Урок информатики в 10 классе «Информационное компьютерное моделирование»
Тема урока: Информационное моделирование.
Цель урока: создание информационной модели с помощью ПК, создание условий для формирования у учащихся УУД.
Задачи:
обучающие формирование умения применять современное программное обеспечение для создания информационных моделей;
развивающие развитие познавательного интереса; творческое применение своих знаний в области моделирования; развитие творческих способностей учащихся с помощью активного образного мышления; развитие умения работать с компьютером и информацией для расширения своих познаний;
воспитательные воспитание взаимопомощи при выполнении групповых заданий; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной деятельности; воспитание информационной культуры.
Тип урока: урок-проект с элементами творческой работы.
Формы работы учащихся: беседа, индивидуальная, групповая, практическая.
Необходимое оборудование:
компьютерный класс,
проектор,
интерактивная доска,
доступ в Интернет,
программное обеспечение – проигрыватель ресурсов (ОМС), программа Компас
файл Презентация.ppt, ссылка на видеофайл, Ссылка на оценивание (Beb 2.0 сервисы)
карточки с телами вращения.
Лабораторная работа (Создание информационной модели)
Ход урока
|
Этап урока |
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
Примечание |
|
1. Приветствие |
Добрый день, я рада вас видеть. Сегодня наш урок похож на съёмочную площадку, где каждый из вас – главный герой. А на что похожи вы? Поприветствуйте друг друга словами «Привет, сегодня ты похож на…» |
Приветствуют друг друга по цепочке |
|
|
Вхождение или погружение в тему. |
Ребята, в ходе приветствия, вы сравнивали одноклассников с каким- либо предметом, выделяя отличительные свойства. Тем самым, вы предложили модели – заменители реальных объектов. Вам известно, что все модели можно разделить на две большие группы – материальные и информационные. Предлагаю вам выполнить классификацию некоторых примеров моделей и узнать тему сегодняшнего урока |
Выполняют упражнение «Пазл» |
|
|
Формирование ожиданий учеников. |
Запишите тему и сформулируйте цели урока |
Записывают формулируют цели урока |
|
|
Интерактивная лекция. |
Действительно, информационные модели являются предметом изучения информатики. Объектом информационного моделирования может быть все, что угодно. Информатика занимается общими методами и средствами создания и использования информационной модели. Информационное моделирование в информатике – компьютерное моделирование, применимое к объектам различных предметных областей. Я предлагаю вам назвать примеры моделей из других предметных областей – физики, биологии, математики, экономики Моделирование используют для прогнозирования поведения объекта моделирования, для принятия управленческих решений. Особенность компьютерных информационных моделей – возможность использования в режиме реального времени. При построения компьютерной информационной модели выделяют несколько этапов - системный анализ объекта моделирования - теоретическая информационная модель - перевод в компьютерную систему - компьютерная информационная модель |
Слушают учителя Записывают ключевые слова Каждый называет по одной модели получают цветные карточки, записывают конспект
|
|
|
5. Проработка содержания темы. |
Раздает пакеты заданий для групп Математическая модель – «Решение задачи на построение сечения в многоугольнике» - приложение 1 Физическая модель – «Глаз как оптический инструмент» - приложение 2 Биологическая модель – «Кровеносная система человека» - приложение 3 http://sportmassag.ru/1/page6193.html Экономическая модель – «Покраска стен в комнате» - приложение 4 |
рассаживаются по группам, распределяют роли внутри группы-системный аналитик изучить деятельность, связи в системе -теоретик – характеристика модели, свойства объекта программист руководитель проекта – представляет модель, назначение модели |
4 цвета – 4 человека в группе Синий – математика Красный – экономика Желтый – биология Зеленый – физика |
|
6. Подведение итогов. |
Представление проектов |
Представляют проекты Оценивают работу групп |
|
|
7. Эмоциональная разрядка. |
Рефлексия (Я, Мы, Дело). Оценить свою работу с позиции: “Я” отлично работал, допускал ошибки; “Мы” мне помогали, я помогал одноклассникам; “Дело” у нас получились отличные игрушки, надо еще поработать над созданием. |
||
Ресурсы сети Интернет
http://physics-is-cool.ucoz.net/11klass2.html
http://science.sbcc.edu/~physics/flash/siliconsolarcell/index.html
Приложение 1.
Предметная область – математика
Состав группы
Системный аналитик _______________________
Теоретик__________________________________
Программист______________________________
Руководитель проекта_______________________
Изучаемый объект – сечение многогранника.
ПО: графический редактор 3D SketchAp
Задание: Построить сечение плоскостью, проходящей через данные точки D, E, K.
Распределение обязанностей
|
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
|
Изучает предметную область, место объекта в предмете |
Описывает теоретическую модель, алгоритм построения модели |
Создает 3D – модель в программе SketchAp |
Представляет готовую модель, объясняет возможности использования. |
Оценка работы групп
|
Предметная область |
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
Оценка группы |
|
Математика |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Физика |
|||||
|
Биология |
|||||
|
Экономика |
Приложение 2.
Предметная область – физика
Состав группы
Системный аналитик _______________________
Теоретик__________________________________
Программист______________________________
Руководитель проекта_______________________
Изучаемый объект – Глаз – как оптический инструмент
ПО: on- line модель, использовать ресурс облако–знаний.рф
Задание: Исследовать строение глаза как оптический инструмент.
Распределение обязанностей
|
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
|
Изучает предметную область, место объекта в предмете |
Описывает теоретическую модель, алгоритм изучения модели |
Вводит необходимые данные для исследования |
Представляет готовую модель, объясняет возможности использования. |
Оценка работы групп
|
Предметная область |
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
Оценка группы |
|
Математика |
|||||
|
Физика |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Биология |
|||||
|
Экономика |
Приложение 3.
Предметная область – биология
Состав группы
Системный аналитик _______________________
Теоретик__________________________________
Программист______________________________
Руководитель проекта_______________________
Изучаемый объект – «Сердечно – сосудистая система человека»
ПО: on – line ресурсы (можно использовать http://sportmassag.ru/1/page6193.htm), 3D – модель сердца человека
Задание: Изучить возможности применения моделей сердечно – сосудистой системы человека на уроках биологии.
Распределение обязанностей
|
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
|
Изучает предметную область, место объекта в предмете |
Описывает возможности использования ресурсов сети Интернет для изучения поставленного вопроса |
Изучает возможности ресурса сети, 3D – технологий, сравнивает с готовой моделью |
Представляет результаты исследования, объясняет возможности использования. |
Оценка работы групп
|
Предметная область |
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
Оценка группы |
|
Математика |
|||||
|
Физика |
|||||
|
Биология |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Экономика |
Приложение 4.
Предметная область – экономика
Состав группы
Системный аналитик _______________________
Теоретик__________________________________
Программист______________________________
Руководитель проекта_______________________
Изучаемый объект – Экономическая задача «Покраска комнаты»
ПО: Электронные таблицы Microsoft Excel
Задание: Необходимо покрасить краской стены кухни. Сколько потребуется банок краски, если известно, что размеры кухни 405 × 310 × 285 см; 88% площади стен занимает кафельная плитка; 1 банка краски предназначена для покраски площади 5 м2?
Распределение обязанностей
Системный аналитик
Описание задачи. a = ___ см – длина комнаты, b = ___ см – ширина комнаты, c = ___ см – высота комнаты,
часть комнаты для покраски (без кафеля) - ____________________
5 м2 – площадь покраски при использовании 1 банки краски - __________
Цель моделирования: __________________________________________
|
Уточняющий вопрос |
Ответ |
|
Что моделируется? |
|
|
Форма комнаты? |
|
|
Что известно о комнате? |
|
|
Как учитывается окрашиваемая поверхность? |
|
|
Что известно о краске? |
|
|
Можно ли купить часть банки с краской? |
|
|
Что надо определить? |
Теоретик Информационная модель.
|
Объект |
Параметры |
|
|
Название |
Значение |
|
|
Краска |
Наименование образцов Площадь покраски при использовании 1 банки (S1 банка) |
Исходные данные Расчетные данные |
|
Комната |
Длина (а) Ширина (b) Высота (с) Неокрашиваемая поверхность (Sстен с кафелем) Площадь стен (Sстен для покраски.) |
Исходные данные Исходные данные Исходные данные Рекомендуется 88% Расчетные данные |
|
Система |
Количество банок (К) |
Результаты |
Дополним информационную модель в табличной форме математической моделью.
Sстен с кафелем =__________________
Sстен для покраски = ________________
Чтобы определить, сколько потребуется банок краски,
надо ___________________________________________________________________ Sстен для покраски /5 и результат округлить до целых. На основе информационной и математической моделей составляется компьютерная модель. Заносим данные задачи в электронную таблицу, вводим формулы.
Программист - Компьютерный эксперимент.
1) Проведем расчет количества банок краски, необходимых для покраски стен кухни.
2) Изменим данные (1 банку краски хватит на 2 м2, 1 м2, 3 м2, 0,5 м2) и проследим за пересчетом результатов.
Руководитель проекта
Анализ результатов. С помощью MS Excel мы определили, что __________________________________________________. Можно также определить, _________________________, если размер кухни будет иным или _______________________________________________.
Оценка работы групп
|
Предметная область |
Системный аналитик |
Теоретик |
Программист |
Руководитель проекта |
Оценка группы |
|
Математика |
|||||
|
Физика |
|||||
|
Биология |
|||||
|
Экономика |
Ответы и комментарии
Предметная область - математика
Задача 1. Необходимо покрасить краской стены кухни. Сколько потребуется банок краски, если известно, что размеры кухни 405 × 310 × 285 см; 88% площади стен занимает кафельная плитка; 1 банка краски предназначена для покраски площади 5 м2? I этап. Постановка задачи. Описание задачи. a = 405 см – длина комнаты, b = 310 см – ширина комнаты, c = 285 см – высота комнаты, 1 – 0,88 = 0,12 – часть комнаты для покраски (без кафеля), 5 м2 – площадь покраски при использовании 1 банки краски. Цель моделирования. Определить необходимое количество краски. Формализация задачи в виде поиска ответов на вопросы. Таблица 1. Формализация задачи 1 Уточняющий вопрос Ответ Что моделируется? Система, состоящая из двух объектов: комнаты и краски. Форма комнаты? Прямоугольная. Что известно о комнате? Размеры задаются длиной (а), шириной (b), высотой (с). Как учитывается окрашиваемая поверхность? 88% не окрашивается, следовательно, можно рассчитать процент окрашиваемой поверхности. Что известно о краске? 1 банка предназначена для покраски 5 м2. Можно ли купить часть банки с краской? Нет. Количество банок с краской должно быть целым. Что надо определить? Необходимое количество банок с краской. II этап. Разработка модели. Информационная модель. Таблица 2. Информационная модель задачи 1 Объект Параметры Название Значение Краска Наименование образцов Площадь покраски при использовании 1 банки (S1 банка) Исходные данные Расчетные данные
16
Комната Длина (а) Ширина (b) Высота (с) Неокрашиваемая поверхность (Sстен с кафелем) Площадь стен (Sстен для покраски.)
Исходные данные Исходные данные Исходные данные Рекомендуется 88% Расчетные данные Система Количество банок (К) Результаты Дополним информационную модель в табличной форме математической моделью. Sстен с кафелем =2(a + b)c; Sстен для покраски = 2(a + b)c * 0,12. Чтобы определить, сколько потребуется банок краски, надо площадь для покраски разделить на 5 м2, т. е. Sстен для покраски /5 и результат округлить до целых. На основе информационной и математической моделей составляется компьютерная модель. Заносим данные задачи в электронную таблицу, вводим формулы.
Рис. 4 Электронная таблица в режиме отображения формул
17
Рис. 5 Электронная таблица в режиме отображения значений III этап. Компьютерный эксперимент. 1) Проведем расчет количества банок краски, необходимых для покраски стен кухни. 2) Изменим данные (1 банку краски хватит на 2 м2, 1 м2, 3 м2, 0,5 м2) и проследим за пересчетом результатов. IV этап. Анализ результатов. С помощью MS Excel мы определили, что для покраски стен кухни необходима 1 банка краски. Можно также определить, сколько краски понадобится, если размер кухни будет иным или 1 банку краски хватит на иную площадь.
