки графики по одному, двум или даже всем трем биоритмам, то можно предположить довольно высокую совместимость этих людей. Построить модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОСТРОЕНИЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ

  1. Открыть файл с листом Биоритмы.
  2. Выделить ранее рассчитанные столбцы своих биоритмов, скопировать их и вставить в столбцы Е, F, G, используя команду Правка /Специальная вставка /Переключатель значения.
  3. Ввести в ячейку D4 дату рождения друга. Модель мгновенно просчитается для новых данных.
  4. В столбцах Н, I, J провести расчет суммарных биоритмов по формулам.

Ячейка        Формула

Н9        =В9+Е9        (6)

I9        =С9+F9        (7)

J9        =D9+J9        (8)

Н

I

J

8

Физическая сумма

Эмоциональная сумма

Интеллектуальная сумма

9

Формула 6

Формула 7

Формула 8

100

Заполнить вниз

Заполнить вниз

Заполнить вниз

  1. По столбцам Н, I, J построить линейную диаграмму физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости. Пример суммарной диаграммы представлен на рисунке 2. Максимальные значения по оси у на диаграмме указывают на степень совместимости: если размер по у превышает 1,5, то вы с другом в хорошем контакте.
  2. Описать результаты анализа модели, ориентируясь наследующие вопросы:
  • Что, на ваш взгляд, показывают суммарные графики биоритмов? Что можно по ним определить?
  • Какая из трех кривых показывает вашу наилучшую/наихудшую совместимость с другом?
  • Проанализировав диаграмму, выбрать наиболее благоприятные дни для совместного с другом участия в командной игре, например в футбольной команде. Можно ли вам с другом вообще выступать в соревнованиях как команда? Ответ обоснуйте.
  • Выбрать дни, когда вам не рекомендуется общаться. Что можно ожидать в эти дни?
  • Спрогнозировать результат вашего совместного разгадывания конкурсного кроссворда в указанные дни месяца, например, 10-го, 15-го и 21-го.
  • В какой области деятельности вы могли бы преуспеть в паре с другом?

Рисунок 2 Диаграмма суммарных биоритмов

Практическая работа

Тема:  Моделирование биологических процессов.

ЦЕЛЬ: На основе анализа индивидуальных биоритмов прогнозировать неблагоприятные дни, выбирать благоприятные дни для разного рода деятельности.

Задача БИОРИТМЫ

I этап. Постановка задачи

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Существует гипотеза, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами. Эти циклы описывают три стороны самочувствия человека: физическую, эмоциональную и интеллектуальную. Биоритмы характеризуют подъемы и спады нашего состояния. Считается, что «взлетам» графика, представляющего собой синусоидальную зависимость, соответствуют более благоприятные дни. дни, в которые график переходит через ось абсцисс, считаются неблагоприятными. Не все считают эту теорию строго научной, но многие верят в нее. Более того, в некоторых странах мира в критические дни, когда ось абсцисс пересекают одновременно две или три кривые, людям профессий с повышенным уровнем риска (летчикам, каскадерам и т. п.) предоставляются выходные дни.

За точку отсчета всех трех биоритмов берется день рождения человека. Момент рождения для человека очень труден, ведь все три биоритма в этот день пересекают ось абсцисс. С точки зрения биологии это достаточно правдоподобно, ведь ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду обитания на воздушную. Происходит глобальная перестройка всего организма.

Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, то есть его физическое самочувствие. Периодичность его составляет 23 дня.

Эмоциональный биоритм характеризует внутренний настрой человека, его способность эмоционального восприятия окружающего. Продолжительность периода эмоционального цикла равна 28 дням.

Третий биоритм характеризует мыслительные способности, интеллектуальное состояние человека. Цикличность его — 33 дня.

Предлагается осуществить моделирование биоритмов для конкретного человека от указанной текущей даты (дня отсчета) на месяц вперед с целью дальнейшего анализа модели.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ

Объектом моделирования в этой задаче может быть любой человек или группа людей, для которых известна дата рождения.

II этап. Разработка модели

Указанные циклы можно описать приведенными ниже выражениями, в которых переменная х — количество прожитых человеком дней:

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ

Для моделирования выберем среду табличного процессора. В этой среде информационная и математическая модели объединяются в таблицу, которая содержит две области:

  • исходные данные;

  • расчетные данные (результаты).

Составьте компьютерную модель по приведенному образцу. Введите в ячейки исходные данные, расчетные формулы:

Примечание. Обратите внимание! В каждую формулу входит выражение (А9—$В$4), которое вычисляет количество дней, прожитых человеком. И хотя это выражение содержит ссылки на ячейки, в которых записаны даты, среда табличного процессора автоматически вычисляет каждую дату как количество дней, прошедших с 1 января 1900 года, а затем определяет разность между ними. При записи формул использовать вставку стандартных функций SIN (…) и ПИ(…).

Дата заполняется по формату 00.00.0000. Если дата набрана правильно, то ячейке автоматически будет присвоен формат дата. Признаком правильного набора даты является выравнивание значения вправо.

III этап. Компьютерный эксперимент

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

ТЕСТИРОВАНИЕ

Провести тестирование модели. По результатам расчетов построить общую диаграмму для трех биоритмов.

ЭКСПЕРИМЕНТ

Произвести расчеты для других исходных данных. Исследовать показания биоритмов (благоприятные и неблагоприятные дни для различных видов деятельности).

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТЕСТИРОВАНИЕ

1. Сравните результаты, полученные после ввода формул, с результатами, приведенными в примере расчета.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Совпадение значений с контрольным образцом показывает правильность введения формул.

2. Постройте диаграмму (рисунок 3.2).

3. По диаграмме определите дни, в которых значение биоритма равно нулю.

4. Сохраните выполненную работу в файле Биоритмы.

ЭКСПЕРИМЕНТ. Расчет биоритмов реального человека

1. Введите в ячейки В4 и В5 дату рождения конкретного человека.

2. Проследите пересчет значений и изменения на диаграмме.

3. Определите неблагоприятные дни для конкретного человека.

IV этап. Анализ результатов моделирования

1. Проанализировав диаграмму, выбрать неблагоприятные для сдачи зачета по физкультуре дни (плохое физическое состояние).

2. Выбрать день для похода в цирк, театр или на дискотеку (эмоциональное состояние хорошее).

3. По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее/наименее удачными.

4. Как вы думаете, что будет показывать график, если сложить все три биоритма? Можно ли по такой кривой что-либо определить?

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Совместимость людей по биоритмам.

Когда у двух людей совпадают или очень близки графики по одному, двум или даже всем трем биоритмам, то можно предположить довольно высокую совместимость этих людей. Построить модель физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости двух друзей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОСТРОЕНИЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ

1. Открыть файл Биоритмы.

2. Выделить ранее рассчитанные столбцы своих биоритмов, скопировать их и вставить в столбцы Е, F, G, используя команду Правка Специальная вставка | Переключатель значения.

З. Ввести в ячейку D4 дату рождения друга. Модель мгновенно просчитается для новых данных.

4. В столбцах Н, I, J провести расчет суммарных биоритмов по формулам.

5. По столбцам Н, I, J построить линейную диаграмму физической, эмоциональной и интеллектуальной совместимости. Пример суммарной диаграммы представлен на рисунке 3.3. Максимальные значения по оси у на диаграмме указывают на степень совместимости: если размер по у превышает 1,5, то вы с другом в хорошем контакте.

6. Описать результаты анализа модели, ориентируясь на следующие вопросы:

• Что, на ваш взгляд, показывают суммарные графики биоритмов? Что можно по ним определить?

Какая из трех кривых показывает вашу наилучшую/наихудшую совместимость с другом?

• Проанализировав диаграмму, выбрать наиболее благоприятные дни для совместного с другом участия в командной игре, например в футбольной команде. Можно ли вам с другом вообще выступать в соревнованиях как команда? Ответ обоснуйте.

• Выбрать дни, когда вам не рекомендуется общаться. Что можно ожидать в эти дни?

• Спрогнозировать результат вашего совместного разгадывания конкурсного кроссворда в указанные дни месяца, например, 10-го, 15-го и 21-го.

• В какой области деятельности вы могли бы преуспеть в паре с другом?

Литература: Информатика и ИКТ: Задачник по моделированию/ Под редакцией проф. Н. В. Макаровой. СПб.: Питер, 2008. стр. 102-108

Лабораторно-практическая
работа

по информатике на
тему:

Моделирование
биологических процессов

для учащихся 10-11 классов

Ход работы:

ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ

Существует гипотеза,
что жизнь человека подчиняется трем
циклическим процессам, называемым
биоритмами. Эти циклы описывают три
стороны самочувствия человека: физическую,
эмоциональную и интеллектуальную.
Биоритмы характеризуют подъемы и спады
нашего состояния. Считается, что «взлетам»
графика, представляющего собой
синусоидальную зависимость, соответствуют
более благоприятные дни. дни, в которые
график переходит через ось абсцисс,
считаются неблагоприятными. Не все
считают эту теорию строго научной, но
многие верят в нее. Более того, в некоторых
странах мира в критические дни, когда
ось абсцисс пересекают одновременно
две или три кривые, людям профессий с
повышенным уровнем риска (летчикам,
каскадерам и т. п.) предоставляются
выходные дни.

За точку отсчета
всех трех биоритмов берется день рождения
человека. Момент рождения для человека
очень труден, ведь все три биоритма в
этот день пересекают ось абсцисс. С
точки зрения биологии это достаточно
правдоподобно, ведь ребенок, появляясь
на свет, меняет водную среду обитания
на воздушную. Происходит глобальная
перестройка всего организма.

Физический биоритм
характеризует жизненные силы человека,
то есть его физическое самочувствие.
Периодичность его составляет 23 дня.

Эмоциональный
биоритм характеризует внутренний
настрой человека, его способность
эмоционального восприятия окружающего.
Продолжительность
периода эмоционального цикла равна 28
дням.

Третий биоритм
характеризует мыслительные способности,
интеллектуальное состояние человека.
Цикличность его — 33 дня.

Предлагается
осуществить моделирование биоритмов
для конкретного человека от указанной
текущей даты (дня отсчета) на месяц
вперед с целью дальнейшего анализа
модели.

ЦЕЛЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ

На основе анализа
индивидуальных биоритмов прогнозировать
неблагоприятные дни, выбирать благоприятные
дни для разного рода деятельности.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ
ЗАДАЧИ

Объектом моделирования
в этой задаче может быть любой человек
или группа людей, для которых известна
дата рождения.

II этап. Разработка
модели

Указанные циклы
можно описать приведенными ниже
выражениями, в которых переменная х —
количество прожитых человеком дней:

КОМПЬЮТЕРНАЯ
МОДЕЛЬ

Для моделирования
выберем среду табличного процессора.
В этой среде информационная и математическая
модели объединяются в таблицу, которая
содержит две области:

  • исходные данные;

  • расчетные данные
    (результаты).

Составьте
компьютерную модель по приведенному
образцу. Введите в ячейки исходные
данные, расчетные формулы:

Примечание.
Обратите внимание! В каждую формулу
входит выражение (А9—$В$4), которое
вычисляет количество дней, прожитых
человеком. И хотя
это выражение содержит ссылки на ячейки,
в которых записаны даты, среда табличного
процессора автоматически вычисляет
каждую дату как количество дней, прошедших
с 1 января 1900 года, а затем определяет
разность между ними. При записи формул
использовать вставку стандартных
функций SIN
(…) и ПИ(…).

Дата заполняется
по формату 00.00.0000. Если дата набрана
правильно, то ячейке автоматически
будет присвоен формат дата. Признаком
правильного набора даты является
выравнивание значения вправо.

III этап. Компьютерный
эксперимент

ПЛАН ЭКСПЕРИМЕНТА

ТЕСТИРОВАНИЕ

Провести тестирование
модели. По результатам расчетов построить
общую диаграмму для трех биоритмов.

ЭКСПЕРИМЕНТ

Произвести расчеты
для других исходных данных. Исследовать
показания биоритмов (благоприятные и
неблагоприятные дни для различных видов
деятельности).

ПРОВЕДЕНИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ

ТЕСТИРОВАНИЕ

1. Сравните
результаты, полученные после ввода
формул, с результатами, приведенными в
примере расчета.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Совпадение значений
с контрольным образцом показывает
правильность введения формул.

2. Постройте
диаграмму (рисунок 3.2).

3. По диаграмме
определите дни, в которых значение
биоритма равно нулю.

4. Сохраните
выполненную работу в файле Биоритмы.

ЭКСПЕРИМЕНТ.
Расчет биоритмов реального человека

1. Введите в ячейки
В4 и В5 дату рождения конкретного человека.

2. Проследите
пересчет значений и изменения на
диаграмме.

3. Определите
неблагоприятные дни для конкретного
человека.

IV
этап. Анализ результатов моделирования

1. Проанализировав
диаграмму, выбрать неблагоприятные для
сдачи зачета по физкультуре дни (плохое
физическое состояние).

2. Выбрать день для
похода в цирк, театр или на дискотеку
(эмоциональное состояние хорошее).

3. По кривой
интеллектуального состояния выбрать
дни, когда ответы на уроках будут
наиболее/наименее удачными.

4. Как вы думаете,
что будет показывать график, если сложить
все три биоритма? Можно ли по такой
кривой что-либо определить?

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ПОСТРОЕНИЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ

1. Открыть файл
Биоритмы.

2. Выделить ранее
рассчитанные столбцы своих биоритмов,
скопировать их и вставить в столбцы Е,
F,
G,
используя команду Правка Специальная
вставка | Переключатель значения.

З. Ввести в ячейку
D4
дату рождения друга. Модель мгновенно
просчитается для новых данных.

4. В столбцах Н, I,
J
провести расчет суммарных биоритмов
по формулам.

5. По столбцам Н,
I,
J
построить линейную диаграмму физической,
эмоциональной и интеллектуальной
совместимости. Пример суммарной диаграммы
представлен на рисунке 3.3. Максимальные
значения по оси у на диаграмме указывают
на степень совместимости: если размер
по у превышает 1,5, то вы с другом в хорошем
контакте.

6. Описать результаты
анализа модели, ориентируясь на следующие
вопросы:

• Что, на ваш
взгляд, показывают суммарные графики
биоритмов? Что можно по ним определить?

Какая из трех
кривых показывает вашу наилучшую/наихудшую
совместимость с другом?


Проанализировав
диаграмму, выбрать наиболее благоприятные
дни для совместного с другом участия в
командной игре, например в футбольной
команде. Можно ли вам с другом вообще
выступать в соревнованиях как команда?
Ответ обоснуйте.

• Выбрать дни,
когда вам не рекомендуется общаться.
Что можно ожидать в эти дни?

• Спрогнозировать
результат вашего совместного разгадывания
конкурсного кроссворда в указанные дни
месяца, например, 10-го, 15-го и 21-го.

• В какой области
деятельности вы могли бы преуспеть в
паре с другом?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Муниципальное образовательное учреждение

Кораблинская средняя общеобразовательная школа №2

ТЮРИН

Геннадий Васильевич

Учитель информатики

КОНСПЕКТ УРОКА

ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ

Моделирование биоритмов человека в MS Excel

11 класс

Кораблино

© 2014

Обобщающий урок-исследование

«Моделирование биоритмов человека в MS Excel»

Тема урока:

Моделирование биоритмов человека в MS Excel.

Цели урока:

  1. Закрепление навыков работы с приложением MS Excel;

  2. Получить представление о реализации модели в среде MS Excel;

  3. Знать способы создания графиков в MS Excel;

  4. На основе готовой математической модели осуществить построение биоритмов человека в MS Excel.

Общеобразовательная цель:

  • знать основные тенденции развития информационного общества;

  • знать основное назначение математических моделей;

  • знать основные принципы построения графиков.

Развивающая цель:

  • развить навыки креативного мышления при оперировании с информационными моделями;

  • приобретение опыта исследовательской деятельности;

  • развить навыки аналитического мышления.

Воспитывающая цель:

  • формировать и воспитать познавательный интерес путем описания окружающего мира автоматическими средствами представления данных.

Технология:

Проблемно-исследовательская технология.

Межпредметные связи:

Математика (знание графика синусоиды, нахождение максимума по графику функции). биология (биологические ритмы человека).

Формируемые компетентности:

Личностные:

  • организация самостоятельной исследовательской деятельности;

  • умение сотрудничать, работать в группе; учитывать разные мнения, аргументировать свою точку зрения;

  • адекватная оценка своей работы и полученного результата.

Предметные:

  • знание принципов построения модели, этапов исследования;

  • умение применять MS Excel при решении задач;

  • умение строить компьютерную модель;

  • умение проводить компьютерный эксперимент для построения моделей.

Метапредметные:

  • умение самостоятельно формулировать учебные цели, задачи, планировать пути их достижения, осуществлять анализ объектов; делать выводы, оформлять результаты своей деятельности, учитывать разные мнения, аргументировать свою точку зрения;

  • умение видеть возможности применения полученных знаний в своей дальнейшей жизни;

  • повышение мотивации к дальнейшему саморазвитию.

Оборудование:

Компьютерный класс, оснащён современной техникой и лицензионным программным обеспечением.

На компьютерах установлена операционная система Windows XP и пакет Microsoft Office 2010 (включая MS Excel 2007).

Рабочее место учителя оборудовано компьютером, мультимедийным проектором, интерактивной доской, документ-камерой.

Все компьютеры подключены к сети Интернет.

План урока:

  1. Организационный момент.

  2. Создание проблемной ситуации.

  3. Выдвижение гипотезы.

  4. Постановка цели.

  5. Краткий инструктаж по технике безопасности в компьютерном классе.

  6. Актуализация знаний.

  7. Построение математической модели для расчёта биоритмов.

  8. Реализация модели в программе MS Excel. Алгоритм построения графика биоритмов

  9. Поиск информации в сети Интернет.

  10. Выполнение учащимися самостоятельной работы.

  11. Решение проблемы: работа с датами в MS Excel до 1900 года.

  12. Подведение итогов урока.

  13. Домашнее задание.

Ход урока:

  1. Организационный момент.

Бывают дникогда опустишь руки.

И нет ни словни музыкини сил.

В такие дни я был с собой в разлуке

И никого помочь мне не просил.

А. Макаревич

Глядя в ваши умные, внимательные глаза, я испытываю уверенность за наше сегодняшнее сотрудничество.

  1. Создание проблемной ситуации.

Ребята, вы когда-нибудь задумывались над тем, почему наша жизнь как зебра: сегодня нам все удаётся, а через неделю элементарная задача кажется очень трудной; сегодня, несмотря на пасмурный день, настроение отличное, а через 3 дня нас раздражает все вокруг.

Учёные установили, что жизнь человека подчиняется трем циклическим процессам, называемым биоритмами:

  • Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, т.е. его физическое состояние, энергию, силу, выносливость.

Периодичность ритма составляет 23 дня.

  • Эмоциональный биоритм характеризует состояние нервной системы, настроение.

Продолжительность периода эмоционального цикла равна 28 дням.

  • Интеллектуальный цикл определяет мыслительные способности, способность обрабатывать информацию.

Цикличность его – 33 дня.

В каждом из трёх циклов первая половина является благоприятной для человека, вторая – неблагоприятной, пересечение же графика с осью абсцисс считается критической точкой, в такие критические дни человек может ожидать для себя наибольших опасностей. Необязательно считать, что должно произойти несчастье, просто в этот день нужно быть начеку, так как ваши физические, интеллектуальные или эмоциональные возможности снижены.

Не все считают эту теорию строго научной, но многие верят в нее. Более того, в некоторых странах людям рискованных профессий (летчикам, каскадерам и т.д.) предоставляется выходной в тот день, когда нулевую отметку пересекают одновременно две или три кривые биоритмов.

В 80-ые годы прошлого века в советской армии была создана специальная группа по изучению этих явлений и влиянию их на военных лётчиков.

Всегда интересно соответствие теории и практики.

  1. Выдвижение гипотезы.

Как вы думаете, зависит ли реальная жизнь человека от его биоритмов? Ваши предположения? Сформулируем в виде гипотезы: да, зависит.

Каким способом мы можем проверить гипотезу? Практическим. Необходимо построить биоритмы. Итак, тема сегодняшнего урока: «Моделирование биоритмов человека в MS Excel».

  1. Постановка цели.

Итак, наша цель – построить биоритмы конкретного человека.

  1. Актуализация знаний.

Вопрос: Что такое математическое моделирование?

Ответ: Математическое моделирование – это моделирование, при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, сформулированной на языке математики.

Вопрос: Что такое компьютерная модель?

Ответ: Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной среды.

Вопрос: Что такое электронная таблица?

Ответ: Электронные таблицы предназначены для организации табличных расчетов на компьютере. Прикладные программы, работающие с электронными таблицами, называются табличными процессорами.

Наименьшая структурная единица электронной таблицы — ячейка. Имя ячейки складывается из буквенного имени столбца и номера строки.

В ячейке может помещаться текст (символьная последовательность), число, дата, формула.

Ячейки, в которые пользователь заносит числа, содержат исходные данные для вычислений. В ячейках с формулами получаются результаты вычислений.

Изменение исходных данных мгновенно приводит к пересчету формул, в которые эти данные входят.

Электронные таблицы (так же как и базы данных) можно рассматривать как информационные модели реальных объектов

Вопрос: Назовите бесплатные аналоги пакета MS Office, в состав которых входит табличный процессор?

Ответ: Open Office, Libre Office.

Вопрос: Назовите различия между абсолютными, относительными и смешанными ссылками.

Ответ: Относительная ссылка указывает на ячейку, согласно ее положения относительно ячейки, содержащей формулу. Обозначение относительной ячейки – А1.

Абсолютная ссылка указывает на ячейку, местоположение которой неизменно. Обозначение абсолютной ячейки – $A$1.

Смешанная ссылка содержит комбинацию относительной и абсолютной ссылок – $A1, A$1

Вопрос: Как с помощью MS Excel вычислить количество дней между двумя датами?

Ответ: Для выполнения этой задачи используется оператор вычитания () или функция ЧИСТРАБДНИ, как показано в приведенном далее примере:

A

B

1

Дата

2

08.06.2007

3

20.06.2007

4

Формула

Описание (результат)

5

=A3-A2

Количество дней между двумя датами (12)

6

=ЧИСТРАБДНИ(A2;A3)

Количество рабочих дней между двумя датами (9)

  1. Краткий инструктаж по технике безопасности в компьютерном классе.

Сегодня мы проводим практическое занятие в компьютерном классе. Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять следующие правила:

  • Нельзя самостоятельно, без разрешения учителя, включать и выключать компьютеры.

  • Нельзя касаться тыльной стороны компьютера и проводов.

  • Нельзя работать мокрыми руками и во влажной одежде.

  • Нельзя нажимать клавиши ручкой или карандашом.

  • Нельзя ходить по классу, вставать со своего места.

  • В случае неисправности компьютера или при обнаружении запаха гари – позвать учителя.

  1. Построение математической модели для расчёта биоритмов.

Что будет результатом моделирования?

  • Графическое представление биоритмов.

Какие исходные данные необходимы для построения графиков?

  • Начало отсчета.

  • Период исследования.

  • Уравнение зависимости.

За начало отсчёта всех трёх биоритмов берется день рождения человека. Очевидно, что момент появления на свет очень труден для него, ведь ребенок, появляясь на свет, меняет водную среду на воздушную. Происходит глобальная перестройка всего организма. С точки зрения биологи достаточно правдоподобно, что все три биоритма в этот день пересекают ось абсцисс.

Предположите, график, какой функции вы видите на экране? Действительно, математики предположили, что эта зависимость синусоидальная и описывается следующими формулами:

Физический цикл:

где х – количество прожитых дней

Эмоциональный цикл:

Интеллектуальный цикл:

Период исследования – 31 день.

Какое средство можно выбрать для реализации?

MS Excel из пакета Microsoft Office.

  1. Реализация модели в программе MS Excel.

Алгоритм построения графика биоритмов.

Откроем заготовку файла Биоритмы.xlsx

Запишем имя человека, на которого мы рассчитываем биоритмы.

Дата рождения – 11 декабря 1953 г.

Дата начала прогноза – 1 декабря 2013 г.

Продолжительность прогноза будет считаться автоматически, исходя из количества заполненных ячеек в колонке «Дата прогноза». Для этого воспользуемся формулой =СЧЁТЗ(A9:A365).

Заполняем колонку «Дата прогноза»:

  • В ячейку А9 запишем =$B$5.

  • В ячейку A10 запишем =А9+1.

  • Маркером автозаполнения растягиваем до 30 дней.

Заполняем колонку «Физический цикл»:

  • В ячейку B9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Заполняем колонку «Эмоциональный цикл»:

  • В ячейку C9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Заполняем колонку «Интеллектуальный цикл»:

  • В ячейку D9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Строим график:

  • Выделим диапазон для графика: Дата прогноза и значения всех трёх биоритмов.

  • Выбираем меню «Вставка».

  • На ленте выбираем «График с маркерами».

Получаем график.

Распечатаем полученный результат на принтере:

Выбираем меню «Файл».

Находим пункт «Печать».

В параметрах настраиваемого масштабирования выбираем «Вписать лист на одну страницу» – уменьшение распечатки так, чтобы она полностью помещалась на одной странице. (По умолчанию установлено «Текущий» – печать листов с фактическим размером).

Получим такой результат:

  1. Поиск информации в сети Интернет.

Поиск дат рождения известных людей в Интернете.

  1. Выполнение учащимися самостоятельной работы.

Составить графики биоритмов для себя на месяц. Распечатать на принтере.

Разгрузочная пауза (физкультминутка).

Сюжет из передачи «Вести NET», посвящённый 30-летию создания компьютера Apple Macintosh (длительность — 3 мин).

Составить графики биоритмов для А.С. Пушкина (26 мая [6 июня] 1799 – 29 января [10 февраля] 1837).

Составить графики биоритмов для С.А. Есенина (21 сентября [3 октября] 1895 – 28 декабря 1925).

Оказывается MS Excel не может работать с датами до 1900 года.

Возникла проблемная ситуация.

  1. Решение проблемы: работа с датами в MS Excel до 1900 года.

Если возникла необходимость выполнить вычисления с датами до 01.01.1900, то придется прибегнуть к некоторым ухищрениям, чтобы использовать встроенные функции EXCEL для работы с датами.

Чтобы иметь возможность использовать встроенные функции EXCEL необходимо, чтобы даты были в диапазоне от 01.01.1900 до 31.12.9999. Но, иногда, этого диапазона дат недостаточно. Рассмотрим типичную задачу, в которой может возникнуть необходимость использования дат до 01.01.1900.

Начнем с того, что Excel хранит все даты в виде положительных чисел, причем единица соответствует 01 января 1900 года. Вы можете в этом убедиться, если введете в любую ячейку дату 01.01.1900 и поменяете формат числа на «Числовой». Отрицательное число в виде даты не допускается, а если ввести в ячейку дату, относящуюся к XIX веку, то она сохранится в виде строки.

Для того, чтобы использовать такие даты в вычислениях, нам понадобится дополнительный столбец, в котором запишем вот такую формулу:

=ДАТАЗНАЧ(ЛЕВСИМВ([Исходная дата];6)&(ПРАВСИМВ([Исходная дата];4))+2000)

Суть в том, что мы просто добавили к нашей «древней» дате 2000 лет, и таким образом переместили её в диапазон допустимых значений. Теперь можно осуществлять любые вычисления, только перед выводом результата надо не забыть эти две тысячи лет вычесть, например, так:

=СЦЕПИТЬ(ТЕКСТ([Дата для вычислений];»ДД.ММ.»);ГОД([Дата для вычислений])-2000)

Почему мы прибавили 2000 лет, а не, например, 1000? Это сделано для того чтобы учесть високосный ли год. Дело в том, что согласно действующего Григорианского календаря, год кратный 4 — високосный, но если год кратен 100, то он не считается високосным. А вот если он еще и кратен 400, то он все-таки високосный. Поэтому для обеспечения точности до дней лучше прибавлять к датам до 01.01.1900 величины кратные 400, т.е. 2000, а не 1000.

  1. Подведение итогов урока.

После выполнения задания каждый учащийся должен распечатать результаты своей работы на принтере и получить оценку.

  1. Домашнее задание.

В течение месяца вести дневник наблюдений своего физического, интеллектуального и эмоционального состояния, оценивая их ежедневно по шкале:

1, 0, -1 (см. таблицу 1).

Для самооценки своего состояния мы предложили определённые критерии, которых следует придерживаться (см. таблицу 2).

Таблица 1

Фамилия, имя

дата

физическое

эмоциональное

интеллектуальное

Таблица 2

Физическое

Эмоциональное

Интеллектуальное

Если ваши физические функции сегодня усилены, вы энергичны, хотите заняться спортом, любыми другими делами, требующие физического напряжения, то поставьте 1.

Если сегодня вы оптимистичны, уверены в своих силах и возможностях, если у вас ну очень хорошее настроение, то поставьте 1.

Если сегодня у вас повышенный творческий настрой, мозг легко принимает и перерабатывает новую информацию, то поставьте 1.

Если вы наблюдаете спад физической активности и выносливости, если тонус организма снижен, если энергичность уступает ленивости, то поставьте -1.

Если у вас апатия, пессимистическое отношение к окружающему миру, вы раздражительны, все критически анализируете, то поставьте -1.

Если у вас упадок творческого настроения и мыслительных способностей, то поставьте -1.

Если ваш физический тонус между подъемом и спадом, то поставьте 0.

Если ваше эмоциональное настроение где-то между подъемом и спадом, то поставьте 0.

Если ваше интеллектуальное настроение где-то между, то поставьте 0.

Самоанализ урока:

Применение на уроке проблемно-исследовательской технологии обеспечивает развитие познавательной деятельности учащихся.

Рассматриваемый урок относится к разделу «Моделирование и формализация», в котором изучается математическое моделирование в его компьютерной реализации при максимальном использовании межпредметных связей информатики и универсальной методологии моделирования.

Целью урока является  создание модели, определяющей благоприятные дни для разного рода деятельности. Урок предполагает реализацию комплекса задач, направленных на формирование таких метапредметных категорий как форма и содержание.

Обычно при изучении раздела «Моделирование и формализация» рассматриваются задачи по физике, математике, биологии, экономике. Я выбрал предметную область биологию, а именно её раздел – хронобиологию, изучающую биологические ритмы. В результате учащиеся не только знакомятся с теорией биоритмов, но и совершают исследование в области себя (ведь познание себя так важно для любой личности) и определяют биологическую совместимость с друзьями.

Кроме того, овладение основами компьютерного моделирования позволяет учащимся углубить научное мировоззрение и развить творческие способности. При этом важное значение имеет рациональное использование технических и дидактических средств обучения. Так, в активе урока продуктивно используются компьютерный класс, проектор, табличный процессор MS Excel, файл-заготовка Биоритмы.xlsx, презентация урока, раздаточный материал для учащихся.

В процессе урока учащиеся опираются на знания, полученные на предыдущих уроках информатики, математики, биологии. А именно – структура электронной таблицы, ввод чисел, формул в таблицы, стандартные функции, абсолютная и относительная адресации, построение графиков, процесс моделирования, нахождение максимума синусоиды, биологических ритмов человека.

Выбор структуры и темпа урока обоснованы возрастными психологическими особенностями учащихся, типом урока (урок комплексного применения знаний и способов деятельности) и санитарно-гигиеническими требованиями к проведению урока, а его содержание имело практическую направленность.

В связи с чем, на уроке превалируют практические и деятельностные методы обучения с опорой на личностно-ориентированное взаимодействие, это позволяет учащимся не только освоить материал, но и развить навыки работы в социуме, то есть в группе.

Исследовательский, творческий характер учебных заданий способствует поддержанию интереса учащихся на протяжении всего урока. Поэтому учащиеся достаточно активны и мотивированны.

Организация ситуации взаимопомощи между учениками, групповой работы позволяет создать в классе атмосферу сотрудничества.

Домашнее задание, предложенное учащимся, имеет практическое значение, так как его выполнение способствует развитию навыков самостоятельного проектирования личностного развития, что очень важно для будущего выпускника.

Данный урок проводился неоднократно. Заканчивая урок, я вижу счастливые глаза детей. Значит, моим ученикам урок понравился.

Слайды презентации к уроку Приложение 1

Раздаточный материал для учащихся Приложение 2

Моделирование биоритмов человека в MS Excel

  1. Краткий инструктаж по технике безопасности в компьютерном классе.

Сегодня мы проводим практическое занятие в компьютерном классе. Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять следующие правила:

  • Нельзя самостоятельно, без разрешения учителя, включать и выключать компьютеры.

  • Нельзя касаться тыльной стороны компьютера и проводов.

  • Нельзя работать мокрыми руками и во влажной одежде.

  • Нельзя нажимать клавиши ручкой или карандашом.

  • Нельзя ходить по классу, вставать со своего места.

  • В случае неисправности компьютера или при обнаружении запаха гари – позвать учителя.

  1. Построение математической модели для расчёта биоритмов.

Физический цикл:

где х – количество прожитых дней

Эмоциональный цикл:

Интеллектуальный цикл:

  1. Реализация модели в программе MS Excel. Алгоритм построения графика биоритмов.

Откроем заготовку файла Биоритмы.xlsx.

Запишем имя человека, на которого мы рассчитываем биоритмы.

Дата рождения – 11 декабря 1953 г.

Дата начала прогноза – 1 декабря 2013 г.

Продолжительность прогноза будет считаться автоматически, исходя из количества заполненных ячеек в колонке «Дата прогноза». Для этого воспользуемся формулой =СЧЁТЗ(A9:A365).

Заполняем колонку «Дата прогноза»:

  • В ячейку А9 запишем =$B$5.

  • В ячейку A10 запишем =А9+1.

  • Маркером автозаполнения растягиваем до 30 дней.

Заполняем колонку «Физический цикл»:

  • В ячейку B9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/23).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Заполняем колонку «Эмоциональный цикл»:

  • В ячейку C9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/28).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Заполняем колонку «Интеллектуальный цикл»:

  • В ячейку D9 запишем =SIN(2*ПИ()*(A9-$B$4)/33).

  • Маркером автозаполнения растягиваем до последней даты прогноза.

Строим график:

  • Выделим диапазон для графика: Дата прогноза и значения всех трёх биоритмов.

  • Выбираем меню «Вставка».

  • На ленте выбираем «График с маркерами».

Получаем график.

Распечатаем полученный результат на принтере: Выбираем меню «Файл». Находим пункт «Печать».

В параметрах настраиваемого масштабирования выбираем «Вписать лист на одну страницу» – уменьшение распечатки так, чтобы она полностью помещалась на одной странице. (По умолчанию установлено «Текущий» – печать листов с фактическим размером).

  1. Выполнение учащимися самостоятельной работы.

Составить графики биоритмов для себя на месяц. Распечатать на принтере.

Составить графики биоритмов для А.С. Пушкина (26 мая [6 июня] 1799 – 29 января [10 февраля] 1837).

Составить графики биоритмов для С.А. Есенина (даты жизни найти в Интернете).

Оказывается MS Excel не может работать с датами до 1900 года.

Откройте в файле Биоритмы.xlsx Лист «Работа с датами до 1900 года».

  1. Решение проблемы: работа с датами в MS Excel до 1900 года.

Если возникла необходимость выполнить вычисления с датами до 01.01.1900, то придется прибегнуть к некоторым ухищрениям, чтобы использовать встроенные функции EXCEL для работы с датами.

Чтобы иметь возможность использовать встроенные функции EXCEL необходимо, чтобы даты были в диапазоне от 01.01.1900 до 31.12.9999. Но, иногда, этого диапазона дат недостаточно. Рассмотрим типичную задачу, в которой может возникнуть необходимость использования дат до 01.01.1900.

Начнем с того, что Excel хранит все даты в виде положительных чисел, причем единица соответствует 01 января 1900 года. Вы можете в этом убедиться, если введете в любую ячейку дату 01.01.1900 и поменяете формат числа на «Числовой». Отрицательное число в виде даты не допускается, а если ввести в ячейку дату, относящуюся к XIX веку, то она сохранится в виде строки.

Для того, чтобы использовать такие даты в вычислениях, нам понадобится дополнительный столбец, в котором запишем вот такую формулу:

=ДАТАЗНАЧ(ЛЕВСИМВ([Исходная дата];6)&(ПРАВСИМВ([Исходная дата];4))+2000)

Суть в том, что мы просто добавили к нашей «древней» дате 2000 лет, и таким образом переместили её в диапазон допустимых значений. Теперь можно осуществлять любые вычисления, только перед выводом результата надо не забыть эти две тысячи лет вычесть, например, так:

=СЦЕПИТЬ(ТЕКСТ([Дата для вычислений];»ДД.ММ.»);ГОД([Дата для вычислений])-2000)

Почему мы прибавили 2000 лет, а не, например, 1000? Это сделано для того чтобы учесть високосный ли год. Дело в том, что согласно действующего Григорианского календаря, год кратный 4 — високосный, но если год кратен 100, то он не считается високосным. А вот если он еще и кратен 400, то он все-таки високосный. Поэтому для обеспечения точности до дней лучше прибавлять к датам до 01.01.1900 величины кратные 400, т.е. 2000, а не 1000.

Раздаточный материал для учащихся Приложение 3

Домашнее задание

Фамилия, имя ______________________________ класс ______

В течение месяца вести дневник наблюдений своего физического, интеллектуального и эмоционального состояния, оценивая их ежедневно по шкале: 1, 0, -1 (см. таблицу 1).

Для самооценки своего состояния мы предложили определённые критерии, которых следует придерживаться (см. таблицу 2).

Таблица 1

Дата

Физическое состояние

Эмоциональное состояние

Интеллектуальное состояние

Таблица 2

Физическое состояние

Эмоциональное состояние

Интеллектуальное состояние

Если ваши физические функции сегодня усилены, вы энергичны, хотите заняться спортом, любыми другими делами, требующие физического напряжения, то поставьте 1.

Если сегодня вы оптимистичны, уверены в своих силах и возможностях, если у вас ну очень хорошее настроение, то поставьте 1.

Если сегодня у вас повышенный творческий настрой, мозг легко принимает и перерабатывает новую информацию, то поставьте 1.

Если вы наблюдаете спад физической активности и выносливости, если тонус организма снижен, если энергичность уступает ленивости, то поставьте -1.

Если у вас апатия, пессимистическое отношение к окружающему миру, вы раздражительны, все критически анализируете, то поставьте -1.

Если у вас упадок творческого настроения и мыслительных способностей, то поставьте -1.

Если ваш физический тонус между подъемом и спадом, то поставьте 0.

Если ваше эмоциональное настроение где-то между подъемом и спадом, то поставьте 0.

Если ваше интеллектуальное настроение где-то между, то поставьте 0.

31

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Множественный корреляционно регрессионный анализ в excel
  • Модели факторного анализа в excel
  • Множественный доступ к файлу excel
  • Модели управления в excel
  • Множественный r в excel что это