Поиск значения параметра, удовлетворяющего формуле

1
Личные данные:
Ф.И.О. Русских Светлана Ивановна
Место работы: Автономное учреждение среднего профессионального
образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский
профессиональный колледж».
Должность:
преподаватель
высшей
«Информационные технологии».
категории
по
дисциплине
Используемые программы и учебники: работаю по авторским рабочим
программам, составленным на основе примерных программ дисциплины
«Информационные материалы». В своей работе использую авторские
методические материалы, разработанные с применением модульной
технологии обучения.
Тема работы: «Обучение приемам решения имитационных задач в среде
табличного редактора Excel 2007, как способ формирования предметных
компетенций в процессе изучения информационных технологий»
Номинация: ИКТ в образовательном процессе.
Используемая литература:
1.
Бобиенко О.М. Ключевые компетенции специалиста в условиях
глобализации экономики. Интернет форум Академии управления «ТИСБИ»,
2009.
2.
Боголюбов Л.Н. Базовые социальные компетенции в курсе
обществоведения //Преподавание истории и обществознания в школе, №9
2002.
3.
Стратегия модернизации содержания общего образования.
Материалы для разработки документов по обновлению общего образования. –
М., 2001.
4.
Шестаков А.П. Компетентностный подход в обучении
информатике: контрольно-измерительные материалы // Информатика и
образование, №6 2010.
2
Аннотация
Система образования СПО нацелена на формирование ключевых,
межпредметных и предметных компетенций выпускника. В процессе
изучения информационных технологий большое внимание уделено
формированию предметных компетенций, связанных с использованием
средств обработки и анализа данных, моделирования, визуализации
полученных результатов. Качественное освоение алгоритмов и способов
деятельности при решении имитационных задач в среде табличного редактора
способствует активному формированию предметных компетенций
Вашему вниманию предложен учебный модуль, способствующий
формированию предметных компетенций в ходе обучения. Данный модуль
содержит актуализацию получаемых знаний и умений, блок теоретического
материала, пример решения задачи, подборку задач по данной теме, перечень
вопросов для контроля знаний и умений.
Учебный модуль может быть использован в рамках учебных дисциплин:
«Информатика и вычислительная техника», «Информационные технологии»,
а также элективных курсов.
3
Обучение приемам решения имитационных задач в среде табличного
редактора Excel 2007, как способ формирования предметных
компетенций в процессе изучения информационных технологий
Специалист СПО сегодня должен обладать не только профессиональными
знаниями, но владеть информационными технологиями, использование которых позволяет
увеличить качество и скорость обработки требуемой информации, необходимой для
принятий решений в профессиональной деятельности.
Опросы работодателей по персоналу предприятий и фирм России [1] показывают,
что сегодня от молодых специалистов ждут:

готовности
к
непрерывному
самообразованию
и
модернизации
профессиональной квалификации;

умений и навыков делового общения, в том числе сотрудничества, работы в
команде;

способности к работе с различными источниками информации (ее поиск,
обработка, хранение, воспроизведение и т.д.);

умений действовать и принимать ответственные решения в нестандартных и
неопределенных ситуациях;

способности к критическому мышлению, самоуправлению деятельностью.
Автор отмечает, что требования работодателей формулируются не только и не
столько в формате "знаний" выпускников, сколько в терминах способов деятельности
(«умения», "способность", «готовность»).
Огромное количество информации, которую современному выпускнику необходимо
уметь анализировать и интерпретировать, требования работодателей к квалификации
выпускников профессионального образования привело к необходимости включения
компетентностного подхода в систему среднего профессионального образования.
Компетентностный подход отражает потребность в новом качестве образования –
соответствии целей и результатов профессионального образования современным
социальным требованиям, связанным с переходом к обществу с рыночной экономикой.
«Понятие компетентности», – согласно разработчикам «Стратегии модернизации
содержания общего образования», – «…включает не только когнитивную и
операционально-технологическую составляющие, но и мотивационную, этическую,
социальную и поведенческую» [3]. Оно включает результаты обучения (знания и умения),
систему ценностных ориентаций, привычки и т.д. По мнению Боголюбова Л.Н.,
«Компетентностный подход предполагает значительное усиление практической
направленности образования» [2].
Система образования СПО нацелена на формирование ключевых, межпредметных и
предметных компетенций выпускника. В процессе изучения информационных технологий
большое внимание уделено формированию предметных компетенций, связанных с
использованием средств обработки и анализа данных, моделирования, визуализации
полученных результатов. Качественное освоение алгоритмов и способов деятельности при
решении имитационных задач в среде табличного редактора способствует активному
формированию предметных компетенций:

методологической – владение математическим моделированием как методом
познания; использование основных понятий и методов математики как аппарата
исследований явлений и процессов окружающего мира; умение классифицировать
объекты; осуществлять выбор метода;

исследовательской – умение ставить цели и задачи; проводить исследование
модели; интерпретировать результат, готовность определять проблемы и самостоятельно
их разрешать;
4

наглядно-модельной – умение оперировать формулами, графиками,
определять существенные параметры модели, осуществлять построение математической
модели, визуализировать исходные данные и результаты обработки данных;

алгоритмической – владение алгоритмами;

вычислительной – понятие о мере и числе, умение оценивать результат,
выполнять точные и приближенные вычисления.
Обучение учащихся приемам решения задач имитационного моделирования с
использованием инструмента «Подбор параметра» в среде табличного редактора Excel
2007 осуществляется на основе учебного модуля. Данный модуль содержит актуализацию
получаемых знаний и умений, блок теоретического материала, пример решения задачи,
подборку задач по данной теме, перечень вопросов для контроля знаний и умений.
Учебный модуль может быть использован в рамках учебных дисциплин: «Информатика и
вычислительная техника», «Информационные технологии», а также элективных курсов.
Учебный модуль
Изучив данный модуль:
Вы будете знать:
Вы будете уметь:
 В каких случаях можно использовать
 Определять тип задач, в которых
инструмент подбор параметра для
можно применить подбор параметра.
решения задач.
 Использовать инструмент подбор
параметра для решения задачи.
 Алгоритм использования подбора
параметра.
Разберем назначение и способ применения инструмента анализа «Подбор
параметра», решив следующую задачу:
Группе студентов за активное участие в спортивных мероприятиях выделена премия
в размере 9500р. Эта сумма должна быть поделена между всеми студентами группы с
учетом их вклада. Для этого каждому студенту присваивается коэффициент вклада,
который задается в интервале от 0 до 1. Создадим модель задачи в электронной таблице:
Рисунок 1
Предположим, что на коэффициент 1 приходится 150 рублей. Подсчитаем с учетом
этого значения общий премиальный фонд. Для этого установим размер коэффициента
равный 150р.
5
Вычислим сумму премии для каждого студента, задав формулу
.
Ссылка на ячейку С3 имеет вид абсолютной, так как при копировании ссылка на эту ячейку
не должна изменятся. Скопируем формулу в остальные ячейки и рассчитаем общий
премиальный фонд:
Рисунок 2
Рисунок 3
Общий фонд получился равным 1410 руб, что значительно меньше выделенной
суммы. Попробуем изменить ставку коэффициента со 150 рублей на 550рублей.
Посмотрим на размер вычисленного премиального фонда:
6
Рисунок 4
Общий фонд получился равным 5170 руб, что опять меньше выделенной суммы,
поэтому увеличим ставку коэффициента до 900 рублей.
Рисунок 5
Сумма премиального фонда получилась близкой к выделенной сумме, однако не
совпадает с ней. Придется выполнить еще несколько шагов подбора параметра для
приближения к заданной точности вычислений.
Чтобы избежать столь длительного процесса Excel предлагает специальный
инструмент – «Подбор параметра», который позволяет подобрать параметр,
удовлетворяющий заданному условию в автоматическом режиме.
Для этого выделим сумму премиального фонда – ячейку D25 и выполним команду
Данные-Анализ что-если--Подбор параметра. В диалоговом окне установим следующие
параметры:
Рисунок 6
Получим результат вычислений, по которому за ставку коэффициента следует
принять сумму 1010,64 рублей. На основе этого значения вычисляются премиальные
суммы для каждого студента. Итак, решение найдено.
7
Рисунок 7
Сделаем вывод:

использование инструмента «Подбор параметра» позволит избежать
проведения анализа формулы методом проб и ошибок,

позволяет прогнозировать результат на основе известных исходных значений
или, наоборот определить, какими должны быть исходные значения для получения
указанного результата.
Для применения инструмента «Подбор параметра» необходимо:
1.
Выделить ячейку с формулой. При выполнении вычисления с помощью
функции подбора параметра необходимо, чтобы эта ячейка прямо или косвенно ссылалась
на ячейку с изменяемым значением.
2.
Выполнить команду Меню Данные--Анализ что-если -- Подбор параметра.
3.
В поле "Установить в ячейке" будет автоматически представлен адрес
выделенной ячейки с формулой.
4.
В поле "Значение" указать устанавливаемое числовое значение.
5.
Установив курсор в поле "Изменяя значение ячейки", выделить в таблице
ячейку с изменяемым значением. В поле "Изменяя значение ячейки" будет представлен
адрес изменяемой ячейки. Изменяемая ячейка не должна содержать формулу.
После задания всех необходимых данных нажатием кнопки ОК следует запустить
поиск нужного значения. После нажатия кнопки ОК указанные значения будут вставлены в
таблицу. Если необходимо повторить подбор параметра с использованием других
значений, следует нажать кнопку "Отмена". Значения в таблице в этом случае не
изменятся.
Если поиск нужного значения продолжается слишком долго, то прервать его на
время можно нажатием кнопки "Пауза". Щелчком на кнопке "Шаг" задается режим
отображения промежуточных результатов вычисления в диалоговом окне.
Пример 2: необходимо решить следующую задачу:
B=a*2; c=b-2; d=c*3. Найти значения a, b, c, d при условии a + b + c + d=100.
1.
Для решения задачи зададим произвольное значение параметру a=2 и
создадим таблицу согласно исходным данным:
8
Рисунок 8
Рисунок 9
2. Выделив ячейку с итоговой суммой, выполним команду Подбор параметра из меню
Данные:
Рисунок 10
3. Искомые значения параметров найдены:
Рисунок 11
Замечание: Если в условии задачи неизвестно первоначальное значение
изменяемого параметра, то его можно задать произвольным значением, например =1. В
ходе подбора параметра эта ячейка примет искомое значение.
Пример 3: Разберем решение еще одной задачи с применением инструмента
«Подбор параметра». Минимальная продуктовая потребительская корзина состоит:
Рисунок 12
9
Известно что:
Картофель - в два раза дешевле хлеба
Сахар - на два рубля дороже хлеба
Крупа - на два рубля дешевле хлеба
Сыр - на пять рублей дороже мяса
Масло растительное - в семь раз дороже
Фрукты - на три рубля дороже рыбы
хлеба
Макаронные изделия - на четыре рубля
Масло сливочное - в шесть раз дороже хлеба дешевле рыбы
Молоко - на один рубль дороже хлеба
Соль - в два раза дешевле хлеба
Мясо - в десять раз дороже хлеба
Овощи - на рубль дешевле хлеба
Рыба - в три раза дороже хлеба
необходимо вычислить стоимость 1 кг хлеба так, чтобы стоимость продуктовой корзины
равнялась размеру минимальной зарплаты 840 руб.
Ход решения задачи:
1.
Создадим фрагмент электронной таблицы, приведенной на Рисунок 12.
Столбец «Количество» содержит числовые данные. Для добавления к ним единиц
измерения необходимо задать формат числа из контекстного меню: Формат ячеек-ЧислоВсе форматы-Основной. К формату Основной необходимо добавить с клавиатуры единицу
измерения, заключив ее в кавычки:
Рисунок 13
2.
Зададим начальное значение 1 кг хлеба – 5 руб. Вычислим стоимость 1 кг
других продуктов, применив указанные коэффициенты относительно нужных видов
составляющих продуктовой корзины:
Рисунок 14
10
3.
Создадим столбец «Стоимость заданного количества кг», в котором найдем
произведение стоимости 1 кг продукта и количества данного продукта, а также найдем
суммарную стоимость продуктовой корзины:
Рисунок 15
Рисунок 16
4.
Применив подбор параметра со следующими значениями:
Рисунок 17
получим решение задачи:
11
Рисунок 18
Практическая работа
Цель работы: научиться использовать подбор параметра для решения имитационных
задач, повторить приемы создания и форматирования диаграмм.
Необходимое программное обеспечение: установка и задание необходимых параметров
программного обеспечения Windows, Office.
Задание 1:
Выполнить пример с расчетом премиального фонда группы (пример 1).
Задание 2:
Прочитать теоретическую часть модуля и ответить на вопросы:
1. В каких случаях может быть использован подбор параметра?
2. Каков алгоритм применения подбора параметра?
Задание 3:
Выполнить примеры 2-3 использования инструмента «Подбор параметра.
Задание 4:
Решить задачу: Фонд зарплаты технического отдела 50 тысяч рублей в месяц (это
значение равняется сумме всех полученных зарплат в отделе за месяц).
В техническом отделе по штату должен быть следующий состав: лаборант — 1
человек; техник — 3 человека; инженер 3 категории — 3 человека; инженер 2 категории—
4 человека; инженер 1 категории— 4 человека; ведущий инженер — 2 человека; главный
специалист отдела— 1 человек; начальник отдела— 1 человек.
1. Необходимо рассчитать зарплату каждого сотрудника отдела, если известно:
 Техник — имеет зарплату в 1,5 раза больше чем лаборант;
 Инженер 3 категории — имеет зарплату в 2 раза больше чем лаборант;
 Инженер 2 категории — имеет зарплату в 1,5 раза больше чем техник;
 Инженер 1 категории — имеет зарплату в 2 раза больше чем техник;
 Ведущий инженер — имеет зарплату в 2 раза больше чем инженер 3 категории;
 Главный специалист отдела — имеет зарплату в 2,5 раза больше чем инженер 3
категории;
 Начальник отдела — имеет зарплату в 2,5 раза больше чем инженер 2 категории.
2. Построить диаграмму, показывающую состав отдела по штату (сколько человек каждой
специальности работает в отделе).
12
Задание 5:
Фонд зарплаты сельской поликлиники 150 тысяч рублей в месяц (это значение
равняется сумме всех полученных зарплат в поликлинике за месяц).
В поликлинике по штату должен быть следующий состав: лаборант — 1 человек;
санитарка — 3 человека; врач терапевт — 5 человек; врач узкий специалист — 4 человека;
медсестра — 9 человек; зав. отделением — 2 человека; главный врач — 1 человек.
1. Необходимо рассчитать зарплату каждого сотрудника поликлиники, если известно:
 Медсестра — имеет зарплату в 1,5 раза больше чем лаборант;
 Врач терапевт — имеет зарплату в 2 раза больше чем лаборант;
 Врач узкий специалист — имеет зарплату в 2,5 раза больше чем лаборант;
 Санитарка — имеет зарплату в 1,5 раза меньше чем лаборант;
 Зав. отделением — имеет зарплату в 2 раза больше чем врач терапевт;
 Главный врач — имеет зарплату в 2,5 раза больше чем врач узкий специалист.
2. Построить диаграмму, показывающую зарплату каждой должностной единицы.
Задание 6:
1. Электронная таблица содержит расчет квартирной платы. В ее состав входят: название
статьи расхода, стоимость единицы, норматив использования – количество
потребляемой статьи расхода.
Рисунок 19
2. Стоимость единицы электричества неизвестна и условно принята Xруб. Стоимость
единицы остальных статей расхода больше стоимости электричества в заданное
количество раз. Необходимо вычислить стоимость единицы электричества так, чтобы
стоимость квартирной платы была равна 550руб.
3. Построить диаграмму норматив использования каждой статьи расхода.
Проверьте свои знания и умения:
Знаете ли вы:
Умеете ли вы:
 В каких случаях можно использовать
 Определять тип задач, в которых
подбор параметра для решения задач?
можно применить подбор параметра?
 Как использовать инструмент подбор
 Использовать инструмент подбор
параметра?
параметра для решения задачи?
 Как задать первоначальное значение
изменяемой ячейки, если ее значение
неизвестно?