Разработка электронных тренажёров по физике в программе Excel
Разработка электронных тренажёров по физике в программе Excel
Данное учебное пособие включает пошаговые действия в разработке физических тренажёров в доступной программе Excel. Брошюра предназначена для учителей физики средних общеобразовательных школ, интересующихся созданием собственных электронных тренажёров и знающих или изучающих Excel.
Целью настоящего учебного пособия является углубление знаний в области прикладной физики, привитие интереса к физике и информатике, отработка практических навыков творческого создания физических тренажёров.
Задачами данного учебного пособия являются: связь теоретического материала с практическими навыками, углубление знаний в прикладной области физики и информатики.
Пособие очень актуально и интересно, так как знание компьютера, создание и использование собственного продукта, умение программировать, использовать своё творчество пойдёт только на пользу учителю. Будущее человека всё больше и больше будет связано с компьютером различной сложности и чтобы освоить сложную технику в будущем, нужно приобрести некоторые азы уже сейчас. С этой задачей сможет справиться только поколение, которое уже в школе будет знакомо с азами простейшего и доступного программирования.
В последнее время усложнение программ по физике, несовершенство учебников и методических пособий, всё более отдаляют учащихся от осознанного изучения физики не для того, чтобы сдать ЕНТ, поступить в ВУЗ, а для того, чтобы полюбить физику, избрать её своей профессией, осознать её нужность и необходимость в повседневной жизни.
Именно такие люди дали нам то, что мы сейчас имеем, чем мы сейчас пользуемся ежедневно. В основной массе учащиеся будут применять свои знания в прикладной физике. Именно эта часть физики наиболее интересна детям, и особенно мальчишкам, где можно удачно применить голову и руки. Более того, всё современное электронное оборудование в школе, дома, на производствах, на рынках пугает сложностью исполнения. Возникает вопрос: «Зачем учить все законы, формулы, правила, решать задачи, если этих знаний недостаточно для объяснения самого простого технического устройства». И когда дети и учителя собственными руками начнут отлаживать собственные программы, тогда у них и появится тысяча осознанных «а как?». Вот тогда они начнут учить законы физики и программирование, чтобы по потребности применять их на практике. Эти знания становятся осознанными, прочными и понятными для чего изучаются. Ибо заставить программу выполнить то, что ты от неё хочешь, в реальности – это и есть верх самоутверждения, это осознанный выбор изучать новое.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Разработка электронных тренажёров по физике в программе Excel »
«Разработка электронных тренажёров по физике в программе Excel»
(практическое пособие в помощь учителю физики в самостоятельной разработке электронных тренажёров)
Составитель:
Полулях В.М. ,учитель физики высшей категории средней
общеобразовательной школы № 25, отличник просвещения Каз.ССР.
В данное учебное пособие включены пошаговые действия в разработке физических тренажёров в доступной программе Excel . Брошюра предназначена для учителей физики средних общеобразовательных школ, интересующихся созданием собственных электронных тренажёров и знающих или изучающих Excel. Содержание брошюры целиком авторское от возникновения идеи до воплощения.
Содержание.
Пояснительная записка……………………………………………… 4
Цель и задачи………………………………………………………… 5
Ожидаемый результат………………………………………………...6
Практическое создание первого тренажёра «Закон Ома для участка цепи» из раздела «Электричество»………………………………… 7 - 14
Практическое создание второго типа тренажёра «МЕХАНИКА». 15- 22
Литература, ссылки на сайты…………………………………………23
Пояснительная записка
Данное учебное пособие включает пошаговые действия в разработке физических тренажёров в доступной программе Excel. Брошюра предназначена для учителей физики средних общеобразовательных школ, интересующихся созданием собственных электронных тренажёров и знающих или изучающих Excel.
Целью настоящего учебного пособия является углубление знаний в области прикладной физики, привитие интереса к физике и информатике, отработка практических навыков творческого создания физических тренажёров.
Задачами данного учебного пособия являются: связь теоретического материала с практическими навыками, углубление знаний в прикладной области физики и информатики.
Пособие очень актуально и интересно, так как знание компьютера, создание и использование собственного продукта, умение программировать, использовать своё творчество пойдёт только на пользу учителю. Будущее человека всё больше и больше будет связано с компьютером различной сложности и чтобы освоить сложную технику в будущем, нужно приобрести некоторые азы уже сейчас. С этой задачей сможет справиться только поколение, которое уже в школе будет знакомо с азами простейшего и доступного программирования.
В последнее время усложнение программ по физике, несовершенство учебников и методических пособий, всё более отдаляют учащихся от осознанного изучения физики не для того, чтобы сдать ЕНТ, поступить в ВУЗ, а для того, чтобы полюбить физику, избрать её своей профессией, осознать её нужность и необходимость в повседневной жизни.
Именно такие люди дали нам то, что мы сейчас имеем, чем мы сейчас пользуемся ежедневно. В основной массе учащиеся будут применять свои знания в прикладной физике. Именно эта часть физики наиболее интересна детям, и особенно мальчишкам, где можно удачно применить голову и руки. Более того, всё современное электронное оборудование в школе, дома, на производствах, на рынках пугает сложностью исполнения. Возникает вопрос: «Зачем учить все законы, формулы, правила, решать задачи, если этих знаний недостаточно для объяснения самого простого технического устройства». И когда дети и учителя собственными руками начнут отлаживать собственные программы, тогда у них и появится тысяча осознанных «а как?». Вот тогда они начнут учить законы физики и программирование, чтобы по потребности применять их на практике. Эти знания становятся осознанными, прочными и понятными для чего изучаются. Ибо заставить программу выполнить то, что ты от неё хочешь, в реальности – это и есть верх самоутверждения, это осознанный выбор изучать новое.
Цель: углубление знаний в области прикладной физики, привитие интереса к физике и информатике, отработка практических навыков творческого создания физических тренажёров.
Задачи:
Дать более полное представление о создании простейших электронных тренажёров.
Научить учителей и учащихся находить информацию о работе в Excel.
Обучить учителей создавать действующие физические электронные тренажёры.
Убедить учителей в необходимости знания современной программы Excel.
Обучить учителей навыкам изготовления физического электронного тренажёра.
Убедить учителей в необходимости использования современных компьютерных устройств.
Помочь учителям физики в организации работы по практическому созданию физических тренажёров.
Помочь учителям разнообразить уроки с применением тренажёров собственного изготовления.
Дать возможность учащимся всегда иметь под рукой проверку правильности решённой задачи.
Развить общую культуру пользования современной компьютерной техникой.
Связать теоретический материал с практическими навыками, углубить знания в прикладной области физики и информатики.
При обучении учителей по данному пособию ожидается достижение следующего результата:
1. Расширение знаний в области физики и программирования.
2. Снижение уровня компьютерной неграмотности учителей и учащихся.
3. Привитие интереса к прикладной физике.
4. Получение знаний в области практического создания электронных тренажёров.
5. Осознанное понимание необходимости изучения физики как науки, имеющей большое практическое значение.
6. Привитие необходимости получения практических навыков решения задач по физике и написания электронных тренажёров.
Данное пособие полезно тем, что здесь не обойтись без реальных навыков программирования в Excel, умения решать задачи по физике, расчётов с применением единиц измерения физических величин, компьютера и интернета. К тому, что прейдёт к нам через десяток лет готовиться нужно уже сейчас. А это значит, что уже в школе нужно отыскивать увлечённых, талантливых учителей и учеников.
Пособие рассчитано на молодых, талантливых учителей физики, способных увлечься созданием тренажёров и увлечь за собой учащихся. Тематика актуальна сейчас и будет актуальной в будущем. Занятие созданием электронных тренажёров даёт возможность на практике применить все знания, полученные на уроках физики.
Современный учитель в наше время уже не может работать без применения компьютера. Но кроме применения уже готовых программных продуктов и программ, более интересным является создание собственных электронных помощников - всевозможных тренажёров и симуляторов. Можно их создавать, конечно, с применением языков программирования, но иногда достаточно иметь желание и элементарные знания Excel. В данной брошюре я предлагаю пример создания тренажёров «Закон Ома для участка цепи» и «Механика» с применением только Excel, даётся описание тренажёров и программирование необходимых ячеек. Такую работу можно вести в сотрудничестве с учащимися и разрабатывать симуляторы по другим темам и разделам физики.
Практическое создание первого тренажёра.
Пройдём несколько этапов и создадим наш первый тренажёр.
1 этап. Выясняем, на какую тему и из какого раздела физики мы хотим создать тренажёр. Предположим, нас интересует тема «Закон Ома для участка цепи» из раздела «Электричество».
Ставим цель – для чего нам нужен данный тренажёр. Допустим нам необходимо:
1.в любой момент проверить правильность ответа в решённой задаче;
2.отработать навыки применения формул;
3.умение пользоваться единицами измерения в системе СИ;
4. предусмотреть всплывающие подсказки;
5. анализ введённых данных;
6. анализ ошибок.
2 этап. Разбиваем тренажёр, на какие - то логические части. Например, в законе Ома для участка цепи используют электрическое напряжение, силу тока, электрическое сопротивление. Логично предположить, что тренажёр можно условно разделить на три логические части:
«Ищем силу тока»
«Ищем напряжение»
«Ищем сопротивление»
Рассматриваем, какие ещё физические величины мы можем посчитать при вводе некоторых дополнительных физических параметров. Например, мощность, работу, время.
3 этап. В пределах каждой логической части определяемся, что мы хотим видеть в тренажёре явно, а что должно всплывать в подсказках, что должно быть скрыто, что должно быть параметрами ввода, а что результатом расчёта. Например, для раздела «Ищем силу тока» нужны:
1. название физической величины - СИЛА ТОКА
2. условное обозначение – I
3. единица измерения – Ампер(А)
4. формула расчёта– I=U/R
5. необходимые параметры – напряжение и сопротивление
6. для расчёта работы тока – необходимо время
Предположим, что в этом тренажёре все величины, явно видимые и нескрываемые (как скрыть рассмотрим позже на другом тренажёре).
Параметрами ввода будут:
1.основными - напряжение и сопротивление
2. дополнительным – время.
4 этап. Рисуем макет тренажёра и рассчитываем количество строк и столбцов для таблицы Excel. Конкретно нам нужно 6 столбцов из 21 строки.
Правой кнопкой мыши СОЗДАТЬ – лист Excel
Двойным кликом левой кнопки мыши открыть документ лист Excel
Удерживая левую кнопку мыши, перемещая мышь вправо и вниз создать в Excel таблицу из 6 столбцов и 21 строки.
Левой кнопкой мыши объединяем все столбцы 1, 20 и 21 строк по отдельности. Вносим в них необходимые записи.
Левой кнопкой мыши в строках 2,6,9,10,12,15,17 объединяем попарно столбцы 1 и 2;3 и 4;5 и 6 согласно нарисованному макету.
5 этап. Для удобства и наглядности делаем цветовую заливку разного цвета столбцов, принадлежащих разным логическим частям. Например,
«Ищем силу тока» - синий
«Ищем напряжение»- оранжевый
«Ищем сопротивление» - зелёный
Выбираем определённый цвет для каждой физической величины:
Сила тока - красный
Напряжение – синий
Сопротивление - зелёный
Мощность - фиолетовый
Время – коричневый
Закон Ома для участка цепи.
Ищем силу тока
Ищем напряжение
Ищем сопротивление
Условное обозначение
I
Условное обозначение
U
Условное обозначение
R
Единица измерения
Ампер ,A
Единица измерения
Вольт,В
Единица измерения
Ом,Ом
Формула расчёта
I=U/R
Формула расчёта
U=I*R
Формула расчёта
R=U/I
Необходимые параметры
Необходимые параметры
Необходимые параметры
Напряжение,U(В)
Сопротивление,R(Ом)
Сила тока, I(А)
Сопротивление,R(Ом)
Сила тока, I(А)
Напряжение, U(В)
4
2
3
5
10
30
Анализ ошибок введённых данных
Анализ ошибок введённых данных
Анализ ошибок введённых данных
Данные введены верно
Данные введены верно
Данные введены верно
Результат вычисления(А)
2
Результат вычисления(В)
15
Результат вычисления(Ом)
3
Рассчитаем мощность по введённым параметрам в (Вт)
Рассчитаем мощность по введённым параметрам в (Вт)
Рассчитаем мощность по введённым параметрам в (Вт)
Формула расчета
P=U2/R
Формула расчета
P=I2*R
Формула расчета
P=U*I
Результат вычисления(Вт)
8
Результат вычисления(Вт)
45
Результат вычисления(Вт)
300
Введём дополнительный параметр
Введём дополнительный параметр
Введём дополнительный параметр
Время(c)
25
Время(c)
10
Время(c)
5
Рассчитаем работу по введённым параметрам
Рассчитаем работу по введённым параметрам
Рассчитаем работу по введённым параметрам
Формула расчёта
A=U2/R*t
Формула расчёта
A=I2*R*t
Формула расчёта
A=I*U*t
Результат расчёта
200
Результат расчёта
450
Результат расчёта
1500
Реши задачи сам, затем по тренажёру введи данные и проверь ответы.
Данные вводятся только в белые ячейки, связанные в пары(U,R),(I,R),(I,U) и отдельно время(t).
6 этап.
Определяем ячейки для ввода данных:
Строка 8 все 6 столбцов, ячейки:А8 – для ввода напряжения, В8 – сопротивления,С8 –силы тока,D8-сопротивления,Е8 – сила тока, F8– напряжения.
Строка 16 столбцы 2,4,6, ячейки B16 ,D16,F16 – для ввода времени в соответствующую логическую часть.
Ячейки данных заливаем белым цветом, чтобы выделить их как ячейки ввода данных. ( Цифры вбиваются только в эти ячейки!)
7 этап.
Определяем ячейки для вывода результатов расчёта и программируем их:
( при программировании ячеек используют только английский шрифт!!!, можно использовать функции, но можно поставив знак равенства набирать формулу с клавиатуры или при наборе указывать после математических знаков ячейки откуда берутся данные, кликнув мышкой по ней)
для раздела «Ищем силу тока»:
ячейка В11 отводится для вывода результата расчёта силы тока, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =А8/В8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка В14 отводится для вывода результата расчёта мощности, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =А8^2/B8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка В19 отводится для вывода результата расчёта, работы, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта=А8^2/B8*B16и подтверждаем формулу галочкой в строке формул.
для раздела «Ищем напряжение»:
ячейка D11 отводится для вывода результата расчёта напряжения, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =C8*D8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка D14 отводится для вывода результата расчёта мощности, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =C8^2*D8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка D19 отводится для вывода результата расчёта, работы, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =C8^2*D8*D16 и подтверждаем формулу галочкой в строке формул.
для раздела «Ищем сопротивление»:
ячейка F11 отводится для вывода результата расчёта сопротивления, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =F8/E8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка F14 отводится для вывода результата расчёта мощности, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =E8*F8и подтверждаем формулу галочкой в строке формул;
ячейка F19 отводится для вывода результата расчёта, работы, программируем её, вводя в эту ячейку формулу расчёта =E8*F8*F16 и подтверждаем формулу галочкой в строке формул.
(любая формула в Excel должна начинаться со знака равно «=»)
8 этап.
Отводим ячейки для вывода информации по ошибкам введённых данных.
для раздела «Ищем силу тока»: это ячейка А10 объединённая с ячейкой В10 и программируем её, используя функцию «ЕСЛИ»
=ЕСЛИ(И(A8=0;B8=0);"Не введены данные";ЕСЛИ(И(A8=0;B80);"Нет источника напряжения или разорвана цепь";ЕСЛИ(И(A80;B80);"Данные введены верно";"Сверхпроводимость или короткое замыкание")))
Если данные не вбиты, то выводим "Не введены данные"
Если напряжение равно нулю, а сопротивление введено, то "Нет источника напряжения или разорвана цепь"
Если введены и сопротивление, и напряжение, то "Данные введены верно"
Если не выполняются три предыдущих условия, то"Сверхпроводимость или короткое замыкание"т.е. получается случай, когда напряжение есть, а сопротивление равно нулю.
для раздела «Ищем напряжение»: это ячейка С10 объединённая с ячейкой D10 ипрограммируем её, используя функцию «ЕСЛИ»
=ЕСЛИ(И(C8=0;D8=0);"Не введены данные";ЕСЛИ(И(C8=0;D80);"Нет источника напряжения или разорвана цепь";ЕСЛИ(И(C80;D80);"Данные введены верно";"Сверхпроводимость или короткое замыкание")))
Если не введены ток и сопротивление "Не введены данные"
Если ток равен нулю, а сопротивление не ноль, то "Нет источника напряжения или разорвана цепь"
Если введены и сопротивление и ток "Данные введены верно"
Если не выполнены три предыдущих условия, то "Сверхпроводимость или короткое замыкание" т.е. получается случай, когда ток есть, а сопротивление равно нулю.
для раздела «Ищем сопротивление»: это ячейка Е10 объединённая с ячейкой F10 ипрограммируем её, используя функцию «ЕСЛИ»
=ЕСЛИ(И(E8=0;F8=0);"Не введены данные";ЕСЛИ(И(E8=0;F80);"Разорвана цепь";ЕСЛИ(И(E80;F80);"Данные введены верно";"Физический процесс не возможен")))
Если не введены ток и напряжение "Не введены данные"
Если ток равен нулю, а напряжение есть "Разорвана цепь"
Если введены и ток и напряжение "Данные введены верно"
Если не выполнены три предыдущих условия, то "Физический процесс не возможен" т.е. не может быть тока в цепи при отсутствии напряжения.
Моделировать можно любые физические процессы и выводить те сообщения, которые считаете нужным.
Характеристика выполненного тренажёра.
1.Тренажёр «Закон Ома для участка цепи» предназначен для проверки правильности решения задач, отработки навыков применения изученных формул.
2.Тренажёр выполнен в Excel, анализирует введённые данные и выводит сообщение по каждому частному случаю.
3.Данные вводятся только в белые ячейки по парам (U,R),(I.R),(I,U) и дополнительно вводится отдельно время. Все данные вводятся в системе «Си».
4.При работе с первой частью «Ищем силу тока» вводятся значения напряжения и сопротивления, рассчитываются сила тока, мощность и при введённом параметре «время» рассчитывается работа. Расчёт ведётся по формулам, использующим параметры, введённые в белые ячейки, т.е. входящие в дано задачи.
5. При работе со второй частью «Ищем напряжение» вводятся значения силы тока и сопротивления, рассчитываются напряжение, мощность и при введённом параметре «время» рассчитывается работа. Расчёт ведётся по формулам, использующим параметры, введённые в белые ячейки, т.е. входящие в дано задачи.
6. При работе с третьей частью «Ищем сопротивление» вводятся значения напряжения и силы тока, рассчитываются сопротивление, мощность и при введённом параметре «время» рассчитывается работа. Расчёт ведётся по формулам, использующим параметры, введённые в белые ячейки, т.е.
входящие в дано задачи.
7.При дублировании данных первой части во вторую и третью часть получаются одинаковые ответы, что доказывает учащимся, что способы расчёта при заданных параметрах не влияют на результат.
8.Тренажёр позволяет запомнить:
1) условные обозначения физических величин;
2) единицы измерения;
3) формулы расчёта физических величин.
Для удобства зрительного восприятия для каждой физической величины выбран свой цвет, который сопровождает величину во всех трёх частях.
Практическое создание второго типа тренажёра.
Попробуем создать тренажёр, например, из раздела МЕХАНИКА
Механика
Равномерное движение
Физическая величина
Условное обозначение
Единица измерения "СИ"
Условное обозначение единицы измерения "СИ"
Формула расчёта
Параметры расчёта в системе "СИ"
Результат собственных расчётов с точностью - два знака после запятой
Компьютерный расчёт
Оценка расчёта ученика
ϑ
t
S
x1
x2
Путь
S
метр
м
S=ϑ*t
30,00
30,00
Ввод параметра запрещён
900,00
900,00
ВЕРНО
S=(x2-x1)
Ввод параметра запрещён
60
40
-20,00
-20,00
ВЕРНО
Скорость
ϑ
метр/ секунда
м/с
ϑ=S/t
Ввод параметра запрещён
30,00
900,00
30,00
30,00
ВЕРНО
ϑ=(x2-x1)/t
Ввод параметра запрещён
30,00
-20,00
60,00
40,00
-0,67
-0,67
ВЕРНО
Время
t
секунда
с
t=|S|/|ϑ|
30,00
Ввод параметра запрещён
900
30,00
30,00
ВЕРНО
t=|x2-x1|/|ϑ|
30,00
Ввод параметра запрещён
60,00
40,00
0,67
0,67
ВЕРНО
Если в оценке высвечивается "НЕ ВЕРНО", то проверь: 1. все ли физические величины введены в системе СИ"; 2. правильно ли использовал формулу; 3. верно ли ввёл результат собственных расчётов и верно ли округлил результат до
двух знаков после запятой.
Равнопеременное движение вдоль прямой линии
Физическая величина
Условное обозначение
Единица измерения "СИ"
Условное обозначение единицы измерения "СИ"
Формула расчёта
Параметры расчёта в системе "СИ"
Результат собственных расчётов с точностью - два знака после запятой
Компьютерный расчёт
Оценка расчёта ученика
ϑ0
ϑ
S
t
ɑ
Путь
S
метр
м
S=ϑ0t+ɑt2/2
20,00
Ввод параметра запрещён
10,00
-5,00
-50,00
-50,00
ВЕРНО
S=(ϑ2-ϑ02)/2ɑ
20,00
40,00
Ввод параметра запрещён
5,00
120,00
120,00
ВЕРНО
Скорость начальная
ϑ0
метр/ секунда
м/с
ϑ0= (S-ɑt2/2)/t
Ввод параметра запрещён
-50,00
10,00
-5,00
20,00
20,00
ВЕРНО
ϑ0=√(ϑ2-2ɑS)
Ввод параметра запрещён
40,00
120,00
5,00
20,00
20,00
ВЕРНО
Скорость конечная
ϑ
метр/ секунда
м/с
ϑ=ϑ0+ɑt
20,00
Ввод параметра запрещён
4,00
5,00
40,00
40,00
ВЕРНО
ϑ=√(ϑ02+2ɑS)
20,00
Ввод параметра запрещён
120,00
5,00
40,00
40,00
ВЕРНО
Время
t
секунда
с
t=(ϑ-ϑ0)/ɑ
20,00
40,00
Ввод параметра запрещён
5,00
4,00
4,00
ВЕРНО
t=(-2*ϑ0-+√(4ϑ02-8ɑS))/2ɑ
20,00
120,00
Ввод параметра запрещён
5,00
4,00
40,00
НЕ ВЕРНО!
Ускорение
ɑ
метр/ секунда в квадрате
м/с2
…
ВЕРНО
1 этап. Выясняем, на какую тему и из какого раздела физики мы хотим создать тренажёр. Предположим нас, интересует тема «Равномерное движение» из раздела «Механика».
Ставим цель – для чего нам нужен данный тренажёр. Допустим нам необходимо:
1. в любой момент проверить правильность ответа в решённой задаче;
2. отработать навыки применения формул;
3. умение пользоваться единицами измерения в системе СИ;
4. предусмотреть всплывающие подсказки;
5. анализ введённых данных;
6. анализ ошибок;
7. необходимость скрытого компьютерного расчёта с округлённым до второй цифры результатом;
8. необходимость пользоваться отрицательными числами.
2 этап. Разбиваем тренажёр на какие- то логические части. Например, в равномерном движении используют путь, скорость, время, начальная координата, конечная координата. При равнопеременном движении вдоль прямой линии добавятся параметры начальной и конечной скорости и ускорения. Логично предположить, что тренажёр можно условно разделить на четыре логические части:
Физическая величина
Условное обозначение
Единица измерения "СИ"
Условное обозначение единицы измерения "СИ"
1.
2.Формула расчёта
Параметры расчёта в системе "СИ"
ϑ0
ϑ
S
t
ɑ
3.
Результат собственных расчётов с точностью - два знака после запятой
Компьютерный расчёт
Оценка расчёта ученика
4.
3 этап. В пределах каждой логической части определяемся, что мы хотим видеть в тренажёре явно, что должно всплывать в подсказках, что должно быть скрыто, что должно быть параметрами ввода, а что результатом расчёта. Предположим, что все параметры за исключением компьютерного расчёта, должны быть видны. Т.е. спрятать от ученика нужно только результат компьютерного расчёта. В Excel это можно сделать просто – цвет шрифта и цвет заливки делаете одинаковыми. При выделении данной ячейки или изменении цвета результат становится видным.
Параметрами ввода будут:
Равномерное движение:
Если это путь:
а) используется формула S=ϑ*t, тогда скорость и время, ввод пути – запрещён, так как он считается, а начальные и конечные координаты не важны, так как не используются в этой формуле.
Запрещённые и не используемые параметры, заливаем каким- то цветом, так как ввод будет осуществляться только в белые ячейки во всех моих тренажёрах, вы можете придумать что- то своё!!!!!
б) используется формула S=(x2-x1), тогда начальная и конечная координаты, ввод пути запрещён, так как он считается, а скорость и время не важны, так как не используются в этой формуле.
Если это скорость:
а) используется формула ϑ=S/t, тогда путь и время
ввод скорости запрещён, так как он считается, а начальные и
конечные координаты не важны, так как не используются в
этой формуле.
б) используется формула ϑ=(x2-x1)/t, тогда
начальная, конечная координаты и время, ввод скорости
запрещён, так как она считается.
Если это время:
а) используется формула t=|S|/|ϑ|, тогда скорость и
путь ввод времени запрещён, так как оно считается, а начальные и конечные координаты не важны, так
как не используются в этой формуле.
б) используется формула t=|x2-x1|/|ϑ|, тогда
начальная, конечная координаты и скорость ввод времени
запрещён, так как оно считается.
( при расчёте времени берётся абсолютное значение величин
для исключения отрицательного времени!)
По аналогии просчитываются все параметры для всех формул тренажёра …
4 этап. Рисуем макет тренажёра и рассчитываем количество строк и столбцов для таблицы Excel. Конкретно нам нужно
13 столбцов из 25 строк (при необходимости можно всегда добавить строки и столбцы, если вниз или вправо от тренажёра. Если изменяете внутри тренажёра, необходимо перепрограммировать ячейки).
Правой кнопкой мыши СОЗДАТЬ – лист Excel.
Двойным кликом левой кнопки мыши открыть документ лист Excel.
Удерживая левую кнопку мыши, перемещая мышь вправо и вниз создать в Excel таблицу из 13 столбцов и 25 строк.
Левой кнопкой мыши объединяем все столбцы 1, 2 и 12 строк по отдельности. Вносим в них необходимые записи.
Левой кнопкой мыши:
В разделе Равномерное движение:
Объединяем строки 3 и 4 в столбцахA,B,C,D,E,K,L,M
В строке 3 объединяем столбцыF,G,H,I,J.
В разделе Равнопеременное движение вдоль прямой линии:
Объединяем строки 13 и 14 в столбцах A,B,C,D,E,K,L,M
В строке 13 объединяем столбцы F,G,H,I,J.
Затем в столбцах A,B,C,Dпо одному вниз объединяем строки: 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 15 и 16, 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24.
5 этап. Для удобства и наглядности делаем цветовую заливку разного цвета столбцов и строк, принадлежащих разным логическим частям на усмотрение разработчика.
6 этап. Определяем ячейки для ввода данных согласно макета тренажёра:
ячейки для ввода данных не заливаем, оставляем белыми;
во всех ячейках ввода данных формат делаем числовой стандартный с двумя знаками после запятой;
если по данному параметру ученика необходимо о чём- то предупредить, то создаёте примечание (левая кнопка мыши РЕЦЕНЗИРОВАНИЕ – СОЗДАТЬ ПРИМЕЧАНИЕ — вбиваем текст). Например, в разделе Равномерное движение при вводе скорости для расчёта времени можно ввести примечания «вводится модуль скорости», в разделе Равнопеременное движение вдоль прямой линии при вводе ускорения предупредить об учёте знака ускорения «При вводе параметра учитывай знак ускорения» и т.д. на рассмотрение разработчика.
7 этап. Определяем ячейки для вывода результатов расчёта и программируем их:
( при программировании ячеек используют только английский шрифт!!!, можно использовать функции, но можно поставив знак равенства, набирать формулу с клавиатуры или при наборе указывать после математических знаков ячейки откуда берутся данные, кликнув мышкой по ней) проходим по всем строкам столбца «L»:
L5=ОКРУГЛ(F5*G5;2)
L6 =ОКРУГЛ((J6-I6);2)
L7 =ОКРУГЛ((H7/G7);2)
L8 =ОКРУГЛ((J8-I8)/G8;2)
L9 =ABS(ОКРУГЛ((H9/F9);2))
L10 =ABS(ОКРУГЛ((J10-I10)/F10;2))
L15 =ОКРУГЛ((F15*I15)+(J15*(I15^2))/2;2)
L16 =ОКРУГЛ((G16^2-F16^2)/(2*J16);2)
L17 =ОКРУГЛ(((H17-(J17*I17^2)/2)/I17);2)
L18 =ОКРУГЛ((КОРЕНЬ(G18^2-2*J18*H18));2)
L19 =ОКРУГЛ((F19+J19*I19);)
L20 =ОКРУГЛ(КОРЕНЬ(F20^2+2*J20*H20);2)
L21 =ОКРУГЛ((G21-F21)/J21;2)
L22 =ОКРУГЛ(-2*F22+КОРЕНЬ(4*F22^2+8*J22*H22);2)
Т.о. программируем все необходимые ячейки, используя необходимые функции Excel, если есть затруднения по применению функций, то читаем справку по данной функции. В данном случае использовались стандартные функции Excel:
ОКРУГЛ- округление результата до второго знака после запятой;
(любая формула в EXCEL должна начинаться со знака равно «=»)
8 этап. Отводим ячейки для вывода информации по ошибке расчётов.
Во всех строках столбца М вводим результат сверки расчётов ученика и компьютера. Если совпадают «ВЕРНО», если не совпадают «НЕ ВЕРНО»
Программируем ячейку М5=ЕСЛИ(K5=L5;"ВЕРНО";"НЕ ВЕРНО!"), затем щёлкаем по этой ячейки один раз левой кнопкой мыши --- уходим в правый нижний угол ячейки до появления чёрного крестика----удерживаем крестик левой кнопкой мыши протаскиваем вниз. Excel автоматически запрограммирует все ячейки, меняя их.
Литература.
1) М. Додж, К. Кината, К. Стинсон "Эффективная работа мMicrosoftExsel
97", издательство "Питер"; Санкт-Петербург, 1998г. 2) Е.К. Овчаренко, О.П. Ильина, Е.В. Балыбердин "Финансово - экономические расчеты в Exsel", Москва, 1999 г. 3) ЙоргШиб, Exsel 7,0: Сотни полезных рецептов, Дюссельдорф-Киев-Москва-
