Урок «Моделирование как метод познания»

«Информационное моделирование как метод познания»

Цель: Сформировать понятие моделирования как метода познания; рассмотреть различные классификации моделей; сформировать понятие «информационная модель»; научиться решать задачи с применением табличных и графических моделей. тест кроссворд Теоретический материал Практические задания Информационное моделирование как метод познания

Моделирование - это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Модель – это некий объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

Информационное моделирование как метод познания МОДЕЛЬ - упрощенное подобие реального объекта (процесса), созданное человеком для определенного применения (цели). модель Материальные (натурные) Информационные (описание объекта моделирования в определенной форме) Являются внешним подобием объекта: глобус, манекен, модели самолетов, макет застройки жилого района и т. д. Описывают отдельные предметы, физические или химические, экономические или социальные процессы, метеорологические явления и т. д.

Материальные модели Воспроизводят геометрические и физические свойства объекта, всегда имеют реальное воплощение Детские игрушки, чучела птиц, макеты, муляжи Информационные модели Не имеют материальной основы, строятся на информации Любое описание на естественном или формальном языке: карта, план, схема, график, формула, алгоритм, программа определение определение пример пример 22.10.2019 Классификация моделей по способу представления

Знаковые модели Информационная модель, выраженная средствами формального языка Рисунки, тексты, графики, схемы и т.д. Вербальные модели Информационная модель в мысленной или разговорной форме Мысленный образ объекта, его словесное описание определение определение пример пример 22.10.2019 Информационные модели подразделяются:

Определите, к какому виду относятся следующие модели (материальному или информационному)? №1 №2 №3 №4 №5 №6 Плоттер – это устройство вывода сложных и широкоформатных графических объектов. №7 №8 СО2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O №9 №10 №11

МОДЕЛИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ Материальные модели Кукла Манекен Скульптура Производственный робот Объект моделирования Свойства модели зависят от цели моделирования. Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей. Информационные модели Фотография Видеофильм Анкета Медицинская карточка

Причины, по которым прибегают к построению модели 1.В реальном времени объект (оригинал) может уже не существовать или его еще нет. Приведите свои примеры. Атлантида, динозавры 2.Объект либо очень велик, либо очень мал. Молекула, земной шар 3.Процесс протекает очень быстро или очень медленно Геологические процессы, процесс ядерного взрыва 4.Исследование объекта может привести к его разрушению Двигатель, живой организм

понять, как устроен реальный объект: какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром; научиться управлять объектом или процессом: определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация); прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект. Модель необходима для того, чтобы:

Типы информационных моделей Вербальные - словесное описание на естественном языке Табличные - Прямоугольная таблица матрица Графические - схемы карты чертежи графики графы Математические - описание соотношений между характеристиками объекта моделирования на языке математики 22.10.2019

Для каждой модели укажите тип Функция Человек Хранение информации Память Обработка информации Мышление Прием (ввод) информации Органы чувств глобус Текст научной книги Игрушечная модель машины таблица формула Опус поэта схема 22.10.2019

Классификация моделей ПО ОБЛАСТИ ЗНАНИЙ МОДЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СОЦИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ Задание Приведите примеры моделей из разных областей знаний.

Географические модели:

Биологические модели:

Химические модели:

Физические модели:

Математические модели:

ВОЖДЬ ПЛЕМЯ ВОЖДЬ СОВЕТ СТАРЕЙШИН ПЛЕМЯ Модели общинно-родовых отношений

Статистические модели одномоментный срез информации по объекту РОСТ УЧЕНИКОВ КЛАССА В ДЕНЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Динамические модели позволяет увидеть изменения состояния объекта во времени РОСТ УЧЕНИКОВ ДАННОГО КЛАССА ЗА 10 ЛЕТ АЛГОРИТМЫ определение определение пример пример 22.10.2019 Классификация моделей с учетом фактора времени

Классификация моделей С учетом факторов времени Статистические Динамические По способу представления Материальные Информационные Информационные Знаковые Вербальные 22.10.2019

В физике: Два одноименных заряда отталкиваются, а разноименных – притягиваются Объект – заряженные частицы Информационные модели: Формализация – замена реального объекта его информационной моделью с помощью формальных языков

Пример Построение словесной модели одноклассника. Объект: одноклассник Цель: построение словесной модели человека Параметры моделирования: 1.Фамилия, имя, отчество объекта 2.Черты лица, телосложения (рост, вес) 3.Хобби объекта 22.10.2019

Пример Построение математической модели Объект: математическая формула прямолинейного равноускоренного движения тела (изменение координаты x) Цель: построение математической модели. Инструменты моделирования: Редактор формул, электронные таблицы. 22.10.2019

Практическое задание Решите задачу, построив табличную модель. Коля, Боря, Вова и Юра заняли первые четыре места в спортивном соревновании. На вопрос, какие места они заняли, они ответили: 1) "Коля не занял ни первое, ни четвертое места". 2) “Боря занял второе место”. 3) “Вова не был последним”. Какое место занял каждый мальчик? 22.10.2019

Практические задания Постройте модель взаимоотношений мальчиков в виде графа: Дружат : Андрей и Дима Андрей и Миша Дима и Коля Коля и Андрей С кем Андрей может поделится секретом, не рискуя, что он станет известен кому-то другому? 22.10.2019

Три друга — Иван, Дмитрий, Степан преподают различные предметы (химию, литературу, физику) в школах Москвы, Калининграда и Перми. Известно: 1) Иван работает не в Москве, а Дмитрий не в Калининграде; 2) москвич преподает не физику; 3) тот, кто работает в Калининграде, преподает химию; 4) Дмитрий преподает не литературу. Какой предмет и в каком городе преподает каждый из товарищей? Решите задачу, построив табличную модель. Практическое задание 22.10.2019

11 кроссворд 8 2 9 7 5 11 1 3 10 4 6 По горизонтали 1. Некоторый предмет. 2. Описание модели с помощью формального языка 3.Граф, предназначенный для отображения вложенности 4.Общее название моделей, которые можно осязать. 5.Инструмент для компьютерного моделирования 6. Общее название моделей, которые представляют из себя совокупность определенной информации об объекте По вертикали 7. Модель, состоящая из строк и столбцов 8. Средство для наглядного представления структуры системы 9. Процесс построения модели 10. Граф, отображающий последовательность действий. 11. Упрощенное представление реального объекта, процесса, явления. Посмотреть ответ е ъ б о к т а з и л ц м р о ф а я и 9 е р е д в о ь л а и н е т а м р е ы п м о к ь т ю р е и ц а м о о ф н и р н н е ы л б а т и а ц ф а р г в о р и а е д о м л е и н м е х с а е д о м л ь 3

11 кроссворд 8 2 9 7 5 11 1 3 10 4 6 По горизонтали 1. Некоторый предмет. 2. Описание модели с помощью формального языка 3.Граф, предназначенный для отображения вложенности 4.Общее название моделей, которые можно осязать. 5.Инструмент для компьютерного моделирования 6. Общее название моделей, которые представляют из себя совокупность определенной информации об объекте По вертикали 7. Модель, состоящая из строк и столбцов 8. Средство для наглядного представления структуры системы 9. Процесс построения модели 10. Граф, отображающий последовательность действий. 11. Упрощенное представление реального объекта, процесса, явления. 22.10.2019 е ъ б о к т а з и л ц м р о ф а я и е р е д в о ь л а и н е т а м р е ы п м о к ь т ю р е и ц а м о о ф н и р н н е ы л б а т и а ц ф а р г в о р и а е д о м л е и н м е х с а е д о м л ь

Тест по теме «Модели и моделирование» 1.Модель есть замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает… А) все стороны данного объекта Б) некоторые стороны данного объекта В) существенные стороны данного объекта Г) несущественные стороны данного объекта 2. Результатом процесса формализации является: А) описательная модель В) графическая модель Б) математическая модель Г) натурная модель

3.Информационной моделью организации занятий в школе является: А) правила поведения уч-ся Б) список класса В) расписание уроков Г) перечень учебников 4.Материальной моделью является: А) макет самолета Б) карта В) чертеж Г) диаграмма

5. Генеалогическое дерево семьи является информационной моделью: А) табличной В) графической Б) словесной Г) сетевой 6.Знаковой моделью является: А) анатомический муляж Б) модель корабля В) макет здания Г) диаграмма

7.Укажите в моделировании процесса исследования температурного режима комнаты объект моделирования: Б) исследование температурного режима В) комната Г) температура 8.Правильный порядок указанных этапов математического моделирования процесса является: Анализ результата 2) Проведение исследования 3) Определение целей моделирования 4) Поиск математического описания А) 3-4-2-1 Б) 1-2-3-4 В) 2-1-3-4 Г) 3-1-4-2 А) конвекция воздуха

9. Как называется граф, предназначенный для отображения вложенности, подчиненности между объектами: А) схема В)сеть Б) таблица Г) дерево 10.Устное представление информационной модели называется: А) графической Б) табличной В) словесной Г) логической