МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

 

АСТРОНОМИЯ, ИЛИ  ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ.

 

Рассматривается движение планет вокруг Солнца, и на компьютере моделируются возмущения, оказываемые на планеты со стороны внешних сил.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о движении планет вокруг Солнца, спутников (естественных и искусственных) вокруг планет; формирование понятий о возмущениях воздействующих на спутники, их роли и значении.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Уточнение знаний о модели движения планет и спутников по круговой орбите.

2.Разъяснение законов Кеплера.

3.Знакомство с моделью движения планет и спутников по эллиптической орбите.

4.Углубление знаний о возмущениях, оказываемых на спутники со стороны внешних сил.

5. Ознакомление школьников с задачами по теме «Астрономия, или движение планет», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области астрономии (например, законы Кеплера, движение планет и спутников, станцию «Мир», Международную космическую станцию (МКС) и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли (Задача 1.1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Данные о расстояниях Солнце – Земля и Земля – Луна, а также периодах вращения Земли и Луны можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение алгоритма, имитирующего движение Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли по круговым орбитам.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли по круговым орбитам.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях Солнце – Земля и Земля – Луна, а также периодах вращения Земли и Луны можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи 1.1. школьники учитывали астрономические данные (расстояния Солнце – Земля и Земля – Луна, периоды вращения Земли и Луны). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую движение Земли и Луны, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  астрономические данные (расстояния Солнце – Земля и Земля – Луна, периоды вращения Земли и Луны) были учтены. В предложенной программе расстояния и периоды вращения не соответствуют действительности. При анализе полученных результатов обратите внимание на направление вращения Земли и Луны. Желательно, чтобы они совпадали с астрономическими данными.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1.1., чтобы след орбиты Луны оставался на экране монитора? Какую траекторию будет иметь Луна при движении, если наблюдатель находится на Солнце.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: модификация программы 1.1. таким образом, чтобы траектории Земли и Луны оставались на экране монитора; анализ траектории Луны при увеличении (уменьшении) скорости вращения Луны вокруг Земли.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение траектории движения Луны на экране монитора.

2.Анализ гипотетической траектории движения Луны на экране монитора при увеличении (уменьшении) скорости вращения Луны вокруг Земли и увеличении (уменьшении) расстояния от Земли до Луны.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Для построения видимой траектории Луны нужно в программу 1 внести изменения касающиеся изменения цвета Луны.  Желательно обратить внимание на то, что уменьшать скорость вращения Луны можно до определенного предела, ниже которого Луна просто упадет на Землю. Также при увеличении скорости вращения Луны, в конце концов, наступит такой момент, что Луна покинет орбиту Земли. Можно предложить школьникам попытаться оценить скорости вращения Луны, при которых Луна упадет на Землю (и/или Луна покинет орбиту Земли).

 

Творческое домашнее задание.

Оцените скорость вращения Луны, при которой

1.Луна упадет на Землю;

2.Луна покинет орбиту Земли.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.2.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение Земли и Марса вокруг Солнца по круговой орбите. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение алгоритма, имитирующего движение Земли и Марса вокруг Солнца по круговым орбитам.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение Земли и Марса вокруг Солнца по круговым орбитам.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях Солнце – Земля и Солнце – Марс, а также периодах вращения Земли и Марса можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи 2.1. школьники учитывали астрономические данные (расстояния Солнце – Земля и Солнце Марс, периоды вращения Земли и Марса). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно за основу взять программу из задачи 1.1. из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую движение Земли и Луны, и предложить им откорректировать эту программу. При анализе полученных результатов обратите внимание на периоды и направления движения Земли и Марса. Желательно, чтобы они совпадали с астрономическими данными.

 

Творческое домашнее задание.

Модифицируйте программу из задачи 2.1. таким образом, чтобы в программу были включены все 8 больших планет солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.1.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение Земли и Марса вокруг Солнца по эллиптической орбите. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение алгоритма, имитирующего движение Земли и Марса вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение Земли и Марса вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Данные о характеристиках орбит (большие и малые полуоси орбит, эксцентриситеты орбит) Земли и Марса, а также периодах вращения Земли и Марса можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи 2.2. школьники учитывали астрономические данные (большие и малые полуоси орбит, эксцентриситеты орбит, периоды вращения Земли и Марса вокруг Солнца). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно за основу взять программу из задачи 1.1.  раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую движение Земли и Луны, и предложить им откорректировать эту программу. При анализе полученных результатов обратите внимание школьников на моменты сближения Земли и Марса (когда расстояние между Землей и Марсом минимальное). Одно из последних сближений Земли и Марса было в сентябре 2003 г. Желательно, чтобы даты сближений Земли и Марса совпадали (или были близки) с астрономическими данными.

 

Творческое домашнее задание.

Подумайте, как велико отличие модельных расчетов вращения Земли и Марса вокруг Солнца (по круговым и эллиптическим орбитам) от истинного их вращения. Сможете ли вы оценить это отличие? Как оно велико?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.

 

УРОК 6 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение искусственного спутника Земли (ИСЗ) вокруг Земли по эллиптической орбите, с учетом влияния солнечного ветра на ИСЗ.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение алгоритма, имитирующего движение ИСЗ вокруг Земли по эллиптической орбите.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение ИСЗ вокруг Земли по эллиптической орбите.

3.Учет влияния на ИСЗ солнечного ветра, который создает постоянную силу приложенную к ИСЗ и направленную от Солнца.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях Земля – ИСЗ, а также периодах вращения ИСЗ вокруг Земли можно найти в справочниках или в Интернете. Желательно, чтобы при выполнении задачи 3.1. школьники учитывали астрономические данные (расстояния от Земли до ИСЗ, периоды вращения ИСЗ вокруг Земли). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую движение Земли и Луны, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  астрономические данные (расстояния от Земли до ИСЗ, периоды вращения ИСЗ вокруг Земли) были учтены. При анализе полученных результатов обратите внимание на направление вращения ИСЗ. В задаче 3.1. предполагается, что внешняя сила F направлена вдоль оси Х.

 

Творческое домашнее задание.

Как при увеличении силы F будет вести себя ИСЗ (приближаться или удаляться?).

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.1.

 

УРОК 7 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение искусственного спутника Земли (ИСЗ) вокруг Земли по эллиптической орбите; коррекция орбиты спутника двигателями ИСЗ.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы –

1.Построение алгоритма, имитирующего движение ИСЗ вокруг Земли по эллиптической орбите при включении двигателей на некоторый промежуток времени.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение ИСЗ вокруг Земли по эллиптической орбите при включении двигателей на некоторый промежуток времени.

3.Учет влияния на траекторию ИСЗ включенных двигателей.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях Земля – ИСЗ, а также периодах вращения ИСЗ вокруг Земли можно найти в справочниках или в Интернете. Желательно, чтобы при выполнении задачи 3.3. школьники учитывали астрономические данные (расстояния от Земли до ИСЗ, периоды вращения ИСЗ вокруг Земли). При анализе полученных результатов обратите внимание на направление движения ИСЗ.

 

Творческое домашнее задание.

Как при увеличении промежутка времени включения двигателей и их направления будет вести себя ИСЗ (приближаться или удаляться от Земли?).

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.3.

 

УРОК 8 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме «Астрономия, или движение планет» и  презентацию (с использованием Power Point  и других программ). Представитель от каждой группы делает доклад (5 – 10 минут) и в классе идет его обсуждение (одноклассники задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой доклад был лучшим (признаки: ясность и четкость изложения, убедительность доказательств, объем проделанной работы и т.д.).

 

БИОЛОГИЯ, ИЛИ РОСТ И ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК.

 

Рассматривается возникновение, рост и гибель клеток при различных внешних воздействиях.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о возникновении, росте и гибели клеток при неограниченном источнике питания; формирование понятия о запрограммированной гибели клеток (апоптоз).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1. Знакомство с моделью возникновения, роста и гибелью клеток.

2.Разъяснение понятия о том, что в организме количество появляющихся клеток равно количеству гибнущих.

3.Анализ причин этого явления и того, к чему может привести нарушение этого равновесия.

4. Ознакомление школьников с задачами по теме «Биология, или рост и деление клеток», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области биологии (например, размеры клеток, механизмы деления клеток и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм деления клетки (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. С помощью программы определите, сколько времени потребуется для деления клетки.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей возникновение и гибель клеток; применение программы к оценке количества клеток при росте организма; анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего возникновение и гибель клеток.

2.Написание и отладка программы, имитирующей возникновение и гибель клеток.

3.Вычисление количества клеток через определенный промежуток времени при нарушении равновесия  с помощью программы (задачи 2, 3).

4.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую возникновение и гибель клеток, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  в качестве начальных условий можно было брать несколько клеток. В предложенной программе в качестве начального условия взята 1 клетка. При анализе полученных результатов обратите внимание на то, насколько важен выбор начальных условий.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы выяснить, насколько быстро может образоваться опухоль?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

ГЕОГРАФИЯ, ИЛИ ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ БЕРЕГОВОЙ ЛИНИИ.


Рассматриваются особенности измерения длин береговых линий различных государств, понятия фрактал, фрактальная размерность, множество Кантора, кривая Коха и др.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений об измерении длин линий и площадей поверхностей; формирование понятий о фракталах и фрактальных размерностях; знакомство с множеством Кантора и кривой Коха.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Расширение и уточнение знаний о длине линии и площади поверхности.

2.Разъяснение понятий фрактал и фрактальные размерности.

3.Знакомство с множеством Кантора и кривой Коха.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «География, или измерение длины береговой линии», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области географии (например, чему равна длина границ России, сколько морей омывают Россию, чему равна длина морских границ России и т.д.). Для выполнения заданий из раздела «Задачи» можно класс разбить на группы по 3-4 человека.

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, который позволял бы строить множество Кантора (Задача 1). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение множества Кантора. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение множества Кантора.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение множества Кантора.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать графические средства используемого языка программирования. Это позволит визуализировать процесс построения множества Кантора. Целесообразно между выводом на экран следующего этапа построения множества Кантора сделать временную задержку, чтобы  школьники могли подумать, каков будет результат до его появления на экране.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать алгоритм и программу построения множества Кантора из задачи 1, чтобы на каждом шаге осуществлялось удаление не 1 отрезка, а n отрезков.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение кривой Кох. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение кривой Коха.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение кривой Коха.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать графические средства используемого языка программирования. Это позволит визуализировать процесс построения кривой Коха. Целесообразно перед выводом на экран следующего этапа построения кривой Коха сделать временную задержку, чтобы  школьники могли подумать, каков будет результат до его появления на экране.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать алгоритм и программу построения кривой Коха из задачи 2, чтобы на каждом шаге осуществлялось удаление не 1 отрезка, а n отрезков?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: формирование понятия аттрактора; построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение аттрактора Энона; анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение аттрактора Энона.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение аттрактора Энона.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать графические средства используемого языка программирования. Это позволит визуализировать процесс построения аттрактора Энона. Целесообразно построение осуществить двумя способами: (1) не соединять последовательно генерируемые точки прямыми и (2) соединять последовательно генерируемые точки прямыми. Особо следует обратить внимание на мелкомасштабную фрактальную структуру полученного изображения. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу 3 из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую построение аттрактора Энона, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  с помощью этой программы можно было бы соединять последовательно генерируемые точки прямыми.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3, чтобы в программу были включены возможности, позволяющие увеличивать любой прямоугольный фрагмент аттрактора Энона?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графика логистического уравнения в координатах (Xn+1, Xn); анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего построение графика логистического уравнения в координатах (Xn+1, Xn) при различных значениях .

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графика логистического уравнения в координатах (Xn+1, Xn) при различных значениях .

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Особо следует обратить внимание на построение графика при различных значениях . При <3,57 можно наблюдать режим удвоения периода. При < 3,0 можно увидеть периодические траектории с периодом 1, а при 3,83 – с периодом 3. При 3,57<<4,0 можно наблюдать хаотические траектории.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу, чтобы она позволяла проводить вычисления для в промежутке от 2 до 5 с шагом 0,1 ?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 4.1.

 

УРОК 6 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графика логистического уравнения в координатах (Xn, n); анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение графика логистического уравнения в координатах (Xn, n) при различных значениях .

 

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графика логистического уравнения в координатах (Xn, n) при различных значениях .

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Особо следует обратить внимание на построение графика при различных значениях . Можно наблюдать переходные и стационарные режимы.

 

Творческое домашнее задание.

Прогоните программу при разных значениях в промежутке от 1 до 5. Определите, при каких значенияхнаблюдаются переходные и стационарные режимы.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 4.2.

 

УРОК 7 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графика одномерного отображения

Xn+1=Xn exp(r (1-Xn)) в координатах (Xn+1, Xn); анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение графика одномерного отображения в координатах (Xn+1, Xn) при различных значениях r.

 

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графика одномерного отображения в координатах (Xn+1, Xn) при различных значениях r из промежутка 2,0<r<4,0.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Особо следует обратить внимание на построение графика при различных значениях r из промежутка 2,0<r<4,0. Обратите внимание, что при r=2,6824 начинаются хаотические колебания.

 

Творческое домашнее задание.

Прогоните программу при разных значениях r в промежутках, которые меньше 2,0 и больше 4,0. Определите характер колебаний в этих промежутках.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 5.

 

УРОК 8 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графика уравнения Лоренца.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение графика уравнения Лоренца.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графика уравнения Лоренца при =10, b=8/3, r=28, начальных условиях (X,Y,Z)=(0,1,0) и шагом по времени

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Следует обратить внимание на то, что график уравнения Лоренца, имеющий трехмерную структуру, для наглядности лучше изображать в виде проекций на (X,Y), (Y,Z), (Z,X). Расчеты желательно также провести при других значениях параметров (), начальных условиях (X,Y,Z) и шаге по времени .

 

Творческое домашнее задание.

Постройте трехмерную модель графика уравнения Лоренца.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 6.

 

УРОК 9 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графика отображения типа домика в координатах (Mn+1,Mn) (упрощенный вариант уравнения Лоренца).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего построение графика отображения типа домика.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графика уравнения отображения типа домика.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Следует обратить внимание на то, что график отображения типа домика имеет форму похожую на крышу домика. Это отображение – упрощенный вариант уравнения Лоренца. Попробуйте в качестве начального значения Mn взять целое число, а затем рациональное число и сравнить полученные результаты.

 

Творческое домашнее задание.

Попробуйте в качестве начального значения Mn взять трансцендентное число, например . Сравните полученный результат с результатом, когда в качестве начального значения Mn взято 3/8.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 7.

 

УРОК 10 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме «География, или измерение длины береговой линии» и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой из докладов был лучшим? Почему? По каким критериям вы оцениваете доклады (ясность и четкость изложения, глубина проведенного исследования, использование современных методов исследования и т.п.) ?

ИНФОРМАТИКА, ИЛИ ЧТО МОЖЕТ КОМПЬЮТЕР.

Рассматриваются возможности компьютера и компьютерного моделирования, в частности, графические возможности, которые можно достичь простейшими средствами любого языка программирования высокого уровня.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о графике функции; декартовые и полярные координаты; понятие об особых точках функции и их отображение на графике.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Расширение и уточнение знаний о функции и ее графике.

2.Разъяснение понятия особая точка функции, классификация особых точек функции.

3.Знакомство с функциями в декартовых и полярных координатах.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Информатика, или что может компьютер», которые им предстоит решать на следующих  занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из теории функций (определение функции, график функции и т.д.). Для выполнения заданий из раздела «Задачи» можно класс разбить на группы по 3-4 человека.

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, который позволял бы строить произвольную функцию в декартовых координатах. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение функции y=x sin(1/x) в промежутках [-9,0) и (0,-9]. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего построение функции y=x sin(1/x) в промежутках [-9,0) и (0,-9].

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение функции y=x sin(1/x) в промежутках [-9,0) и (0,-9].

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать графические средства используемого языка программирования. Это позволит визуализировать процесс построения функции. Целесообразно обратить внимание школьников на поведение функции в окрестности нуля. Желательно рассмотреть другие функции, которые имеют особые точки, например, y=sin(x)/x  в окрестности нуля и др. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и рисующую график функции в декартовых координатах. В предложенной программе функция должна быть задана в явном виде и иметь вид y=f(x).

 

Творческое домашнее задание.

Для всякой ли функции можно построить ее график или нет? Почему?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функции в декартовых координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Прежде чем использовать программу построения графиков функций в декартовых координатах (программа 4), желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

Придумайте функцию, такую, чтобы ее график был наиболее сложным.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1.2. и 1.3.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере спирали Архимеда).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере спирали Архимеда).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере спирали Архимеда) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера. К сведению, спираль Архимеда, согласно завещанию Архимеда, была изображена на его могиле в Сиракузах.

 

Творческое домашнее задание.

Придумайте такую функцию, чтобы ее график в полярных координатах был наиболее красивым.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.1.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере логарифмической спирали).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере логарифмической спирали).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере логарифмической спирали) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

В уравнении логарифмической спирали попробуйте изменить величину постоянной a. Обратите внимание на поведение функции при больших значениях а, и значениях а  близких к нулю.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.1.

 

УРОК 6 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере гиперболической спирали).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере гиперболической спирали).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере гиперболической спирали) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

В уравнении гиперболической спирали попробуйте изменять постоянную a. Обратите внимание на поведение функции при больших значениях а (положительных и отрицательных) и значениях а,  близких к нулю.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.2.

 

УРОК 7 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере трех- и четырех лепестковых розах).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере трех- и четырех лепестковых розах).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере трех- и четырех лепестковых розах) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

В уравнении трех- и четырех лепестковых роз попробуйте изменять постоянные a и b. Обратите внимание на поведение функции при больших значениях а (положительных и отрицательных) и значениях а,  близких к нулю.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.3.

 

УРОК 8 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере улитки Паскаля и кардиоиды).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере улитки Паскаля и кардиоиды).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере улитки Паскаля и кардиоиды) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

В уравнении улитки Паскаля и кардиоиды попробуйте изменять постоянные a и b. Обратите внимание на поведение функции при больших значениях а (положительных и отрицательных) и значениях а,  близких к нулю.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.4.

 

УРОК 9 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций в полярных координатах. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритмов, имитирующих построение графиков функций (на примере лемнискаты Бернулли).

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение графиков функций (на примере лемнискаты Бернулли).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно, чтобы школьники попробовали самостоятельно построить графики функций (на примере лемнискаты Бернулли) в полярных координатах в тетрадках вручную. Целесообразно сравнить результаты построения графиков функции школьниками вручную и с помощью компьютера.

 

Творческое домашнее задание.

В уравнении лемнискаты Бернулли попробуйте изменять постоянные a и b. Обратите внимание на поведение функции при больших значениях а (положительных и отрицательных) и значениях а,  близких к нулю.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.2.5.

 

УРОК 10 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме «Информатика, или что может компьютер» и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание и полноту представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая, какую можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Пусть каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, доклад сделает один из группы, а суть остальных результатов, полученных его одноклассниками из других групп, может понять из их докладов. Это позволит сократить время освоения материала учащимися.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Насколько точно были представлены графики? Какой доклад был лучшим? Почему? Задача 3.

 

МАТЕМАТИКА, ИЛИ КАК ПОСЧИТАТЬ ОБЪЁМ.

 

Рассматривается вычисление объёма n-мерного тела.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений об объёме n – мерного тела и способах вычисления объёма.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний об объёме тела и способах его вычисления.

2.Разъяснение понятий длина, площадь, объём.

3.Знакомство с методами определения объёма.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Математика, или как посчитать объём», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области математики (например, длина, площадь, объём и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вычисления объёма n – мерного тела. (Задачи 1, 2, 3). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей вычисления объёмов n – мерных тел.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего вычисления объёмов.

2.Написание и отладка программы, имитирующей вычисления объёмов.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и/или написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую генерацию псевдослучайных чисел методом Неймана, с помощью которой можно вычислять объём.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3, чтобы можно было вычислять объём n – мерных произвольных тел?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 3, 4.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какой из докладов был наиболее интересным, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, представитель группы доложит результаты, а суть остальных результатов школьники смогут понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке?  Обратите внимание на чистоту проведения экспериментов, а также на ясность, четкость и последовательность изложения результатов.

 

ФИЗИКА, ИЛИ ПАДЕНИЕ ТЕЛ .

 

Рассматривается задача падения тел в зависимости от местоположения на Земле и удалённости от Земли, а также на других планетах.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о падении тел, в зависимости от их местоположения на Земле и удалённости от Земли, а также на других планетах.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о падении тел.

2.Разъяснение и уточнение законов Кеплера, закона всемирного тяготения.

3.Оценка массы Земли и плотности Земли.

4.Углубление знаний об ускорении свободного падения.

5.Ускорение свободного падения на Земле, других планетах, Солнце.

5. Ознакомление школьников с задачами по теме «Физика, или падение тел», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области физики (например, постоянную тяготения, закон всемирного тяготения, свободное падение тел, законы Кеплера, ускорение свободного падения и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, который позволил бы определить ускорение силы тяжести в месте вашего проживания. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Сравните полученный результат с ускорением силы тяжести на экваторе и полюсе.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, позволяющей определять ускорение силы тяжести от экватора до полюса планеты Земля и других планет солнечной системы.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, позволяющего определять ускорение силы тяжести от экватора до полюса планеты Земля и других планет солнечной системы.

2.Написание и отладка программы, позволяющей определять ускорение силы тяжести от экватора до полюса планеты Земля и других планет солнечной системы.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно класс разбить на 8 групп по 3-4 человека в каждой группе, в соответствии с числом планет солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Каждой группе дать задание по определению ускорения силы тяжести от экватора до полюса соответствующей планеты.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1, чтобы определить вес тела на каждой из планет?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: модификация алгоритма и программы 6 таким образом, чтобы программа могла определять вес тела каждого школьника из класса в зависимости от планеты и координат места его нахождения на планете.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Модификация алгоритма и программы 6 таким образом, чтобы программа могла определять вес тела каждого школьника из класса в зависимости от планеты и координат места его нахождения на планете.

2.Анализ полученных результатов и сравнение их между собой; определение минимального и максимального значений.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно класс разбить на 8 групп по 3-4 человека в каждой группе, в соответствии с числом планет солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Каждой группе дать задание по определению веса группы школьников на соответствующей планете и при соответствующих координатах места расположения.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать алгоритм и программу для оценки веса вашего тела на дне (под поверхностью) океана (например, на Земле или Юпитере)?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, позволяющей определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планеты; анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, позволяющего определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планеты.

2.Написание и отладка программы, позволяющей определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планеты.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно класс разбить на 8 групп по 3-4 человека в каждой группе, в соответствии с числом планет солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Каждой группе дать задание по определению величины ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии (например, 10 км) от планеты.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3.1., чтобы можно было увеличивать расстояние от планеты в 10, 1000, 1000000 раз?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.1.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, позволяющей определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планет других звезд; анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, позволяющего определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планет других звезд.

2.Написание и отладка программы, позволяющей определять величину ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии от планет других звезд.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно класс разбить на несколько групп (по 3-4 человека в каждой группе). Каждой группе дать задание по определению величины ускорения свободного падения на некотором фиксированном расстоянии (например, 10 км) от планеты другой звезды.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3.2., чтобы можно было увеличивать расстояние от планеты в 10, 1000, 1000000 раз?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.2.

 

УРОК 6 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. . Это позволит сократить время освоения материала.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой из докладов, по вашему мнению, лучший? Обоснуйте свое мнение. Задача 4.

ФИЛОСОФИЯ, ИЛИ РАЗВИТИЕ НАУКИ.

Рассматриваются общие подходы к развитию естественных наук, которые подтверждаются  опытом всего человечества, в частности, модель развития науки.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о развитии естественных наук; роль законов сохранения в естественных науках.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о законах сохранения в естествознании.

2.Разъяснение и уточнение законов сохранения в физике, химии, биологии (законы сохранения массы, энергии, импульса  и др.).

3.Ознакомление школьников с задачами по теме «Философия, или развитие науки», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, какие они знают законы сохранения (общие и частные) из области естествознания (например, законы сохранения массы, энергии, импульса  и др.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Вспомните, какие вы знаете законы сохранения. Как вы думаете, все ли законы сохранения известны? Могут ли законы сохранения изменяться вместе с окружающей природой?

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, позволяющей имитировать законы сохранения.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, позволяющего имитировать законы сохранения (общие и частные).

2.Написание и отладка программы, позволяющей имитировать законы сохранения (общие и частные).

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой группе, в соответствии с числом задач. Каждой группе дать задание.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

  

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой из докладов, по вашему мнению, лучший? Обоснуйте свое мнение.

 

ХИМИЯ, ИЛИ ПЕРИОДИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ В ПРОБИРКЕ.

 

Рассматривается периодическая реакция в пробирке (реакция БелоусоваЖаботинского), брюсселятор и др.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о химических реакциях; закон сохранения массы в химических реакциях; изменение концентраций реагентов и продуктов реакции во времени; скорость реакции; математическая модель химической реакции; брюсселятор, реакция Белоусова – Жаботинского.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о химических реакциях.

2.Разъяснение понятия математическая модель химической реакции.

3.Знакомство с моделью брюсселятор.

4.Ознакомление с реакцией Белоусова – Жаботинского и ее упрощенной моделью.

5.Ознакомление школьников с задачами по теме «Химия, или периодическая реакция в пробирке», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области химии (например, химическая реакция, закон сохранения массы в химических реакциях, изменение концентраций реагентов и продуктов реакции во времени, скорость реакции и т.д.). Для выполнения заданий класс можно разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи» и каждой группе поручить выполнить свою конкретную задачу.

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, имитирующий брюсселятор (Задача 1). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей брюсселятор. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Проанализируйте полученные результаты при различных значениях коэффициентов и при различных начальных условиях. Изобразите графически полученные результаты с помощью графических средств языка программирования, который используете.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего брюсселятор.

2.Написание и отладка программы, имитирующей брюсселятор.

3.Анализ полученных результатов и их графическое изображение.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно объяснить школьникам, что брюсселятор – придуманная упрощенная реакция, исследование которой позволяет глубже понять реальные сложные химические процессы. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую брюсселятор. В предложенной программе отсутствует графическое изображение, которое школьники должны сами сделать. При анализе полученных результатов обратите внимание на периодичность рассматриваемого процесса.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы можно было определить области изменения начальных условий (при фиксированных значениях коэффициентов), при которых характер получаемых траекторий не меняется.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей элементарные химические реакции. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Проанализируйте полученные результаты при различных значениях коэффициентов и при различных начальных условиях. Изобразите графически полученные результаты с помощью графических средств языка, который используете при написании программы.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего элементарные химические реакции.

2.Написание и отладка программы, имитирующей элементарные химические реакции.

3.Анализ полученных результатов и их графическое изображение.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно объяснить школьникам, что элементарные химические реакции – упрощенные реакции, исследование которых позволяет глубже понять реальные сложные химические реакции. Целесообразно класс разбить на группы по 3-4 человека и каждой группе дать задание каждой группе с разными начальными условиями. При анализе полученных результатов обратите внимание на периодичность рассматриваемого процесса.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 2., чтобы можно было исследовать более сложные химические реакции?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей модифицированный брюсселятор. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Проанализируйте полученные результаты при различных значениях коэффициентов и при различных начальных условиях. Изобразите полученные результаты с помощью графических средств языка программирования, который используете.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего модифицированный брюсселятор.

2.Написание и отладка программы, имитирующей модифицированный брюсселятор.

3.Анализ полученных результатов и их графическое изображение.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно объяснить школьникам, что модифицированный брюсселятор – усложнение брюсселятора и тоже является придуманной упрощенной реакцией, исследование которой позволяет глубже понять реальные сложные химические процессы. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую брюсселятор и модифицировать ее. В предложенной программе отсутствует графическое изображение, которое школьники должны сами сделать. При анализе полученных результатов обратите внимание на периодичность рассматриваемого процесса.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3, чтобы можно было определить области изменения начальных условий (при фиксированных значениях коэффициентов), при которых характер получаемых траекторий не меняется.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 3.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей реакцию Белоусова-Жаботинского. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Проанализируйте полученные результаты при различных значениях коэффициентов и при различных начальных условиях. Изобразите полученные результаты с помощью графических средств языка программирования, который используете.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего реакцию Белоусова-Жаботинского.

2.Написание и отладка программы, имитирующей реакцию Белоусова-Жаботинского.

3.Анализ полученных результатов и их графическое изображение.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Целесообразно продемонстрировать реакцию Белоусова-Жаботинского в пробирке  и в чашке Петри (если в школьной химической лаборатории есть соответствующие реагенты) и объяснить школьникам, что эта реакция очень сложная. Затем желательно рассмотреть упрощенную модель реакции Белоусова-Жаботинского и реализовать ее на компьютере. При анализе полученных результатов обратите внимание на периодичность и красоту рассматриваемого процесса в пробирке (и/или чашке Петри).

 

Творческое домашнее задание.

Как модифицировать программу из задачи 4, чтобы можно было определить области изменения начальных условий (при фиксированных значениях коэффициентов), при которых характер получаемых траекторий не меняется?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 4.

 

УРОК 6 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая презентация была лучшей, и обосновали свое решение, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Как можно было бы избавиться от этих недостатков? Какой доклад был лучшим?  Обоснуйте свое мнение. Задача 5.

 

ЭКОНОМИКА, ИЛИ МЕЖОТРАСЛЕВОЙ БАЛАНС.

 

Рассматривается модель В.В. Леонтьева межотраслевого баланса.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о развитии экономики, о межотраслевом балансе; понятие о равновесном методе; модель межотраслевого баланса В.В.Леонтьева и способы ее решения (прямой, итеративный).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1. Знакомство с понятием межотраслевого баланса.

2.Разъяснение понятия о равновесном методе.

3.Постановка модели межотраслевого баланса Леонтьева и способы ее решения (прямой, итеративный).

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Экономика, или межотраслевой баланс», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области экономики (фирмы, отрасли промышленности, экономика страны, мировая экономика и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вычисления равновесного выпуска прямым методом.

 

УРОКИ 2, 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей определение равновесного выпуска прямым методом.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего определение равновесного выпуска прямым методом.

2.Написание и отладка программы, имитирующей определение равновесного выпуска прямым методом.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Целесообразно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой. Каждой группе дать задание, отличающееся начальными условиями.

 

Творческое домашнее задание.

Подумайте, как можно модифицировать задачу 1.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей определение равновесного выпуска итеративным методом.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего определение равновесного выпуска итеративным методом.

2.Написание и отладка программы, имитирующей определение равновесного выпуска итеративным методом.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Целесообразно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой. Каждой группе дать задание с различными начальными условиями.

 

Творческое домашнее задание.

Подумайте, как можно модифицировать задачу 2.

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 2, 3, 4.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какой доклад лучший и почему, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке. Какой доклад был лучшим? Почему? Обоснуйте свое мнение.

 

АСТРОНОМИЯ, БИОЛОГИЯ, ИЛИ ЖИЗНЬ НА ДРУГИХ ПЛАНЕТАХ.

 

Рассматривается возможность жизни вне Земли (на других планетах, спутниках и др.).

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о жизни, условиях необходимых для белковой жизни (тепло, влажность, свет).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о жизни и условиях жизни.

2.Разъяснение законов развития живых организмов.

3.Знакомство с моделями жизни, которые могли бы существовать вне Земли.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Астрономия, биология, или жизнь на других планетах», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области астрономии и биологии (например, законы распространения жизни на Земле, наличие высокомолекулярных соединений в космосе и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм развития жизни на Земле (Задачи 1, 2). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Данные о климате на Земле в различные эпохи можно взять из Интернета.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей развитие жизни вне Земли.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего развитие жизни вне Земли.

2.Написание и отладка программы, имитирующей развитие жизни вне Земли.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о наличии в космосе высокомолекулярных соединений можно взять из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи школьники учитывали астрономические данные (температуру, наличие воды и др.). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  астрономические данные были учтены.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1, чтобы определить возможности развития жизни на основе либо фтора, либо кремния?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и других программ). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (одноклассники задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой доклад был лучшим (признаки: ясность и чёткость изложения, убедительность доказательств, объём проделанной работы и т.д.).

 

АСТРОНОМИЯ, ГЕОГРАФИЯ, ИЛИ ФОТОГРАФИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ.

 

Рассматриваются проблемы полетов искусственных спутников вокруг Земли и съёмки поверхности Земли со спутников.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о движении спутников вокруг Земли; формирование понятий о возможности съемки поверхности Земли при различных длинах волн.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о модели движения искусственных спутников вокруг Земли.

2.Разъяснение особенностей съемки поверхности Земли со спутников.

3.Ознакомление школьников с задачами по теме «Астрономия, география, или фотографирование Земли», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области астрономии и географии (например, законы Кеплера, движение спутников и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вращения спутника вокруг Земли. Определите время, которое нужно, чтобы со спутника сфотографировать всю поверхность Земли. Оцените минимальное время. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Данные о спутниках и Земле можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета (задачи 1, 2).

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей фотографирование обратной стороны Луны. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего движение спутника к Луне.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение спутника к Луне, фотографирование обратной стороны Луны.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях Земля Луна, а также периодах вращения Земли и Луны можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи школьники учитывали астрономические данные (расстояние Земля Луна, периоды вращения Земли и Луны). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  астрономические данные (расстояние Земля Луна, периоды вращения Земли и Луны) были учтены. В предложенной программе расстояния и периоды вращения не соответствуют действительности. При анализе полученных результатов обратите внимание на направление вращения Земли и Луны. Желательно, чтобы они совпадали с астрономическими данными.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1, чтобы минимизировать время фотографирования поверхности Земли и Луны за один полет?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и других программ). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (одноклассники задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящён имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой доклад был лучшим (признаки: ясность и чёткость изложения, убедительность доказательств, объём проделанной работы и т.д.).

 

АСТРОНОМИЯ, ИНФОРМАТИКА, ИЛИ КАРТА ЗВЁЗДНОГО НЕБА.

 

Рассматривается компьютерное моделирование изменения карты звёздного неба (изменение расположения звезд с течением времени).

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о движении звёзд и галактик.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о движении звёзд.

2.Разъяснение законов Кеплера.

3.Знакомство с компьютерной моделью движения звёзд нашей Галактики.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Астрономия, информатика, или карта звёздного неба», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области астрономии (например, законы Кеплера, движение звёзд и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм изменения расположения звёзд в созвездии «Большая медведица» за 10000 лет. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Данные о звёздах можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей движение галактик. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего движение галактик.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение галактик.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о расстояниях до галактик можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи 1 школьники учитывали астрономические данные (расстояния до галактик, скорости и направления удаления галактик и др.). Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из раздела «Ответы и комментарии», написанную на языке ПАСКАЛЬ и имитирующую движение ближайших галактик (Большое Магелланово облако и Малое Магелланово облако), и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  учесть большее количество галактик.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы учесть движение большего числа галактик.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и других программ). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (одноклассники задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой доклад был лучшим (признаки: ясность и чёткость изложения, убедительность доказательств, объем проделанной работы и т.д.).

АСТРОНОМИЯ, ФИЗИКА, ИЛИ КРАСНЫЕ ГИГАНТЫ.

Рассматривается задача запуска искусственного спутника к комете с целью взятия пробы грунта и доставки его на Землю для установления его физических свойств.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о движении Земли, спутников и комет вокруг Солнца; формирование понятий о возмущениях воздействующих на спутники, их роли и значении. Разработка алгоритма и программы, имитирующей полет спутника от Земли к комете.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Уточнение знаний о модели движения планет,  спутников и комет в Солнечной системе.

2.Разъяснение законов, по которым движутся планеты, спутники, кометы.

3.Углубление знаний о возмущениях, оказываемых на спутники со стороны внешних сил.

5.Ознакомление школьников с задачами по теме «Астрономия, физика, или красные гиганты», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области астрономии (например, законы Кеплера, законы движение планет, спутников, комет и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вращения Земли и кометы  вокруг Солнца, разработайте алгоритм запуска спутника от Земли к комете и обратно. Во время пролета мимо кометы со спутника запускается заряд в направлении кометы, после взрыва вещество кометы рассеивается в пространстве, часть его захватывается спутником и доставляется на Землю.  Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. Данные о характеристиках вращения Земли и комет можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей возвращение спутника от кометы к Земле. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего движение спутника от кометы к Земле.

2.Написание и отладка программы, имитирующей движение спутника от кометы к Земле

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Данные о движении планет и комет можно взять из ежегодного Астрономического справочника для школьников или из Интернета. Желательно, чтобы при выполнении задачи 1. школьники учитывали астрономические данные. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы  астрономические данные были учтены.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы в одной программе были объединены полет спутника от Земли к комете и обратно.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и других программ). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (одноклассники задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой доклад был лучшим (признаки: ясность и четкость изложения, убедительность доказательств, объем проделанной работы и т.д.).

 

БИОЛОГИЯ, ГЕОГРАФИЯ, ИЛИ РОСТ ПОПУЛЯЦИИ.

 

Рассматривается рост популяции растений в различных географических (климатических) зонах при различных внешних воздействиях.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о росте популяций растений в различных географических (климатических) зонах при неограниченном (или ограниченном) источнике питания; формирование понятия об источниках питания для различных растений (вода, освещенность, удобрения и пр.).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1. Знакомство с экспоненциальной и логистической моделью роста популяции растений.

2. Модель роста кораллов и образования коралловых рифов.

3. Ознакомление школьников с задачами, которые предстоит им решать на следующих  занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области биологии (например, рост популяции мухи дрозофилы, кроликов, растений и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вычисления экспоненциальной модели роста популяции растений. (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. С помощью программы определите, сколько растений будет через 2 года в тропической зоне (питание не ограничено).

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей экспоненциальный рост растений; применение программы, имитирующей рост растений, к оценке количества кораллов через определенный промежуток времени; анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы           

1.Построение алгоритма, имитирующего рост растений.

2.Написание и отладка программы, имитирующей рост растений.

3.Вычисление количества растений через определенный промежуток времени с помощью программы, вычисляющей рост растений.

4.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета, имитирующую вычисление роста растений, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы в качестве начальных условий были другие. В предложенной программе в качестве начальных условий взято число 2. При анализе полученных результатов обратите внимание на то, насколько важен выбор начальных условий.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы выяснить, насколько важен выбор начальных условий?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 1.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: вычисление популяции растений при предположении, что питание для растений имеется в ограниченном количестве.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы                        1.Построение логистической модели роста популяции растений.

2.Написание и отладка программы, имитирующей вычисление численности растений.

3.Вычисление количества месяцев нужных для того, чтобы плотность популяции растений составила 1 растение на квадратный метр земной поверхности.

4.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета, имитирующую вычисление роста популяции растений, и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы с помощью этой программы можно было бы вычислить популяцию растений на поверхности Земли.

 

Творческое домашнее задание.

Модифицируйте программу из задачи 2. таким образом, чтобы можно было определить, сколько времени понадобится, чтобы прокормить растениями крупный рогатый скот (коров) в такой стране, как Россия. Предполагается, что каждая корова потребляет 10 кг растительной пищи в день, всего в России – 1 млн. коров.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задача 2.

 

УРОК 4 (в компьютерном классе).

Цели урока: вычисление площади кораллового рифа в океане при предположении, что питание для кораллов имеется в неограниченном количестве.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего вычисление массы кораллов.

2.Написание и отладка программы, имитирующей вычисление численности (массы) кораллов.

3.Вычисление численности (массы) кораллов в океане через определенное количество столетий.

4.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета, имитирующую вычисление популяции растений. Целесообразно предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы с помощью этой программы можно было бы вычислить популяцию кораллов в океане через определенное количество столетий.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 3., чтобы выяснить сколько времени понадобится, чтобы кораллы Большого барьерного рифа в Австралии выросли на столько, что бы Австралия соединилась с Новой Зеландией? Предполагается, что глубина океана между Австралией и Новой Зеландией постоянная.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 3, 4, 5, 6, 7.

 

УРОК 5 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчёт о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и презентацию (с использованием Power Point и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идёт его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящён имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая (в качестве критериев можно предложить – ясность и чёткость представления материала, глубина проработки материала группой школьников, временные затраты на получение результатов и т.п.), какие доклады можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник в группе выполнит определенную часть работы, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала школьниками.

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Являются ли эти недостатки принципиальными? Обратите внимание на полноту проведенных исследований, ясность и чёткость представления материалов. Какой доклад был лучшим? Почему?

 

БИОЛОГИЯ, ИНФОРМАТИКА, ИЛИ НЕРВНЫЙ ИМПУЛЬС.

 

Рассматривается математическая модель Ходжкина Хаксли проведения нервного импульса по нервным волокнам (по аксону кальмара).

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о проведении нервных импульсов по аксонам; формирование понятия об импульсе, имеющем определенную форму и проходящему по аксону без изменений (как солитон).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1. Знакомство с особенностями нервной проводимости при различных условиях.

2. Модель Ходжкина Хаксли нервной проводимости.

3. Ознакомление школьников с задачами по теме «Биология, информатика, или нервный импульс», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области биологии (например, аксоны, дендриты, нервный импульс и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм имитирующий модель Ходжкина-Хаксли (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. С помощью программы определите форму импульса и скорость его распространения по аксону, сравните с экспериментальными данными.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей распространение нервных импульсов, как солитонов. Пустите нервный импульс по аксону, а за ним следом другой импульс с большей скоростью. Если импульс представляет собой солитон, то второй импульс пройдет через первый без изменений. Проверьте это.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего распространение нервного импульса, как солитона.

2.Написание и отладка программы, имитирующей распространение импульса.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета, написанную на каком-либо языке программирования и предложить им откорректировать эту программу таким образом, чтобы в качестве начальных условий были другие.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы выяснить, насколько важен выбор начальных условий (задание начального импульса)?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчёт о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и презентацию (с использованием Power Point и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящён имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая (в качестве критериев можно предложить – ясность и четкость представления материала, глубина проработки материала группой школьников, временные затраты на получение результатов и т.п.), какие доклады можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник в группе выполнит определенную часть работы, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала школьниками.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Являются ли эти недостатки принципиальными? Обратите внимание на полноту проведенных исследований, ясность и чёткость представления материалов. Какой доклад был лучшим? Почему?

 

БИОЛОГИЯ, ТЕХНИКА, ИЛИ КЛЕТОЧНЫЕ АВТОМАТЫ.

 

Рассматривается работа клеточного автомата "Жизнь".

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о клеточных автоматах, принципах их работы, назначении и использовании.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1. Знакомство с особенностями клеточных автоматов.

2. Модели клеточных автоматов.

3. Ознакомление школьников с задачами по теме «Биология, техника, или клеточные автоматы», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области биологии (например, клетка, деление клеток, условия существования клеток и т.д.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм одномерного клеточного автомата. В чем его отличие от двумерного клеточного автомата? (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования. С помощью программы определите, сколько шагов нужно для выхода автомата на повторяющийся режим работы.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей двумерный клеточный автомат.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы

1.Построение алгоритма, имитирующего двумерный клеточный автомат.

2.Написание и отладка программы, имитирующей двумерный клеточный автомат.

3.Определение числа шагов, которые требуются для для выхода автомата на повторяющийся режим работы.

4.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу "Клеточный автомат "Жизнь" из раздела «Игровые тренажеры» и поработать с ней при различных начальных условиях. При анализе полученных результатов обратите внимание на то, насколько важен выбор начальных условий.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать программу из задачи 1., чтобы выяснить, насколько важен выбор начальных условий (условий рождения и гибели клеток)?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчёт о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и презентацию (с использованием Power Point и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая (в качестве критериев можно предложить – ясность и четкость представления материала, глубина проработки материала группой школьников, временные затраты на получение полученных результатов и т.п.), какие доклады можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник в группе выполнит определенную часть работы, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала школьниками.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Являются ли эти недостатки принципиальными? Обратите внимание на полноту проведенных исследований, ясность и четкость представления материалов. Какой доклад был лучшим? Почему?

 

ГЕОГРАФИЯ, ЭКОНОМИКА, ИЛИ КРАТЧАЙШИЕ СВЯЗЫВАЮЩИЕ СЕТИ.

 

Рассматриваются экономические проблемы хозяйственной деятельности связанные с географическим размещением ресурсов.

 

УРОК 1 (в компьютерном классе). 

Цели урока: обобщение и уточнение представлений об экономической географии, изучающей население, его хозяйственную деятельность, закономерности размещения производства (фабрик, заводов, полей, садов, пастбищ, дорог и др.).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Расширение и уточнение знаний об экономической географии, распределении людей по поверхности Земли и производстве.

2.Разъяснение понятий плотность населения, производство, сырьё необходимое для производства и др.

3.Знакомство с особенностями производства в различных климатических условиях.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «География, экономика, или кратчайшие связывающие сети», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают о географии и экономике (например, плотность населения, производство  и др.). Для выполнения заданий из раздела «Задачи» можно класс разбить на группы по 3-4 человека.

 

Творческое домашнее задание.

Разработайте алгоритм размещения производства с учетом плотности населения и залежей полезных ископаемых. Напишите программу на известном вам языке программирования (Задача 1.).

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей построение заводов по производству компьютеров. В каких странах такие заводы лучше всего размещать?

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего построение заводов по производству компьютеров.

2.Написание и отладка программы, имитирующей построение заводов по производству компьютеров.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать графические средства используемого языка программирования. Это позволит визуализировать процесс построения. Целесообразно между выводом на экран следующего этапа построения сделать временную задержку, чтобы школьники могли подумать, каков будет результат до его появления на экране.

 

Творческое домашнее задание.

Как можно модифицировать алгоритм и программу, чтобы вместо компьютеров можно было производить любой другой продукт.

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме (с использованием Power Point и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную научную конференцию, районную выставку и т.п. Это позволит сократить время освоения материала. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, а суть остальных моделей может понять из докладов своих одноклассников.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Какой из докладов был лучшим? Почему? По каким критериям вы оцениваете доклады (ясность и четкость изложения, глубина проведенного исследования, использование современных методов исследования и т.п.) ?

ИНФОРМАТИКА, МАТЕМАТИКА, ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ.

 

Рассматриваются математические основания информатики, правила вычислений, параллельные вычисления, символьные вычисления  и др.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о вычислениях, возможность проводить параллельные вычисления на кластерах высокопроизводительных параллельных вычислений.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Расширение и уточнение знаний о вычислениях, погрешности вычислений.

2.Разъяснение понятий последовательная и параллельная обработка данных.

3.Знакомство с алгоритмами параллельной обработки данных.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Информатика, математика, или параллельные вычисления», которые им предстоит решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают о вычислениях, погрешностях вычислений (понятие точности вычислений, погрешности вычислений, сходимости и т.д.). Для выполнения заданий из раздела «Задачи» можно класс разбить на группы по 3-4 человека.

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, который позволял бы распараллеливать задачу. Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования (задача 1.).

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритмов символьных вычислений, написание и отладка программ. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритмов для символьных вычислений.

2.Написание и отладка программ, имитирующих символьные вычисления.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программы использовать таблицы производных,  интегралов и др. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу из Интернета, написанную на каком-либо языке программирования.

 

Творческое домашнее задание.

Всякая ли задача поддается символьным вычислениям? Какие классы задач можно решать с помощью символьных вычислений?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящён имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание и полноту представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая, какую можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Пусть каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, доклад сделает один из группы, а суть остальных результатов, полученных его одноклассниками из других групп, может понять из их докладов. Это позволит сократить время освоения материала учащимися.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Насколько точно были представлены графики? Какой доклад был лучшим? Почему?

ИНФОРМАТИКА, ТЕХНИКА, ИЛИ МАШИНА ТЬЮРИНГА.

Рассматривается машина Тьюринга.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о машине Тьюринга, ее устройство, назначение и применение.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Расширение и уточнение знаний о машине Тьюринга.

2.Знакомство с правилами работы машины Тьюринга.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Информатика, техника, или машина Тьюринга», которые им предстоит решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьников.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из истории информатики (понятие алгоритма, последовательность вычислений и т.д.). Для выполнения заданий из раздела «Задачи» можно класс разбить на группы по 3-4 человека.

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм, который имитировал бы машину Тьюринга.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритмов, имитирующих машину Тьюринга. Анализ полученных результатов.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритмов имитирующих машину Тьюринга.

2.Написание и отладка программ, имитирующих машину Тьюринга.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Желательно при написании программ использовать как машину Тьюринга с одной лентой, так и с несколькими. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и написать программу, то можно взять программу "Машина Тьюринга" из раздела «Игровые тренажёры» и потренироваться.

 

Творческое домашнее задание.

Попробуйте обобщить машину Тьюринга путем введения матрицы вместо ленты. Даст ли такое обобщение какое-либо преимущество?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

1.Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание и полноту представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какая из заслушанных презентаций лучшая, какую можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Пусть каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, доклад сделает один из группы, а суть остальных результатов, полученных его одноклассниками из других групп, может понять из их докладов. Это позволит сократить время освоения материала учащимися.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке? Насколько точно были представлены графики? Какой доклад был лучшим? Почему?

 

МАТЕМАТИКА,  ТЕХНИКА, ИЛИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ.

 

Рассматриваются математические модели технических сооружений, в частности, при входе в плотные слои атмосферы корпус космического корабля нагревается и требуется посчитать распределение температуры по корпусу корабля и в соответствии с этим распределением вычислить толщину защитного слоя обшивки корабля.

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о нагревании тела попадающего на большой скорости в плотные слои атмосферы. Определение защиты корабля от перегрева.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Уточнение знаний о нагревании тел при попадании в плотные слои атмосферы.

2.Знакомство с математическими моделями, имитирующими распределение температуры по поверхности тела входящего в плотные слои атмосферы.

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Математика, техника, или теплопроводность», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области математики и техники (например, объекты входящие в плотные слои атмосферы (метеориты, космические корабли и др.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вычисления распределения температуры по поверхности корабля в зависимости от его формы, скорости и угла входа в атмосферу (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей падение на Землю Тунгусского метеорита (по одной из гипотез это был космический корабль, который взорвался при входе в атмосферу Земли).

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего падение Тунгусского метеорита.

2.Написание и отладка программы, имитирующей падение Тунгусского метеорита.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Используйте данные о Тунгусском метеорите (размеры области, где был повален лес и др.). Оцените размеры Тунгусского метеорита, скорость его входа в атмосферу. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и/или написать программу, то можно взять программу, написанную на каком либо алгоритмическом языке, из Интернета (нагревание тел).

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм и напишите программу, позволяющую оценить температуру на поверхности Тунгусского метеорита, чтобы он сгорел без остатка. Оцените скорость его вхождения в атмосферу и размеры. Мог ли он быть космическим кораблем?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какой из докладов был наиболее интересным, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, представитель группы доложит результаты, а суть остальных результатов школьники смогут понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке?  Обратите внимание на чистоту проведения экспериментов, а также на ясность, четкость и последовательность изложения результатов.

 

МАТЕМАТИКА, ФИЗИКА, ИЛИ КОЛЕБАНИЯ.

 

Рассматриваются проблемы математической физики, в частности, колебания струн, мембран и др. 

 

УРОК 1 (в классе).

Цели урока: обобщение и уточнение представлений о колебаниях. Колебания струн, мембран и др.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Уточнение знаний о колебаниях (струн, мембран и др.), которые важны при строительстве мостов, зданий и других сооружений.

2.Знакомство с моделями колебаний (струн, мембран, балок и др.).

4.Ознакомление школьников с задачами по теме «Математика, физика, или колебания», которые предстоит им решать на следующих занятиях в компьютерном классе.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Урок желательно проводить в виде беседы, чтобы школьники сами постарались вспомнить, что они знают из области колебаний (например, колебания проводов, вантовых мостов, навесных крыш и др.). Для выполнения заданий можно класс разбить на группы по 3-4 человека в каждой для выполнения заданий из раздела «Задачи».

 

Творческое домашнее задание.

Постройте алгоритм вычисления колебаний струны при различных граничных условиях (Задача 1.). Изобразите алгоритм в виде блок-схемы. Напишите программу, реализующую этот алгоритм, на каком-либо известном вам языке программирования.

 

УРОК 2 (в компьютерном классе).

Цели урока: построение алгоритма, написание и отладка программы, имитирующей колебание мембраны.

 

Краткое описание содержания урока: основные рассматриваемые вопросы-

1.Построение алгоритма, имитирующего вычисление колебаний мембраны с различными граничными условиями.

2.Написание и отладка программы, имитирующей вычисление колебаний мембраны.

3.Анализ полученных результатов.

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Начинать вычисление колебаний лучше с круглой мембраны, затем квадратной и т.д. Использовать можно различные алгоритмы. Если школьники не смогли самостоятельно составить алгоритм и/или написать программу, то можно взять программу из Интернета, написанную на каком-либо языке прораммирования и имитирующую вычисления колебаний мембраны.

 

Творческое домашнее задание.

Какой из алгоритмов лучше использовать для вычисления колебаний мембраны? Какова погрешность расчетов?

 

Задания для работы в компьютерном классе: Задачи 1, 2, 3.

 

УРОК 3 (в компьютерном классе).

Цели урока: презентация  результатов, полученных школьниками на предыдущих занятиях в компьютерном классе.

 

Краткое описание содержания урока:

Каждая из групп школьников готовит отчет о проделанных самостоятельных исследованиях по теме «Математика, физика, или колебания» и  презентацию (с использованием Power Point  и др.). Представитель от каждой группы делает доклад (5-10 минут) и в классе идет его обсуждение (задают вопросы, выступают по докладу и т.п.).

 

Рекомендации учителю по организации работы школьника.

Этот урок посвящен имитации научного семинара. Целесообразно обратить внимание, как на содержание представляемого материала, так и на форму его представления. Можно предложить школьникам, чтобы они сами решили, какой из докладов был наиболее интересным, какую из заслушанных презентаций можно представить на школьную (и/или районную) научную конференцию и т.п. Каждый школьник выполнит определенную часть работы в своей группе, представитель группы доложит результаты, а суть остальных результатов школьники смогут понять из докладов своих одноклассников. Это позволит сократить время освоения материала.

 

Рекомендуется провести тестирование знаний школьников по теме «Математика, физика, или колебания» с помощью тестов «Тест1», «Тест2», «Тест3».

 

Творческое домашнее задание.

Какие преимущества, и какие недостатки были в каждом из докладов представленных на уроке?  Обратите внимание на чистоту проведения экспериментов, а также на ясность, четкость и последовательность изложения результатов.