Конспект урока по Информатике "Модель, как отражение существенных свойств реального объекта"

Тема: "Модель, как отражение существенных свойств реального объекта"



Цели урока: 

сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания; 

рассмотреть различные классификации моделей;

сформировать у учащихся понятие “информационная модель”;

научить учащихся описывать информационные модели.

Тип урока: изучение нового материала.



Ход урока

I. Организационный момент. Взаимодействие учителя и учеников

Постановка целей урока

Проблемный вопрос:

Макет здания, детская мягкая игрушка, математическая формула, теория развития общества - это все модели. Как же назвать такие разные понятия одним словом?

Можно привести огромное количество примеров моделей. Как их классифицировать?

Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?

Какова степень необходимости использования формализации при описании информационных моделей?

II. Изложение нового материала 

Введение понятия “модель”

В своей деятельности человек очень часто использует модели, то есть создает образ того объекта, явления или процесса, с которым ему предстоит иметь дело.

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, называемого прототипом или оригиналом.

Вопрос: почему бы не исследовать сам оригинал, а не строить его модель?

Назовем несколько причин, по которым прибегают к построению моделей. 

В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности.

Пример: теория вымирания динозавров, Атлантиды ...

Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их.

Примеры: карта местности, модели живых организмов...



Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

Примеры; глобус, модель Солнечной системы, модель атома...



Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

Примеры: модель двигателя внутреннего сгорания ...



Исследование объекта может привести к его разрушению. 

Примеры: модель самолета или автомобиля...



(Дети могут назвать другие причины)

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

Что можно моделировать? Ответим на этот вопрос. (Учащиеся приводят примеры)

Моделировать можно:

1. Объекты

Назовем примеры моделей объектов: 

копии архитектурных сооружений;

копии художественные произведения;

наглядные пособия;

модель солнечной системы;

глобус;

модель, демонстрирующая одежду;

и т.д.

2. Явления

Примеры моделей явлений: 

модели физических явлений: грозового разряда, магнитных и электрических сил...;

геофизические модели: модель селевого потока, модель землетрясения, модель оползней...

3. Процессы

Примеры моделей процессов: 

модель развития вселенной;

модели экономических процессов;

модели экологических процессов...

4. Поведение

При выполнении человеком какого-либо действия ему обычно предшествует возникновение в его сознании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или решать задачу, переходит улицу или отправляется в поход – он непременно сначала представляет себе все это в уме. Это главное отличие человека мыслящего от всех других живых существ на земле. 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 человек – это материальная точка;

в химии – это объект, состоящий из различных химических веществ;

в биологии – это система, стремящаяся к самосохранению;

и т.д.

С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Например, в механике различные материальные объекты от песчинки до планеты рассматриваются как материальные точки.

Таким образом, совершенно неважно, какие объекты выбираются в качестве моделирующих. Важно лишь то, что с их помощью удается отразить наиболее существенные признаки изучаемого объекта, явления или процесса. 

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

Классификация моделей

Объектов моделирования, как мы только что с вами убедились, огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии, необходимо все это классифицировать, то есть каким-либо образом упорядочить, систематизировать.

При классификации объектов по “родственным” группам необходимо правильно выделить некий единый признак (параметр, а затем объединить те объекты, у которых он совпадает). Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым можно классифицировать модели (демонстрация компьютерной презентации Приложение 1)

Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в голове человека, может быть облечен в знаковую форму. Например, мелодия, родившаяся в голове композитора, будет представлена в виде нот на бумаге.

Для создания моделей используется огромный спектр инструментов. Если модель имеет материальную природу. То для ее создания используются традиционные инструменты: фотоаппарат, кисть художника, карандаш, и.т.д., и, наконец самый совершенный в наши дни инструмент - компьютер.

III. Закрепление изученного материала.

1. Задание (устно).

Составьте различные знаковые модели для геометрических фигур треугольник, квадрат, круг.

3. Задание (Приложение 2)

Выполнение задания по карточкам в группах из 4 учащихся.

IV. Подведение итогов урока.

V. Домашнее задание



Выучить определение основных терминов и понятий (словарь урока).

Составьте различные по типу модели объектов: самолет, человек.