Методика вивчення електронних таблиць і табличного процесору
Електронна таблиця (ЕТ)— сховище (частина запам'ятовуючого простору) для зберігання відповідним чином структурованої сукупно¬сті даних різних типів. Електронна таблиця повинна розглядатися в шкільному курсі інформатики як об'єкт опрацювання, а табличний про¬цесор — засіб опрацювання електронних таблиць. Під опрацюванням будемо розуміти аналіз даних, їх корекцію, синтез висновків, прийняття рішень, експерименти — все, що стосується дослідницької діяльності людини, яка використовує в своїй практичній професійній діяльності електронні таблиці і табличний процесор.
Електронна таблиця — це також «запам'ятовуючий» простір, спе¬ціальним чином структурований для опрацювання даних, які там збе¬рігаються, за допомогою програм табличних процесорів. Електронна таблиця може бути порожньою, тоді лише вказана її структура за допомогою табличного процесора, або зберігати певні дані в клітинках таблиці (у відповідних полях запам'ятовуючого простору) — числа, формули, тексти або інші об'єкти.
Програма для опрацювання електронних таблиць як і текстові та графічні редактори, належить до прикладного програмного забезпечен¬ня загального призначення і знання можливостей використання такої програми та вміння виконувати в її середовищі основні операції з елек¬тронними таблицями сьогодні є загальноосвітніми. Значна кількість професій потребують від потенційних працівників умінь працювати з табличною інформацією, опрацьовувати її за допомогою табличних процесорів.
Принципи, які можуть бути покладеними в основу методики вивчен¬ня такої програми, багато в чому схожі на принципи, на яких будувалась методика вивчення текстових та графічних редакторів. До них можна віднести:
1. Використання індуктивного методу, за яким пояснення основних можливостей та принципів опрацювання електронних таблиць буду¬ється від конкретних прикладів до узагальнень у вигляді правил-алгоритмів, які не залежать від конкретної програми та знань і навичок користувача стосовно роботи з нею.
2. Мотиваційне навчання, при якому кожна вказівка чи група пов'я¬заних за змістом завдання вказівок спочатку демонструється на прикладах, пояснюється мета та необхідність їх введення.
3. Навчання через систему доцільних задач. Для кожної конкретної вказівки чи групи вказівок добирається система завдань з практично значущим і зрозумілим змістом для відповідної вікової групи учнів. Учні ознайомлюються з умовою завдання та самостійно шукають в середовищі потрібні вказівки для одержання результатів, при цьому вимоги до результатів виконання завдання (вигляд відформатованої таблиці, діаграма, результати обчислень тощо) учні одержують у надрукованому вигляді. Завдання полягає в тому, щоб із запропоно¬ваної табличної інформації шляхом її опрацювання за допомогою табличного процесора одержати конкретні результати, тобто вико¬ристовується дидактичний принцип навчання «за зразком» — орієн¬товною основою дій.
4. Використання при проведенні практичних занять за комп'ютером завдань двох видів:
• введення вхідних даних з клавіатури та подальше їх опрацювання в середовищі табличного процесора;
• опрацювання заздалегідь введених до пам'яті комп'ютера таблич¬них даних та аналіз одержаних результатів.
5. Використання наочних орієнтирів для контролю за результатами виконання завдань.
6. Використання навчальної допомоги різного рівня при використанні завдань для самостійного виконання.
7. Проведення лабораторних робіт комплексного характеру для закріплення знань та вмінь учнів в нових умовах.
8. Використання методу проектів для поглибленого вивчення можливостей електронних таблиць.
1. Можливості використання табличного процесора
На початку вивчення теми вчителю необхідно завантажити табличний процесор та продемонструвати основні можливості опрацювання табличної інформації за допомогою заздалегідь підготовлених файлів — провести етап мотивації. Для цього можна скористатися мультимедійним проектором або засобом MS NetMeeting, який дозволяє організувати демонстрацію на один екран, під'єднаний до монітора вчительського комп'ютера. Корисно розглянути приклади.
Під час демонстрації опрацювання такої табличної інформації слід запропонувати учням змінити вміст однієї клітинки (для розглядуваної таблиці це курс грн., дата оплати рахунку, ціна за одиницю товару), на яку існує посилання із формул, та прослідити зміну результатів обчислень.
Такий підхід дає можливість продемонструвати в середовищі елек¬тронних таблиць автоматичне переобчислення за раніше введеними фор¬мулами значень, які зберігаються в клітинках таблиці, при зміні вмісту клітинок, на які є посилання в формулах. При цьому демонстраційні таблиці повинні бути відформатовані з використанням всіх можливос¬тей форматування в тому числі і кольорів, деякі клітинки повинні мати примітки та захист їх вмісту. Основна мета використання для демон¬страції подібних електронних таблиць — сформувати уявлення учнів про можливості подання і форматування числової та текстової інформа¬ції, що зберігається в електронній таблиці, виконання автоматизованих обчислень та зміну обчислювальних результатів. Важливо продемон¬струвати динамічність електронної таблиці та різні типи форматування вмісту окремих її об'єктів.
Приклад. Розглядається електрона таблиця, на основі даних якої побудовано діаграми та графіки. Учням слід запропону¬вати провести аналіз даних, які відображаються на діа¬грамах. Також доцільно звернути увагу на динамічність таблиць, яка дозволяє при зміні значень в клітинках таблиці автоматично змінювати відповідні елементи діаграми та навпаки — зміна деяких вихідних елемен¬тів діаграм веде до відповідної зміни даних в таблиці. Наприклад, при демонстрації можливостей ділової графіки можна Скористатися таблицею з деякими даними соціологічних опитувань(табл. 5.8, мал. 5.48). Будь-яка з таблиць, яка будується при проведенні різного типу соціологічних опитувань, окрім виконання навчальних завдань, допоможе вчителю на основі демонстрації практично значу¬щого для учнів матеріалу розв'язувати виховні завдання уроку.
Практика свідчить, що пізнавальний інтерес учнів до вивчення матеріалу підвищується, якщо для додаткових обчислень використо¬вуються спеціально вставлені командні кнопки, яким відповідають макровказівки для виконання деякої дії, наприклад, для побудови діа¬грами чи для виконання деяких обчислень.
Після демонстрації можливостей використання електронних таб¬лиць (причому доцільно, щоб ті самі або аналогічні за змістом задачі розв'язувались учнями на практичних заняттях) учням доцільно спо¬чатку розповісти, а потім записати основні функції та призначення електронних таблиць.
Використання табличних процесорів дозволяє:
• створювати таблиці одноразового і багаторазового користування;
• вводити, редагувати, форматувати дані різних типів: текст, числа, формули;
• використовувати спеціальні розрахунки (математичні, статистич¬ні, бухгалтерські й інші);
• опрацьовувати табличні дані за допомогою вбудованих функцій;
• автоматизувати розрахунки, причому зі зміною вхідних значень змінюються результати розрахунків, тому можна швидко одер¬жати безліч різних варіантів розв'язків однієї і тієї самої задачі;
• будувати за даними електронної таблиці різні графіки та діаграми;
• поєднувати використання електронних таблиць з системами управління базами даних;
• знаходити та вибирати дані за певними критеріями;
• одержувати дані від інших програм та передавати їх до інших програм;
• за необхідності створювати текстові документи;
• друкувати дані та їх графічне подання;
• автоматизувати роботу з таблицями за допомогою макровказівок;
• проводити аналіз даних різними способами.
Для з'ясування призначення і особливостей електронних таблиць доцільно разом з учнями визначити суттєві та несуттєві ознаки цієї про¬грами. Тут корисною може бути система запитань, яка наштовхне учнів на правильні міркування. Учні повинні пояснити, чому таблиці нази¬ваються електронними і чим вони відрізняються від таблиць, які вико¬ристовуються в текстовому редакторі. Важливо, щоб учні самостійно дали описове означення програми — редактора електронних таблиць або табличного процесора із зазначенням її можливостей.
Необхідно обговорити з учнями способи подання та кодування Інформації в середовищі електронних таблиць. Питання використання оперативного запам'ятовуючого простору під час роботи з електронними таблицями є також світоглядним і впливає на розуміння того, яка інформація зберігається в таблиці, а що і в якому вигляді може відображатися на робочому листі електронної таблиці. При цьому доцільно повторити, спираючись на знання учнів, одержані при вивченні текстового редактора, призначення буфера та можливостей його використання для опрацювання табличної інформації.
2. Ознайомлення з інтерфейсом табличного процесора
Наступним етапом роботи з редактором електронних таблиць може стати ознайомлення з інтерфейсом програми. Якщо при вивченні тек¬стового редактора вдалося сформувати міцні знання учнів про елемен¬ти інтерфейсу, особливо про інтерфейс програм, які входять до пакету програм MS Office, то вивчення матеріалу стосовно інтерфейсу редакто¬ра електронних таблиць можна проводити як повторення, спираючись на малюнок, на якому відображено стандартні складові інтерфейсу прикладних програм. При цьому залишається пояснити призначення листів, звернути увагу на робоче поле табличного процесора та виді¬лити основні об'єкти електронної таблиці: клітинка, таблиця, аркуш, файл, діаграма, карта. Кожний об'єкт має ім'я, набір влас¬тивостей та для кожного з них в середовищі ЕТ існує набір операцій, які можна з ними виконувати.
Важливо, щоб учні засвоїли, що робочим полем табличного процесо¬ра є екран дисплея, на якому вміст відповідної частини запам'ятовую¬чого простору подається у вигляді прямокутної таблиці. Електронна таблиця поділена на рядки, стовпчики та клітинки, які називаються еле¬ментами таблиці. Рядки і стовпчики таблиці мають позначення. Час¬тіше за все рядки мають числову нумерацію (1,2,3,...), а стовпчики — буквені позначення (букви латинського алфавіту А, В, С, ...). Кожна клітинка має свою адресу, що складається з імені стовпчика і номера рядка, на перетині яких вона знаходиться, наприклад: Al, C13, F24, а також може мати ім'я, яке надається користувачем та відображається на екрані ліворуч від рядка введення. Крім того, кожна клітинка може мати свій вміст, який може розрізнятися за типом даних. Вміст клітинки можна редагувати та форматувати. Аналогічно можна змінювати фор¬мат окремої клітинки — висоту, ширину, обрамлення тощо.
Практика показує, що якщо вчасно не звернути достатньої уваги на правила записування діапазонів клітинок (типу: А1:А8 тощо), то учні надалі при використанні формул сприймають знак «:» як позначення операції ділення.
Для закріплення знань можна запропонувати учням виконати вправи на знаходження за координатами та іменами вмісту клітинок та їх діапазону
Практика свідчить, що необхідно звернути увагу на поняття актив¬ної клітинки — вона має рамку та фон її не маркується. При виділенні групи клітинок, одна з них також є активною — немаркованою. Якщо вчасно на цей факт не звернути увагу учнів, то вони намагаються при виділенні діапазону клітинок «зафарбовувати» їх усі без виключення, а цього зробити не можна. Крім того, обов'язково слід обговорити питан¬ня мети маркування (синонім до слова виділення) групи клітинок. У цьому випадку вони вважаються окремим об'єктом, якому можна нада¬вати ім'я та виконувати з ним певні дії.
Щоб не припуститися методичної помилки, слід звернути увагу на зміну зовнішнього вигляду курсора під час роботи з електронними таблицями. Учні повинні засвоїти, що зовнішній вигляд курсора зміню¬ється залежно від операції, яка виконуватиметься користувачем.
Можна запропонувати учням поступово при вивченні матеріалу заповнювати таблицю з характеристиками різних видів курсору елек¬тронних таблиць аналогічно до відповідної таблиці, яка використовува¬лась під час вивчення текстового редактора.
Ефективним методичним прийомом під час вивчення окремих компонентів табличного процесора може стати порівняння та аналогія, наприклад, із середовищем текстового редактора.
Слід підкреслити, що в текстовому редакторі найменшим об'єктом є символ, а в електронній таблиці — клітинка, тому і курсор набуває від¬повідного вигляду при встановленні вказівника мишки на відповідну позицію. Для роботи із вмістом клітинки (текстом, числами, форму¬лами, датами) в електронному процесорі існує спеціальний режим, при якому активізується рядок введення, в якому курсор набуває звичайного вигляду, як і при редагуванні тексту в текстовому редакторі.
Доцільно звернути увагу учнів на те, що існує певна аналогія між структурою електронної таблиці і структурою оперативної пам'яті ком¬п'ютера. В обох випадках використовується принцип адресації для збереження і пошуку інформації. Відмінність полягає в тому, що в ОЗП найменшою одиницею, що адресується, є байт, а в електронній таблиці — клітинка. Вміст клітинки таблиці можна розглядати як змін¬ну, а ЇЇ позначення — як стандартне ім'я змінної (тобто Al, C5, G10 — стандартні імена змінних), крім того дозволяється надавати клітинкам й інші імена.
На екрані дисплея відображається не вся електронна таблиця, а лише її частина. Аналогічно в кожній клітинці може відображатися не повний її вміст, а тільки та частина, яка поміщається в клітинці з встановленими розмірами. При збільшенні розмірів клітинки ЇЇ вміст можна відобразити повністю. Якщо ширина стовпчика менша за довжину тексту, який введено до клітинки цього стовпчика, то на екрані в клітинці відображається лише частина тексту, повний текст зберіга¬ється в пам'яті. Його повністю можна побачити в рядку введення, коли клітинка активна, тобто курсор встановлено на неї. Якщо сусідня клі¬тинка з правого боку порожня, то на екрані можна бачити весь текст повністю, але він частково зникає з екрану, якщо до сусідньої клітинки введено деяку інформацію. Все це обов'язково слід продемонструвати учням на конкретних прикладах.
У повному обсязі електронна таблиця зберігається в оперативній пам'яті комп'ютера, а екран можна вважати вікном, через яке корис¬тувач має можливість переглядати окремі частини вмісту електронної таблиці (якщо вся таблиця не вміщається у вікні).
У табличному процесорі MS Excel реалізована можливість працюва¬ти одночасно з кількома таблицями, розташованими на різних аркушах. Користувач може «гортати» ці аркуші, як у книжці.
На етапі вивчення особливостей інтерфейсу доцільно запропону¬вати учням знайти спільні риси та відмінності інтерфейсів текстового редактора та табличного процесора. Такого типу завдання дозволяють активізувати розумову діяльність учнів і зацікавлюють їх під час вико¬нання нестандартних задач з елементами дослідницької роботи.
На першому етапі слід навчити учнів виділяти клітинки, копіювати та переміщувати їх вміст. При цьому доцільно, щоб вправи містили конкретні завдання.
Щоб учні краще зрозуміли, якого типу інформація, в якій формі і як може зберігатися в електронних таблицях, доцільно запропонувати їм виконати завдання на введення до таблиці даних різного типу. Кожен учень при цьому має зразок таблиці, яку він повинен одержати в сере¬довищі табличного процесора після введення відповідної інформації.
3. Режими роботи в табличному процесорі
Після вивчення інтерфейсу можна запропонувати учням виділити основні режими роботи в табличному процесорі за аналогією з тексто¬вим редактором.
Доцільно проаналізувати такі режими роботи:
• введення даних до таблиці;
• форматування електронної таблиці;
• обмін даними з зовнішніми запам'ятовуючими пристроями;
• управління обчисленнями;
• графічний режим;
• робота з електронною таблицею як з базою даних;
• розв'язування задач на аналіз даних;
• налагодження інтерфейсу та параметрів роботи табличного процесора;
• макровказівки.
Учні повинні зрозуміти, що система вказівок табличного процесора тісно пов'язана з режимами роботи з електронною таблицею, в різних режимах роботи доступні різні вказівки. Як правило, вказівки реалі¬зовуються через меню вказівок та за допомогою набору інструментів. При вивченні табличного процесора типу MS Excel слід звернути увагу на використання контекстного меню для виділених об'єктів, пригадати правила виділення різних об'єктів в програмах MS Office.
Методично обґрунтованим є ознайомлення учнів при виконанні завдань з правилами-орієнтирами чи підказками різного типу. Прикла¬дом можуть стати копії діалогових вікон.
Форматування електронної таблиці
Для опанування учнями режиму форматування таблиці доцільно спочатку запропонувати виконати спеціальні завдання, а потім дати завдання на узагальнення — записати можливості використання режиму та заповнити схему з параметрами форматування таблиці.
При складанні опорного конспекту доцільно врахувати, що базові вказівки формування таблиць можна поділити на дві групи:
• вказівки, що змінюють вміст клітинок;
• вказівки, що змінюють структуру таблиці.
4. Обчислення в середовищі електронних таблиць
Розглянемо методику ознайомлення учнів з виконанням обчислень в середовищі електронних таблиць.
Режим управління обчисленнями слід розглядати як один із найваж¬ливіших. Тому доцільно звернути особливу увагу на пояснення правил виконання обчислень.
Важливо нагадати, що формули можуть містити константи, адреси клітинок або їх імена, вбудовані функції та знаки операцій. Відповідні значення автоматично переобчислюються, як тільки значення хоча б одного операнда буде змінено. У кожного табличного процесора свій набір вбудованих стандартних функцій, при цьому кожна функція має своє унікальне ім'я та при зверненні до функції після її імені в круглих дужках вказується список аргументів, відокремлених між собою крап¬кою з комою.
Наприклад,
Доцільно запропонувати учням пояснити використання деяких функцій та принципи їх вставляння до клітинок електронної таблиці за допомогою майстра функцій. При цьому особливу увагу слід звернути на функції СЕРЗНАЧ, СУМ, МАКС, НАЙМЕНШИЙ, МІН, НАЙБІЛЬ-ШИ, РАНГ та з'ясувати правила заповнення діалогових вікон відповідної програми (майстра функцій).
Під час вивчення кожної із функцій доцільно продемонструвати на конкретних прикладах роботу майстра функцій (зокрема заповнення відповідних вікон), проаналізувати одержані результати та закріпити вміння їх використання за допомогою різних завдань.
Учні повинні засвоїти, що формули являють собою арифметичні або логічні вирази. Значення в клітинці, яка містить формулу, є значенням відповідного арифметичного або логічного виразу.
В арифметичних виразах використовуються операції додавання (+), віднімання (-), множення (*), ділення (/) і піднесення до степеня (^). Арифметичні операції виконуються над числовими константами, над вмістом клітинок, адреси яких вказані у формулі, над спеціальними функціями, що вбудовані до середовища електронних таблиць.
У логічних виразах можна використовувати операції відношення: менше, більше, дорівнює, не дорівнює, менше або дорівнює, більше або дорівнює, спеціальні логічні функції (/, АБО, НЕ). Значенням логіч¬ного виразу є істина або хиба.
Особливу увагу слід приділити системі вправ: спочатку це повинні бути вправи на виконання елементарних обчислень (без використання вбудованих функцій), потім поступово ввести функції без використання абсолютних координат, далі на прикладі показати необхідність введен¬ня абсолютних посилань та запропонувати завдання на обчислення з використанням функцій, копіювання яких потребує звернення до аргу¬ментів з абсолютними координатами.
Під час виконання таких завдань учитель повинен звернути увагу на копіювання формул різними способами (через буфер обміну та за допо¬могою автозаповнювача). Важливо також показати зміну використання абсолютних та відносних посилань на клітинки.
Абсолютні та відносні посилання
Практика свідчить, що під час вивчення абсолютних та відносних координат клітинок в учнів виникають труднощі. Тому доцільно звер¬нути їх увагу на те, що абсолютна адресація встановлює адресу клітин¬ки незалежно від того, з якої клітинки таблиці посилаються на дану. Відносна адресація встановлює адресу клітинки в таблиці залежно від місцеположення формули, в якій ця адреса використовується як операнд. За замовчуванням в електронних таблицях використовується відносна адресація.
Відмінність у способах адресації видно при перенесенні формул шляхом копіювання або при інших перетвореннях таблиці, які призводять до зміни місць формул. У цьому учні повинні переконатися самостійно за допомогою відповідної системи вправ. Відносні адреси клітинок у формулах модифікуються відповідно до їх нового місця, абсолютні ж адреси клітинок залишаються незмінними. Для багатьох табличних процесорів ознака «заморожування» адреси, тобто перетворення її із відносної на абсолютну, записується за допомогою значка «$». Наприклад, адреса клітинки G7 є відносною, адреса, записана у вигляді $G$7, є абсолютною («заморожено» як рядок, так і стовпчик), а адреса $G7 — є комбінованою. Таке позначення адресації використовується в середовищі табличного процесора MS Excel.
Можна зауважити, що подібні відносні адреси часто використовуються і при поданні програм у машинних кодах комп'ютера в опера¬тивному запам'ятовуючому пристрої — вказується не конкретна адреса деякого поля пам'яті, а зміщення першого байта поля відносно деякої бази адрес в оперативному запам'ятовуючому просторі та довжина цього поля. За координатами бази та зміщенням визначаються реальні адреси полів запам'ятовуючого простору. При зміні координат (адреси) бази змінюються і реальні адреси полів. Таке адресування дає мож¬ливість завантажувати програми до будь-якого вільного місця в запа¬м'ятовуючому просторі, а не лише один раз і назавжди визначеного : (фіксованого).
Учням можна запропонувати записати узагальнене правило вико¬нання обчислень в середовищі електронних таблиць.
1. Встановити курсор на клітинку, в якій слід одержати результат обчислень за формулою. При цьому клітинка обрамляється.
2. Ввести знак «=»: вибрати відповідну кнопку у рядку введення або ввести з клавіатури.
3. З клавіатури ввести до клітинки константи та знаки операцій, що використовуються у формулі. Посилання на клітинки, тобто їх коор¬динати, доцільно вводити за допомогою мишки. Назви функцій не слід вводити з клавіатури, вони вибираються за допомогою майстра функційr.
4. Після закінчення введення формули слід підтвердити її введення — натиснути клавішу Enter.
Доцільно пояснити учням використання не лише математичних та статистичних функцій. Практика свідчить, що пізнавальний інтерес у них викликають функції для опрацювання текстової інформації. При цьому можна запропонувати учням самостійно вивчити їх та заповнити таблицю.
Для закріплення вмінь та навичок учнів можна запропонувати завдання для самостійного виконання.
Використання логічних функцій
Логічні функції доцільно розглядати останніми із списку всіх вбудованих до табличного процесора. У середовищі електронних таблиць існують такі логічні функції І, АБО, НЕ, ЯКЩО. Будь-яка логічна функція може набувати одне з двох можливих значень: «істина» або «хиба». Аргументами логічних функцій І, АБО, НЕ є логічні вирази, що також набувати одне з двох значень — істина чи хиба.
Таблиця істинності задає правила визначення результатів виконання логічних функцій:
• результатом обчислення значення логічної функції І буде істина тоді і тільки тоді, коли істинні всі складові логічні вирази, що є аргументами такої функції;
• результатом обчислення значення логічної функції АБО буде істина, якщо істинний хоча б один з логічних виразів, що є її аргументом.
Доцільно запропонувати приклади для з'ясування властивостей та використання таких функцій:
На достатній кількості прикладів варто з'ясувати особливості логіч¬них функцій. Вправи можуть бути такими: Визначити істинні чи хибні значення набуватимуть логічні функції при вказаних значеннях вмісту клітинок, що використовуються у функціях, як аргументи.
Засвоєння знань і вмінь учнів щодо виконання обчислень, зокрема із застосуванням вбудованих функцій, доцільно провести на лабораторній роботі. В завданнях частина даних повинна бути константами, а решту слід дібрати самостійно, хоча результати обчислень за формулами відображаються в завданні, що дозволяє учням перевіряти себе. Цікавим і корисним методичним прийомом наприкінці вивчення кожного окремого розділу може стати проведення комплексної роботи та використання методу проектів.
5. Засоби ділової графіки
Засоби ділової графіки цікавлять учнів. Матеріал, що вивчається, не складний для засвоєння, однак важкими для учнів лишаються питання, пов'язані з вибором типу діаграми та аналізом одержаних графічних результатів.
Під час ознайомлення учнів з теоретичним матеріалом вказівки гра¬фічного режиму середовища електронних таблиць доцільно поділити на дві групи:
• вказівки щодо опису діаграм;
• вказівки форматування діаграм та графіків.
Подальше ознайомлення з матеріалом, що вивчається, відбувається відповідно до такого поділу матеріалу. Під час пояснення правил роботи побудови діаграм слід звернути увагу учнів на:
• правильне та повне виділення даних для побудови діаграми;
• призначення різних типів діаграм та правила їх використання;
• зміни окремих елементів діаграми.
Можна спочатку запропонувати учням на базі одних і тих самих да¬них побудувати різні типи діаграм, наочні приклади яких учні повинні одержати заздалегідь у надрукованому вигляді. Причому учні повинні відобразити на екрані всі деталі діаграми, як це показано на картках, на¬даних учням.
Учні повинні проаналізувати одержані результати та вирішити, яка із запропонованих діаграм краще відображає дані таблиці, та спробува¬ти вказати призначення кожної.
Далі доцільно звернути увагу учнів на можливість під час побудови діаграм заміни одне одним категорій та рядів.
Учителю слід навчити учнів «читати» вже побудовані діаграми.
Практика свідчить, що учні відразу засвоюють не всі елементи діа¬грами, тому слід запропонувати їм для наочності малюнок, на якому пояснюється призначення кожного з елементів діаграми, та систему завдань на закріплення.
Для закріплення знань учнів про призначення типів діаграм доцільно запропонувати завдання на створення різних типів діаграм.
Практика свідчить, що учням дуже важко будувати графіки функцій, які вивчаються в шкільному курсі математики, тому на це необхідно звернути особливу увагу. Важливим етапом в побудові графіка функції в середовищі електронних таблиць є створення таблиці, а графік при правильному доборі кроків для зміни аргументів функції будується швидко і автоматично.
Під час вивчення наступного матеріалу доцільно пропонувати учням на базі одержаних результатів, пошуку даних, фільтрування чи зведеної таблиці будувати діаграми.
Організація пошуку даних в середовищі табличного процесора
Під час роботи в середовищі електронних таблиць, крім пошуку від¬повідних файлів за різними групами ознак, передбачено засоби для відшукання інформації в базах даних, робота з якими підтримується в редакторі електронних таблиць.
Наявність засобів відшукання і відбирання даних з електронної таб¬лиці дозволяє розглядати її як базу даних, оснащену системою вказівок для впорядкування та пошуку даних. Під час вивчення електронних таблиць учні повинні навчитися впорядковувати дані, використовувати для пошуку інформації прості фільтри та створювати запити для роз¬ширених фільтрів.
Під час початкового ознайомлення з базами даних вводяться такі нові поняття, як запис, структура запису, поле даних. У електронних таблицях файлом є сама таблиця, записами -— рядки таблиці, полями — клітинки таблиці.
Метою вивчення найперших понять, пов’язаних з опрацюванням баз даних, є: 1) пропедевтика основних понять, пов’язаних з базами даних, та демонстрація деяких вбудованих засобів роботи з базами даних — форми, фільтри, розширені фільтри, підсумки; 2) формування вмінь учнів стосовно впорядкування та пошуку даних в базі даних.
Розглянемо методику формування зазначених вмінь і навичок на базі MS Excel. Під час вивчення цього середовища спочатку доцільно на основі використання конкретних прикладів провести мотивацію необ¬хідності добору з баз даних інформації, яка задовольняє певним крите¬ріям, продемонструвати фільтрування даних, а потім можна запропону¬вати учням на прикладі електронних таблиць, що зберігається на диску, познайомитися з правилами використання простих фільтрів.
Учням необхідно показати, що відбирати із набору можна дані, які задовольняють певні умови, наприклад: певну кількість даних; дані, що збігаються з конкретним значенням; дані, значення яких більші чи мен¬ші від вказаного значення. При цьому під час формування критеріїв пошуку можна використовувати як одне поле, так і кілька полів даних, значення для порівняння даних можна вибирати зі списку існуючих в таблиці, що розглядається, або вводити з клавіатури.
Пояснення цього матеріалу можна побудувати таким чином. Заван¬тажити конкретну таблицю, що містить, наприклад, інформацію про учнів класу, за змістом цікава дітям і містить достатню кількість записів (понад 50, інакше застосування автоматизованих засобів добору даних важко аргументовано продемонструвати). Провести фронтальну практич¬ну роботу з однаковими завданнями на введення різними способами даних до вже створеної бази та їх редагування, впорядкування й опра¬цювання.
Після обговорення результатів виконаної роботи та підведення підсумків учням пропонується встановити курсор до будь-якої клітинки таблиці та викликати вказівку Дані/Фільтр/Автофільтр. Далі слід звернути увагу на наявність біля назв стовпчиків значків списків, колір написів яких може змінюватися відповідно до стану процесу фільтру¬вання, та запропонувати поступово відкрити кожний зі списків полів
Спочатку учням доцільно пояснити, як працює фільтр за виділеним елементом, продемонструвати можливість послідовного застосування такого фільтру до різних стовпчиків та запропонувати самостійно виконати такі вправи, а потім разом з учителем узагальнити одержані знання у вигляді алгоритмів та правил (завдання для пошуку даних слід роздрукувати та роздати кожному учневі).
Крім того, вчителю доцільно запропонувати учням роботу на закріп¬лення знань та вмінь. Це можуть бути суто теоретичні питання (без їх І виконання на комп'ютері):
Як свідчить практика, цей матеріал складний для засвоєння, особли¬во це стосується використання логічних операцій під час побудови про¬стих та складених умов пошуку даних. Тому практична робота учнів повинна закінчуватися створенням правила використання засобу Авто¬фільтр, яке може мати вигляд:
1. Встановити курсор на будь-яку клітинку таблиці.
2. Викликати вказівку Дані/Фільтр/Автофільтр.
3. Якщо необхідно знайти в таблиці дані за конкретним значення то слід послідовно в кожному полі зі списку унікальних значень поля вибрати шукані. При цьому в кожному полі можна вибирати не більше одного значення.
4. Якщо необхідно знайти в числовому полі певну кількість на приклад, 10 даних, найбільших чи найменших, то слід у відповідному числовому полі вибрати вказівку Перші (чи 5, чи 14). А потім у діалого¬вому вікні вказати два параметри:
- кількість шуканих записів;
- ознаку порівняння для пошуку: найбільших чи найменших.
5. Якщо необхідно знайти записи, що задовольняють не більше ніж двом умовам в одному полі, то слід вибрати зі списку розділ Умови. У діалоговому вікні для кожного з двох критеріїв пошуку вказати:
- операцію (дорівнює, більше, менше і т.д.);
- значення для порівняння.
6. Якщо необхідно знайти записи, що задовольняють більш ніж двом критеріям або обчислювальному критерію, то слід скористатися Розши¬реним фільтром.
Але такі правила не слід надавати учням у готовому вигляді, краще надати учням можливість скласти їх самостійно.
Після з'ясування недоліків використання для пошуку даних просто¬го фільтру учням стає зрозумілою необхідність вивчення розширеного фільтра. Пояснення можна побудувати індуктивно: спочатку виділити ознаки, які відрізняють простий фільтр від розширеного, тоді навести приклади завдань на пошук, для виконання яких слід скористатися роз¬ширеним фільтром.
Використання розширеного фільтра дозволяє:
- для кожного поля вводити більш ніж два значення для пошуку;
- використовувати обчислення при введенні критеріїв пошуку;
- вводити з клавіатури значення для пошуку даних.
Далі доцільно на прикладі вже знайомої учням за структурою табли¬ці усно проаналізувати призначення записаних критеріїв добору даних.
Потім учням пропонуються розширені фільтри, коли критерії вже введено до іншого аркуша електронної таблиці. При цьому під час застосування вказівки Дані/Фільтр/Розширений фільтр учні повинні сконцентруватися на двох моментах: виділення критеріїв та одержання результатів добору. Для закріплення знань і вмінь можна запропонувати виконання вправ.
Після виконання всіх завдань учням можна запропонувати описати правило використання засобу Розширений фільтр.
Для побудови правила використання Розширеного фільтра доцільно поставити учням запитання:
1. Чи можна скористатися Автофільтром при пошуку даних за двома критеріями добору в одному полі? За трьома критеріями добору в одному полі?
2. Чи можна використовувати обчислення під час введення крите¬ріїв пошуку при використанні засобу Автофільтрі
3. У яких випадках для пошуку даних недостатньо засобу пошуку Автофільтрі
4. Чи потрібна підготовча робота користувача перед використанням засобу Автофільтрі
5. Чи потрібна підготовча робота користувача перед використанням засобу Розширений фільтрі
6. Чи обов'язково блок критеріїв розміщувати перед таблицею?
7. У якому місці аркуша електронної таблиці можна розташовувати блок критеріїв?
8. З яких частин складається блок критеріїв?
9. Чи обов'язкова умова збігання назви полів блоку критеріїв і бло¬ку введення? Чому?
10. Як в розширеному фільтрі записується логічна операція II
11. Як в розширеному фільтрі записується логічна операція АБО1
12. Чому обов'язково між базою даних та блоком критеріїв зали¬шати хоча б один порожній рядок?
13. Чи потрібні назви полів бази даних для використання Автофільтру та Розширеного фільтру! Чому?
Обговорення таких питань дозволяють записати правила користу¬вання Розширеним фільтром:
1. Щоб відфільтровувати дані таблиці за допомогою розширеного фільтра, необхідно, щоб поля таблиці мали заголовки, тобто стовп¬чики мали назви. На аркуші електронної таблиці також повинно бути не менше трьох порожніх рядків вище від списку даних, які потім використовуватимуться як діапазон умов добору — блок критеріїв.
2. Скопіювати із списку заголовки стовпчиків, у яких здійснюється пошук.
3. Вставити скопійовані назви стовпчиків до першого порожнього рядка блоку критерію — діапазону умов добору.
4. Ввести в рядки під заголовками умов блоку критеріїв необхідні критерії добору. Переконатися, щоб між значеннями умов і спис¬ком таблиці знаходилось як мінімум один порожній рядок.
5. Встановити курсор на будь-яку клітинку таблиці з даними.
6. Вибрати вказівку Дані/Фільтр/Розширений фільтр.
7. Щоб відобразити результати фільтрування, приховавши при цьо¬му непотрібні рядки, слід встановити перемикач в положення Фільтрувати список на місці.
8. Ввести в поле Діапазон критеріїв посилання на діапазон умов добору, що включає заголовки стовпчиків.
Доцільно разом з учнями проаналізувати приклади використання розширеного фільтра, врахувавши, що при використанні розширеного фільтра в умови добору може входити кілька умов, що накладаються на один стовпчик (одне поле), кілька умов, що накладаються одночасно на кілька стовпчиків (кілька полів), а також умови, що накладаються на значення, яке обчислюється за формулою — обчислювальні критерії. Саме такі приклади і слід проаналізувати з учнями.
Далі слід пояснити, що в умовах фільтрації можна використовувати значення, які одержуються за допомогою обчислень за формулами. При застосуванні формул в умовах не слід використовувати заголовки стовп¬чиків вихідної таблиці. Необхідно ввести заголовок, який не збігається з назвою заголовка стовпчика або залишити заголовок умови незаповненим.
Слід також звернути увагу, що формула, яка використовується в кри¬терії, повинна посилатися або на заголовок стовпчика (наприклад, Стать), або на відповідне поле в першому запису таблиці, з якого слід відбирати дані. У наведеному прикладі посилання здійснюється на від¬повідне поле (стовпчик В) першого запису (рядок 5) таблиці з даними.
Крім того, необхідно зазначити, що у звичайному режимі роботи з електронними таблицями на екрані в клітинках формули не відобража¬ються, а при введенні формул логічного типу, які використовуються для роботи з розширеними обчислювальними критеріями, в клітинці відо¬бражається значення «Істина» або «Хиба», залежно від вмісту клітин¬ки, на яку є посилання в логічній формулі. Часто учні сприймають появу на екрані слова Хиба, як свідчення про те, що потрібних даних в таблиці не знайдено. Тому вчителю доцільно змінити значення клітин¬ки, на яку існує посилання в формулі, так, щоб з'явилось слово Істина, а потім разом з учнями зробити відповідні висновки.
Після вивчення теоретичного матеріалу та проведення практичних робіт доцільно організувати лабораторну роботу.
Цей матеріал є пропедевтичним для побудови запитів у базі даних в системах управління базами даних та пошукових системах глобальної мережі Інтернет, і якщо учні навчаться правильно будувати прості та роз¬ширені запити в середовищі електронних таблиць, це дозволить їм швид¬ко опанувати правила пошуку даних в реальних пошукових системах.
6. Зведена таблиця
Для вивчення зведених таблиць доцільно на базі відповідної таб¬лиці, наприклад, тієї, яка вже розглядалась при вивченні фільтрів (таблиця даних про учнів або таблиця даних про фільми або іншої заздалегідь побудувати зведену таблицю. Учням запропонувати порівняти вихідну таблицю із одержаними для неї зведеними. Тоді в режимі демон¬страції проілюструвати учням переваги та призначення таких таблиць і основні операції, які можна виконувати із полями зведених таблиць.
Разом з учнями слід визначити на конкретних прикладах вмісту л поля імен рядків, стовпчиків, даних та сторінок, і в яких випадках базі яких таблиць, з якою інформацією слід будувати зведені таблиці.
Після індуктивного ознайомлення з поняттям зведених таблиць слід продемонструвати роботу Майстра побудови зведених таблиць, що вико¬ристовувався при їх одержанні, і з якими учні ознайомились попередньо. Особливо важливим при роботі з Майстром є другий крок, коли корис¬тувачеві пропонується вибрати відповідні поля для зведеної таблиці.
Учні повинні засвоїти, що зведена таблиця — це таблиця, яка ви¬користовується для швидкого підведення підсумків або об'єднання великих обсягів даних. Змінюючи місцями рядки і стовпчики, можна створити нові підсумки вихідних даних; при відображенні різних сторі¬нок можна до того ж здійснити фільтрацію даних, а також відобразити детально дані області.
Зведену таблицю можна створити на основі даних, що знаходяться у списках чи електронних таблицях, однак їх використання є доцільним тоді, коли дані в таких таблицях повторюються, що дозволяє групувати їх на основі використання деякої вбудованої функції, тобто підводити підсумки.
Як свідчить практика, важливим методичним моментом при поясненні призначення таблиць є виділення основних ознак такої таблиці, її елементів та їх характеристик. Доцільно на основі вже відомої за змістом великої таблиці побудувати стислу маленьку (зведену), яка об'єднує достатній обсяг інформації, тим самим робить (таблицю компактною і прозорою для аналізу та оцінювання даних, та підписати на такій таблиці її елементи.
Учні повинні усвідомити, що зведена таблиця може містити до чоти¬рьох полів, однак обов'язковими повинні бути два: поля рядків і даних, або поля стовпчиків і даних. Зрозуміло, що без поля даних використо¬вувати зведену таблицю немає сенсу.
Поле рядка — це поле вихідного списку чи таблиці, яке підпорядко¬вується області рядкової орієнтації зведеної таблиці. У наведеному прикладі (табл. 5.74) «Магазин» є полем рядка. Значення цього поля у вихідній таблиці повторюється, тобто в таблиці існують кілька записів з однаковою назвою магазинів: Всесвіт (8 разів), Сатурн (5 разів), Кон¬тинент (9 разів) та ін. Під час створення зведеної таблиці ці дані гру¬пуються за значеннями даних, що повторюються, для даного прикладу, за назвами магазинів.
Поле стовпчика — це поле вихідного списку чи таблиці, яке підпо¬рядковується області стовпчиків. Так, «Жанр» є полем стовпчика. Зна¬чення цього поля у вихідній таблиці також повторюється, в таблиці існують записи з однаковими жанрами (наприклад жанр Фантастика повторюється 13 разів, жанр Комедія повторюється 18 разів та ін.).
Областю даних називається частина зведеної таблиці, що містить підсумкові дані. В клітинках області даних відображаються підсумки для елементів полів рядка чи стовпчика, за якими відбулося групування даних. Значення в кожній клітинці області даних відповідають вихід¬ним даним. У цьому прикладі в клітинках G5-G8 зберігаються загальні підсумки одержаних сум від продажу фільмів усіх жанрів для кожного окремого магазину; в клітинах B9-F9 — загальні підсумки одержаних сум від продажу фільмів у всіх магазинах за кожним конкретним жанром; клітинка G9 містить загальний підсумок від продажу фільмів всіх жанрів по всіх магазинах.
Поле даних — це поле вихідного списку чи таблиці, що містить дані У цьому прикладі поле «Сума» в полі «Виручена сума» є полем даних в якому підводяться підсумки вихідних даних у полі чи стовпчику «Виручена сума». У полі даних, як правило, підводяться підсумки для чисел, що відповідають згрупованим даним, хоча поточні дані можуть бути і текстовими. За замовчуванням у зведеній таблиці підведення підсумків для текстових даних провадиться за допомогою підсумкової функції «Кількість значень», а числових даних — за допомогою підсум¬кової функції «Сума». Зрозуміло, що таку функцію можна змінити.
Елементи поля — це частина поля зведеної таблиці. До елементів поля відносять записи в полі чи стовпчику вихідних даних. Елементи поля відображаються у вигляді заголовків рядків чи стовпчиків, а також у списку, що розкривається, для поля сторінки.
Поле сторінки — це поле вихідного списку чи таблиці, яке розміщу¬ється у верхній частині зведеної таблиці. У цьому прикладі «Назва фільму» є полем сторінки, яке можна використовувати для підведення підсумків за назвами фільму. При виборі зі списку іншого конкретного елемента поля сторінки в зведеній таблиці перераховуються дані у від¬повідних полях даних для відображення підсумків, які пов'язані з вка¬заним елементом.
Підведення підсумків у зведеній таблиці проводиться за допомогою підсумкової функції (наприклад «Сума», «Кількість значень», «Середнє» та ін.), яку можна вибрати за допомогою спеціальної послуги для опрацювання даних зведеної таблиці. Крім того, до такої таблиці можна додатково помістити проміжні підсумки, а також додати формули до конкретних полів або окремих елементів поля для обчислень.
