11 класс
Занятие 22. Моделирование случайных событий. Метод Монте-Карло
11 класс
Занятие 22. Моделирование случайных событий. Метод Монте-Карло
Случайное событие, случайное число. Генератор случайных чисел, псевдогенератор. Метод Монте-Карло
Цель: планируется, что к окончанию урока учащиеся будут
знать:
что такое псевдослучайные числа;
в чем заключается метод Монте-Карло.
уметь:
моделировать случайные события посредством табличного процессора и языка программирования.
Задачи личностного развития:
содействовать формированию компьютерной грамотности;
способствовать воспитанию информационной культуры;
содействовать развитию дисциплинированности и любознательности;
способствовать бережному отношению при эксплуатации средств ИКТ.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Учебно-методическое обеспечение:
электронное учебное пособие "Информатика 11, В.М. Котов" (ссылка);
рабочая тетрадь по информатике 11 класс Л.Г. Овчинникова;
раздаточный материал "Занятие 22. Моделирование случайных событий. Метод Монте-Карло".
Программное обеспечение:
Табличный процессор (Microsoft Excel).
Среда программирования PascalABC.NET (скачать).
Ход урока
Приветствие учащихся. Создание благоприятного настроя на уроке.
Проверить готовность учащихся к уроку с помощью слова ТРУД: "Тетрадь, ручка, учебник и дневник" (презентация, 1 слайд).
Проверить выборочно у нескольких учащихся задание 6 (Урок 21, рабочая тетрадь).
Предложить учащимся выполнить тест по предыдущей теме на компьютере (12 вопросов по теме: "Компьютерные информационные модели").
Продемонстрировать учащимся презентацию, 2 слайд, предложив им высказать свои предположения о новой теме занятия. Выслушать предположения.
Случайные события в нашей жизни происходят постоянно. Если спланировать свою деятельность детально и по времени, то даже в таком случае не избежать случайных событий.
Сформулировать тему урока: "Моделирование случайных событий. Метод Монте-Карло" (презентация, 3 слайд).
Совместно с учащимися сформулировать цели урока (презентация, 4 слайд):
Буду знать:
что такое псевдослучайные числа;
в чем заключается метод Монте-Карло.
Буду уметь (смогу):
моделировать случайные события посредством табличного процессора и языка программирования.
Параграф 7 (электронное учебное пособие).
Урок 22, выполнить по желанию задание 4 (рабочая тетрадь).
Ввести понятие "событие": событие - это результат испытания (с. 88, рабочая тетрадь), пояснить какие бывают события, с примерами:
достоверные
нереальные (невозможные)
случайные
Ввести понятие "случайное событие": случайное событие - это событие, которое может произойти а может не произойти (электронное учебное пособие, или с. 88, рабочая тетрадь).
Рассказать что случайные события исходят в рамках случайного опыта (случайное опыт/испытание), ввести понятие "случайный опыт": случайный опыт - это действие которое приводит к появлению случайных событий (электронное учебное пособие).
Сказать, что при проведении случайных опытов, случайные события можно описать числами. Ввести понятие "случайное число": случайное число - это непредсказуемое число, которое получено как результат случайного опыта (электронное учебное пособие, с. 88, рабочая тетрадь). Привести примеры использования случайных чисел (подбрасывание монеты, бросок кубика, игра в дартс, игра в рулетку казино).
Пояснить, что моделями случайных событий стали значения специальных функций, одной из таких функций - генератор случайных чисел, озвучить определение понятия "генератор случайных чисел": генератор случайных чисел - это специальная функция, которая при каждом исполнении выдает новое случайное число как свое значение (электронное учебное пособие). Привести примеры использования генератора случайных чисел (имитация бросания кубика, имитация движения броуновских частиц).
Объяснить, в чем заключается отличие генератора случайных чисел (используют в качестве получаемых значений случайные события), от генератора псевдослучайных чисел (используют в качестве значений результат математической формулы).
Продемонстрировать генераторы случайных чисел, реализованные на изучаемом языке программирования и в табличном процессоре. Разобрать функции (презентация, 6 слайд).
Продемонстрировать и разобрать использование ГПСЧ с помощью языка программирования Pascal. Пояснение к программе: алгоритм имитации подбрасывания монеты n раз (вводится пользователем), с последующим выводом результата на экран (презентация, 7 слайд).
Рассказать, что понимается под методом Монте-Карло используя (электронное учебное пособие, или с. 89, рабочая тетрадь). Рассмотреть суть метода на примере задачи определения площади некоторой плоской фигуры помещенной в квадрат или прямоугольник (описание метода в электронном учебном пособии, или с. 89, рабочая тетрадь). Рассмотреть формулу приближенного значения площади некоторой фигуры (презентация, 8 слайд).
Предложить учащимся выполнить на компьютере задание 1 (Урок 22, рабочая тетрадь, или задание 1 из раздаточного материала).
Акцент делается на зрительную систему.
Предложить учащимся выполнить на компьютере задание 2 (Урок 22, рабочая тетрадь, или задание 2 из раздаточного материала).
Дополнительно: учащимся, которые выполнили все задания, предложить выполнить задание 3 (Урок 22, рабочая тетрадь, или задание 3 из раздаточного материала).
Организовать обсуждение (презентация, 10 слайд):
Назовите любое событие, которое является достоверным, и любое событие которое является невозможным.
Почему значения генератора случайных чисел называют псевдослучайными?
В чем заключается геометрический метод Монте-Карло?
Обсудить результаты выполнения заданий (тестов) и выборочно оценить работу учащихся на учебном занятии.
Предложить вернуться к цели урока, организовать обсуждение:
Насколько вы достигли поставленной цели?
Как вы оцениваете свою работу на уроке?
Предложить закончить фразы:
"Сегодня мне понравилось ..."
"На уроке для меня было трудным ..."
"Хотелось бы узнать еще ..."
"Хотелось бы изменить в уроке ..."