Исследовательская работа "Исследование информационных моделей" в среде Visual Basic.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 с. Юмагузино муниципального района Кугарчинский район республики Башкортостан                       ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Тема: Исследование информационных моделей в среде  Visual Basic. Авторы: Мулюкова Айгуль Раисовна  9 класс, Шарипова Гульдар Тимиргалеевна  9 класс. Научный руководитель:  Оснач Татьяна Петровна –  учитель информатики. Юмагузино ­2008 2 Содержание I. Цель, задачи, ход работы, актуальность........................................................................................................................4 II. Реферативная часть. Структура и возможности VB 4.0.............................................................................................5 Среда Visual Basic 4.0.....................................................................................................................................................5 Язык программирования Visual Basic...........................................................................................................................5 Теоретические основы моделирования.........................................................................................................................6 III. Экспериментальная часть. Исследование информационных моделей в среде Visual Basic 4.0.............................6 III. Анализ полученных результатов..................................................................................................................................9 V. Приложения..................................................................................................................................................................10 VI. Список использованной литературы.........................................................................................................................12 3 I. Цель, задачи, ход работы, актуальность  Цель: Использование среды Visual Basic 4.0 для визуализации  исследовательских задач и процессов. Задачи:  1. Изучить среду Visual Basic 4.0; 2. Подобрать задачи исследовательского характера для визуализации  экспериментального процесса; 3. 4. Разработать программы и исследовать информационные процессы; Продемонстрировать полученные модели исследовательских задач   на уроках математики. Ход работы: 1. 2. Собрать необходимую литературу для эксперимента; Изучить среду Visual Basic (графический интерфейс, свойства,  функции, основные объекты управления); 3. Подобрать задачи исследовательского характера для визуализации  экспериментального процесса; 4. 5. 6. 7. 8. 9. Построить математические модели исследуемых процессов; Разработать алгоритмы  задач; Написать коды программ на языке Visual Basic исследуемых задач; Протестировать программы; Проанализировать полученные результаты; Продемонстрировать полученные модели исследовательских задач  на уроках математики. Актуальность. Visual Basic; (VB) ­ это среда разработки программ, которая позволяет  быстро и легко создавать приложения (прикладные программы) для Windows. С  помощью среды Visual Basic можно создавать программы, которые помогают  «увидеть» исследуемые процессы и наглядно поэкспериментировать  с ними 4 II. Реферативная часть. Структура и возможности VB 4.0 Среда Visual Basic 4.0. Microsoft Visual Basic 4.0 ­ это мощная система программирования,  позволяющая быстро и эффективно создавать приложения для Microsoft  Windows. Среда программирования Visual Basic содержит все необходимые инструменты  для быстрого и эффективного создания мощных программ, работающих в среде  Windows. Строка Меню, панель задач и панель инструментов обеспечивают  работу в среде Visual Basic. Также имеется окно инструментов (Toolbox), окно  содержания проекта (Project Container) , окно формы(Form) , окно  проекта(Project), окно непосредственного выполнения(Immediate), окно  свойств(Properties) и окно макета формы(Form layout). Visual Basic  предусматривает использование форм. Можно  задать любое свойство для  формы, включая заголовок, размер, тип рамки, цвет фона и символов, шрифт  текста и фоновый рисунок. Форма Visual Basic – это окно в интерфейсе  пользователя. Еще на этапе создания программы видно, как будет выглядеть программа в  действии. Вы «рисуете» окна, кнопки, текстовые панели, линейки прокрутки и  другие компоненты пользовательского интерфейса подобно тому, как рисуют  объекты в графическом редакторе для Windows. Файлы проектов Visual Basic имеют расширения  .vbp, .wak, .vbg  в имени  файла.  Язык программирования Visual Basic. Язык программирования Visual Basic содержит несколько сотен  инструкций, функций и специальных  символов.  Visual Basic позволяет резервировать переменные, работать с различными  типами данных, использовать константы, работать с математическими  операторами и функциями. Предусмотрено использование операторов.  5 Теоретические основы моделирования. Модель является представлением объекта в некоторой форме, отличной от  формы его реального существования. Компьютерные математические модели дают широкие возможности  представить изучаемые процессы наглядно с различных сторон, а также  способствуют углубленному их пониманию. Но самым замечательным является  то, что кроме создания простых моделей, адекватных некоторым сложным  процессам, можно еще и управлять моделирующими процессами (интерактивные модели). Этапы решения задачи на ЭВМ: 1. Создание математической модели задачи. 2. Создание алгоритма решения задачи. 3. Перевод алгоритма на язык ЭВМ. 4. Ввод программы в ЭВМ, проведение расчётов, анализ результатов и  отладка при необходимости. III. Экспериментальная часть. Исследование  информационных  моделей в среде Visual Basic 4.0. Задача. Визуализировать процесс  построения графика квадратичной  функции. Теоретические основы: Квадратичная функция имеет вид: y(x) = ax2 + bx + c. Для построения графика достаточно задать коэффициенты a,b,c. Построение модели. Первая часть ­ визуальное  программирование. Разместим на форме: 1. три текстовых поля (Техt1, Техt2, Техt3) для ввода коэффициентов a,b,c,  а   также   три надписи для комментариев  (Label1, Label2, Label3); 2. графическое поле для отображения графика функции (Picture1); 6 3. три надписи, отображающие координаты точек пересечения с осями  координат и три надписи для комментариев. 4. кнопку для запуска событийной процедуры построения графика; 5. кнопку для выхода. Вторая часть – написание кода программы  1. Программный код обработки события вызова команды «выход». Private Sub Command2_Click() End End Sub  2. Программный код построения графика и нахождения координат  точек пересечения с осями координат. Private Sub Command1_Click() Dim A, B, C, X, d As Single, I As Integer Picture1.Scale (­10, 10)­(10, ­10) A = Val(Text1.Text) B = Val(Text2.Text) C = Val(Text3.Text) Picture1.Line (­10, 0)­(10, 0) For I = ­10 To 10 Picture1.PSet (I, 0) Picture1.Print I Next I Picture1.Line (0, 10)­(0, ­10) For I = ­10 To 10 Picture1.PSet (0, I) Picture1.Print I Next I For X = ­10 To 10 Step 0.001 Picture1.PSet (X, A * X * X + B * X + C) Next X Label1.Caption = C d = B * B ­ (4 * A * C) If d = 0 Then Label2.Caption = ((­B ­ Sqr(d)) / (2 * A)) Else If d > 0 Then Label2.Caption = ((­B ­ Sqr(d)) / (2 * A)) 7 Label3.Caption = ((­B + Sqr(d)) / (2 * A)) End If  End If  End Sub Протестировать программу. 8 III. Анализ полученных результатов Разработанные   программы   помогли   «увидеть»   исследуемые   процессы   и поэкспериментировать с ними при различных начальных данных. (Приложение). Проект даёт возможность наблюдать поведение графика квадратичной функции в   зависимости   от   коэффициентов:   направление   ветвей,   нули   функции, расположение параболы в координатных четвертях,   знаки координат вершин параболы,   промежутки   монотонности   функции,   нахождение   значений коэффициентов  b  и  c,   уровень   «крутизны»   графика,   в   зависимости   от коэффициента а.            Математическое моделирование является быстро развивающейся об­ ластью науки и техники. Среда визуального программирования   Visual  Basic является   идеальным   средством   для   построения   и   изучения   моделей   из­за простой реализации основных конструкций, доступного интерфейса.                       Программа  Visual  Basic  это   инструмент   компьютерного математического моделирования. В нашей работе примеры  процессов взяты из раздела   общего   курса   математики,   поэтому   она   будет   интересна   учителям информатики   при   изучении   среды  Visual  Basic,   учителям   математики     и учащимся   школы   при   изучении   тем   «Квадратичная   функция»,   «Решение неравенств вида  ax2 + bx + c ≥ 0».   9 V. Приложения 10 11 VI.  Список использованной литературы 1. ­ М.: ИНФРА­М, 2002. ­ 280 с. Волчёнков Н.Г. Программирование на Visual Basic 6: В 3­х ч. Часть 2.  2. Паньгина   Н.Н.   Первое   знакомство   с  Visual  Basic:   Заочная   школа программирования.   Занятие   1:   Учебное   пособие.   ­   СПб.:   Издательство   ЦПО «Информатизация образования», 2001. ­ 26 с. 3. Паньгина Н.Н. Работа с файлами и графикой в Visual Basic: Заочная школа программирования. Занятие 2: Учебное пособие. ­ СПб.: Издательство ЦПО «Информатизация образования», 2001. ­ 24 с. 4. Угринович   Н.Д.   Практикум   по   информатике   информационным технологиям.   Учебное   пособие   для   общеобразовательных   учреждений   /   Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. ­ М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002.400 с: ил. 5. Киселева А.А. Основы программирования и моделирования в Visual Basic:   учебно­методическое   пособие:   Издательство   МОУ   ДПО   ИПК.­ Новокузнецк, 2005.115с. 12