Решение экологических задач в EXCEL.
Цели:
Показать учащимся разнообразие применения электронных таблиц и вычислительной техники.
Развивать у учащихся познавательный интерес.
Воспитывать интерес к предмету.
Ход урока:
Организационный момент
Здравствуйте, ребята. Помните, в начале изучения программы Excel, мы говорили о том, что эта программа позволяет решать задачи статистического характера? Сегодняшний урок мы посвятим тому, чтобы показать насколько широту области применения электронных таблиц. Основной целью нашего урока будет решение одной экологической задачи. Наша работа должна помочь спрогнозировать развитие сообщества животных, в нашем случае хищника и жертвы, на примере популяций оленей, волков и пум. Но в начале этой серьезной работы мы немного «разомнемся» и освежим в памяти навыки работы с электронными таблицами.
Задание №1
Для начала я предлагаю вам окунуться немного в такую науку как астрономия и решить следующую простую задачу: Определите, пожалуйста, сколько земных дней длится год на других планетах Солнечной системы, если он составляет:
По окончании работы учащиеся оглашают полученные результаты.
Задание №2
Ну а теперь, ребята, давайте попробуем стать на какое-то время экспертами-криминалистами. Каким бы странным не выглядело это предложение, но и в этой области человеческой деятельности возможно применение электронных таблиц. Итак, послушайте задание:
На месте совершения преступления обнаружен след от обуви. Из протокола допроса свидетеля (показания бабушки 75 лет) "... ой, милок, какой он рассказать точно не смогу. Хотя, запомнила, что он человек молодой и лет ему 26-28, не больше... Рост, ну не знаю, для меня уж очень большой ... ". Подтвердите показания свидетеля и предоставьте следователю как можно больше информации о человеке, совершившем преступление.
П [pic] римечание: По следу (отпечатку обуви) можно узнать: рост человека; определить длину шага; создать модель человека. Если известен примерный возраст, то рассчитать идеальную массу.
Формулы:
Рост = (( длина ступни - 15)*100)/15,8
Длина шага = длина ступни * 3
Ширина ступни = Рост / 18
Длина пятки = Рост / 27
Голова = Рост / 8
Плечо = (Рост - 73,6) / 2,97
Предплечье = (Рост - 80,4) / 3,65
Бедро = (Рост - 69,1) / 2,24
Голень = (Рост - 72,6) / 2,53
Идеальная масса = ((Рост * 3) / 10 - 450 + Возраст) * 0,25 + 45
Я вам сейчас раздам образцы следов преступников, а вы попробуйте определить их основные параметры и помочь следствию.
Задание №3
Ну и, наконец, самое важное задание сегодняшнего урока – экологическое:
Цель задания: составить упрощенную математическую модель взаимоотношений хищника и жертвы в сообществе. Начальная численность популяции оленей (жертвы) составляет 2000 особей. Оленями питаются два хищника – волк и пума. Выжившая к концу каждого года часть популяции оленей увеличивает свою численность на 40%. Начальная численность популяции волков составляет 15 особей, один волк потребляет по 30 оленей ежегодно, годовой прирост популяции волков составляет 10%. Начальная численность пум неизвестна, одна пума потребляет по 20 оленей ежегодно, годовой прирост пум составляет 20%. Смертность оленей по иным причинам равна нулю. Смертность пум и волков равна нулю.
ЗАДАЧА 1
Рассчитайте, какова будет численность оленей через 20 лет при полном отсутствии хищников. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически.
ЗАДАЧА 2
Рассчитайте, какова будет численность оленей через 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и не изменяется на протяжении указанного периода времени.
Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически. Сравните полученный результат с результатом задачи 1.
ЗАДАЧА 3
Рассчитайте, какова будет численность оленей через 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и возрастает на 10% ежегодно.
Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически. Сравните полученный результат с результатом задачи 1 и задачи 2.
ЗАДАЧА 4
Рассчитайте, какой должна быть начальная численность растущей популяции волков, чтобы численность оленей была относительно стабильной (т.е. равнялась примерно 2000) в течение первых пяти лет существования популяции.
Как будет изменяться численность популяции оленей в течение последующих пяти лет? Представьте все полученные данные графически.
ЗАДАЧА 5
Рассчитайте, какова должна быть популяция волков и пум, чтобы численность оленей была относительно стабильной (т.е. равнялась примерно 2000) в течение первых пяти лет существования популяции.
Как будет изменяться численность популяции оленей в течение последующих пяти лет? Представьте все полученные данные графически.
После окончания работы, представители от групп учащихся выходят к доске и отчитываются по проделанной работе, сравнивают полученные результаты (графики и диаграммы печатаются на принтере перед отчетом).
[pic] [pic] [pic] [pic]
Задание №4
(дается в случае остатка времени урока)
Ребята, теперь я предлагаю вам подсчитать собственные биоритмы. Послушайте:
Существует легенда о том, что в древнем Китае монахи день за днем вели наблюдения за человеком, записывая параметры его физической активности, умственных способностей и эмоционального состояния. В результате многолетних исследований они пришли к выводу, что эти функции являются периодическими с периодами для физической активности 23 дня, эмоциональной - 28 дней и интеллектуальной - 33 дня. Характерная особенность этой гипотезы заключается в том, что функции состояния человека в момент его рождения равны нулю, затем начинают возрастать, каждая за свой период принимает одно положительное максимальное и одно отрицательное минимальное значение.
Проанализировав эту информацию, можно сделать вывод, что биологические ритмы могут быть описаны функциями вида
y = sin ( 2π ( t - t0 ) / Tk )
где t - время, Tk – периоды, t0 – дата рождения.
Началом всех трех кривых является день рождения t = t0, sin(0)=0.
[pic]
Скажите, пожалуйста, у кого сегодня физический, эмоциональный, интеллектуальный подъем/спад. Как вы чувствуете, соответствует это полученным данным?
Подведение итогов.
Окончание урока.
Приложение 1.
[pic]
