Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных" - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных"

Анализ теоретического материала по теме «структуры данных» в школьных учебниках информатики. Описание электронного учебника со встроенным средством самоконтроля по теме: принцип работы, модули регистрации пользователей, изучения материала, проверки знаний


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы «структуры данных»
Глава 1. Анализ теоретического материала по теме «структуры данных» в школьных учебниках информатики
1.1. «Информатика и ИКТ. Базовый курс » Семакин И.Г. и др.
В этом учебнике изучение программирования начинается после прохожде-ния тем «Базы данных» и «Электронные таблицы». По-этому обучаемые уже знакомы с такими типами данных, как числовой, символьный и логический, известными им, как типы полей в таблицах БД.
1.1.1. „@„|„s„Ђ„‚„y„„„}„Ќ „‚„p„q„Ђ„„„Ќ „ѓ „r„u„|„y„‰„y„~„p„}„y
В этом параграфе дается понятие констант, переменных, показываются основные команды для работы с ними
После вступления о способе хранения данных в программе « всякая обраба - тываемая величина занимает своё место - поле в памяти компьютера » из-лагается о 3х основных типах величин, изучаемых в учебнике: числовой, символьный, логический , устанавливаются различия между константами и переменными:
- «константы записываются своими десятичными записями в па - мяти, их значение не изменяется во время работы программы» ;
- «переменные обозначаются, как в математике, символьными именами - идентификаторами».
Далее рассматриваются основные операции над переменными:
2. получение команды, ожидание действий пользователя
3. пользователь набирает на клавиатуре «1 2 3 <ввод>»
отразить значения переменных в ходе последовательного выполнения команд присваивания
1.1.2. „L„y„~„u„z„~„Ќ„u „r„Ќ„‰„y„ѓ„|„y„„„u„|„Ћ„~„Ќ„u „p„|„s„Ђ„‚„y„„„}„Ќ
В этом параграфе подробно изучается оператор присваивания: его свойства, примеры применения
Свойства присваивания иллюстрируются с помощью трассировочной таб - лицы:
1. пока переменной не присвоено значение она оста-ется неопределенной
2. значение переменной сохраняется до следующего присваивания
3. новое значение переменной заменяет предыдущее
1. обмен значениями 2х переменных. Для решения применяется аналогия с двумя стаканами (с молоком и водой) для смены значений которых использу-ется третий, после которой решение становится очевидным.
2. даны 2 правильные дроби, найти дробь - результат деления одной на вторую.
Решение сводится к правилам учебника математики.
1. когда значение переменной считается неопределенным?
2. что происходит с предыдущим значением переменной после при-сваивания?
3. можно ли в арифметическом выражении использовать неопределен-ную переменную?
1.1.3. „H„~„p„{„Ђ„}„ѓ„„„r„Ђ „ѓ „‘„x„Ќ„{„Ђ„} Pascal
В этом параграфе изучается структура программы паскаля, в том числе описание переменных, синтаксис операторов ввода, вывода, присваивания, правила записи арифметических выражений
Здесь описывается синтаксис описания переменных, основные типы (вещест-венный - real, целый - integer). Здесь только называются числовые типы: на-звания вещественный и целый полагается уже знакомыми ученикам, знание о диапазонах типов им пока не нужно.
Синтаксис операторов ввода, вывода, присваивания.
- Ввод - Read [ ln ]( <список переменных> );
- Вывод - Write [ ln ]( <список переменных> );
- Присваивание - < числовая переменная >:=< Арифметическое выраже-ние > ;
- Арифм етические операции “ + ” , “ - ” , “ * ” , “ / ” ;
Правила записи арифм етических выражений
A*A+B*B-12*C или SQR(A)+SQR(B)-12*C
1. как записывается раздел описания переменных
2. с какими типами числовых величин работает паскаль
3. какая задача решается в <пример программы> программе
4. как записываются арифметические выражения
1.1.4. „P„‚„Ђ„s„‚„p„}„}„y„‚„Ђ„r„p„~„y„u „r„u„„„r„|„u„~„y„z „r Pascal
В этом параграфе не изучаются структуры данных, как таковые, но , в про - цессе изучения ветвлений изучаются логические операции и сложные логи - ческие выражения
Изучение вопроса начинается с примера программы
Здесь применяется неиспользуемое ранее логическое выражение and , с кото-рым обучаемые уже познакомились, изучая БД.
Далее ученикам напоминается эта операция и её результат, далее приводится список логических операций, используемых в паскале: and ; or ; not .
В этом разделе описывается структура сложных логических выражений в пас-кале:
1. найдите результат работы программы (условный оператор со слож-ным условием)
1.1.5. Т„p„q„|„y„€„Ќ „y „}„p„ѓ„ѓ„y„r„Ќ
В э том параграфе вводятся основные понятия о массивах: определение, опи - сание, ввод значений на ШАЯ, пример задачи - расчет среднего значения эле - ментов массива.
Школьники уже знакомы с принципом табличной организации данных из БД.
Дается определение массива: М - представление таблиц в языках программи-рования.
Пример - запись температуры воздуха по месяцам
На основе этого примера вводится понятие линейной таблицы с индексиро - ванными именами, которая
« в программировании называется одномерным массивом .
В примере: Запись Т[1] в данном примере показывает температуру в 1 ме - сяце. Т - имя массива . Порядковый номер элемента - его индекс.
Каждый элемент обозначается так: < имя массива>[<индекс>] »
Так вводится имя массива и его элементов. Далее говорится, что элементы массива должны иметь одинаковый тип . (в примере - вещественный).
Описание и ввод значений в массив на ШАЯ
Здесь приводится два примера программ на ШАЯ, позволяющих понять, как выводятся и вводятся в массив значения. Для реализации используются цикл с параметром и цикл с предусловием.
Расчет среднего значения элементов массива
Для изучения приемов обработки массива, а именно, нахождения суммы его элементов и их среднего арифметического значения, формулируется задача: Вычислить среднегодовую температуру.
При решении (алгоритм приводится на ШАЯ) обучаемые знакомятся с цик-лом, суммирующем элементы массива.
2. придумайте примеры данных, которые можно реализовать в виде массива
3. решить задачу на формирование и расчет среднего элемента в мас-сивее
В этом параграфе рассматриваются: описание и обработка массивов в Пас - кале, цикл с параметром в Паскале, форматы вывода и программы с двумя массивами .
Описание и обработка массива в паскале
Приводится общая форма описания одномерного массива:
var <имя масссива>: ar-ray[<нижний_индекс>..<верхний_индекс>] of <тип_массива>;
Для примера - описание массива из таблицы 1:
далее рассматривается реализация задачи о средней температуре на Паскале, неизученными операторами в которой являются: ограничения на параметр цикла for (целое число, изменяющееся на 1 при прохождении цикла) и фор - маты вывода.
Далее объясняется значение знаков в подобном примере.
В этом учебнике не изучаются двумерные массивы, по этому для решения задач с их применением используется другой подход:
Задача: для каждого месяца определить отклонение его температуры от сред-негодовой величины.
В качестве решения сначала строится таблица в excel, в которой решается эта задача, затем показывается, как с помощью второго одномерного массива ее решить.
1. как на паскале описать массив численности населения к концу каж-дого года 20 века
В этом учебнике изучение типов данных начинается вместе со знакомством с языком Паскаль, описанием структуры языка и представлением данных в па-мяти компьютера.
1.2.1. „`„x„Ќ„{ „Ѓ„‚„Ђ„s„‚„p„}„}„y„‚„Ђ„r„p„~„y„‘ Pascal
В этом параграфе изучается история языка Паскаль, основные определения, перечисляются используемые числовые типы, способы их представления в памяти, основные операторы.
- Имя величины - слово из букв и цифр, обозначающее, как в ал-гебре, величину. Каждое имя соответствует ячейке памяти.
- Ячейка последовательность разного количества байтов памяти для разных данных
- Для каждой переменной надо указывать её тип, чтобы трансля-тор знал, сколько памяти под ее хранение выделить
Числа бывают целые и действительные (с фиксированной или плавающей точкой).
Переполнение ячейки памяти - значение переменной не входит в предостав-ленную ей ячейку. Для избегания переполнения используют вещественные числа с плавающей точкой.
Пример : 243,7 = 2.437 • 10 2 = 2.4370000000 Е + 02
В примере показано, что 2437 - мантисса, 2 - порядок.
- Mod - остаток от деления (только для целых чисел)
- Div - деление нацело (только для целых чисел)
Sin(x); cos(x); ln(x); sqr(x); sqrt(x); abs(x);
Пример арифметического выражения в Pascal
Ограничения на типы при присваивании:
- Если переменная, расположенная слева имеет вещественный тип, то справа - арифметическое выражение: целое или вещественное
- Если переменная слева целого типа - арифметическое выражение - только целое
1) Почему паскаль различает целые и вещественные числа
2) Что такое арифметическое выражение, из чего оно может состо-ять
3) Как работает оператор присваивания
4) Ограничения на типы данных при присваивании
5) Запишите в виде арифметического выражения квадратный трех-член
1.2.2. „R„„„‚„…„{„„„…„‚„p „Ѓ„‚„Ђ„s„‚„p„}„}„Ќ „~„p Pascal, „r„r„Ђ„t „y „r„Ќ„r„Ђ„t „t„p„~„~„Ќ„‡
В параграфе описаны основные структуры программы на паскале, в том числе разделы описания переменных и типов, операторы ввода и вывода.
Основные описатели числовых типов: integer, real
Объясняется синтаксис раздела (применение знаков « . » ; « , » ; « : » ; « ; ») и порядок работы транслятора: « Когда транслятор встречает описание пере - менной, он отводит для этой переменной ячейку памяти и ставит в соот - ветствие имени переменной номер первого байта ячейки. »
В разделе объясняется принцип работы с этими операторами:
« Для сообщения данных компьютеру служат операторы ввода и вывода.
Оператор ввода помещает вводимое значение переменной в отведенную ей ячейку: read(<список имен>); этот оператор останавливает работу программы и ждет, пока пользователь наберет на клавиатуре число и на - жмет < Enter >. Если список ввода содержит несколько имен, их значения надо вводить через запятую, пробел, или < Enter >.
Если после ввода числа необходимо перевести курсор на новую строку, ис - пользуют оператор readln(<список имен>);
Для вывода результатов работы программы на экран дисплея используется оператор write(<список вывода>);
список вывода содержит перечисленные через запятую имена переменных или арифметические действия, текст, заключенный в апострофы.
При выводе вещественных чисел с фиксированной запятой необходимо после имени переменной в списке ввода указать через “:” 2 числа (сколько позиций занимает число, количество цифр дробной части). »
1) Для чего необходимо описывать данные в программе
2) Какой оператор используется для ввода данных, как он рабо-тает
3) Куда попадают введенные с клавиатуры числа при работе оператора ввода
4) Как перевести курсор на новую строку после ввода данных
5) Как вывести на экран результат работы программы
6) Как сделать, чтобы данные выводились с новой строки
7) Как увидеть результаты вывода на экране дисплея, если уже сработал write
8) Можно ли получить результат вычислений без использова-ния оператора Write
1.2.3. „T„ѓ„|„Ђ„r„~„Ќ„z „Ђ„Ѓ„u„‚„p„„„Ђ„‚
В этом параграфе, применительно к описываемой теме, хотелось бы выде -лить раздел логические выражения , в котором на примере нескольких задач описываются примеры основных логических операций
Примеры построения сложных логических выражений
1. определить, принадлежит ли точка с координатой х отрезку [a,b].
Это условие записывается двойным неравенством a3) = true; (2*2 = 5) = false;
Над элементами логических выражений могут производиться логические опе-рации - логическое умножение(and), логическое сложение(or), логическое от-рицание(not).
1) Могут ли в состав одного выражения входить переменные различ-ных типов?
2) В чем разница между операцией логического сложения и опера-цией конкатенации?
1.3.3. „U„…„~„{„€„y„y „r „‘„x„Ќ„{„u Visual Basic
В этом параграфе описаны основные функции, употребляемые для каждого из используемых типов данных.
Применительно к Pascal в этом разделе можно упомянуть такие процедуры, как STR(a); VAL(s,a,b);
Здесь упомянуты такие математические числовые функции, как
Sin, cos, tan, atn, sqr, sqrt, log, exp, random, abs.
Изложение материала мало отличается от предыдущих учебников.
1. в чем различие между переменной и массивом
Сравнительная характеристика вышеописанных учебников по изучаемым те-мам приведена в таблице:
раскрытие темы в равной степени наблюдается во всех учебниках, да-ется определение основных понятий, перечислены и охарактеризованы основные числовые типы
перечислены 4 основ-ных операции (+,-,/,*) и правила их записи, операторы ввода, вы-вода, присваивания кратко - раздел опи-сания
4 основных операции + sin, cos, ln, sqr, sqrt,abs, пример за-писи выражения, раз-дел описания, опера-торы ввода, вывода, присваивания
даны все, используе-мые в среде VB, типы, их диапазоны, применяемые опера-ции, в том числе пре-образования типов
не вводится как тип, но показаны примеры использования логи-ческих выражений в условиях циклов и условного оператора
не вводится как тип, но рассмотрены ос-новные логические операции и примене-ние их в сложных ус-ловиях
выделен логический тип, рассмотрены все правила логики и их применение в коде программы
определение 1мерного массива, его описание, ввод-вывод данных, нахождение среднего значения.
определение 1,2мерного массива, ввод, вывод, описание, задачи на нахождение суммы, наи-большего элемента, упорядочивание и поиск
не вводятся как тип, используются только как подсказки для операторов вывода и ввода
определение типов char и string, операции объединения, срав-нения, присваивания, удаления части строки
определение строко-вого типа, опера-ции сложения, опре-деле-ния длины, выре-зания подстроки, преобра-зования типов
Определение, при-меры описания и ис-пользования
определение, описа-ние, операции чтения, записи, функция конца файла, при-меры
Более полное раскрытие тем наблюдается в учебнике Кузнецова.
В учебнике Семакина изложение ведется применительно к нескольким разде-лам (программирование, БД и Электронные таблицы).
В процессе изучения типов данных более полно во всех учебниках изучаются числовые типы данных - integer и real. Также, в каждом учебнике изучаются одномерные массивы, даются основные понятия и неявное применение пере-менных логического типа.
В учебнике Кузнецова, в отличие от Семакина, рассматриваются двумерные массивы, строки, записи и файлы.
В обоих учебниках, в отличие от учебника Угриновича, тема раскрывается параллельно с другими структурами языка, по мере необходимости примене-ния нового материала, есть разделы, которые можно дополнить, расширить и систематизировать.
В качестве контрольных заданий применяются, вместе с теоретическими во-просами на знание материала такие задания, как:
- Написать программу для реализации какой либо ситуации
- Определить результат действия программы.
На основании сделанных выводов решено создать дополнительное обучаю-щее средство в виде обучающей программы, поддерживающей индивидуаль-ное изучение всех вопросов темы, а также, дополнительные сведения о типах данных. Кроме того, в программу будет встроен блок самоконтроля, поддер-живающий проверку усвоения каждой изучаемой темы.
Глава 2. Описание и принцип работы обучающей программы по теме «структуры данных»
Программа представляет собой электронный учебник со встроенным средством самокон-троля и проверки знаний.
После запуска программы открывается окно регистра-ции, в котором пользователь может зарегистрироваться, нажав соответствующую кнопку, или продолжить ра-боту, выбрав свое имя из списка и введя свой пароль.
Для контроля работы пользователей, в про-грамме пре-дусмотрена функция «показать оценки».
Далее, после регистрации, пользователю предлагается выбрать тему для изу-чения.
Здесь также показаны оценки за каждую из изученных тем.
Предполагается, что изучение тем происходит в порядке их расположения в списке тем. При нарушении этого условия пользователю будет выведено со-общение об ошибке.
После выбора темы открывается окно с обучающим текстом. Процесс работы с ним мало отличается от просмотра страниц Internet.
Переходы по страницам материала осуществляются тремя способами:
3. список тем и разделов в левой части формы
Функции всех кнопок дублируются в строке меню программы.
Пользователю доступен также словарь, составленный из новых слов, упот-ребляемых в тексте.
После прочтения очередного раздела программа предлагает пройти тест для проверки усвоения темы.
В программе предусмотрено 5 вариантов теста для каждой темы, вариант вы-бирается случайно при каждом открытии теста.
Количество вопросов и вариантов ответа может быть различным (в зависимо-сти от составленного теста), оценка выставляется по формуле:
(5*кол-во верных ответов)div(кол-во вопросов).
Пройдя тест и нажав на кнопку «проверить», пользователь может увидеть не только оценку за тест, но и список тем, которые нужно повторить, чтобы улучшить результаты. Список правильных ответов НЕ выводится.
Время прохождения теста также ограничено и определяется при его составле-нии.
Во время работы пользователь может контролировать время решения теста по таймеру и двум прогрессбарам (первый показывает время решения текущего задания, второй - всего теста).
Во время работы с тестом обучающий материал недоступен, но, при необхо-димости, пользователь может его увидеть, нажав кнопку «подсказка». В этом случае результаты теста не засчитываются, но оценка за тест и темы для по-вторения выводятся.
В ситуации, когда время, отведенное на тест, истекло, а пользователь еще не нажал кнопку «проверить», система спрашивает, надо ли проверять резуль-таты. При положительном ответе происходит выход из теста с подсчетом оценки, при отрицательном - выход из теста не производится. В этом случае результаты теста также не засчитываются, но оценка за тест и темы для по-вторения выводятся.
Прервать выполнение теста пользователь может в любой момент, нажав соот-ветствующую кнопку.
Для корректировки мелких ошибок оформления и со-дер-жания материала в про-грамме предусмотрен ре-жим редакти-рования, войти в который можно при по-мощи выбора соответст-вующего пункта в главном меню формы изуче-ния. (па-роль редактора: 9091433506)
Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных" курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая работа: Переплетение культур в Передней Азии. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Сравнение Пример
Эффективное Взаимодействие С Налогоплательщиками Курсовые Работы
Язык Живет Сочинение
Контрольная работа по теме Общая психология
Сочинение О Чем Говорит Музыка
Реферат по теме Упаковка в вакуум
Сочинение Пишет Папа
Контрольная Работа На Тему Связь С Помощью Сетей Телекоммуникации
Японская Война Реферат
Письмо К Инопланетянину Сочинение 3 Класс
Реферат: Real Essay Gaffes Funnies Essay Research Paper
Магнитное Поле И Его Характеристики Эссе
Реферат: Соловьев В.С. Чтения о богочеловечестве
Реферат: Размещение объектов инфраструктуры Украины
Дипломная работа по теме Автоматизация технологического процесса абсорбционной очистки природного газа
Темы Курсовых Работ По Истории Медицины
Курсовая работа по теме Учебная геодезическая практика
Начало Курсовой Работы Пример
Понятие Признаки И Функции Права Реферат
От первобытности к деспотии - История и исторические личности реферат
Детская субкультура - Культура и искусство презентация
Виды и причины отклонений в развитии у детей - Педагогика реферат