Для изучения именно этой интегрированной системы программирования мы разработали фрагмент содержания прикладного профильного курса для специализированных классов (с углубленным изучением математики) – «Математический пакет для научных расчетов Mathcad».

Исключительно велика роль математических пакетов в образовании. Умение применять математические пакеты является одним из важнейших компонентов содержания компьютерной грамотности школьников. Облегчая решение сложных математических задач, они снимают психологический барьер в изучении математики, и делают этот процесс интересным и более простым. При грамотном применении их в учебном процессе, пакеты обеспечивают повышение фундаментальности математического и технического образования, содействуют интеграции нашей образовательной системы с образовательной системой наиболее развитых западных стран, где подобные методы обучения применяются уже давно.

Предлагаемый профильный курс «Использование математических пакетов» предназначен для специализированных классов (с углубленным изучением математики). Почему?

Во-первых, учащиеся таких классов, как правило, уже профориентированы. Причем, круг выбранных ими профессий предполагает использование компьютера при решении конкретных профессиональных задач. Успех в будущей профессиональной деятельности зависит от того, насколько владеют они новыми информационными технологиями (НИТ). Систематическое использование инструментальных программных средств (ИПС) уже в школе (в данном случае в процессе обучения профилирующему предмету – математике) позволит учащемуся увидеть и сформировать отношение к компьютеру, как средству решения профессиональных задач.

Во-вторых, у учащихся отмечается повышенный интерес с ИПС. Такие ученики имеют более глубокие знания не только по математике, но и по информатике. Как правило, у них нет психологического барьера перед использованием сложных программных средств. Наоборот, их привлекают созданные на высоком профессиональном уровне программы, и они видят уникальные возможности ИПС.

Данный курс, предназначенный для изучения математических пакетов, будет способствовать:

- расширению и углублению знаний учащихся, как по информатике, так и по математике;

- овладению учащимися умениями решать задачи различного характера при помощи математических пакетов;

- экономии учебного времени за счет исключения рутинных операций вычислительного характера и числового анализа;

- формированию навыков применения современных математических пакетов в процессе обучения математике и в будущей профессиональной деятельности.

Цель курса – изучение технологии применения математических пакетов для решения практических задач.

Задачи курса:

1) Знакомство с наиболее известными математическими пакетами;

2) Приобретение навыков работы с математическими пакетами;

3) Использование математических пакетов для решения практических задач.

После изучения данного курса, учащиеся должны знать назначение и возможности основных математических пакетов, должны уметь применять их для решения типовых учебных задач.

§2. Содержание фрагмента прикладного профильного курса –

«Математический пакет для научных расчетов «Mathcad»

Как уже отмечалось выше, Mathcad является одной из самых мощных и эффективных математических систем, которая занимает особое место среди множества таких систем и по праву может называться самой современной, универсальной и массовой математической системой для всех пользователей. Она позволяет выполнять как численные, так и аналитические (символьные) вычисления, имеет чрезвычайно удобный математико-ориентированный интерфейс и прекрасные средства графики.

Система настолько гибка и универсальна, что может оказать неоценимую помощь в решении математических задач как школьнику, постигающему азы математики, так и умудренному в решении сложнейших научных проблем академику.

2.1. Аппаратное и программное обеспечение

Для правильного функционирования "Mathcad" необходимо следующее аппаратное и программное обеспечение:

Минимальная конфигурация ПК:

- Персональный компьютер (ПК) фирмы IBM или совместимый на основе процессоров 80386, 80486 или Pentium. Арифметический сопроцессор не обязателен, но его присутствие существенно увеличивает производительность.

- Не менее 8 мегабайт оперативной памяти.

- Жесткий диск с не менее, чем 20 мегабайтами свободного пространства для файлов Mathcad.

- Дополнительные 3 мегабайта свободного пространства на том диске, на котором установлена операционная система Windows.

- Не менее 8 мегабайтов виртуальной памяти. Для Mathcad PLUS необходимо 12 мегабайтов виртуальной памяти.

- Видеомонитор и видеокарта, совместимые с Windows.

- Мышь, работающая под Windows.

- Любой принтер, поддерживаемый Windows.

Программное обеспечение:

- MS-DOS или PC-DOS версии 3.3 или более поздней.

- Microsoft Windows версии 3.1 или более поздней, Windows NT 3.5 или более поздняя или Windows 95.

2.2. Тематическое планирование

I. Mathcad – мощная и эффективная математическая система.

1.1. Характерные черты Mathcad.

1.2. Основные возможности пакета.

1.3. Начало работы с программой.

Учащиеся должны знать:

- назначение пакета;

- основные возможности пакета;

Учащиеся должны уметь:

- производить запуск пакета.

II. Язык математических вычислений пакета Mathcad.

2.1. Простые вычисления.

2.2. Вычисление выражений.

2.3. Решение уравнений и их систем.

2.4. Нахождение производных в конкретной точке.

2.5. Интегральное исчисление.

Учащиеся должны знать:

- вычислительные возможности пакета;

- простые операторы вычислений.

Учащиеся должны уметь:

- выполнять простые вычисления и вычисления выражений;

- решать уравнения и их системы;

- находить производные функций в конкретной точке;

- находить интегралы.

III. Графические возможности пакета.

3.1. Создание графика, вывод функции на график.

3.2. Размещение нескольких графиков на чертеже.

3.3. Графики поверхностей.

3.4. Полярные графики.

Учащиеся должны знать:

- графические возможности пакета;

- основные действия для создания графика.

Учащиеся должны уметь:

- создавать график;

- выводить функцию на график;

- размещать несколько графиков на чертеже;

- строить декартов график;

- строить графики поверхностей;

- строить полярные графики.

IV. Программирование в Mathcad.

4.1. Создание программ.

4.2. Условные операторы.

4.3. Циклы.

Учащиеся должны знать:

- возможности программирования в Mathcad;

- операторы программирования: оператор присваивания, условные операторы, операторы циклов.

Учащиеся должны уметь:

- создавать программы;

- решать задачи при помощи программ.