Урок информатики для 10–11 классов «Моделирование как метод познания. Формы представления моделей»

Моделирование как метод познания.

Формы представления моделей

Цель: учащиеся должны знать виды и свойства моделей реальных объектов; уметь строить информационные модели объектов, систем и процессов, используя типовые средства.

Ход урока.

Наглядные пособия: политическая карта мира, глобус, описание Земли, карточки с физическими формулами (любыми), чертежи и т.д.

Описание Земли (написать на доске): Земля – третья от Солнца планета Солнечной системы. Средний радиус – 6371,032 км. Экваториальный радиус – 6378,16 км. Полярный радиус – 6356, 777 км. Поверхность 510069000 км2, в том числе 29,2 % – суша, 70,8 % - вода. Объем – 1,0832 * 1012 км3. Масса – 5,97 * 1027 кг. Средняя плотность – 5,574 г/см3

Постановка цели урока: Обратите внимание на глобус, карту, описание на доске – как вы думаете, почему сегодня все это я принесла на наш урок? Зачем эти предметы нам необходимы в повседневной жизни?

Изучение нового материала.

Все объекты окружающего нас мира необычайно сложны и имеют большое количество различных свойств. Иногда вместо реальных объектов приходится рассматривать их упрощенные представления — модели. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия.

Моделями объектов могут быть уменьшенные копии архитектурных сооружений, наглядные пособия в школьном кабинете. Модель может отражать нечто реально существующее - атом водорода, солнечную систему, структуру власти в стране и т.п. или же являться абстрактным обобщением реально существующих объектов.

Можно сказать, что модель - это некий заменитель объекта, по определенным параметрам и свойствам подобный реальному объекту.

Почему для одного реального объекта предлагается несколько различных моделей? Давайте сравним представленные ранее модели Земли.

Любая модель строится с некоторой целью. В зависимости от этой цели моделирования выбираются те существенные свойства реального объекта или явления, которые должна отражать модель. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные для проведения исследования или наблюдения свойства.

Таким образом, модель - это некий новый объект, который отражает некоторые свойства изучаемого объекта, явления или процесса, наиболее существенные с точки зрения цели моделирования.

Моделировать можно не только объекты, а также явления и процессы. Например, круговорот воды в природе, ядерная реакция, инерция, движение искусственных спутников и т.д.

Модели могут быть:

материальными (предметными) – воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (игрушка, глобус, объемная композиция в музее, макет самолета и т.д.)

нематериальные (абстрактные) или информационные – представляют объекты в

• образной форме (рисунки, фотографии и др.) – зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото-, кинопленке и т.д.);

  знаковой форме (математическая формула, чертеж, таблица, текст и т. д.) – строится с использованием различных знаков (знаковых систем).

Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.) Одним из формальных языков является математика.

Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

При изучении нового объекта сначала строится его информационная модель на естественном языке, затем она формализуется.

Закрепление изученного:

3. Разработать несколько информационных моделей для объекта «город»

   Цель:	Модель:
   Определение маршрута передвижения	План (карта) города
   Обзор самых интересных мест в городе	Набор открыток
   Общие сведения о городе	Содержание экскурсии
   Сведения о телефонах организаций	Телефонный справочник
   Отражение личного восприятия города	Стихи, картины, фильмы
   Отражение деятельности руководителей города	Сайт Мэрии

   Продумать цели, для которых созданы перечисленные модели объекта «школа»:

   Цель:	Модель:
   	Аттестационная карта
   	Сайт
   Сведения о	База данных по педагогам
   	Сочинение на тему «Почему я люблю свою школу»

   Составить информационную модель для следующих целей:

1. 1. Составление резюме при поиске работы

      Запись в спортивный клуб

      Знакомство в Интернете для последующей встречи

1. Создать информационную модель события (опоздания, пропуска урока) с целью:

1. 1. Оправдания

      Обвинения

1. Составить информационную модель распространения волны и формализовать ее (цель – описать волну; параметры описания: длина волны, частота, период; формализация: ==/).

Итоги урока. Выставление оценок.

4. Может ли объект иметь несколько моделей? Приведите примеры.

   Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью? Приведите примеры.

   Какие бывают модели? Приведите примеры материальных и информационных моделей?

Д/з: § 5.1, 5.2, решить задачу на моделирование действий.

Задача: в трех кучах лежат 22, 14 и 12 кирпичей. Из любой кучи можно перекладывать в другую ровно столько кирпичей, сколько в ней уже имеется. Попытайтесь в три приема уравнять число кирпичей в каждой куче.