Исследовательская работа Работа обучающихся 11 класса
| Вид материала | Исследовательская работа |
- Исследовательская работа «Период нитяного маятника», 158.38kb.
- Исследовательская работа Исследовательская работа, 254.75kb.
- Проектно-исследовательская работа по теме: «Компьютерные игры это хорошо или плохо?», 193.72kb.
- Исследовательская работа Чимитдоржиевой Гэрэлмы ученицы 8 класса на тему «Система мотивов, 136.11kb.
- Работа ученицы 8 «В»класса Альмиевой Альмиры Научно-исследовательская и литературная, 155.57kb.
- Исследовательская работа Ученицы 10 «а» класса, 156.84kb.
- Физико-математической школы юргуэс, 32.81kb.
- Дьячкова Елена Алексеевна Почтовый адрес- с. Лямбирь, улица 40 лет Победы, дом 30-33, 226.88kb.
- Янгляева Галия Рашитовна Почтовый адрес- с. Лямбирь, улица Садовая, дом 18. Телефон-, 381.79kb.
- Проектно-исследовательская работа, 687.82kb.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Карагайлинская средняя общеобразовательная школа»
Исследовательская работа
Работа обучающихся 11 класса
Новиковой Екатерины,
Байбородова Александра
Руководитель Семенцова
Ольга Васильевна
учитель математики и информатики
Прокопьевский район
2008
Цель: Использование среды Visual Basic для создания прикладных программ по математике, рисованию, тестированию.
Задачи:
- Изучить среду Visual Basic
- Провести тестирование обучающихся с цель выяснения необходимых прикладных программ для удобства в обучении.
- Разработать программы, провести отладку и тестирование.
- Проанализировать результаты.
- Использовать полученные прикладные программы на уроках математики и при подготовке к ЕГЭ.
Ход работы:
- Собрать необходимую литературу для эксперимента;
- Изучить среду Visual Basic (графический интерфейс, свойства, функции, основные логарифмические конструкции, , основные объекты управления);
- Провести тестирование обучающихся с цель выяснения необходимых прикладных программ для удобства в обучении
- Построить математические модели исследуемых программ;
- Разработать алгоритмы программ;
- Написать коды программ на языке Visual Basic прикладных программ;
- Протестировать программы;
- Проанализировать полученные результаты;
- Продемонстрировать полученные прикладные программы на уроках математики, информатики, физики.
Содержание
I. Актуальность .................................................................................. 3
II.Структура и возможности Visual Basic 5.0
- Язык программирования Visual Basic . Основные понятия,
объекты, свойства, методы.………………………..……………….4
- Вычисление арифметических и логических выражений.
Обработка символьных данных. Оператор присваивания.……….6
- Программирование ветвлений…………………………………..8
- Программирование циклов……….……………………………..9
- Основные этапы разработки и исследования моделей на
компьютере ………………………………………………………….11
III. Разработка и исследование прикладных программ среды Visual Basic
- Разработка и исследование прикладных программ среды
Visual Basic для математики…………………………………………12
Задание 1. Проект систем координат…………………………….13
2. Другие элементы управления и контроля. Их использование....14
Задание 2. Калькулятор 1…………………..……………………..15
Задание 3. Калькулятор 2…………………………………………16
3. Массив элементов управления……………………………………17
Задание 4. Тест……………………………………………………..17
- Графика Visual Basic……..……………………………………….20
Задание 5. Абстрактный рисунок………………………………..23
Задание 6. С Новым годом!............................................................24
Задание 7. Рисовальщик…………………………………………..26
- Анимация в Visual Basic…………………………………………..28
Задание 8 . Полет бабочки………………………………………...29
IV. Анализ полученных результатов
- Презентация прикладных программ (Приложение 1)
- Об использовании полученных прикладных программ на уроках обучающимися и учителями………………………………………31
V. Литература………………………………………………………...32
I. Актуальность
Visual Basic (VB) – это среда разработки программ, позволяющие быстро и легко создавать прикладные программы для Windows. В неё включено всё необходимее для создания, модификации, тестирования, корректирования и компиляции программ. Visual Basic – это полноценный язык программирования высокого уровня.
Слово Visual – «визуальный», «наглядный» - означает способ разработки пользовательского интерфейса программы. Ещё на этапе создания программы видно, как будет выглядеть программа в действии. Вы «рисуете» окна, кнопки, линейки-прокрутки, текстовые панели и другие компоненты пользовательского интерфейса подобно тому, как рисуют объекты в графическом редакторе для Windows.
Слово Basic – «основной» - описывает тип программного кода, который Вы создаёте. Программа VB представляет собой вариант хорошо известного языка программирования.
Самое главное то, что с помощью среды Visual Basic можно создавать программы, помогающие «увидеть» исследуемые процессы и наглядно поэкспериментировать с ними.
II.Структура и возможности Visual Basic
1. ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ VISUAL BASIC. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОБЪЕКТЫ, СВОЙСТВА, МЕТОДЫ
Visual Basic — это последняя версия одного из популярных языков программирования. В настоящее время с помощью Visual Basic можно быстро создавать приложения, работающие в среде Windows для любой области компьютерных технологий: бизнес-приложения, мультимедиа, приложения типа клиент — сервер и приложения управления базами данных. Кроме того, Visual Basic является встроенным языком для приложений Microsoft Office. Многие разработчики приложений также используют Visual Basic в качестве внутреннего языка своих приложений.
Visual Basic представляет собой интегрированную среду разработки, которая содержит набор инструментов, облегчающих и ускоряющих процесс разработки приложений. Причем процесс разработки заключается не в написании программы (программного кода), а в проектировании приложения. Приложение формируется средствами графического редактирования (компоновки), что позволяет свести процесс создания программного кода к минимуму.
Как и во всех современных системах визуального проектирования, в Visual Basic применяется объектно-ориентированный подход к программированию. Любое приложение, написанное на Visual Basic, представляет собой совокупность объектов.
Объект — некая сущность, которая четко проявляет свое поведение и является представителем некоторого класса подобных себе объектов. Почти все, с чем производится работа в VB, является объектами. Например: Форма, Командная кнопка, Текстовое поле и т. д.
Каждый объект характеризуется:
свойствами;
методами;
событиями.
Свойство — это имеющий имя атрибут объекта. Свойства определяют характеристики объекта (цвет, положение на экране, состояние объекта).
Методы — это действия или задачи, которые выполняет объект (то, что можно делать с объектами).
Событие — это характеристика класса объекта, описывающая внешнее воздействие, на которое реагирует объект этого класса во время работы приложения.
Приложение, создаваемое в среде Visual Basic, называется проектом. Программный проект — это совокупность частей, составляющих будущее WINDOWS-приложение. Любой проект должен обязательно состоять из экранных форм (хотя бы одной) и программных модулей (хотя бы одного). Visual Basic хранит каждый проект в отдельном файле с расширением vbp.
Экранная форма — это графическое представление WINDOWS-приложения вместе с содержанием этого окна. Содержание включает в себя:
совокупность свойств этого окна с их значениями;
совокупность, объектов, находящихся в этом окне;
совокупность свойств этих объектов с их значениями.
В Visual Basic экранная форма хранится в отдельном файле с расширением frm.
Программный модуль — это хранящийся в отдельном файле программный код (текст некоторой программы). Он может использоваться при решении чаще всего одной, а иногда и нескольких задач. Имя этого файла имеет расширение bas.
Программный код проекта существует не сам по себе, он привязан к отдельным объектам экранной формы. Часть кода, которая относится только к одному объекту, в свою очередь может состоять из нескольких фрагментов-процедур.
В Visual Basic программный код почти всегда привязывается к какому-либо событию, которое является сигналом к началу работы программы. Например, щелчок мыши по какому-либо объекту экранной формы; загрузка новой экранной формы; перемещение указателя мыши вдоль полосы прокрутки; нажатие какой-либо клавиши на клавиатуре.
Сначала проектируется экранная форма, затем устанавливаются события, которые будут происходить в работающем приложении, и только затем программируются действия, связанные с этими событиями.
Большинство процедур, из которых состоит программный код VB, привязаны к событиям и называются процедурами-событиями.
Создание любого приложения состоит из следующих этапов.
Постановка задачи. Описание принципа работы будущего приложения, видов экранных форм (окон) этого приложения.
Разработка интерфейса. Создание экранных форм приложения со всеми находящимися на этих формах объектами и свойствами этих объектов.
Программирование. Определение того, какие события будут происходить в процессе работы приложения, составление алгоритмов процедур для этих событий и написание программы (программных кодов) этих процедур.
Отладка программы. Устранение логических ошибок в процедурах и достижение того, чтобы приложение работало удовлетворительно в среде проектирования.
Сохранение проекта и при желании — компиляция (превращение проекта в исполняемое приложение, способное работать самостоятельно за пределами среды проектирования).
Приложение может работать в режиме компиляции или интерпретации. В режиме интерпретации все инструкции на языке БЭЙСИК, из которых состоит программа, будут выполняться системой Visual Basic непосредственно в процессе их чтения компьютером строка за строкой в среде разработки.
В режиме компиляции сначала производится отладка программы с помощью интерпретатора, затем она полностью транслируется (переводится) с языка высокого уровня (Бейсика) на язык низкого уровня (язык машинных команд компьютера), т. е. компилирует.
2. АРИФМЕТИЧЕСКИХ И ЛОГИЧЕСКИХ ВЫРАЖЕНИЙ. ОБРАБОТКА СИМВОЛЬНЫХ ДАННЫХ. ОПЕРАТОР ПРИСВАИВАНИЯ
Арифметическое выражение — это последовательность констант, переменных, функций, соединенных знаками арифметических операций.
Значения арифметических выражений вычисляются в соответствии с приоритетом арифметических операций:
возведение в степень ();
умножение (•) и обычное деление (/);
целочисленное деление (\);
вычисление остатка от целочисленного деления (Mod);
сложение (+) и вычитание (-).
Для изменения порядка вычисления арифметического выражения используются круглые скобки.
Вот некоторые встроенные математические функции:
Abs(x) — абсолютная величина числа х;
Sqr(x) — квадратный корень из числа х;
Fix(x) — целая часть числа х;
Int(x) — наибольшее целое число, не превышающее х.
Логические выражения часто называют условиями. В результате вычисления логического выражения оно получает одно из двух логических значений: True (Истина), если условие выполняется, и False (Ложь), если условие не выполняется.
Условия различают простые и сложные. Для построения простых условий используются операции сравнения: >, <, =, >=,<=, <>.
Для построения сложных условий используются логические операции Not, And, Or. Операции And и Or объединяют несколько простых условий в одно. При использовании операции And сложное условие получает значение True, только если это значение имеют все входящие в его состав простые условия. При использовании операции Or сложное условие получает значение True, если это значение имеет хотя бы одно из простых условий. Операция Not меняет значение логического выражения на противоположное.
Для обработки символьных данных в Visual Basic применяются операция конкатенации (символьного сложения), а также встроенные функции.
Для конкатенации в Visual Basic можно использовать два знака: «+» и «&». С помощью & можно подвергнуть конкатенации не только строки; но и числа. При этом числа будут сначала преобразованы в строки. Результат будет тоже строкой.
Наиболее распространенными встроенными функциями обработки символьных переменных являются следующие.
1. Функция определения длины строки: Len (Строка$) возвращает длину строки Строка$. Например: Len(«Иван» + «Петрович») возвращает 12.
2. Функции преобразования:
• Val (Строка$) преобразует строку Строка$ в число. Данная функция часто используется для преобразования строк, вводимых пользователем через окна ввода или текстовые поля экранной формы, в числа, которые затем используются в вычислениях. Например: если Texti.Text содержит значение "3580", то результатом вычисления NomGr = val(Textl.Text)+1 будет число 3581. При преобразовании строки в число учитываются все цифровые символы слева направо. Первые и последние пробелы игнорируются. Пробелы внутри не допускаются. Если первый символ в строке не является цифрой, то Val возвращает 0.
Str (Число) преобразует число любого типа в строку. Данная функция часто применяется для преобразования чисел, которые получаются в результате вычислений в программе, в строки, помещаемые в текстовые поля экранной формы или окна сообщений. При преобразовании положительных чисел перед первой цифрой помещается пробел, при преобразовании отрицательных чисел перед первой цифрой помещается символ "-". Например, str(NomGr) возвращает строку «3581», Ltrim(str(NomGr)) возвращает строку «3581» без начального пробела.
Asc (Строка$) преобразовывает строку в код ASCII первого символа этой строки. Например, Asc(«1999») возвращает 49 (код ASCII цифры 1).
Chr (Код&) преобразовывает код ASCII в строку из одного символа. Например, Chr(49) возвращает «1».
3. Функции смены регистра:
UСаsе(Строка$) возвращает исходную строку, все буквы которой преобразованы в прописные. Например, UCase(Visual Basic) возвращает «VISUAL BASIC».
LСаsе(Строка$) возвращает исходную строку, все буквы которой преобразованы в строчные. Например, LCase («Список Стран») возвращает «список стран».
Для присвоения переменной некоторого значения используется оператор присваивания. Синтаксис оператора присваивания следующий:
[Let] <ИмяПеременной> - <Выражение>.
При этом тип переменной должен совпадать с типом присваиваемого выражения.
3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ВЕТВЛЕНИЙ
Ветвление в Visual Basic организуется с использованием:
условного оператора IF;
встроенной функции IIF;
оператора выбора CASE.
Для проверки одного условия и выполнения оператора или блока операторов используется условный оператор IF...THEN. Этот оператор можно использовать с разным синтаксисом: однострочным (линейным) и многострочным (блочным).
Линейный оператор имеет следующий синтаксис:
If <условие> Then <операторы!> [Else <операторы2>]
Блочный оператор имеет следующий синтаксис:
If <условие> Then
<блок операторов 1>
[Else
<блок операторов2>]
End If
Если заданное условие имеет значение True, выполняется блок операторов, в противном случае — блок операторов2. Если предложение Else не задано, при невыполнении условия управление сразу же передается следующему после If оператору.
Оператор If может быть вложенным, т. е. находиться внутри блоков операторов. Для проверки более одного условия и выполнения одного из нескольких блоков операторов используется расширенный условный оператор вида:
If <условие 1> Then
<блок операторов 1>
Elself <условие 2> Then
<блок операторов 2>
Elself <условие n> Then
<блок операторов n>
[Else
<блок операторов Else>]
End If
Для выбора одного из значений в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия используется условная функция IIF, имеющая следующий синтаксис:
IIF (<условие>, <значение1>, <значение2>)
Эта функция возвращает значение1, если условие истинно, и значение2, если условие ложно.
В качестве условия можно использовать логическое выражение, возвращающее значение True (Истина) или
False (Ложь), или любое арифметическое выражение (нулевое значение эквивалентно False, а ненулевое — True).
Оператор выбора SELECT CASE используется для проверки одного условия и выполнения одного из нескольких блоков операторов.
Формат записи оператора:
Select Case <проверяемое выражение>
Case <список выражений 1>
<операторы 1> Case <список выражений 2>
<операторы 2> Case <список выражений 3>
<операторы 3>
Case Else
<операторы группы Else>
End Select
Проверяемое выражение вычисляется в начале работы оператора Select Case. Это выражение может возвращать значение любого типа (логическое, числовое, строковое).
Список выражений — одно или несколько выражений, разделенных стандартным символом — разделителем (точкой с запятой).
При выполнении оператора проверяется, соответствует ли хотя бы один из элементов этого списка проверяемому выражению.
4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЦИКЛОВ
В Visual Basic применяются три конструкции операторов цикла:
For ... Next
While ... Wend
Do ... Loop
Оператор цикла For...Next имеет формат:
For <счетчик> = <начало> То <конец>
[Step <приращение>]
<операторы тела цикла> Next [<счетчик>]
Перед выполнением цикла переменной счетчику цикла присваивается начальное значение. Операторы, перечисленные в цикле, выполняются до тех пор, пока значение счетчика цикла не превысит конечное значение. При каждом выполнении цикла значение счетчика увеличивается на шаг (приращение). По умолчанию шаг равен 1.
Оператор цикла WHILE...WEND используется для организации циклов с предусловием и имеет следующий формат:
While <условие продолжения цикла>
<операторы тела цикла>
Wend
Операторы, перечисленные в цикле, выполняются до гех пор, пока выполняется заданное условие продолжения цикла. При этом условие проверяется перед выполнением цикла, следовательно, цикл может не выполнятьcя ни разу, если условие нарушается в самом начале.
Оператор цикла DO...LOOP используется для орга-шзации циклов с неопределенным числом повторений с предусловием и с постусловием).
Этот оператор для организации цикла с предусловием может использоваться в двух модификациях:
а) Do While <условие продолжения цикла>
<операторы тела цикла>
Loop
б) Do Until <условие прекращения цикла>
<операторы тела цикла>
Loop
Операторы, перечисленные в цикле, выполняются до ех пор, пока выполняется заданное условие продолжения цикла, если задано предложение While, или до тех ор, пока нарушается условие прекращения цикла. Для организации цикла с постусловием оператор Do Loop также может быть использован в двух модификациях:
в) Do
•<операторы тела цикла>
Loop While <условие продолжения цикла>
г) Do
<операторы тела цикла>
Loop Until <условие прекращения цикла> Условие выполнения или прекращения цикла здесь проверяется в конце. Поэтому этот цикл обязательно выполняется хотя бы один раз.
5. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ И
ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Использование компьютера для исследования информационных моделей различных объектов и систем позволяет изучить их изменения в зависимости от значения тех или иных параметров. Процесс разработки моделей и их исследование на компьютере можно разделить на несколько этапов.
Описательная информационная модель. На первом этапе исследования объекта или процесса обычно строится описательная информационная модель. Такая модель выделяет существенные, с точки зрения целей проводимого исследования параметры объекта, а несущественными параметрами пренебрегает.
Формализованная модель. На втором этапе создается формализованная модель, т. е. описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка. В такой модели с помощью формул, уравнений или неравенств фиксируются формальные соотношения между начальными и конечными значениями свойств объектов, а также накладываются ограничения на допустимые значения этих свойств.
Однако далеко не всегда удается найти формулы, явно выражающие искомые величины через исходные данные. В таких случаях используются приближенные математические методы, позволяющие получать результаты с заданной точностью.
Компьютерная модель. На третьем этапе необходимо формализованную информационную модель преобразовать в компьютерную модель, т. е. выразить ее на понятном для
компьютера языке. Существуют различные пути построения компьютерных моделей, в том числе:
создание компьютерной модели в форме проекта на одном из языков программирования;
построение компьютерной модели с использованием электронных таблиц или других приложений: систем компьютерного черчения, систем управления базами данных, геоинформационных систем и т. д.
В процессе создания компьютерной модели полезно разработать удобный графический интерфейс, который позволит визуализировать формальную модель, а также реализовать интерактивный диалог человека с компьютером этапе исследования модели.
Компьютерный эксперимент. Четвертый этап исследования информационной модели состоит в проведении компьютерного эксперимента. Если компьютерная модель существует в виде проекта на одном из языков программирования, ее нужно запустить на выполнение, ввести исходные данные и получить результаты.
Если компьютерная модель исследуется в приложений, например в электронных таблицах, то можно построить диаграмму или график, провести сортировку и поиск данных или использовать другие специализированные методы обработки данных.
При использовании готовой компьютерной визуальной интерактивной модели необходимо ввести исходные данные, запустить модель на выполнение и наблюдать изменение объекта и характеризующих его величин.
В виртуальных компьютерных лабораториях можно проводить эксперименты с реальными объектами. Для этого к компьютеру присоединяются датчики измерения физических параметров (температуры, давления, силы и др.), данные измерений передаются в компьютер и обрабатываются специальной программой. Результаты эксперимента в виде таблиц, графиков и диаграмм отображаются на экране монитора и могут быть распечатаны.
Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели. Пятый этап состоит в анализе полученных результатов и корректировке исследуемой модели. В случае несоответствия результатов, полученных при исследовании информационной модели, измеряемым параметрам реальных объектов можно сделать вывод, что на предыдущих этапах построения модели были допущены ошибки или неточности.
Например, при построении описательной качественной модели могут быть неправильно отобраны существенные свойства объектов в процессе формализации могут быть допущены ошибки в формулах и т. д. В этих случаях необходимо провести корректировку модели, причем уточнение модели может проводиться многократно, пока анализ результатов не покажет их соответствие изучаемому объекту.