ДИСКРЕНАЯ МАТЕТАТИКА 1.1. Множества заданий множеств. 1. Проиллюстрируйте с кругов Эйлера высказывание: «Все учащиеся 5 класса присутствовали на школьной спартакиаде». Решение: Выделим множества, о которых идет речь в высказывании: это множество учащихся некоторой школы (обозначим его за А), и множество учащихся 5 класса (обозначим его В). В данном высказывании утверждается, что все элементы множества В являются также и элементами множества А. По определению отношения включения это означает, что В А. Поэтому множество В надо изобразить внутри круга, изображающего множество А. 2. Задайте множество другим если это возможно): а) А = {х| xN, х ≤ 9}; б) А = {-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4}; в) А = {х| xR, х 2 – 3 = 0}. Решение: а) Элементами множества А являются натуральные числа, которые меньше 9 и само число 9, значит, А = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; б) А = {х| xZ, |x| ≤ 4} – множество целых чисел, модуль которых не больше четырех; в) Элементами множества А являются корни уравнения х 2 – 3 = 0, значит, А = {- 3 , 3 }. 3. Изобразите на координатной прямой перечисленные множества: а) А = {х| xR, -1,5 ≤ х ≤ 6,7}; б) М = {х| xN, 4х - 14 < 0}; в) С = {х| xZ, -5 < х <2}; г) Н = {х| xZ, |x| < 7}. Решение: ответы показаны на рисунке: а) А = [-1,5; 6,7] б) М = {1, 2, 3} в) С = (-5; 2) г) Н = {-6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} 4. Задайте числовое множество описанием характеристического свойства элементов: а) (0; 11); б) [-12,3; 1,1); в) [-5; 3]; г) (- ∞; -102,354]. Решение: а) А = {х| xR, 0 < х <11}; б) С = {х| xR, -12,3 ≤ х < 1,1}; в) А = {х| xR, -5 ≤ х ≤ 3}; г) Р = {х| xR, х ≤ -102,354}. 5. Даны множества: а) К = {у| у = 1, если уN, то у + 1N}, У = {у| уZ, у > 0}; б) К = Ø, У = {Ø}; в) К = {с, п, р}, У = {{с, п}, р }. Равны ли множества К и У
Взаємний вплив інформатики та математики поширюється і на процес навчання. З усіх шкільних предметів інформатика найбільше пов'язана з математикою. З урахуван-ням завдань дослідження ми визначили: які з апробованих в математиці методів і прийомів навчання доцільно застосувати в процесі навчання інформатики, в якій мірі може бути застосований метод навчання на задачах, що спільного у процесах розв'язування математичної задачі та розробки алгоритму розв'язування задачі за до ЕОМ, як актуалізація математичних методів і знань сприяє процесу навчання інформатики, які самостійні цілі алгоритмізації, що досягаються саме у процесі навчання інформатики.
Ми дійшли висновку, що ця багатогранна проблема вимагає подальшого дослідження. Творча і практична складові навчальної діяльності потребують особливої уваги. Об’єктом вивчення на уроках інформатики повинні стати саме основи цієї науки, а в освітньому середовищі має бути єдине трактування того, що розуміється під інформатикою як навчальним предметом і що розуміється під технологією як предметною галуззю. Розв’язання розвиваючої задачі формування технічного світогляду учнів має поєднуватись з розв’язанням фундаментальної задачі ознайомлення учнів з елементами наукової системології, яка має безпосереднє відношення до інформаційного моделювання. Важливо розуміти, що створення інформаційних моделей, побудова алгоритмів, робота з програмним забезпеченням ЕОМ – загальноосвітні завдання курсу інформатики. Шкільні предмети включають, наприклад, вивчення процесу побудови алгоритмів розв’язання відповідних задач. Незалежно від предметної галузі існує багато спільного в складанні цих алгоритмів (метод низхідного проектування тощо). Отже, існують загальні методи розробки алгоритмів, які лише конкретизуються в кожному з предметів. Природно, що вони повинні вивчатись школярами в узагальненому вигляді.
Дослідження свідчать, що при визначенні мети і практичній реалізації курсу інформатики необхідно враховувати: адекватність відображення наукової галузі в предметі; тенденції до інтеграції знань із різних наукових галузей; новизну курсу інформатики; специфіку вивчення предмета з урахуванням спеціалізації навчання, диференціації, МЗ; тенденції до зниження віку учнів; потребу у вирішенні проблем створення підручників, програмних засобів, комп'ютеризації шкіл; істотні зміни в соціальному житті суспільства та характері праці.
У ході дослідження проаналізовано й співставлено процеси розв’язування задач з математики та інформатики. У процесі розв’язування математичної задачі виділяють наступні етапи: 1) аналіз задачі; 2) схематичний запис умови з використанням математичної символіки, рисунків; 3) пошук розв’язування; 4) здійснення спо-собу розв’язування; 5) перевірка розв’язку; 6) дослідження задачі та розв’язку; 7) фор-мулювання відповіді; 8) навчально-пізнавальний аналіз задачі та розв’язку. Послідов-ність етапів може змінюватись, не всі вони обов’язкові, але перший, третій, четвертий і сьомий етапи виконуються для будь-якої задачі. Центральним і найбільш складним є третій, а восьмий – головний при об’єднанні задач у набори взаємозв’язаних задач, які використовуються для узагальнення і систематизації знань та навчанні методів розв’язування задач. У процесі розв’язування задач за до ЕОМ виділяють етапи: 1) постановка задачі, що включає побудову математичної моделі та виділення аргументів і результатів; 2) побудова алгоритму; 3) запис алгоритму; 4) реалізація алгоритму на ЕОМ; 5) аналіз результатів. Як і в процесі розв’язування математичної задачі, не всі ці етапи обов’язкові. Наприклад, побудовану модель можна дослідити за до готового програмного засобу. У процесі навчання багатоетапність спричиняє розгляд задач із різним ступенем “ваги” етапів для найбільш повного засвоєння суті кожного з них.
Взаємний вплив інформатики та математики поширюється і на процес навчання. З усіх шкільних предметів інформатика найбільше пов'язана з математикою. З урахуван-ням завдань дослідження ми визначили: які з апробованих в математиці методів і прийомів навчання доцільно застосувати в процесі навчання інформатики, в якій мірі може бути застосований метод навчання на задачах, що спільного у процесах розв'язування математичної задачі та розробки алгоритму розв'язування задачі за до ЕОМ, як актуалізація математичних методів і знань сприяє процесу навчання інформатики, які самостійні цілі алгоритмізації, що досягаються саме у процесі навчання інформатики.
Ми дійшли висновку, що ця багатогранна проблема вимагає подальшого дослідження. Творча і практична складові навчальної діяльності потребують особливої уваги. Об’єктом вивчення на уроках інформатики повинні стати саме основи цієї науки, а в освітньому середовищі має бути єдине трактування того, що розуміється під інформатикою як навчальним предметом і що розуміється під технологією як предметною галуззю. Розв’язання розвиваючої задачі формування технічного світогляду учнів має поєднуватись з розв’язанням фундаментальної задачі ознайомлення учнів з елементами наукової системології, яка має безпосереднє відношення до інформаційного моделювання. Важливо розуміти, що створення інформаційних моделей, побудова алгоритмів, робота з програмним забезпеченням ЕОМ – загальноосвітні завдання курсу інформатики. Шкільні предмети включають, наприклад, вивчення процесу побудови алгоритмів розв’язання відповідних задач. Незалежно від предметної галузі існує багато спільного в складанні цих алгоритмів (метод низхідного проектування тощо). Отже, існують загальні методи розробки алгоритмів, які лише конкретизуються в кожному з предметів. Природно, що вони повинні вивчатись школярами в узагальненому вигляді.
Дослідження свідчать, що при визначенні мети і практичній реалізації курсу інформатики необхідно враховувати: адекватність відображення наукової галузі в предметі; тенденції до інтеграції знань із різних наукових галузей; новизну курсу інформатики; специфіку вивчення предмета з урахуванням спеціалізації навчання, диференціації, МЗ; тенденції до зниження віку учнів; потребу у вирішенні проблем створення підручників, програмних засобів, комп'ютеризації шкіл; істотні зміни в соціальному житті суспільства та характері праці.
У ході дослідження проаналізовано й співставлено процеси розв’язування задач з математики та інформатики. У процесі розв’язування математичної задачі виділяють наступні етапи: 1) аналіз задачі; 2) схематичний запис умови з використанням математичної символіки, рисунків; 3) пошук розв’язування; 4) здійснення спо-собу розв’язування; 5) перевірка розв’язку; 6) дослідження задачі та розв’язку; 7) фор-мулювання відповіді; 8) навчально-пізнавальний аналіз задачі та розв’язку. Послідов-ність етапів може змінюватись, не всі вони обов’язкові, але перший, третій, четвертий і сьомий етапи виконуються для будь-якої задачі. Центральним і найбільш складним є третій, а восьмий – головний при об’єднанні задач у набори взаємозв’язаних задач, які використовуються для узагальнення і систематизації знань та навчанні методів розв’язування задач. У процесі розв’язування задач за до ЕОМ виділяють етапи: 1) постановка задачі, що включає побудову математичної моделі та виділення аргументів і результатів; 2) побудова алгоритму; 3) запис алгоритму; 4) реалізація алгоритму на ЕОМ; 5) аналіз результатів. Як і в процесі розв’язування математичної задачі, не всі ці етапи обов’язкові. Наприклад, побудовану модель можна дослідити за до готового програмного засобу. У процесі навчання багатоетапність спричиняє розгляд задач із різним ступенем “ваги” етапів для найбільш повного засвоєння суті кожного з них.