УРОК № 1
Тема. Поняття моделі. Типи моделей.
Моделювання як метод до- слідження об’єктів
Мета:
сформувати поняття:
l
моделі, моделювання;
l
інформаційної моделці;
l
комп’ютерного моделювання;
сформувати уявлення про:
l різновиди моделей та їх відображення;
l
класифікацію
моделей;
l
моделювання як метод пізнання;
l
загальні основи теорії моделювання;
формувати вміння:
l будувати інформаційну модель задачі (об’єкта);
l чітко й лаконічно висловлювати думки;
виховувати уважність, дисциплінованість під час роботи за ПК.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Базові поняття й терміни:
модель, моделювання, проект, проектування.
Структура уроку
І.
Організаційний етап . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–5 хв
ІІ.
Актуалізація опорних знань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–3 хв
ІІІ.
Мотивація навчальної діяльності . . . . . . . . . . . . . . . . . 3–5 хв
ІV.
Засвоєння нових знань
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15–20
хв
1. Моделі та способи їх зображення.
2. Інформаційні моделі.
3. Комп’ютерне моделювання.
4. Етапи побудови
комп’ютерної моделі.
V. Застосування знань,
формування вмінь та навичок...10–12 хв
1. Практична частина.
Побудова моделей.
2. Відновлення навичок
роботи з клавіатурою.
VI. Узагальнення навчального матеріалу . . . . . . . . . . . . 10–12 хв
VII.
Підбиття підсумків уроку.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2–3 хв
VIII. Домашнє
завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1–2
хв
Хід уроку
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
Привітання. Підготовка класу до занять.
У ч и т е л ь . Ми
розпочинаємо вивчати новий розділ інформати- ки
«Комп’ютерне моделювання. Основи
алгоритмізації». Вивчен- ня цієї теми розраховане на 6 годин.
Під час вивчення
теми ви на- вчитеся створювати різноманітні алгоритми та програми, виконає- те
ряд практичних завдань.
Сьогодні на уроці ми виконаємо
практичну вправу «Пошук та аналіз» із використанням Інтернету, розглянемо теоретичний ма- теріал, будемо працювати в середовищі текстового редактора над створенням електронного конспекту.
ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ
DЕкспрес-повторення
1. З якими темами ми ознайомилися в 10 класі?
2. Які існують
традиційні форми подання
інформації?
3. Які ще види інформації ви знаєте?
4.
Що таке алгоритм?
5. Що означає
вираз «постановка задачі»?
ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
DВправа «Пошук та аналіз»
Учні
об’єднуються в 4 групи.
Завдання
Використовуючи ресурси Інтернету, заповніть таблицю.
|
|
Проект
|
Проектування
|
Модель
|
Моделювання
|
|
Означення, пояснення
|
|
|
|
|
|
Властивості (етапи)
|
|
|
|
|
|
Типи
|
|
|
|
|
|
Приклади
|
|
|
|
|
Учні слухають результати (по одному учню від групи + доповнення від інших груп) та аналізують відповіді.
Варіанти відповідей учнів
Проект — сукупність документів — обчислень, креслень, ма- кетів, моделей
тощо, необхідних для зведення споруд,
виготовлен- ня машин, приладів.
Проектування — процес створення проекту,
прототипу. У тех- ніці — розробляння проектної, конструкторської та іншої техніч- ної
документації.
Модель — зменшена
копія об’єкта. Моделювання — процес створення
моделі. Проблемні запитання
1. Чим проект
відрізняється від моделі?
2. Що передує —
модель чи проект?
3. Чому б не досліджувати сам об’єкт, для чого створювати модель?
ІV. ЗАСВОЄННЯ НОВИХ ЗНАНЬ
Моделі та способи їх зображення
У ч и т е л ь . Людина у будь-якій
діяльності постійно користуєть- ся
моделями. Діти грають
іграшками — зменшеними копіями ре- альних об’єктів.
Для гри використовують не тільки готові моделі, а й створені власними руками з пластиліну, деталей конструктора. У школі діти ознайомлюються з іншими моделями:
аплікація, ри- сунок, креслення, глобус,
моделі фізичних пристроїв тощо. У по- дальшому житті люди також використовують моделі — макет (про- ект) будинку, автомобіля, моделювання фізичних, хімічних
явищ та процесів.
Спробуємо дати
означення поняттю «модель». Закінчіть речен-
ня:
«Модель — ...»
Учні записують власні думки, читають та
аналізують отри- мані вислови.
Модель (від лат. modulus — міра, зразок,
норма) — це прообраз, опис або
зображення якогось об’єкта.
Моделлю може бути будь-який об’єкт,
явище або мисленнєвий образ, за допомогою яких
вивчають більш складні
об’єкти.
Моделі використовують тоді,
коли безпосередньо дослідити від- повідні об’єкти-оригінали складно
або й неможливо. В іншому ви- падку моделі використовують для дослідження ще й неіснуючих об’єктів.
Крім матеріальних моделей (іграшки, глобуса, макета будин- ку),
існують абстрактні моделі:
описи, формули, зображення, схе- ми, креслення, графіки
тощо. За допомогою математичних формул описують, скажімо, арифметичні операції,
співвідношення в гео- метрії, закони руху і
взаємодії тіл, хімічні формули ( S = vt , C3H8,
c2 = a2 + b2 , ...). Користуючись таблицями, графіками, діаграмами,
можна відображати різноманітні явища, процеси закономірності і залежності реального світу.
Усі абстрактні моделі,
які можна подати
за допомогою набору знаків (геометричних фігур, символів,
фрагментів тексту), — це знакові моделі.
Для побудови знакової
моделі потрібно знати зна- чення знаків,
що використовуються.
Абстрактні моделі, одержані
внаслідок висновків, висловів
на- зивають вербальними (від лат. verbalis — усний).
DМозковий штурм
Спробуємо провести класифікацію моделей: іграшка, макет будинку, правила для учнів, твір на тему «Якби я був президен- том», запис
структури молекули води,
відповідь на запитання: «Чи є життя у Всесвіті?».
|
|
Модель
|
|
|
|
|
|
||
Абстрактні Матеріальні
Знакові Вербальні
Наведена класифікація моделей
— це одна з найпростіших кла- сифікацій за способом створення. Можливі й інші класифікації мо- делей, наприклад за предметною ознакою:
фізичні, хімічні, моделі будівельних конструкцій, різних механізмів тощо.
Інформаційні моделі
Під час вивчення
інформатики нас цікавитимуть інформацій- ні моделі, тобто такі, що стосуються
інформаційних процесів. До якої
із зазначених вище множин можуть належати ці моделі? По- перше, інформаційні моделі мають бути абстрактними, оскільки, як відомо, інформація — це нематеріальна категорія. По-друге, ін- формаційні моделі
мають бути знаковими, тому що повідомлення зображують у вигляді знаків.
Знакові моделі прийнято
поділяти на математичні й інформаційні.
Математична модель — це модель,
що описує об’єкт,
явище чи процес
мовою математики.
Інформаційна модель — це модель,
що описує інформаційні процеси або містить інформацію
про властивості і стан об’єктів, процесів, явищ.
До інформаційних моделей
належать тексти довідкових ви- дань, енциклопедій.
Якщо модель формулюється таким чином, що її можна
оброби- ти на комп’ютері, вона називається комп’ютерною.
Комп’ютерна модель — це модель (математична чи інформа- ційна), реалізована за допомогою програмних засобів.
Комп’ютерне моделювання
Моделювання на комп’ютері має набагато більше
можливостей, ніж просто моделювання за допомогою реальних
предметів або ма- теріалів.
Спробуємо це довести.
Учні об’єднуються в групи та заповнюють таблицю.
|
Об’єкт, явище чи процес
|
Матеріальна
модель (зменшена копія)
|
Інформаційна модель (опис)
|
Комп’ютерна модель (програмна реалізація)
|
|
Будинок
|
Великі затрати, не інформаційна,
складно вносити зміни
|
|
|
|
Ракета
|
Великі затрати, не ін- формаційна, складно вносити зміни
|
|
|
|
Графік функції
|
Для кожної функції створюється власний графік
|
|
|
|
Дія землетрусу
|
Практично неможливо реалізувати
|
|
|
|
Траєкторія руху планети
|
Примітивна
|
|
|
Виступають
представники груп. Дискусія.
Етапи побудови комп’ютерної моделі
У ч и т е л ь . Спробуємо уявити, з яких етапів складається процес створення комп’ютерної моделі.
Взагалі, моделювання — це твор- чий процес, і розділити його на будь-які
етапи і кроки дуже склад- но.
Багато моделей і теорій народжуються внаслідок поєднання досвіду й інтуїції вченого
або фахівця. Однак
розв’язування біль- шості конкретних задач все ж таки можна
уявити поетапно.
Процес створення комп’ютерної моделі можна уявити
як шлях від постановки задачі, тобто від інформаційної моделі, і до її вті- лення на комп’ютері. Реалізація моделі на комп’ютері відбуваєть-
ся
за допомогою програм.
DВідновлення навичок роботи з клавіатурою
Учні виконують комплекс вправ для зняття зорової
втоми (варіант 1 або 2). Вправи проводить староста
класу (групи) або його заступник.
Інструктаж із правил техніки
безпеки.
Завантажити текстовий процесор
Word. Ввести з клавіатури та відредагувати текст.
Модель (відлат. modulus — міра, зразок, норма) — це про- образ, опис або зображення якогось об’єкта.
Моделлю може бути будь-який об’єкт, установка, явище або
мисленнєвий образ, за допомогою яких вивчають більш складні об’єкти.
Крім матеріальних моделей (іграшки, глобуса, макета будинку), існують абстрактні моделі: описи, формули, зобра- ження, схеми, креслення, графіки тощо.
Абстрактні моделі, отримані
внаслідок висновків, висло- вів
називають вербальними.
Математична модель — це модель,
що описує об’єкт,
яви- ще чи процес мовою математики.
Інформаційна модель — це модель,
що описує інформа- ційні процеси або містить інформацію про властивості і стан об’єктів, процесів, явищ.
Знакові моделі прийнято
поділяти на математичні й інфор- маційні.
Комп’ютерна модель — це модель
(математична чи інфор- маційна), реалізована за допомогою програмних засобів.
Учні виконують
комплекс вправ для зняття м’язового
напру- ження.
DПеревірка швидкості набирання тексту
Використовується клавіатурний тренажер
Stamina (можна ска- чати з сайту: stamina.ru) або текстовий редактор
MS Word. Учні вводять текст протягом 10 хвилин. Для визначення швидкості на- бору кількість набраних
символів (Сервіс → Статистика) ділимо на
10. Як завдання для набирання тексту можна використати текст навчального матеріалу за курс 10-го
класу.
VІ. УЗАГАЛЬНЕННЯ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ
DБесіда з елементами опитування
1.
Що таке модель?
Наведіть приклади моделей.
2.
Що розуміють під знаковою моделлю?
3. Що таке математична та інформаційна модель?
У чому різ- ниця між ними?
4.
Що таке комп’ютерна модель?
5.
Які унікальні можливості дає комп’ютерне моделювання?
6.
Назвіть основні етапи
створення комп’ютерної моделі.
7.
Що таке комп’ютерні експерименти?
8. Назвіть тип програмного забезпечення, яке використову- ють для реалізації комп’ютерних моделей.
9.
На які типи умовно можна поділити моделі?
10.
Назвіть недоліки комп’ютерних моделей.
VIІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ
Учитель оцінює роботу учнів
на уроці.
VIIІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
1. Опрацювати конспект уроку та відповідний параграф підручника.
2. Створити засобами
MS Office модель: паралелепіпед, стіл, квітку.
Немає коментарів:
Дописати коментар