Реферат: Генерация дидактических материалов по математике - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Генерация дидактических материалов по математике

Банк рефератов / Программирование

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 263 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы


«Генерация дидактических материалов по математике»







Содержание


Введение

1 Описание работы программы

1.1 Запуск программ

1.2 Описание файла шаблона

2 Использование постобработчиков

Заключение

Список использованных источников

Приложение 1

Введение


На данный момент некоторые преподаватели уже пытались привлечь компьютер к составлению самостоятельных работ, контрольных работ, домашних заданий. Наиболее формализуемые и параметризуемые задачи относятся к таким предметам как математика, физика, химия. В литературе приведены примеры генерации заданий по математике для квадратных уравнений, по геометрии на объемы и поверхности тел вращения, по химии на концентрации растворов, по физике на решение треугольников (векторы сил в механике). Однако в описанных примерах каждая работа создается отдельной программой, вид параметризованных формул "вшит" в программный код и недостаток данного подхода отмечается даже самими авторами [2].

В данной работе излагается метод генерации произвольных задач с решениями, позволяющий избежать колоссальных трудозатрат по верстке и составлению задач, а также демонстрируется программа генерации заданий по математике, удовлетворяющих условиям различности и равноценности. Отличие предлагаемого метода от методов, реализованных, в уже существующих программах заключается в том, что пользователю предоставляется механизм создания параметризованных задач и аппарат для их клонирования (создание нескольких вариантов). То есть клонируемые задачи не обязаны подходить под определенный тип, а число вариантов задается во внешнем файле-сценарии или определяется через условия, накладываемые на параметры.

Следует заметить, что в большинстве существующих программ предлагается генерировать только задания для последующего их распечатывания. Наличие отдельного напечатанного варианта при проведении контрольной или самостоятельной работы имеет ряд преимуществ перед отсутствием такового: например, решается проблема списывания — каждый учащийся вынужден обрабатывать свои данные. Есть и свои недостатки — учителю затем нужно проверить не 2 варианта, а 25–30.

Разработанная мною программа устраняет этот недостаток, поскольку она позволяет включать в текст задачи и решение, и ответ, которые выносятся в отдельный файл.

Так же программа поддерживает написание тестов, с перемешиванием вариантов ответов в каждом варианте теста и позволяет производить выбор между различными однотипными, но различными по шаблону заданиями.

Поскольку программа работает с текстовыми файлами, то она позволяет

- составлять шаблоны файлов в различных форматах, близких к plain text (LaTeX, MathML+HTML),

- проводить обработку иными средствами, такими как MatLab, Mathematica и др.

- при создании специализированного языка разметки, задачи, генерируемые данной программой, могут быть использованы в интерактивном режиме, реализуя не только функции проверки определенной темы, но для реализации режима «подсказки», для дифференциации заданий для учащихся (если учащийся не решил данную задачу, предложить более легкую).

Данная программа широко используется для подготовки контрольных и самостоятельных работ в 5–7 классах ГУО СОШ№ 22 г. Гомеля.


1 Описание работы программы


Программа, являющаяся скриптом, написана на языке программирования Python 2.4. Данный язык является свободно распространяемым интерпретатором, а свободно распространяемая программа py2exe позволяет создать из скрипта программу для систем семейства Windows. Текст скрипта приведен в приложении 1.


1.1 Запуск программы


Для запуска программы необходимо в командной строке набрать команду ex2. количество вариантов имя файла шаблона имя файла. После выполнения программы появится файл имя файла.txt содержащий текст сгенерированных вариантов и файл имя файла answ.txt содержащий ответы к файлам.


1.2 Описание файла шаблона


Файл шаблона является обычным plain-text файлом, содержащим строки с маркерами в начале строки.

Маркер code означает, что после него идет инициализация переменных используемых в тексте шаблона.

Маркер отв. означает, что строка, содержащая маркер переходит в файл с ответами.

Маркер choice означает, что из заданий и ответов, разделенных символом ` следует выбрать случайным образом только один.

Маркер test означает, что варианты ответов для теста, разделенные символом ` следует перемешать, правильный вариант должен быть помечен символом !. В файл с заданием переноситься все варианты ответов, а в файл с ответами номера правильных.

При инициализации переменных можно использовать все арифметические операции (/ — деление, * — умножение), все математические функции в американской нотации, следующие специальные функции:

  • abs(x) — модуль числа,

  • pow(x,y[,m]) — возведение x в степень y по модулю m,

  • math.sqrt(x) — квадратный корень из x,

  • round(n[,z]) — округление чисел до заданного знака после (до) точки,

  • random.random() — случайное число из диапазона [0;1),

  • random.randrange([start,]stop[,step]) — выдает случайное число из диапазона [start,stop) с интервалом step (по умолчанию step=1, start=0),

  • условный оператор if условие : оператор

  • del переменная удаляем переменную

  • s.replace(‘что-то’, ‘чем-то’) замена в строке s “что-то” “чем-то”.

Пример файла шаблона

code a=random.randrange(100)+10

code b=random.randrange(100)+10

code c=random.randrange(100)+10

2. Найдите неизвестный член пропорции x:{a}={b}:{c}.

При необходимости ответ округлите.

отв 2.

test {c*b/a}`{c*c/b}`!{a*b/c}`{a/b/c}

Данный шаблон генерирует следующее задание:

2. Найдите неизвестный член пропорции x:17=97:63.

При необходимости ответ округлите.

  1. 26 2) 40 3) 0 4) 359


2. Использование постобработчиков


В случае, когда составляемое задание содержит более сложные с точки зрения математики проблемы, программа для его генерации будет довольно громоздкой. Значительно облегчить процесс генерации заданий позволит система компьютерной алгебры Mathematica фирмы Wolfram Research, Inc. Этот программный продукт является признанным мировым лидером среди множества компьютерных инструментов, используемых в научных исследований и в педагогическом процессе. С помощью этой системы легко осуществлять широкий спектр символьных преобразований, в том числе и в сфере математического анализа (дифференцирование, интегрирование). Она позволяет решать уравнения, находить пределы, строить разнообразные графики и многое другое.

Mathematica позволяет пользователю писать программы на ее встроенном языке, поддерживая при этом различные стили программирования — как функциональный, так и процедурный. В данной заметке не затрагиваются вопросы программирования собственно в среде Mathematica. Нас будет интересовать возможность взаимодействия этой программы с файлами, содержащими команды разметки TeX. В такие файлы (а также, в файлы, содержащие программы на языках C или Fortran) можно вставлять выражения системы Mathematica, ограничивая их, слева и справа комбинаций знаков <* и *>. Получившийся файл обрабатывается системой Mathematica, которая заменяет заключенное между этими символами выражение на результат его вычисления.

Файл, содержащий команды разметки языка TeX и функции системы Mathematica, должен иметь расширение mtex. При обработке такого файла командой Splice[], сформировавшийся результат будет автоматически сохранен в файл с расширением tex.

Например, пусть файл task2.mtex содержит следующий фрагмент текста:

Рассмотрим неравенство

$\dfrac{<*u=(3x-5)(x+4); v=(x+4)(x-5); PolynomialRemainder[u,-v,x]*>}

{<*Expand[-v]*>}

\leqslant <*-PolynomialQuotient[u,-v,x]*>.$ \hfill $(*)$

\bigskip

и эквивалентное ему

$\dfrac {(3x-5)(x+4)}{(x+4)(x-5)}\geqslant 0.$ \hfill $(**)$

Тогда после выполнения команды Splice["task2.mtex"] автоматически

созданный файл task2.tex уже будет содержать результат выполнения функций системы Mathematica:

Рассмотрим неравенство



$\dfrac{40 + 10\,x}

{20 + x - {x^2}}

\leqslant 3.$ \hfill $(*)$

\bigskip

и эквивалентное ему

$\dfrac {(3x-5)(x+4)}{(x+4)(x-5)}\geqslant 0.$ \hfill $(**)$

В данном примере использовались следующие функции системы Mathematica:

Expand[v] — раскрывает скобки в выражении v;

PolynomialRemainder[u,v,x] — вычисляет остаток от деления многочлена u(x) на многочлен v(x);

PolynomialQuotient[u,v,x] — находит частное от деления этих многочленов.

Результат обработки данного файла программой TeX показан на врезке.


Заключение


Существует потребность в создании интерактивных систем, где задача диалога с учеником и проверка решения ложится на компьютер. Диалоговое взаимодействие обеспечивает следующие аспекты обучения: непрерывный контроль деятельности обучаемого, диагностирование, управление системой со стороны самого обучаемого.

Поэтому я в дальнейшем планирую написать программу, реализующую указанные возможности.

Список использованных источников


  1. Г. Россум, Язык программирования Python. / Г. Россум, Ф.Л.Дж. Дрейк, Д.С. Откидач, М. Задка, М. Левис, С. Монтаро, Э.С. Реймонд, А.М. Кучлинг, М.-А. Лембург, К.-П.Йи, Д. Ксиллаг, Х.Г. Петрилли, Б.А. Варсав, Дж.К. Ахлстром, Дж. Роскинд, Н. Шеменор, С. Мулендер.— 2001 — 454 c.

  2. Шестаков А.П., Генерация дидактических материалов по математике, // http://comp-science.narod.ru

Приложение 1


# -*- coding: cp1251 -*-

#

# запуск:

# имя_программы количество_вариантов файл_шаблона

# файл_заданий

#

import re

import random

import math

import sys

import string

n=int(sys.argv[1]) # считываем количество вариантов

templet=sys.argv[2] # считываем имя файла шаблона

output=sys.argv[3] # считываем имя файла вывода заданий

problems=open(output+'.txt','w') # открываем файл заданий для

# записи

answers=open(output+'_answ.txt','w')

pattern=r"\{(.+?)\}" # создаем регулярное выражение

expression=re.compile(pattern)

for i in range(1,n+1): # цикл по количеству вариантов

task=open(templet,'r') # открываем шаблон

problems.write('Вариант '+str(i)+'\n')

answers.write('Вариант '+str(i)+'\n')

for line in task:

if line.find('code ')>-1: # инициализация переменных в

шаблоне

line=line.replace('code ','')

exec line

else:

k=expression.findall(line) # замена выражения его

значением

for element in k:

line=line.replace(element,str(eval(element)))

line=line.replace('{','') # косметическое удаление

# фигурных скобок

line=line.replace('}','')

if line.find('отв ')>-1:

line=line.replace('отв ','')

answers.write(line)

elif line.find('test ')>-1: # обработка вариантов

тестового задания

line=line.replace('test ','')

line=line.replace('\n','')

test=line.split("`")

random.shuffle(test)

for i in range(0,len(test)):

if test[i].find('!')>-1:

test[i]=test[i].replace('!','')

problems.write(str(i+1)+') '+test[i]+' ')

answers.write(str(i+1)+'\n')

else:

problems.write(str(i+1)+') '+test[i]+' ')

problems.write('\n')

elif line.find('choice ')>-1: # обработка вариантов

# выбора

line=line.replace('choice ','')

line=line.replace('\n','')

variant=line.split("`")

num=2*random.randrange(round(len(variant)/2))

problems.write(variant[num]+'\n')

answers.write(variant[num+1]+'\n')

else:

problems.write(line)

problems.write('\n\n')

answers.write('\n\n')

task.close

problems.close

answers.close


1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Сторож мясокомбината продал дьяволу тушу....
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по программированию "Генерация дидактических материалов по математике", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru