Урок по информатике

Конспект урока-исследования
«Моделирование биоритмов человека».
10-й класс
Маркова Н.Ю. учитель информатики
Цели:
Учебная: обучение моделированию биоритмов человека с помощью программы Excel.
Развивающие: развитие критического мышления, приобретение опыта исследовательской
деятельности, развитие коммуникативности.
Воспитательные: формирование гражданской позиции школьников, расширение их кругозора.
Форма урока – урок-исследование.
Оборудование: компьютерный класс, проектор, программа Excel, файл-заготовка биоритмы.xls,
карточка “биоритмы человека”, карточка с домашним заданием.
I этап Организационный момент
Добрый день! Глядя в ваши умные, внимательные глаза, я испытываю уверенность за наше
сегодняшнее сотрудничество.
II этап Создание проблемной ситуации, выдвижение гипотезы, постановка цели.
Ребята, а вы когда-нибудь задумывались над тем, почему наша жизнь как зебра: сегодня нам все
удается, а через неделю элементарная задача кажется очень трудной; сегодня, несмотря на
пасмурный день, настроение отличное, а через 3 дня нас раздражает все вокруг.
Задача о биоритмах человека
Существует легенда о том, что в древнем Китае монахи день за днем вели наблюдения за
человеком, записывая параметры его физической активности, умственных способностей и
эмоционального состояния. В результате многолетних исследований они пришли к выводу, что эти
функции являются периодическими с периодами для физической активности 23 дня,
эмоциональной - 28 дней и интеллектуальной - 33 дня.
Характерная особенность этой гипотезы заключается в том, что функции состояния человека в
момент его рождения равны нулю, затем начинают возрастать, каждая за свой период принимает
одно положительное максимальное и одно отрицательное минимальное значение.
Указанные циклы можно описать приведенными ниже выражениями, в которых переменная х
соответствует возрасту человека в днях:
Физический биоритм характеризует жизненные силы человека, т.е. его физическое состояние,
энергию, силу, выносливость.
Rô ( õ)  sin(
2x
)
23
Эмоциональный биоритм характеризует состояние нервной системы, настроение.
R ý ( õ)  sin(
2x
),
28
Интеллектуальный цикл определяет мыслительные способности, способность
обрабатывать информацию.
Rè ( õ)  sin(
2x
)
33
Вот так выглядят биоритмы графически.
В каждом из трех циклов первая половина является благоприятной для человека, вторая –
неблагоприятной, пересечение же графика с осью абсцисс считается критической точкой, в такие
критические дни человек может ожидать для себя наибольших опасностей. Необязательно считать,
что должно произойти несчастье, просто в этот день нужно быть начеку, так как ваши физические,
интеллектуальные или эмоциональные возможности снижены.
Не все считают эту теорию строго научной, но многие верят в нее. Более того, в некоторых странах
людям рискованных профессий (летчикам, каскадерам и т.д.) предоставляется выходной в тот день,
когда нулевую отметку пересекают одновременно две или три кривые биоритмов.
Всегда интересно соответствие теории и практики.
День смерти человека можно воспринимать по-разному. Но то, что это критический день, я думаю,
вы со мной согласитесь.
Рассмотрим несколько примеров биоритмов известных людей в день их смерти:
Графики показывают, что в день смерти или накануне у данных людей биоритмы находятся в
критической точке. Как вы думаете, зависит ли реальная жизнь человека от его биоритмов?
Ваши предположения? Сформулируем в виде гипотезы: да, зависит.
Каким способом мы можем проверить гипотезу? Практическим: построить биоритмы. Итак, тема
сегодняшнего урока: “Как научиться жить в согласии с природой биоритмов”, или моделирование
биоритмов человека.
Итак, наша цель – построить биоритмы конкретного человека, себя, и проанализировать
состояние своих биоритмов на текущий месяц.
Учитель. Работать вы будете самостоятельно, но при необходимости вы можете обратиться к
электронному учебнику, ресурсам Интернета, учителю.
По дате своего рождения и указанным формулам произвести расчеты на предстоящий месяц.
По результатам расчетов построить общую диаграмму (график) для трех биоритмов.
Проанализировав диаграмму, выбрать неблагоприятные дни для сдачи зачета по информатике.
Выбрать день для похода в кино. Выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее (наименее)
удачными.
III этап. Проверка гипотезы. Моделирование биоритмов с помощью Excel.
1.Компьютерная модель:
Для моделирования выберем среду электронной таблицы. В этой среде информационная и
математическая модели объединяются в таблицу, которая содержит две области:


исходные данные – константы и управляемые параметры;
расчетные данные (результаты).
Карточка-задание №2: (Приложение 1)
Задание для практической работы: Создать в своей папке файл Лист Microsoft Excel.
Объединить первую строку в столбцах A,B,C, D и напечатать текст: Моделирование биоритмов
человека
Объединить третью строку в столбцах A,B,C, D и напечатать текст: Исходные данные. Объединить
ячейки А4 и В4, ввести текст: Неуправляемые параметры (константы). Объединить ячейки С4,
D4, ввести текст: Управляемые параметры.
В ячейке А5 напечатать текст: Период физического цикла. В ячейке А6-текст: Период
эмоционального цикла. В А7: Период интеллектуального цикла
В ячейках В5, В6, В7 проставить соответственно числа: 23, 28, 33
В ячейке C5 –текст: Дата рождения человека. В C6 – текст: Дата отсчета. В C7 – текст:
Длительность прогноза
Заполните ячейки D5, D6, D7 соответственно – свою дату рождения, дату отсчета –01.04.09
длительность прогноза - 30
Объединить ячейки А8, В8, C8, D8 и напечатать текст: Результаты
В А9 – текст: Порядковый день. В В9 – текст: Физическое. В С9 – текст: Эмоциональное. В D9 –
текст: Интеллектуальное.
В ячейку А10 введите дату отсчета. Например: 1.10.09
В ячейку В10 введите формулу: =SIN(2*ПИ()*(A10-$D$5)/23)
В ячейку С10 введите формулу: = SIN(2*ПИ()*(A10-$D$5)/28)
В ячейку D10 введите формулу:= SIN(2*ПИ()*(A10-$D$5)/33)
При записи формул использовать вставки стандартных функций SIN(…) и ПИ (…). В круглых
скобках (сразу за именем функции) записывается ее аргумент. В качестве аргумента функции может
выступать числовая константа, адрес клетки табличного процессора или диапазон (блок) клеток.
Адреса ячеек (например - А10), используемые в формуле, определены не абсолютно, а
относительно места расположения формулы. При копировании формулы изменятся имена ячеек.
Для того чтобы при переносе формулы адрес ячейки D5 не изменялся (т.е. был не относительным, а
абсолютным) применяется прием абсолютной адресации. Для этой цели в имени ячейки
употребляется символ $. ($D$5). Дата заполняется по формату 00.00.00. Если дата набрана
правильно, то программа сама присваивает формат Дата. Признаком правильного набора даты
является правое выравнивание в ячейке.
2. Компьютерный эксперимент.
План моделирования:
1.
2.
3.
4.
Проверить правильность ввода формул.
Произвести расчеты
По результатам расчетов построить общую диаграмму для трех биоритмов.
Оформить результаты моделирования на отдельном листе электронной таблицы, скопировать
результаты в текстовый файл. (Приложение 3)
Карточка – образец:(Приложение 2)
Технология моделирования:
1. Вести в таблицу контрольные исходные данные и скопировать расчетные формулы в две – три
строки. Результаты сравнить с приведенными в таблице.
Порядковый день
9
1
Физическое
Эмоциональное
Интеллектуальное
1.10.09
-0,942260922
0,781831482
-0,540640817
2.10.09
-0,997668769
0,900968868
-0,371662456
3.10.09
-0,979084088
0,974927912
-0,189251244
0
1
1
1
2
Сравнение с контрольным образцом показывает правильность введения формул.
2. В ячейки D5 – D7 ввести свои данные и скопировать формулы строки 10 в нижестоящие ячейки на
заданное количество дней.
Что делать
В ячейку ввести
формулу
расчета
Как делать
Подвести курсор к правому нижнему углу ячейки, перевести его в вид
+ , удерживая левую кнопку мыши, растянуть рамку на
необходимое количество ячеек.
3.Выделить прямоугольную область данных А9:D40.
4.
Строим график:
 Выделим диапазон для графика: дата рождения и значения всех трех биоритмов
(CTRL)
 Мастер диаграмм.
 Тип диаграммы – точечная.
 Формат оси: шкала – цена основных делений 1, шрифт – 8, число – формат дата, тип
14.3
5.Дать название диаграмме, ввести соответственно заголовки для оси X, Y. Поместить легенду
внизу листа.
6.Сохранить выполненную работу в файлах bio.xls (документ ЭТ),
Физкультминутка. Упражнения для глаз.
IV этап. Анализ результатов моделирования.
1. Проанализировав диаграмму, выбрать “неблагоприятные” дни для сдачи зачета по информатике.
2. Выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее (наименее) удачными.
3. Проверьте свое настроение, когда на вашем графике показатели эмоционального биоритма
находятся на спаде или на подъеме.
4. Как вы думаете, что будет показывать график, если сложить все три биоритма? Можно ли по нему что
либо определить?
2. Анализ биоритмов ученика .
Биоритм
Подъем
Спад
Эмоциональный
Оптимизм, уверенность в своих силах,
возможностях, даже переоценивание
их.
Апатия, пессимистическое
отношение к окружающему или,
наоборот, человек раздражителен,
легко возбудим, недооценивает свои
возможности, всё критически
анализирует.
Интеллектуальный
Повышен творческий настрой, мозг
легко принимает и перерабатывает
новую информацию.
Упадок творческого настроения.
Физический
Физические функции человека
усилены, он энергичен, это самое
подходящее время для того, чтобы
заниматься спортом, трудной
физической работой и любыми делами,
требующими физического напряжения.
Спад физической активности,
выносливость и тонус организма
снижаются, энергичность уступает
лености.
IV Подведение итогов исследования. Выводы. Домашнее задание.
Давайте вернемся к вопросу: “Зависит ли реальная жизнь человека от его биоритмов?” Как
мы сейчас можем ответить на этот вопрос?
Да, зависит. Можно сказать, что проведенными исследованиями мы проверили это
суждение? Частично, но этого мало, исследование нужно продолжить.
Домашнее задание:
исправить программу так, чтобы она строила биоритмы вашего друга, построить и
проанализировать биоритмы за прошедшую неделю.
 если построенные биоритмы подтверждают нашу теорию, то построить биоритмы на
ближайший месяц и, проанализировав их, составить для себя рекомендации.
Зачем нам знать наши биоритмы?

Биоритмы не предсказывают будущее. Они могут только подсказать человеку, когда он
будет в наилучшем или в наихудшем состоянии, предсказать дни, когда могут возникнуть
кризисные ситуации, чтобы с их учетом спланировать свою деятельность. И научиться
просто, мудро жить.
Карточка - образец:(Приложение 2)
А
B
C
D
Моделирование биоритмов человека
1
2
Исходные данные
3
4
Неуправляемые параметры
Управляемые параметры
(константы)
5
Период физического
цикла
23
6
Период эмоционального
цикла
28
Дата отсчета
7
Период
интеллектуального
цикла
33
Длительность
прогноза
26.08.63
01.10.09
30
Результаты
8
9
Дата рождения
человека
Порядковый день
Физическое
Эмоциональное
Интеллектуальное
Заполнить ряд с шагом 1
на месяц
Заполнить вниз
Заполнить вниз
Заполнить вниз
10
11
12