Представляем вашему вниманию дидактический сценарий урока информатики в 9 классе по теме «Моделирование в задаче роста и убывания». Лауреат республиканского конкурса методических материалов «Обучаем. Продвигаем. Действуем» в номинации «Учебное занятие».
Предлагаемый урок рекомендуется к проведению в рамках изучения раздела «Компьютерные информационные модели» в соответствии с календарно-тематическим планированием предмета «Информатика. 9 класс». В ходе урока учащиеся получат представление о Целях устойчивого развития, выполнят задания, ориентированные на их достижение. Основной акцент сделан на ЦУР № 15 «Обеспечение сохранения, восстановления и рационального использования всех типов лесов, расширение масштаба лесонасаждений и лесовосстановления во всем мире».
Урок способствует формированию информационных, коммуникативных, метапредметных и предметных компетенций в процессе выполнения заданий урока и физкультминутки, работы в парах, индивидуальной работы за компьютером, проведения самоанализа и самооценки при выполнении заданий на компьютере согласно предложенным критериям, привлечения знаний из предметных областей «География», «Биология», «Математика».
На уроке задания носят практико-ориентированный характер, размещены в логической последовательности и дополняют друг друга. Продумана смена видов деятельности, предлагается индивидуальная, парная и самостоятельная работа учащихся.
В плане урока приводится справочный материал, который поможет учителю при подготовке к уроку. Учебно-методическое обеспечение урока можно скачать по этой ссылке.
***
Класс: 9
Тема урока: «Моделирование в задаче роста и убывания»
Место урока в теме: третий урок в разделе «Компьютерные информационные модели».
Тип урока: урок усвоения новых знаний
Дидактическая цель урока: предполагается, что к окончанию урока учащиеся смогут выполнить практические задания по созданию и исследованию модели в задаче роста и убывания согласно предложенным критериям.
Задачи личностного развития:
- содействовать формированию информационной компетенции через выполнение заданий урока;
- создать условия для формирования коммуникативной компетенции посредством выполнения заданий физкультминутки и работы в паре;
- содействовать развитию навыков проведения самоанализа и самооценки при выполнении заданий на компьютере согласно предложенным критериям;
- способствовать формированию бережного отношения и рациональному использованию лесных ресурсов посредством выполнения заданий урока;
- содействовать формированию метапредметных компетенций посредством реализации межпредметных связей с предметами «География», «Биология», «Математика».
Учебно-методическое обеспечение:
- учебное пособие;
- высказывания известных людей;
- сайт Национального статистического комитета Республики Беларусь;
- карточки с критериями оценивания работы на уроке;
- карточки для проведения физкультминутки;
- файл электронной таблицы «Лесистость территории за период с 2003 по 2020 годы.xlsx».
Ход урока
1 этап. Ориентировочно-мотивационный (9 мин)
Педагогическая задача: создать благоприятную обстановку, сформировать у учащихся представление о предстоящей работе на уроке, создать условия для самоопределения учащихся на цель урока и принятия цели.
Напомнить учащимся, что на предыдущем уроке они узнали, что такое моделирование, ознакомились с основными этапами компьютерного моделирования, а сегодня создадут компьютерную модель в электронной таблице.
Обратить внимание учащихся на высказывания известных людей, которые размещены на слайде.
В каждом высказывании есть лишняя буква, задача учащихся – найти эти буквы и составить из них слово.
«Леса – это не только украшение земли, ее великолепный и удивительный наряд… Леса – величайшие источники здоровья и вдохновения. Это исполинские зеленые лаборатории, вырабатывающие кислород, уловители ядовитых газов и пыли». (Л. Леонов)
«Леса украшают землю… Они учат человека понимать прекрасное и внушают ему величавое настроение». (А. Чехов)
«Уничтожая леса, люди подрезают основу своего существования». (К. Паустовский)
Предложить учащимся прочитать высказывания, назвать полученное слово (ЦУР), ответить на следующие вопросы.
- Что означает слово «ЦУР»?
- Какая связь между предложенными пословицами, QR-кодом и нашим уроком?
Если первый вопрос вызовет у учащихся затруднения, нужно предложить им воспользоваться информацией с сайта Национального статистического комитета Республики Беларусь.
Пояснить учащимся, что еще в 2015 году ООН обратила пристальное внимание на проблемы, с которыми в будущем столкнется наш мир. Тогда же был разработан план, рассчитанный на 15 лет, по решению этих проблем. Этот план предложено реализовать через достижение Целей устойчивого развития. Под устойчивым развитием понимается такое развитие общества, которое позволяет удовлетворять потребности нынешнего поколения без ущерба для будущих. Были сформулированы 17 главных Целей устойчивого развития, призванных решить самые острые проблемы человечества и улучшить состояние планеты.
Используя информацию о ЦУР, представленную на сайте, обратить внимание учащихся на Цель устойчивого развития № 15 «Сохранение экосистем суши». Совместно с учащимися сформулировать ответ на второй вопрос, сделав акцент на необходимости бережного отношения к природному богатству страны, важности сохранения и рационального управления лесами. Пояснить, что на уроке будут решаться задачи, содержание которых направлено на достижение цели № 15, с помощью моделей в электронной таблице.
Сформулировать тему урока «Моделирование в задаче роста и убывания».
Пояснить учащимся, что для того, чтобы быть успешным сегодня на уроке, необходимо выполнить задания в соответствии с критериями.
|
Задания / Критерии оценивания |
Максимальный балл |
Ваш балл |
|
Задача «Деловая древесина» – построена модель – получены ответы на вопросы задачи – получены ответы на дополнительные вопросы |
2 2 2
|
|
|
Задания / Критерии оценивания |
Максимальный балл |
Ваш балл |
|
Задание «Лесистость территории за период с 2003 по 2020 годы» |
2 |
|
|
Задача «Борщевик Сосновского» для самостоятельного решения – внесены изменения в модель из задачи «Деловая древесина» в соответствии с условием – получен ответ на вопрос |
1 1
|
|
|
Итого: |
10 |
|
Карточки с критериями получает каждый учащийся.
2 этап. Операционно-познавательный (31 мин)
Педагогическая задача: создать условия для активной познавательной деятельности.
Предложить учащимся следующую задачу.
Задача «Деловая древесина». Объем деловой древесины на лесном участке оценивается в 150 тыс. м3. Каждый год этот объем увеличивается на 7% за счет естественного прироста. Начиная с 3-го года на хозяйственные нужды вырубается 20 тыс. м3 древесины ежегодно.
Вопросы
- Наступит ли уменьшение объема деловой древесины на участке до 100 тыс. м3 и через сколько лет?
- Каков ответ на первый вопрос, если начиная с 4-го года процент прироста уменьшился до 5%, а вырубки с 7-го года увеличились до 25 тыс. м3 в год?
Дополнительные вопросы
- Через сколько лет на участке не останется древесины? Ответ найдите для обоих случаев.
- Подберите такое значение объема вырубки, чтобы объем древесины на участке оставался стабильным (не увеличивался и не уменьшался).
Организовать обсуждение.
- Как вы думаете, какую древесину называют деловой?
- Для чего применяют деловую древесину?
- Как измерить объем древесины? (В случае возникновения затруднений предложить учащимся вспомнить формулу радиуса окружности, если известна ее длина, напомнить формулу вычисления объема цилиндра.)
- Какой объем деловой древесины будет на участке через год после начала подсчета? (Вспомнить, как найти процент от числа.)
- Можно ли быстро ответить на вопросы задачи без создания компьютерной модели?
Справочно. Деловая древесина представляет собой универсальный продукт, который соответствует по габаритам и качественным показателям требованиям промышленности для переработки и получения различных экологичных материалов, таких как брус, вагонка и др. Кроме того, ее можно использовать в исходном виде (кругляк).
Ценность материала зависит от породы дерева, на основе которой он производится. Деловую качественную древесину применяют для разных целей, включая строительные работы, ремонт и изготовление мебельной продукции.
Совместно с учащимися рассмотреть процесс создания модели для решения данной задачи.
Обратить внимание, что создание модели будет совершаться в два этапа:
- создание документальной математической модели;
- создание компьютерной модели с помощью электронных таблиц.
Пояснить учащимся, что таблица будет строиться на основе формулы прироста (убывания), которая по одной строке таблицы будет вычислять значение объема ресурса для следующей строки (следующего года). Нумерацию лет будет начинаться с 0.
Документальная математическая модель
Объем древесины в (i+1)-м году вычисляется по формуле:
D(i+1) = D(i)·(1+P(i)/100) – V(i),
где D(i) – объем деловой древесины в i-м году,
Р(i) – процент прироста древесины в i-м году,
V(i) – объем вырубки в i-м году.
Компьютерная модель
Обратить внимание учащихся, что компьютерная модель будет строиться с использованием схемы размещения данных и заголовков, приведенной в примере 21.2 учебного пособия (рисунок 1).
Ввести начальные данные для нулевого года (в строке 9):
A9: 0; В9: =A3; С9: =A4; D9: =A5
Ввести формулы для расчетов (в строке 10):
A10: =A9+1; В10: =В9*(1+С9/100)–D9; C10: =С9; D10: =D9
Заполнить 20 строк расчетной таблицы: содержимое диапазона А10:D10 скопировать вниз до А30:D30.
В столбце «Вырубка» в строке с номером года 3 ввести число 20, так как по условию задачи начиная с 3-го года началась вырубка древесины.
Предложить учащимся реализовать компьютерную модель с помощью электронной таблицы, ответить на вопросы задачи и дополнительные вопросы. Обсудить с учащимися полученные результаты.
Предложить им оценить свою работу согласно критериям.
Пояснить учащимся, что для достижения Цели устойчивого развития № 15 необходимо решить соответствующие задачи.
Физкультминутка
Метод «Найди пару». Предложить учащимся найти пары соответствующих друг другу карточек. В результате должны получиться формулировки задач, которые необходимо решить для достижения Цели устойчивого развития № 15.
Содержание карточек
|
К 2020 году обеспечить сохранение, восстановление и рациональное использование наземных и внутренних пресноводных экосистем и их услуг, в том числе лесов, |
водно-болотных угодий, гор и засушливых земель, в соответствии с обязательствами, вытекающими из международных соглашений. |
|
К 2020 году содействовать внедрению методов рационального использования всех типов лесов, остановить обезлесение, |
восстановить деградировавшие леса и значительно расширить масштабы лесонасаждения и лесовосстановления во всем мире. |
|
К 2030 году вести борьбу с опустыниванием, восстановить деградировавшие земли и почвы, включая земли, затронутые опустыниванием, |
засухами и наводнениями, и стремиться к тому, чтобы во всем мире не ухудшалось состояние земель. |
|
Незамедлительно принять значимые меры по сдерживанию деградации природных сред обитания, остановить |
утрату биологического разнообразия и к 2020 году обеспечить сохранение и предотвращение исчезновения видов, находящихся под угрозой вымирания. |
|
Содействовать справедливому распределению благ от использования генетических ресурсов и способствовать |
обеспечению надлежащего доступа к таким ресурсам на согласованных на международном уровне условиях. |
Незамедлительно принять меры для того, чтобы положить конец браконьерству и контрабандной торговле охраняемыми видами |
флоры и фауны и решить проблемы, касающиеся как спроса на незаконные продукты живой природы, так и их предложения. |
|
К 2020 году принять меры по предотвращению проникновения чужеродных инвазивных видов и по значительному уменьшению их воздействия на наземные и |
водные экосистемы, а также принять меры по предотвращению ограничения численности или уничтожения приоритетных видов. |
|
К 2020 году обеспечить учет ценности экосистем и биологического разнообразия в ходе общенационального |
и местного планирования и процессов развития, а также при разработке стратегий и планов сокращения масштабов бедности. |
На обратной стороне карточек первого столбца разместить названия: Брестская область, Витебская область, Гомельская область, Гродненская область, Минская область, Могилевская область, Республика, Республика с областями.
Обратить внимание учащихся, что дальнейшая работа будет проходить в парах. Задание для пары определяется в соответствии с названием карточки на обратной стороне.
Вовлечь учащихся в обсуждение содержания предстоящей работы.
- Выскажите предположения, почему названия заданий связаны с названиями областей и Республики Беларусь.
- Как называется отношение покрытой лесом территории к общей площади страны, района, выраженное в процентах?
- Назовите территории нашей страны, на которых процент лесистости выше.
- Какие факторы в ХХ веке оказывали сильное влияние на уменьшение площади лесов?
Каждой паре предложить для работы свой лист файла электронной таблицы Лесистость территории за период с 2003 по 2020 годы.xlsx. (Сведения о лесистости взяты с сайта Национального статистического комитета Республики Беларусь. Перейти на сайт можно, воспользовавшись QR-кодом.)
Задание «Лесистость территории за период с 2003 по 2020 годы». Открыть файл с заданием. На основании данных таблицы построить одну из диаграмм: гистограмму, линейчатую или точечную. Сделать вывод о динамике лесистости и дать ее прогноз на текущий год.
Организовать представление результатов работы и сформулированных прогнозов. Подвести итог работы. Предложить учащимся оценить свою работу согласно критериям.
Во время работы за компьютером учащиеся одной пары могут оказывать друг другу помощь. Допускается совместное выполнение задания учащимися одной пары (максимальный балл за выполненное задание в этом случае – 1).
Напомнить учащимся, что среди задач по достижению Цели устойчивого развития № 15 обозначена борьба с чужеродными инвазивными видами. Одним из таких видов на территории Республики Беларусь является борщевик Сосновского.
Справочно. Борщевик Сосновского – крупное травянистое растение, вид рода Борщевик семейства Зонтичные. Растение обладает способностью вызывать сильные и долго не заживающие ожоги на коже.
С середины XX века растение культивировалось в СССР как силосное. Однако выяснилось, что оно быстро дичает и проникает в естественные экосистемы, практически полностью разрушая их. Листья и плоды богаты эфирными маслами, содержащими фотосенсибилизирующие вещества, которые при попадании на кожу могут повысить чувствительность ее клеток к ультрафиолету, что может привести к буллезному дерматиту, протекающему по типу ожога. Эти обстоятельства побудили к отказу от попыток промышленного культивирования данного растения.
В настоящее время борщевик Сосновского растет во всех регионах страны. Больше всего его в Витебской области, на втором месте – Минская. Системная борьба с борщевиком ведется в основном химическим способом.
Предложить учащимся задачу для самостоятельного решения на компьютере с помощью модели, созданной при решении первой задачи урока.
Задача «Борщевик Сосновского» для самостоятельного решения. Вдоль железнодорожного полотна на участке площадью 150 м2 была обнаружена плантация борщевика Сосновского. С 3-го года на борьбу с ним была выделена специализированная техника, которая ежегодно уничтожала борщевик на площади 80 м2. Учитывая, что площадь, занимаемая борщевиком, за год увеличивается на 20%, определите, когда удастся побороть инвазивное растение на данном участке.
Обсудить с учащимися полученные результаты. Предложить им оценить работу над задачей согласно критериям.
3 этап. Подведение итогов и рефлексия (5 мин)
Педагогическая задача: создать условия для подведения итогов урока, принятия учащимися домашнего задания, проведения рефлексии.
Организовать самооценку деятельности. Предложить учащимся оценить свою работу на уроке согласно критериям. Подвести итог работы.
Информировать учащихся о домашнем задании:
- 21;
- упражнения 1 и 2 (с. 127, учебное пособие);
- используя данные сайта Национального статистического комитета Республики Беларусь (QR-код), определить количество млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, рыб, которые находятся под угрозой исчезновения видов по данным на 2021 год. Привести примеры 1–2 особей каждого вида, используя данные из разных источников.
Предложить учащимся закончить фразы:
- «на уроке самым сложным было…»;
- «построить модель и исследовать задачу роста и убывания помогло…»;
- «сегодня я могу рассказать о ЦУР…»;
- «важный вывод с урока я сделал такой…».
Светлана ПУЗИНОВСКАЯ,
учитель информатики средней школы № 4 Дзержинска
Ольга СЧЕСНОВИЧ,
учитель информатики Воротынской средней школы Бобруйского района
Фото из архива редакции носит иллюстративный характер
