12+  Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917
Лицензия на образовательную деятельность №0001058
Пользовательское соглашение     Контактная и правовая информация
 
Педагогическое сообщество
УРОК.РФУРОК
Материал опубликовал
Макарова Марина Павловна41
Россия, Иркутская обл., Братск

Тема урока: Модель. Моделирование. Компьютерные модели.

Класс: 10

Учитель: Макарова Марина Павловна, учитель информатики МБОУ «СОШ № 16» города Братск Иркутской области

Тип урока: изучение новых знаний

Используемая технология: технология критического мышления

Формы учебной деятельности обучающихся: групповая, индивидуальная, познавательная, исследовательская

Цель:

ознакомление обучающихся с понятием модели и моделирования, классификация моделей, цель моделирования.

Задачи:

Образовательные: закрепить представления обучающихся о моделях и моделировании, видах информационных моделей, словесных информационных моделях;

Развивающие: развитие творческих способностей, логического мышления обучающихся, их исследовательских умений и навыков.

Воспитательные: воспитание самостоятельности при выполнении заданий, умения самостоятельно оценивать результат своей деятельности и работы своих одноклассников, работать в группе.

Этап урока

Цель этапа

Методические приемы

Формы работы

Вызов

1.Развитие интереса к теме.

2.Активизация всех учащихся.

3.Актуализация знаний обучающихся.

4.Целеполагание

1.Кластер

2.Определение учебных задач

3.Рассказ предположение о необходимости моделирования.

4. Постановка индивидуальных целей

Индивидуальная

Парная

Фронтальная

Осмысление содержания

1.Организация активного восприятия текста.

1. Метод Insert

2.Вопросы по тексту.

 

Индивидуальная

 

Фронтальная

Стадия «Рефлексия»

1.Обобщение изученного материала

 

1. Обобщение темы по кластеру

2. Синквейн

3.Анализ поставленных задач.

4.Домашнее задание.

Фронтальная

Индивидуальная

Ход учебного занятия

Этапы

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Методы обучения

Средства обучения

Вызов

Учитель читает текст:

В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец “Кэптен”. Корабль вышел в море и перевернулся. Потерпев крушение он унёс с собой 523 жизни. Это было совершенно неожиданно для всех. Для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель Эдвард Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему какие-то несерьезные опыты с “игрушкой”, не поверили. И случилось непоправимое...

Вопросы преподавателя: Подумайте, почему в то время ученому Эдварду Риду не поверили?

Дети часто моделируют играя в кубики, солдатики. Модели и моделирование используются человечеством давно.

Заполните предложенный кластер, учитывая свои предположения и все, что вы знаете и что по вашему характеризует модели, слышали или знаете о типах модели.

Карточка с набором слов:

Классификация моделей, по области использования, научно-технические, по фактору времени, игровые, математические, статические, вербальные, табличные, учебные, информационные, по способу представления, опытные, динамические, материальные, знаковые, графические, имитационные

Сначала работа в парах, затем в четверках, затем составляется единый кластер терминов на интерактивной доске, записи в тетрадях обучающихся пока не выполняются.

Предполагаемый ответ:

До конца не было исследовано понятие модели.


 


 


 

Группа 60Группа 60Кластер:


 


 


 


 


 


 


 


 

Группа 60
 


 

Проблемное обучение

Мозговой штурм

Карточка, кластер

Осмысление

Ребята, вам необходимо прочитать текст и делать пометки на полях Insert. ("V" я это знал, "+" это для меня новое, "-" это противоречит тому что я знал, "?" я хочу знать)

1. Обучающиеся знакомятся с текстом, получают новую информацию.

2 .Выполняют маркировку текста.

Текст по теории в приложении

Чтение текста с пометками Insert

Текст

Рефлексия-Размышление

По окончании работы с текстом каждый обучающийся заполняет таблицу

«V»

«+»

«_»

«?»

       

Проверка правильности заполнения кластера.

- Обучающиеся соотносят новую информацию со схемой, используя знания, полученные на стадии осмысления.

- Выясняют, что из заполненного подтвердилось, что не подтвердилось, о чем в тексте говорится, а о каких понятиях и терминах не говорится.

- Своими словами выражают новые идеи и мысли.

- Обмениваются мнениями друг с другом, аргументируя свою точку зрения.

Преподаватель обязательно выясняет, есть ли у обучающихся вопросы (4 столбец таблицы) Если есть вопросы, обучающиеся должны найти ответы на них самостоятельно по дополнительным источникам. Предложить либо учебник, либо ссылку в интернете. Обязательно проверить ответы на эти вопросы на следующем уроке.

Это + к д/р.

Обобщение изученного. Ответим на вопрос: Что такое модель, моделирование, классификация моделей, компьютерное моделирование?

Практическое задание:

Установите соответствие модели и его типу, при защите одним из учащихся отвечают на вопросы.

Выполняют приложение-карточку, обосновывают выбор ответа.

Возврат к ключевым словам, верным и неверным утверждениям

 
 

Первая строка — тема синквейна, заключает в себе одно слово (обычно существительное или местоимение), которое обозначает объект или предмет, о котором пойдет речь.

Вторая строка — два слова (чаще всего прилагательные или причастия), они дают описание признаков и свойств выбранного в синквейне предмета или объекта.

Третья строка — образована тремя глаголами или деепричастиями, описывающими характерные действия объекта.

Четвертая строка — фраза из четырёх слов, выражающая личное отношение автора синквейна к описываемому предмету или объекту. Свои чувства, своё мнение или же это логическое завершение начатой фразы.

Пятая строка — одно слово-резюме, характеризующее суть предмета или объекта. Ассоциации к теме, синонимы.

     

Д\З

Ответить на вопросы, возникшие по ходу урока. Составить кроссворд по теме: Моделирование

     

Приложение-карточка

Модель

Тип модели

Муляж яблока

игровые

прогноз погоды на завтра

математические

модель вечного двигателя

научно-технические

Теорема Пифагора

статические

модель ядерного взрыва

вербальные

соединение химических элементов, как модель извержения вулкана

табличные

изучение изменения температуры за 1 месяц

учебные

расписание поездов

имитационные

карта местности

опытные

Стратегическая игра

динамические

Описание преступника

материальные

фоторобот преступника

знаковые

тестирующая программа

графические

Модель. Моделирование. Компьютерное моделирование

Модели играют важную роль в создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т.д.

Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей – теорий, законов, гипотез и т.д. Всё художественное творчество является процессом создания моделей: любое литературное произведение – модель реальной человеческой жизни, живописные полотна, скульптуры, театральные постановки.

Модель– это некий новый упрощенный объект, который отражает существенные особенности реального объекта, процесса или явления.

Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего, более сложного объекта, процесса, явления, называемо прототипом или оригиналом.

Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определённые свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а иногда и единственным инструментом исследования.

Моделирование– это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных науках может описываться различными моделями.

Например, рассмотрим объект «человек» с точки зрения различных наук:

В механике – это материальная точка, в химии – объект, состоящий из различных химических веществ, в биологии – система, стремящаяся к самосохранению.

С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью, Например, в механике различные материальные объекты рассматриваются как материальные точки

Моделирование– это метод научного познания объективного мира с помощью моделей.

Математическое моделирование- метод исследования процессов и явлений на их математических моделях.

Изучение компьютерного математического моделирования открывает широкие возможности для осознания связи информатики с математикой и другими науками - естественными и социальными. Компьютерное математическое моделирование в разных своих проявлениях использует практически весь аппарат современной математики.

Математическое моделирование не всегда требует компьютерной поддержки. Каждый специалист, профессионально занимающийся математическим моделированием, делает все возможное для аналитического исследования модели. Аналитические решения (т.е. представленные формулами, выражающими результаты исследования через исходные данные) обычно удобнее и информативнее численных. Возможности аналитических методов решения сложных математических задач, однако, очень ограничены и, как правило, эти методы гораздо сложнее численных. В компьютерном моделировании доминируют численные методы, реализуемые на компьютерах. Однако понятия "аналитическое решение" и "компьютерное решение" отнюдь не противостоят друг другу, так как:

а) все чаще компьютеры при математическом моделировании используются не только для численных расчетов, но и для аналитических преобразований:

б) результат аналитического исследования математической модели часто выражен столь сложной формулой, что при взгляде на нее не складывается восприятия описываемого ей процесса. Эту формулу нужно представить графически, проиллюстрировать в динамике, иногда даже озвучить, т.е. проделать то, что называется "визуализацией абстракций". При этом компьютер - незаменимое техническое средство.

Классификация моделей по способу представления.

Мы убедились, что моделей может быть огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии, необходимо всё это классифицировать, т.е. каким-либо образом упорядочить, систематизировать. Давайте рассмотрим классификацию моделей по способу представления

Модели

Определение

Примеры

Материальные

Воспроизводят геометрические и физические свойства объекта и всегда имеют реальное воплощение.

Детские игрушки, чучела птиц, карты, схемы, макеты, опыты и т.д.

Информационные

Нельзя потрогать или увидеть воочию, так как они не имеют материальной основы, а строятся только на информации.
Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром

Любое описание объекта на одном из разговорных или формальных языков

 

Информацион-ные модели

Определение

Примеры

Знаковые

Информационная модель, выраженная средствами формального языка

Рисунки, тексты, графики, схемы, математические формулы и т.д.

Вербальные

Информационная модель в мысленной или разговорной форме

Мысленный образ объекта: Модель поведения человека при переходе через улицу; Музыкальная тема, промелькнувшая в голове композитора – модель будущего музыкального произведения.

Знаковые модели

Примеры

Табличные

Расписание поездов, решение алгоритма и оформление его тестирования, ….

Математические

Согласно легенде, яблоко, упавшее на голову Ньютону, вызвало в его сознании мысль о земном притяжении. И только впоследствии эта мысль оформилась в закон, т. е. обрела знаковую форму.

Графические

Человек прочитал текст, объясняющий некоторое физическое явление, и у него сформировался мысленный образ. В дальнейшем такой образ поможет распознать реальное явление.

Классификация информационных моделей по фактору времени

 

Определение

Примеры

Статические

модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). 

классификация животных, строение молекул, список посаженных деревьев, отчет об обследовании состояния зубов в школе и тд.

Динамические

модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). 

описание движения тел, развития организмов, процесс химических реакций

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

При этой классификации рассматривается цель использования моделей.

КОНСПЕКТ:

Учебные модели - наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.

Опытные модели - это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта.

По-другому опытные модели называют натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.

Например, модель корабля испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке, а уменьшенная копия автомобиля "продувается" в аэродинамической трубе для изучения обтекаемости его кузова. Модель гидростанции еще при разработке проекта помогает решить гидротехнические, экологические и многие другие проблемы.

КОНСПЕКТ: Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений.

К ним можно отнести, например, и синхротрон - ускоритель электронов, и прибор, имитирующий разряд молнии, и стенд для проверки телевизоров.

КОНСПЕКТ: Имитационные модели не просто отражают реальность, а имитируют ее.

К примеру, в ряде опытов на мышах испытывается новое лекарственное средство, чтобы выявить побочное действие и уточнить дозировки.

Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок.

КОНСПЕКТ: Игровые модели - это экономические, спортивные, деловые игры.

Они инсценируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. Игровые модели позволяют оказывать психологическую помощь больным либо разрешать конфликтные ситуации.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

(Учащиеся записывают в тетрадь признак классификации, схему и кратко характеристику каждой группы)

 

Подробнее рассмотрим классификацию всего многообразия моделей по способу представления. Ее схема показана на рисунке В опорного конспекта.

Как видим, здесь модели делятся на две большие группы: материальные и информационные. Названия этих групп как бы показывают, из чего «сделаны» модели.

КОНСПЕКТ: Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими.

Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение.

Самые простые примеры материальных моделей - детские игрушки. По ним ребенок получает первое представление об окружающем мире. Двухлетний малыш играет с игрушечной машиной или зайкой. Если ребенок увидит реальные объекты (проезжающий автомобиль, зайца в зоопарке), он без труда узнает их. Более того, играя, ребенок не только изучает различные свойства настоящих объектов, используя их модели, но и моделирует различные жизненные ситуации. Например, девочки играя в куклы, моделируют отношения: семейные («дочки-матери»), профессиональные (врач-пациент), бытовые (покупатель-продавец).

Подобные модели реализуют материальный подход к изучению объекта, явления или процесса.

Информационные модели нельзя потрогать или увидеть воочию, они не имеют материального воплощения, потому что они строятся только на информации. В основе этого метода моделирования лежит информационный подход к изучению окружающей действительности.

КОНСПЕКТ: Информационная модель - совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Информация, характеризующая объект или процесс, может иметь разный объем и форму представления, выражаться различными средствами. Это многообразие настолько безгранично, насколько велики возможности каждого человека и его фантазии.

К информационным моделям можно отнести идею, возникшую у изобретателя, и музыкальную тему, промелькнувшую в голове композитора, и рифму, возникшую в сознании поэта.

Опубликовано в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов»


Комментарии (0)

Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.