Использование программы Mathematica в учебном процессе
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
обучения и внедрения СКМ Mathematica при изучении математики и физики в школе.
Задачи исследования:
1.изучить методы работы с СКМ Mathematica.
2.разработка теоретического материала, направленного на активизацию познавательных навыков учащихся;
3.разработка практических и лабораторных заданий для освоения материала по теме.
Структура и объем работы.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, приложения.
В первой главе "Общая характеристика программы Mathematica" приведены исторические сведения, определения, физические характеристики. Структура первой главы отражает рекомендации по методике обучения работе с программой Mathematica. В этой главе имеются модульная структура, как по теоретической, так и по практической составляющей. Эту главу можно использовать при разработке учебного материала к урокам.
Во второй главе "Освоение среды пакета Mathematica" мною разработаны решения примеров из различных разделов математики с помощью СКМ Mathematica, разработан календарно-тематический план по Информатике для 10 класса.
В заключении даны основные выводы по проведенному исследованию.
Список цитируемой литературы по теме выпускной квалификационной работы состоит из 10 источников.
В выпускной квалификационной работе предоставлено разработанное мною приложение. Оно содержит следующие пункты: "Примеры заданий к элективному курсу по СКМ Mathematica", "Лабораторный практикум по построению графиков", "Разработки решения примеров по разделам высшей математики".
Преподаватель, опираясь на предлагаемую методику обучения, может достаточно просто модифицировать ее с учетом своих возможностей и реализовать ее на практике.
Методика применения СКМ ориентирована на индивидуализацию обучения и интенсификацию учебного процесса.
Глава I. Общая характеристика программы "Mathematica"
1.1 Интерфейс
Программа состоит из двух частей - ядра, которое, собственно, и производит вычисления, выполняя заданные команды, и интерфейсного процессора, который определяет внешнее оформление и характер взаимодействия с пользователем и системой. Основной рабочий документ программы - тетрадь, в которой пользователь записывает все выкладки. Вид рабочей тетради на экране монитора зависит от интерфейсного процессора, реализация которого для разных платформ несколько отличается. В пакет Mathematica встроено подробное описание (Help). Чтобы в него попасть, нажмите F1 или войдите через меню Help/Documentation Center.
После запуска программы на экране появляется несколько независимых окон. Вдоль верхней части экрана расположено меню. Слева - рабочее окно. Можно открыть много рабочих окон, выполнив в меню команду File/New/Notebook(.nb) . Как видно из названия команды, рабочее окно называется Notebook.
Если в рабочее окно ввести произвольный символ, то этот символ отобразится в окне, а справа появится вертикальная скобка, ограничивающая текущее рабочее поле. При дальнейшем вводе новые символы будут также отображаться в рабочем поле. Если произойдет переход на следующую строку, правая скобка расширится. Эта скобка указывает на независимую область, в которой можно расположить команды языка Mathematica и одновременно их выполнить. Область, ограниченная скобкой, называется клеткой (Cell). Если стать на последней строке клетки и нажать на стрелочку вниз, или же стать на первой строке клетки и нажать на стрелочку вверх, то курсор превратится в горизонтальную линию, расположенную рядом с клеткой. Если опять ввести символ, то появится новая клетка, в которую также можно вводить текст. Кроме того, переходить от клетки к клетки, а также позиционировать курсор между клетками можно с помощью мышки.
Список использованных возможностей пакета MATHEMATICA.
КлючДействиеShift+EnterЗавершение ввода строки; отправка на выполнение.F1Вызов HELP.CellОбращение к меню для работы с ячейками.PalettesОбращение к меню для работы с палитрами.Ctrl+^Возведение (выделенного выражения) в степень.Ctrl+пробелВозвращение курсора в основную строку.Ctrl+% (Ctrl+5)Перемещение курсора между нижним и верхним пределами интегрирования.Ctrl+K+подстрокаВызов списка ключевых слов, содержащих данную подстроку.??подстрокаВызов списка ключевых слов, содержащих данную подстроку. В подстроке для замещения отсутствующих символов допустимо использование символа *.(Esc-a-Esc)Символ a.(Esc-b-Esc)Символ b.(Esc-p-Esc)Символ p.КомандаДействиеOut[номер]Обращение к выходной ячейке с указанным номером.%Обращение к предыдущей выходной ячейкеN[выражение, целое число]Преобразование выражения в 10-ичную дробь. Необязательный параметр - целое число - общее количество знаков результата.ClearОчистка переменных./.Операция подстановки.LimitНахождение предела.PlotПостроение графика.ShowОтображает графики, являющиеся аргументами, на одной координатной плоскости.DДифференцирование.IntegrateИнтегрирование.FindRootНахождение корня уравнения.SolveНахождение всех корней уравнения.<<Statistics`MasterВызов модуля статистических расчетов.PDFВычисление плотности распределения.CDFВычисление функции распределения.MeanВычисление математического ожидания.QuantileВычисление квантиля распределения.<<Algebra `InequalitySolve`Вызов модуля решения алгебраических неравенств.
Пользовательский интерфейс программы Mathematica сначала кажется несколько примитивным: инструментальная панель - это просто строка меню, а отдельное окно документа выглядит как бы подвешенным. Кроме того, на инструментальной панели отсутствуют кнопки для ?/p>