Эта игра увлекает своей областью творчества — конструированием. Включаются пространственное воображение, весь житейский опыт, знания и представления из физики, математики, черчения. Установку проектируем для школьной столовой — это интересно всем. Производим подсчет производительности такого автомата и отвечаем на вопрос: как организовать подачу готовой продукции в горячем виде в короткий промежуток времени, ограниченный школьной переменой? Сколько понадобится одновременно таких установок?
Работа по конструированию, начатая в классе, иногда продолжается и дома. Дети, охваченные одной идеей или замыслом, группируются в конструкторские бюро. Внутри одного бюро появляется разделение труда по разработке проектов отдельных частей агрегата. Как правило, в таком временно собравшемся коллективе появляется лидер.
После домашней доработки и состыковки отдельных проектов в один начинается защита, которая представляет собой интересное зрелище, где оппонентами уже являются группы, желающие доказать, что их проект лучше.
Ролевые игры — неотъемлемая часть нашей жизни. Игровые формы обучения — это учебный труд, освещенный радостью перевоплощения, перехода в мир, создаваемый творчеством.
Игра “СуперЭВМ рассчитывает температуру”
Все больший интерес вызывают у учителей моделирование и нестандартные формы изучения информатики. Хочу предложить рассмотреть более подробно эту игру.
Разработанный урок в форме ролевой игры.
Цели урока: познакомить учащихся с принципами работы многопроцессорной ЭВМ с параллельно или конвейерно работающими процессорами; познакомить с постановкой и решением соответствующего класса прикладных задач для таких ЭВМ; наладить коллективные формы работы класса.
Содержание: решение задачи о распределении температуры в стене (упрощенной “вдвое” по сравнению с задачей о пластине.
Методика обучения: постановка задачи и объяснение ученикам их ролевых функций; выполнение учащимися роли взаимодействующих процессоров; представление процесса решения в форме графиков на доске; осознание учащимися через рефлексию своей деятельности способа решения всей задачи на суперЭВМ. Вычислительная техника в игре не используется.
Постановка задачи. Рассмотрим стену дома (наружную). Пусть внутри помещения температура равна 20°С, снаружи — 0°С. Как распределена температура по толщине стены?
Мысленно разобьем стену на несколько слоев, например, на 4. (Если больше, то процесс вычислений затянется). Обозначим температуры в середине каждого слоя через Т1, Т2, Тз, Т4. По закону сохранения энергии имеем:
к * (Тлев - Т) - к * (Т - Тправ) = 0,
где Т — температура в середине некоторого слоя,
Тлев и Тправ — значения температуры в соседних слоях,
к — коэффициент теплопроводности (далее не понадобится).
Для крайних слоев соседними значениями являются Тнаруж=0 Твнутр=0. Отсюда имеем систему уравнений:
Т1 =(0+Т2)/2, Т2=(Т1 +Т3)/2,
Т3 = (Т3 + Т4) / 2, Т4 = (Т3 + 20) / 2
с неизвестными Т1, Т2, Т3, Т4.
Полученную систему будем решать на “суперЭВМ с четырьмя процессорами”. Для этого разобьем учащихся на группы по 4 человека, лучше всего — сидящих в ряд (для геометрического подобия расположения слоев). Каждая группа и есть суперЭВМ с 4 процессорами — учащимися. Зададим для каждой группы какое-нибудь начальное значение всех неизвестных Т, например: 0,10, 20, 30 (в каждой группе свое).
Задача каждого учащегося — спрашивать у соседей значения их температуры и перевычислять свое среднее, можно вручную с точностью до десятых (здесь важен принцип, а не точность вычислений). Крайние “процессоры” имеют одним из соседних значений 0 и 20 соответственно. Каждый процессор ведет табличку вида:
|
Тлев |
Тмое |
Тправ |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
5 |
10 |
|
2.5 |
6.2 |
10 |
Пусть, например, начальное значение всех неизвестных температур — ноль. Тогда сводная таблица результатов всех 4 процессоров выглядит так:
Т нар. Т1 Т2 Т3 Т4 Т внутр.
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
|
10 | |||||
|
5 | |||||
|
2.5 | |||||
|
1.2 | |||||
|
12.5 | |||||
|
7.5 | |||||
|
4.3 | |||||
|
2.1 | |||||
|
13.2 |
Читайте также:
Отечественный и мировой опыт управления школой
К началу XXI века российское образование в результате реформирования, осуществлявшегося в 1990-е годы, претерпело весьма значительные изменения. Перемены затронули структуру, содержание образования, его организацию. Система российского образования стала более гибко реагировать на потребности госуда ...
Теория и практика политехнического образования
школьников
С 1957-1958гг. в 50 школах РСФСР был начат опыт соединения обучения в старших классах с производительным трудом на основе включения школьников в планомерную и систематическую работу на предприятии. Половина учебного времени была отведена на производство. Труд учащегося оплачивался в половинном разм ...
Особенности изучения темы "Непредельные углеводороды" на уроках
химии
В задачу изучения раздела "Непредельные углеводороды" входит закрепление на новом материале основных положений теории строения и рассмотрение понятий о кратных связях между атомами углерода и обусловливаемых ими химических свойствах органических соединений. Учащиеся узнают о новых типах х ...