Тема 8 Методика изучения обработки числовой информации на ПК. Электронные таблицы, структура ЭТ, ввод информации, обработка информации в ЭТ (SC 4, SC 5, Excel)

Цель: познакомить студентов с методикой изучения табличного процессора Microsoft Excel: как научить выполнять простейшие действия с книгами: открытие, просмотр, создание и сохранение документов, как ввести понятие «электронная таблица» и др.

Перечень вопросов, выносимых для рассмотрения:

1. Понятие электронных таблиц

2. Вычисления по готовой таблице. Редактирование таблиц.

3. Подготовка простой таблицы. Оформление таблиц. Простые формулы.

4. Использование функций в формулах.

5. Форматы чисел. Методы оптимизации работы. Абсолютный и относительный адрес.

1 Электронные таблицы. Знакомство с Microsoft Excel. Открытие, создание и сохранение документа.

Довольно часто обрабатываемую информацию нам приходится представлять в виде таблиц. Учащиеся на уроках заполняют различные таблицы. При этом часть ячеек таблицы содержит исходную или первичную информацию, а часть – производную. Производная информация является результатом различных арифметических и иных операций, совершаемых над первичными данными. Электронные таблицы ориентированы, прежде всего, на решение экономических задач. Используются электронные таблицы в компьютерной технологии более 20 лет.

На первых порах электронные таблицы применялись в основном для обработки числовых данных и часто использовались как обычный калькулятор. Современная электронная таблица – это не просто инструмент для расчётных операций.

Во-первых, она позволяет проводить численные эксперименты с математическими моделями. Более подробно моделирование будет изучаться в старших классах.

Во-вторых, электронную таблицу можно использовать как простую базу данных (с операциями сортировки, выборки, импорта-экспорта информации). С базами данных ребята познакомятся при изучении следующей темы.

В-третьих, это удобный инструмент для изготовления форматированных документов с произвольной информацией. В таблицу можно поместить и текст, и рисунки, и видеоклипы, то есть информацию любого типа.

В-четвёртых, табличный процессор позволяет создавать сложные и красиво оформленные документы, например, рекламные проспекты, прайс-листы, каталоги, планы, расписания, графики работы и так далее. Эти документы могут вообще не иметь никакого отношения к математическим расчётам.

Для решения задач, которые можно представить в виде таблиц, используют специальные программы, называемые электронными таблицами.

Документом Excel является файл с произвольным именем и расширением .xls. Такой файл называется рабочей книгой. В каждом файле или рабочей книге может размещаться от 1 до 255 электронных таблиц, каждая из которых называется рабочим листом.

В представлении пользователя электронная таблица Excel состоит из 16384 строк и 256 столбцов, размещённых в памяти компьютера. Строки нумеруются целыми числами от 1 до 16384, а столбцы обозначены буквами латинского алфавита A, B, ..., Z, AA, ..., IV. На пересечении столбца и строки располагается основной структурный элемент таблицы –я чейка. В любую ячейку можно ввести исходные данные – число, или текст, или формулу для расчета производной информации. Ширину столбца и высоту строки можно изменять.

2 Вычисления по готовой таблице. Редактирование таблиц.

Цель: научить изменять данные в электронной таблице и выполнять основные манипуляции с таблицами: вставку и удаление ячеек, строк и столбцов, перемещение, копирование и вставку фрагментов.

Изучаемые на этом уроке операции вставки, удаления, перемещения и копирования универсальны и выполняются одинаково во всех приложениях Windows. Поэтому основное внимание учитель уделяет приёмам редактирования, применимым только к отдельным ячейкам электронной таблицы.

Для редактирования содержимого ячейки (изменения уже введённых данных) существуют три различных способа:

· сделать ячейку текущей и нажать клавишу F 2 ;

· сделать ячейку текущей и щёлкнуть мышью на строке формул;

· выполнить двойной щелчок мышью на редактируемой ячейке.

Завершить ввод данных можно тоже тремя способами:

· нажать клавишу Enter ;

· щёлкнуть на кнопке с галочкой;

· щёлкнуть мышью на другой ячейке таблицы.

Для очистки содержимого ячейки достаточно нажать клавишу Delete или кнопку с крестиком рядом со строкой формул. Можно выполнить очистку и стандартным способом ([Правка], [Очистить], [Содержимое]), но это нерационально, и такой способ очистки используется довольно редко.

Выделение фрагментов документа в Excel играет ту же роль, что и в MS Word. Ячейка, окаймлённая курсорной рамкой, является выделенной (текущей). Выделение блока ячеек ничем не отличается от выделения фрагмента в MS Word. Для того, чтобы выделить целый столбец, нужно щёлкнуть мышью на соответствующем номере в заголовке столбца. Для выделения целой строки – щёлкнуть на соответствующем номере в заголовке строки, а для выделения всей таблицы – на левой пустой кнопке в заголовке столбца. Учащиеся должны понять, что принцип редактирования фрагментов, рассмотренный при изучении текстового процессора, универсален и распространяется на все изучаемые ими приложения.

3 Подготовка простой таблицы. Оформление таблиц. Простые формулы.

Цель: научить школьников составлять простые таблицы с использованием простейших формул и показать приёмы оформления таблиц.

Перед тем, как самостоятельно составить первую таблицу, учащиеся знакомятся с видами информации, вводимой в ячейки электронной таблицы. В ячейку можно ввести:

· число;

· формулу;

· текстовую информацию.

Как же MS Excel отличает один вид информации от другого?

Число – это последовательность символов, в которую входят цифры, знаки «+» и «-» (в начале последовательности) и точка (или запятая) как разделитель целой и дробной части. Число обычно сдвигается к правой границе ячейки.

Примеры чисел:

257

-145,2

+4890,859.

Если набираемая последовательность символов начинается со знака равно, MS Excel считает, что вы набрали формулу. Например, в ячейке B 3 набрано: =A 2+C 3*F 7. Значением этой ячейки будет число, которое равно произведению чисел, записанных в С3 и F 7, сложенному с числом из ячейки A 2.

Формулы используют для выполнения операций над содержимым ячеек. Excel позволяет записывать в формулах не только числа, но и другие типы данных, но мы будем рассматривать формулу только как частный случай арифметического выражения. Арифметическое выражение состоит из операндов, соединённых между собой знаками арифметических операций. В качестве операндов в формуле могут использоваться адреса ячеек, числа и функции. О функциях речь будет идти на следующих уроках.

Знаками арифметических операций в Excel служат:

^ (возведение в степень);

* (умножение);

/ (деление);

+ (сложение);

- (вычитание).

При вычислении значения арифметического выражения операции выполняются слева направо с соблюдением приоритета: сначала выполняется возведение в степень, затем умножение и деление, и в последнюю очередь сложение и вычитание. Последовательность выполнения операций можно изменить с помощью круглых скобок. При наличии скобок, сначала вычисляются значения выражений, записанных внутри скобок низшего уровня (самые внутренние скобки) и так далее. Если же набираемая последовательность символов не является числом и не начинается со знака равно, то Excel считает, что набирается текст.

Чтобы освоить на практике основные идеи обработки электронных таблиц, рассматривается конкретная задача.

4 Форматы чисел. Методы оптимизации работы. Абсолютный и относительный адрес.

Цель: показать различные форматы представления чисел в MS Excel;

продемонстрировать основные методы оптимизации работы в MS Excel: копирование, заполнение, быстрый ввод адреса ячейки в формулу и использование последовательностей;

ввести понятия абсолютного и относительного адреса ячейки и правил их использования.

Рассматривая различные виды форматов представления чисел, следует выбрать те из них, которые учащимся уже знакомы. Это общий, числовой, денежный и процентный форматы. С помощью команды [Формат], [Ячейки…] на вкладке Число в списке выбирается и устанавливается желаемый формат представления чисел для выделенной группы ячеек. Например, если выбрать текстовый формат, то вся вводимая информация будет считаться текстом (даже формулы); если выбрать формат дата, то всё вводимое будет представлено в одном из форматов даты, который выбирается в раскрывшемся рядом окне. При этом контроль над вводимой информацией становится значительно жёстче. Например, если длина вводимого числа слишком велика (число не умещается полностью в ячейке), Excel отобразит его как цепочку символов «#». Здесь же, выбрав соответствующие вкладки, можно установить вид выравнивания и шрифт.

Для демонстрации приёмов, позволяющих упростить подготовку таблицы, предлагается составить таблицу Пифагора для первых десяти натуральных чисел.

Для введения последовательности чисел от 1 до 10-ти в одну из ячеек таблицы (например, A 1) вводится число 1, а затем выбирается команда [Правка], [Заполнить], [Прогрессия…]. В раскрывшемся окне выбирается расположение чисел (по строкам или по столбцам), тип прогрессии (в данном случае арифметическая прогрессия), шаг прогрессии (по умолчанию он равен единице) и предельное значение (оно равно десяти). После нажатия кнопки Ok соответствующая колонка (или строка) будет заполнена нужной последовательностью чисел.

В ячейку B 2 вводим формулу =A 2*B 1. Для этого активизируем ячейку B 2. Адрес ячейки можно включить в формулу одним щелчком мыши. Вместо того, чтобы набирать формулу вручную, можно ввести «=», щёлкнуть мышью на ячейке A 2 (её адрес появится в формуле), ввести «*» и щёлкнуть на ячейке B 1.

Excel позволяет скопировать готовую формулу в смежные ячейки, при этом адреса ячеек будут изменены автоматически. Устанавливаем указатель мыши на чёрный квадратик в правом нижнем углу курсорной рамки. При этом он примет форму чёрного крестика. Нажимая левую кнопку, смещаем указатель вниз по вертикали, - так, чтобы ячейки B 2:B 10 были выделены пунктирной рамкой, и отпускаем кнопку мыши. Но ожидаемого результата мы не получим. Дело в том, что Excel автоматически изменяет номера строк. В ячейке B 3 мы получим формулу =A 3*B 2, а в ячейке B 10 – формулу =A 10*B 9.

Для того, чтобы при копировании не происходило автоматического изменения индексов ячеек, используют абсолютную индексацию. Для этого в формуле перед индексом ячейки ставят знак «$». В нашем случае копируемая формула должна выглядеть следующим образом: =A 2*B$1.

Та же ситуация складывается и при копировании группы ячеек B 2:B 10. Excel автоматически меняет индекс соответствующего столбца. Например, в ячейку C 2 будет скопирована формула =B 2*C$1, а в ячейку J 10 – формула =I 10*J$1. Чтобы этого не произошло, устанавливаем абсолютный индекс столбца. Копируемая формула теперь выглядит следующим образом: =$A 2*B$1.

Таким образом, знак «$», указанный перед номером столбца, означает, что этот номер не будет изменяться при операциях копирования формул, вставки и удаления строк и столбцов. Знак «$», указанный перед номером строки, означает, что этот номер не будет изменяться при операциях копирования формул, вставки и удаления столбцов и строк.

5 Использование функций в формулах.

Цель: познакомить учащихся с некоторыми математическими и статистическими функциями Excel;

научить детей использовать функции в формулах.

В общем случае функция – это переменная величина, значение которой зависит от значений других величин (их называют аргументами). Функция имеет имя (например, КОРЕНЬ) и, как правило, аргументы, которые записываются в круглых скобках следом за именем функции. Скобки – обязательный атрибут функции, даже если у неё нет аргументов (например, функция ПИ()). Если аргументов несколько, один аргумент отделяется от другого запятой. В некоторых версиях электронных таблиц разделителем целой и дробной части числа служит запятая, а разделителем аргументов в функциях – точка с запятой. Об этом обязательно нужно сообщить учащимся. В качестве аргументов функции могут использоваться числа, адреса ячеек, диапазоны ячеек, арифметические выражения и функции. Ниже приведены несколько примеров использования функций с разными значениями аргументов.

=КОРЕНЬ(4) (аргумент функции – число);

=КОРЕНЬ(C 2) (аргумент функции – адрес ячейки);

=СУММ(A 1:A 10) (аргумент функции – диапазон ячеек);

=КОРЕНЬ(A 2*A 3+A 4) (аргумент функции - арифметическое выражение);

=КОРЕНЬ(СУММ(A 1:A 10)) (аргумент функции – другая функция);

=КОРЕНЬ(СУММ(A 1:A 10)+B 1+C 1-3) (аргумент функции – арифметическое выражение, включающее в себя функцию, адреса ячеек и число).

В программе MS Excel можно использовать несколько сотен функций, которые разделены на категории (тематические группы). Не нужно запоминать имена всех функций и форматы их записи, так как для упрощения ввода функций предусмотрен Мастер функций, который можно вызвать либо нажатием кнопки fx на панели инструментов «Стандартная», либо командой [Вставка], [Функция…]. Ячейка, в которую вводится данная функция, должна быть обязательно предварительно выделена. После запуска Мастера функций необходимо выполнить два шага.

В левом списке окна мастера функций можно выбрать категорию функций (например, математические). В правом списке высвечиваются имена всех функций, входящих в данную категорию. Выбрав в этом списке функцию (например, КОРЕНЬ), нужно нажать кнопку Ok (или Готово). На экране появится второе окно.

В этом окне можно ввести аргумент (или аргументы, если их несколько) этой функции. В поле Число: вводится нужное значение, а ниже отображается значение этой функции при набранных аргументах. Поскольку аргументом может быть другая функция, предоставляется возможность вызвать вложенный мастер функций. Ввод адресов ячеек выполняется ранее изученным способом.

Решение задач. Самостоятельная работа.

Цель: контроль знаний, умений, навыков учащихся по составлению модели, созданию макета будущей таблицы, вводу, редактированию и форматированию данных.

После обсуждения хода выполнения работы учащиеся сначала составляют таблицу для решения домашней задачи, а затем решают задачу, предложенную учителем. Для этого необходимо иметь набор примерно одинаковых по сложности задач из физики и математики. Можно использовать для этих целей дидактические материалы по физике, математике (5 и 6 классы), алгебре и геометрии.