Задачи: Изучить среду Visual Basic; Подобрать задачи исследовательского характера для визуализации экспериментального процесса; Разработать программы и исследовать информационные процессы

Вид материала

Исследовательская работа

Содержание IV. Анализ полученных результатов V. Литература Форма Visual Basic – это окно в интерфейсе полдьзователя Язык Visual Basic. Переменные и операторы. Математические операторы и функции Использование форм. Visual Basic может считывать и записывать информацию в базу данных различного формата. Использование средств управления OLE. Теоретические основы моделирования Рисунок 1 – Этапы компьютерного моделирования Разработка алгоритма и составление программы для ЭВМ Некоторые приемы программирования для визуализации результатов моделирования III. Исследование информационных моделей среды Visual Basic физических задач Первая часть- визуальное программирование. Теоретическое описание исследуемой модели Построение модели Теоретическое описание исследуемой модели. Разработка алгоритма. Построение модели ... Полное содержание

Подобный материал:

• Краткий курс по изучению языка программирования Visual Basic, 357.37kb.
• Язык Visual Basic имеет разнообразные средства визуализации разрабатываемых приложений., 41.17kb.
• Даний курс призначений для тих, хто: ніколи не програмував, але хоче навчитися, 360.9kb.
• Редактора Visual Basic Для записи текста программы необходимо создать модуль: Меню, 465.2kb.
• Задачи и организация экспериментального обучения, 1010.15kb.
• Запуск программы: Пуск Программы Visual Basic; для начала работы над новым проектом, 36.28kb.
• Н. Г. Волчёнков программирование на visual basic 6 Учебное пособие, 128.99kb.
• Тема урока: Массивы в Visual Basic, 35.5kb.
• Опис модуля назва модуля: Visual Basic для додатків. Код модуля, 40.19kb.
• Управление образования и науки белгородской области валуйский педагогический колледж, 136.68kb.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Карагайлинская средняя общеобразовательная школа»


Исследовательская работа










Работа обучающихся 11 класса

Калиничевой Галины,

Аверьяновой Веры

Руководитель Семенцова

Ольга Васильевна

учитель математики и информатики


Прокопьевский район

2008

Цель: Использование среды Visual Basic для визуализации исследовательских задач и процессов.


Задачи:

1. Изучить среду Visual Basic;
   
2. Подобрать задачи исследовательского характера для визуализации экспериментального процесса;
   
3. Разработать программы и исследовать информационные процессы;
   
4. Продемонстрировать полученные модели исследовательских задач на уроках физики.
   

Ход работы:

1. Собрать необходимую литературу для эксперимента;
   
2. Изучить среду Visual Basic (графический интерфейс, свойства, функции, основные логарифмические конструкции, , основные объекты управления);
   
3. Подобрать задачи исследовательского характера для визуализации экспериментального процесса;
   
4. Построить математические модели исследуемых процессов;
   
5. Разработать алгоритмы задач;
   
6. Написать коды программ на языке Visual Basic исследуемых задач;
   
7. Протестировать программы;
   
8. Проанализировать полученные результаты;
   
9. Продемонстрировать полученные модели исследовательских задач на уроках физики.
   

Содержание


I. Актуальность .................................................................................. 2

II.Структура и возможности Visual Basic 5.0

1. Microsoft Visual Basic 5.0. Рождение и развитие……………….3
   
2. Язык Visual Basic 5.0…………………………………………….5
   
3. Переменные и операторы………………………………………..5
   
4. Использование форм……………………………………………..8
   
5. Возможности Visual Basic……………………………………….8
   
6. Использование средств управления OLE………………………9
   
7. Теоретические возможности моделирования………………….9
   
8. Некоторые приемы программирования для визуализации
   

результатов моделирования…………………………………………14

III. Исследование информационных моделей среды Visual Basic

физических задач

1. Задача 1. Визуализация процесса преломления света при

переходе из одной среды в другую………………………………...14

2. Задача 2. Визуализация процесса бросания тела под углом к горизонту при отсутствии сопротивления воздуха…………………….16

3. Задача 3. Визуализация процесса бросания мяча в площадку..19

4. Задача 4. Визуализация изолиний электрического поля

нескольких точечных зарядов……………………………………………22

5. Задача 5. Визуализация траекторий точки, совершающей
   

колебания. (Построение фигуры Лиссажу)……………………………..25

IV. Анализ полученных результатов

1. Презентация информационных моделей физических задач (Приложение 1)
   
2. Об использовании полученных информационных моделей физических задач…………………………………………………28
   

V. Литература……………………………………………………..29


I. Актуальность


Visual Basic; (VB) - это среда разработки программ, которая позво­ляет быстро и легко создавать приложения (прикладные программы) для Windows. В нее включено все, что необходимо 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. Еще на этапе создания программы видно, как будет выглядеть программа в действии. Вы «рисуете» окна, кнопки, текстовые панели, линейки прокрутки и другие компоненты пользовательского интерфейса подобно тому, как рисуют объекты в графическом редакторе для Windows.

Слово Basic - «основной» - описывает тип программного кода, кото­рый создаете. Программа Visual Basic представляет собой вариант хо­рошо известного языка программирования.

Но главное то, что с помощью среды Visual Basic можно создавать программы, которые помогают «увидеть» исследуемые процессы и наглядно поэкспериментировать с ними

2. Структура и возможности Visual Basic 5.0
   

Microsoft Visual Basic 5.0


Microsoft Visual Basic 5.0 - это мощная система программирования, позволяющая быстро и эффективно создавать приложения для Microsoft Windows’95 и Microsoft Windows’NT


Рождение и развитие Basic.

Оригинальный язык программирования Basic был создан Джоном Кемени и Томасом Курцем в 1963 г в Дартмурском колледже. Он быстро завоевал популярность в качестве языка для обучения программированию в университетах и школах и был адаптирован для использования на персональных компьютерах основателем и главой компании Microsoft Биллом Гейтсом в середине 70-х гг. С тех пор для ПК последовательно было выпущено несколько версий Basic, включая Microsoft Quick Basic и MS-DOS Qbasic. Хотя программная оболочка Visual Basic выполнена полностью графической, а сам язык программирования весьма далек от языка, применяемого для ранних версий интерпретаторов Basic , простота и элегантность Basic осталась в большой мере присущей и новым версиям. Широкие возможности Visual Basic и его простота послужили основной причиной для выбора его в качестве языка программирования для создания таких Windows- приложений как Excel.


Новые возможности Visual Basic 5.0:

• Управление множественными проектами с помощью
  

Explorer (Проводник проектов)

• Использование новых сред Code Editor (Редактор кодов), в том числе
  

Auto Quick Info (Быстрого Авто информатора)

• Работа с окном Form Layout (Макета бланка) для настройки внешнего
  

вида программы.

• Изменение размеров окон и документов.
  
• Выбор и использование функций управления Active X.
  
• Использование новых отладочных инструментов и техник для
  

исправления ошибок программирования.

• Быстрый запуск проекта с одной или более предопределенной формой.
  
• Расширение возможностей Microsoft Word через автоматизацию.
  

Среда программирования Visual Basic содержит все необходимые инструменты для быстрого и эффективного создания мощных программ, работающих в среде Windows.

Инструменты, имеющиеся в среде программирования Visual Basic, помогают при конструировании Basic- программ.

Строка Меню обеспечивает доступ к большинству команд, управляющих средой программирования. Меню и команды работают в соответствии со стандартными соглашениями, общими для всех приложений Windows.

Под строкой меню имеется панель инструментов - набор кнопок, являющихся ярлыками для команд, с помощью которых осуществляется работа в среде Visual Basic. В нижней части экрана расположена панель задач. Её можно использовать для переключения между компонентами Visual Basic или для активации других приложений Windows. Также имеется окно инструментов (Toolbox), окно содержания проекта (Project Container) , окно формы(Form) , окно проекта(Project), окно непосредственного выполнения(Immediate), окно свойств(Properties) и окно макета формы(Form layout).

Файлы проектов Visual Basic имеют расширения .vbp, .wak, .vbg в имени файла.

В среде Visual Basic имеется 7 инструментов .

Форма Visual Basic – это окно в интерфейсе полдьзователя .

Инструменты и средства управления на панели служат для того, чтобы добавлять новые элементы пользовательского интерфейса. Панель инструментов содержит также средства управления для создания объектов, выполняющих специальные “за экранные” операции: управление информацией в базе данных, контроль временных интервалов и т.д.


Окно Properties (Свойства)

Окно Properties (Свойства) позволяет изменять характеристики (установки) элементов пользовательского интерфейса в форме. Окно свойств содержит список всех объектов, использующихся в данном пользовательском интерфейсе. Здесь также могут перечисляться изменяемые установки свойств для каждого объекта.


Окно Project(Проект).

Visual Basic – программа состоит из нескольких файлов, которые собираются вместе, когда программа готова. В окне Project перечисляются все файлы, используемые при программировании.

Файлы проекта содержат список всех поддерживаемых файлов и программ проекта и их расширение vbp (Visual Basic program).

В Visual Basic 5 в окно Project можно одновременно загрузить несколько файлов проектов.

В Visual Basic предусмотрена оперативная справочная система, включающая информацию о среде программирования, инструментах и языке программирования Visual Basic.

Средства управления. С их помощью создаются объекты и формы, выводится информация в текстовом блоке, просматриваются диски и папки в системе, обрабатываются данные, вводимые пользователем, запускаются Windows-приложения и просматриваются записи баз данных.


Язык Visual Basic.


Язык программирования Visual Basic содержит несколько сотен инструкций, функций и специальных символов. Он предназначен не только для использования в программном продукте Visual Basic, Microsoft Visual Basic for Application включен в состав Microsoft Excel, Microsoft Word, Microsoft Access, Microsoft PowerPoint, Microsoft Project и других приложений для Windows.


Переменные и операторы.


Visual Basic позволяет резервировать переменные, с указанием размера и без оного, работать с различными типами данных, использовать константы, работать с математическими операторами и функциями, использовать дополнительные операторы. Предусмотрено использование операторов циклов For..Next, Do, объектов типа “ таймер” (невидимый секундомер в программе). Точность установления времени в программе составляет 1 миллисекунду, или 1/1000 сек. Запущенный таймер постоянно работает - т.е. выполняется соответствующая процедура обработки прерывания через заданный интервал времени - до тех пор, пока пользователь не остановит таймер или не отключит программу.

Типы данных
Тип	Размер (байт)	Диапазон значений	Пример использования
Integer (Целое)	2	от - 32768 до 32767	Dim Birds% Birds%=37
Long Integer (Длинное целое)	4	от - 2147483648 до 2147483647	Dim Loan& Loan&=350,000
Single-precision Floating paint (Одинарной точности с плавающей десятичной точкой)	4	от - 3,402823Е38 до 3,4402823Е38	Dim Price! Price!=899.99
Double-precision Floating paint (Двойной точности с плавающей десятичной точкой)	8	от -1,79769313486232D308 до 1,79769313486232 D308	Dim pi# pi#=3.1415926535
Currency (денежные единицы)	8	от -922337203685477,5808 до 922337203685477,5807	Dim Debt@ Debt@=7600300,50
String (Строка)	1 на символ	от 0 до 65535 символов	Dim Dog$ Dog$=’pointer’
Boolean (Логическое)	2	True(истина) или False(ложь)	Dim Flag as boolean Flag=True
Date (Дата)	8	от January(Январь) 1,100, до December(Декабрь) 31,9999	Dim Birthday as Date Birthday=#3-1-63#
Variant (Вариант)	16 (для чисел); 22+1 на символ (для строк)	для всех типов данных	Dim Total Total=289.13

Математические операторы и функции
Операция	Математическое действие
+	Сложение
-	Вычитание
*	Умножение
/	Деление
\	Целая часть от деления
Mod	Остаток от деления
	Возведение в степень
&	Слияние (конкатенация) строк

Функция	Действие
abs(n)	Возвращает абсолютное значение n
atn(n)	Возвращает арктангенс n в радианах
cos(n)	Возвращает косинус угла n в радианах
Exp(n)	Возвращает константу е в степени n
Sgn(n)	Генерирует случайное число между 0 и 1
Rnd(n)	возвращает -1 , если n<0; 0, если n=0; +1если n>0
Sin(n)	Возвращает синус угла n в радианах
Sqr(n)	квадратный корень из n
Str(n)	Преобразует числовое значение в строку
Tan(n)	Возвращает тангенс угла n в радианах
Val(n)	Преобразует строку в числовое значение

Использование форм.


Формы могут быть модальными и немодальными.

Visual Basic обладает очень гибкой системой использования форм, Можно сделать все формы в программе видимыми одновременно или же загружать и выгружать формы по мере необходимости.

Модальная (формальная) форма - форма, которая всегда должна использоваться при ее отображении на экране, она остается на первом плане, пока пользователь не щелкнет на кнопке ОК, на Cancel или не отправит ее.

Форма которую пользователь может отключить, называется немодальной(неформальной). В большинстве приложений в Microsoft Windows для отображения информации используются немодальные формы, поскольку они предусматривают большую гибкость использования, поэтому форма принимается немодальной по умолчанию при создании новой формы. Можно также задать любое свойство для формы, включая заголовок, размер, тип рамки, цвет фона и символов, шрифт текста и фоновый рисунок.


Visual Basic позволяет :

• работать со средствами управления
  
• работать с меню и диалоговыми окнами
  
• работать с формами, принтерами и обработчиками ошибок
  
• добавлять художественное оформление и спецэффекты
  
• использовать модули и процедуры
  
• работать с наборами элементов и массивами
  
• работать с текстовыми файлами и базами данных
  
• взаимодействовать с Microsoft Office
  

Visual Basic предоставляет три очень полезных объекта для предоставления доступа к файловой системе. Это списки дисковых накопителей, которые позволяют пролистывать доступные диски в системе; списки директорий, которые позволяют ориентироваться в папках на выбранном диске, и списки файлов, позволяющие выбрать нужный файл в папке.

Использование объектов данных для просмотра баз данных Microsoft Access.

Для работы с базами данных Visual Basic предоставляет три объекта, которые позволяют показывать и изменять информацию в файлах базы данных. Объект данные, дает доступ к полям и записям файла базы данных непосредственно на форме. Объект также позволяет менять информацию в базе данных.

Если вы регулярно работаете с базами данных - особенно с Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox, Brieve и dBase - то Visual Basic окажется весьма мощным средством для обработки и отображения данных. Поскольку Visual Basic предусматривает технологию обработки баз данных, аналогичную, используемой Microsoft Access , то можно создавать основные приложения для работы с базами данных с помощью всего нескольких десятков строк в тексте программы.

Visual Basic может считывать и записывать информацию в базу данных различного формата.

С помощью Visual Basic можно построить собственное приложение по обработке баз данных, которое отображало бы только информацию, необходимую пользователю, а также предоставляло бы пользователю необходимые средства для обработки данных.

Средства управления Line(отрезок) и Shape(фигура) позволяют создать геометрические фигуры.


Использование средств управления OLE.


Можно использовать OLE для вставки объектов из приложений в программы на Visual Basic . В качестве примеров объектов приложений можно привести листы и диаграммы Excel, документы Word и изображения Microsoft ClipArt. Объектами приложений могут быть как новые, неустановленные документы, так и существующие факты, загружаемые с диска.

В Visual Basic можно создать как объектные, так и управляющие приложения, поддерживающие функцию Automation(автоматизация).

Приложения для Windows, полностью поддерживающие функцию Automation , позволяют осуществлять доступ к своим функциям в виде набора объектов с соответствующими им свойствами и командами. Приложения для Windows , которые предоставляют свойства объектов называются объектными или серверными приложениями, а программы эти объекты использующие, называются управляющими или клиентскими приложениями. Автоматизация представляет собой промышленный стандарт, позволяющий осуществить взаимодействие двух приложений.


Теоретические основы моделирования


Тема «Компьютерное моделирование в Visual Basic» посвящена той из компьютерных технологий обработки информации, ради которой когда-то создали первую ЭВМ и ради которой сегодня в значительной мере соз­дают супер-ЭВМ, - решению прикладных научно-технических задач, среди которых задачи математического моделирования составляют видную до­лю.

Что же такое модель? Что общего между игрушечным корабликом и рисунком на экране компьютера, изображающим сложную математиче­скую абстракцию? И все же общее есть: и в том, и в другом случае мы имеем образ реального объекта или явления, «заместителя» некоторого «оригинала», воспроизводящего его с той или иной достоверностью и под­робностью. Или то же самое другими словами: модель является представ­лением объекта в некоторой форме, отличной от формы его реального су­ществования.

Практически во всех науках о природе, живой и неживой, об обще­стве построение и использование моделей является мощным орудием по­знания. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и слож­ны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели, отображающей лишь какую-то грань реальности и потому многократно более простой, чем эта реальность, и исследование этой модели. Многове­ковой опыт развития науки доказал на практике плодотворность такого подхода.

В моделировании есть два заметно разных пути. Модель может быть похожей копией объекта, выполненной из другого материала, в другом масштабе, с отсутствием ряда деталей, - материальная модель. Модель может отображать реальность более абстрактно - словесным описанием в свободной форме, описанием, формализованным по каким-либо правилам, математическими соотношениями и т.д.

Мы предлагаем к рассмотрению математические ком­пьютерные модели (разновидность абстрактных моделей). Данный вид мо­делей выражает существенные черты объекта или процесса языком урав­нений и других математических средств, инструментом моделирования выступает компьютер, если более точно, система программирования Visual Basic. Компьютерные математические модели дают широкие возможности представить изучаемые процессы наглядно с различных сторон, а также способствуют углубленному их пониманию. Но самым замечательным является то, что кроме создания простых моделей, адекватных некоторым сложным процессам, можно еще и управлять моделирующими процессами (интерактивные модели).