Конспект урока "Информационная модель" 10 класс

Тема:

«Информационная

модель»

Класс: 10-В,10-Б, 10-Г.

Тема: Информационная модель

Цели:

 сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания;

рассмотреть различные классификации моделей; сформировать у

учащихся понятие «информационная модель»; научить учащихся

описывать информационные модели. какие связи существуют между

элементами системы.

 приводить примеры различных моделей; классифицировать модели по

различным признакам; систематизировать объекты; осуществлять

системный анализ.

 овладеть навыками представления объектов окружающей

действительности в виде информационных моделей;

 формировать и развивать информационное видение окружающего

мира;

Тип урока: лекция.

Оснащение урока: программа Microsoft Power Point, компьютерная

презентация, дидактический раздаточный материал, мультимедийный

проектор.

План урока:

I. Организационная часть

II. Повторение пройденного материала, актуализация знаний (проверка

домашнего задания)

III. Теоретическая часть

IV. Систематизация

V. Домашнее задание

Ход урока

I. Организационная часть

II. Изложение нового материала

1. 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 су-

щественные особенности реального объекта, процесса или явления.

Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально су-

ществующего, более сложного объекта, процесса, явления, называемого

прототипом или оригиналом.

У вас может возникнуть вопрос: почему бы не исследовать сам оригинал, а не

строить его модель?

Назовем несколько причин, по которым прибегают к построению моделей.

Пояснение: попросите детей привести примеры указанных оригиналов.

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

действительности.

Примеры: теория вымирания динозавров, теория гибели Атлантиды, модель

«ядерной зимы»...

2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изу

чить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее

существенных, вовсе не учитывая их.

Примеры: карта местности, модели живых организмов...

3. Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

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

4. Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

Примеры: модель двигателя внутреннего сгорания, геологические модели...

5. Исследование объекта может привести к его разрушению.

Примеры: модель самолета или автомобиля...

6. И т.д.

Моделирование — это процесс построения моделей для исследования и

изучения объектов, процессов, явлений.

Что можно моделировать? Ответим на этот вопрос.

Пояснение: в ходе изложения этого вопроса попросите учащихся самим

привести примеры.

Моделировать можно:

1. Объекты

Назовем примеры моделей объектов:

—копии архитектурных сооружений;

—копии художественные произведения;

—наглядные пособия;

—модель атома водорода или солнечной системы;

—глобус;

—модель, демонстрирующая одежду;

—детские игрушки;

—и т.д.

2. Явления

Примеры моделей явлений:

—модели физических явлений: грозового разряда, магнитных и элект

рических сил...:

—геофизические модели: модель селевого потока, модель землетрясе

ния, 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 предшест-J вует

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 описы-

ваться 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.

2. Классификация моделей

Итак, 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.

С учетом фактора времени (отражают динамику происходящих процессов).

модели

определение

статические

Одномоментный(на данный момент

времени) срез информации по объекту

динамические

Позволяют увидеть изменение объекта

во времени

По способу представления (из чего сделаны).

модели

определение

материальные

Воспроизводят геометрические и

физические свойства объекта и

всегда имеют реальное воплощение

информационные

Нельзя потрогать или увидеть

воочию, так как они не имеют

материальной основы, а только

строятся на информации

Классификация информационных моделей:

модели

определение

компьютерные

Модель реализованная средствами

программной среды

некомпьютерные

Модель созданная с помощью

традиционных инструментов

инженера

Классификация знаковых моделей

модели

определение

компьютерные

Модель реализованная средствами

программной среды

некомпьютерные

Модель созданная с помощью

традиционных инструментов

инженера

Система — это целое, состоящее из объектов, взаимосвязанных между собой.

Примеры систем: человек, компьютер, дом, дерево, книга, стол, науки,

обучение в школе и т.д.

Системы бывают:

1. Материальные (человек, компьютер, дерево, дом).

2. Нематериальные (человеческий язык, математика)

3. Смешанные (школьная система, так как включает в себя как матери

альные элементы (здание, оборудование, школьников, учебники), так и

нематериальные (расписание занятий, темы уроков, устав школы).

Важным признаком системы является ее целостное функционирование.

Компьютер нормально работает до тех пор, пока исправны основные ус-

тройства, входящие в его состав. Если удалить одно из них, то компьютер

выйдет из строя, то есть прекратит свое существование как система.

Пример 1

Система «самолет» состоит из объектов «крылья», «хвост», «двигатель»,

«фюзеляж» и др. Ни один из этих объектов в отдельности не обладает спо-

собностью к полетам. Но система «самолет» этим свойством обладает, то есть

если собрать все эти части строго определенным способом, то они полетят.

Составные части системы называются элементами или компонентами

системы. Каждый такой элемент может в свою очередь являться системой.

Тогда по отношению к исходной системе ее называют подсистемой, а систему,

включающую в себя подсистему как элемент, рассматривают как над-систему.

Система

1. —подсистема по отношению к системе;

2. —подсистема по отношению к системе;

3. —подсистема по отношению к 4;

4. —надсистема по отношению к 3.

Пример 2

Система «компьютер» состоит из подсистем «оперативная память», «про-;

цессор», «системный блок» и т.д., так как оперативную память, процессор, 1

системный блок можно так же считать системами (они состоят из элементов).

4. Системный анализ

Чтобы описать систему, недостаточно только перечислить ее элементы. Еще

необходимо указать, как эти элементы связаны друг с другом. Именно наличие

связей превращает набор элементов в систему Система — это порядок и

организация, а антисистема — это хаос, путаница, беспорядок.

Если графически представить связи между элементами системы, то получится

ее структура. Структура может определять пространственное взаи-

морасположение элементов (цепочка, звезда, кольцо), их вложенность или

подчиненность (дерево), хронологическую последовательность (линейную,

ветвящуюся, циклическую).

Когда вы опишите элементы системы и укажите их взаимосвязи, тем самым

вы проведете системный анализ.

Пример 3

Системный анализ системы «Системы счисления».

Объектами, составляющими эту систему, являются «позиционные системы

счисления» и «непозиционные системы счисления». Позиционные системы

счисления, в свою очередь, также являются системами и состоят из объектов

«двоичная система счислении», «троичная система счисления», «четверичная

система счисления» и т.д., «римская система счисления», «египетская система

счисления» и др. Кроме указания объектов, необходимо установить связи

между ними. Для этого используем древообразную структуру. В результате

системного анализа получим следующую систему:

Системы счисления

5. Систематизация

Систематизация — это процесс превращения множества объектов в систему.

Системы

счисления

позиционн

ые

непозицио

нные

Двоичная

троичная

десятична

римская

древнееги

петская

Систематизация имеет огромное значение. В повседневной жизни каждый из

нас занимается систематизацией — разделяет одежду на зимнюю и летнюю,

посуду — на стаканы, тарелки, кастрюли и т.д.

Неоценима систематизация знаний в различных науках. Начало многих наук

связано с именем великого древнегреческого ученого Аристотеля, который жил

в 4 в. до н.э. Вместе со своими учениками Аристотель проделал колоссальную

работу по классификации накопленных знаний, разделил их на несколько частей

и дал каждой свое название. Именно тогда на свет появились физика, биология,

экономика, логика и другие наука. Математические знания классифицировал

Евклид в 3 в. до н.э. Живых существ классифицировал Карл Линней (1735 г.).

Химические вещества классифицировал Д.И.Менделеев. Звездное небо было

разделено на созвездия, причем эта классификация отличается тем, что

признаки, по которым были классифицированы звезды, к ним самим не имеют

никакого отношения.

III. Закрепление изученного № 1. Фронтальное

задание (устно)

Мысленно представьте квадрат и составьте различные знаковые модели

данного объекта.

№2 (устно)

Для следующих объектов осуществите системный анализ, выделите под|

системы, надсистемы и простые элементы.

А) фонтан; В) журнал.

Б) завтрак;

№3

Попробуйте повторить подвиг вышеназванных знаменитых людей, сие]

тематизировав перечисленные факты и определив основание систематиз ции.

А) Подвиг Аристотеля.

1. «Жи»-«ши» — пиши с буквой «и».

2. Амазонка — это река.

3. Тела тяжелее воды тонут.

4.Прилагательное выражает свойство.

5. Бермудские острова омываются Атлантическим океаном.

6. Разноименные полюса магнита притягиваются, а одноименные — отч|

талкиваются.

7. Высочайшая вершина мира — Эверест.

8. «Мама» — существительное первого склонения.

9. Антарктида покрыта вечным льдом.

10.Для того, чтобы найти время пути, необходимо пройденное расстоя

ние разделить на скорость.

11.Вода закипает при температуре 100°С.

12.Чем сильнее предмет давит на опору, тем сильнее опора давит на

предмет.

13.Столица России - Москва.

14.«Не» с глаголами пишется раздельно.

15.Существительные бывают следующих падежей: именительного, ро

дительного, дательного, винительного, творительного, предложного.

№4

Домашнее задание

Выучить определение основных терминов и понятий.

Составьте различные по типу модели объектов:

—прямая линия;

—мягкая игрушка;

—человек.

Провести системный анализ следующих объектов:

—квартира;

—сердце;

—река.

Воспользуйтесь дополнительной литературой и примените фрагмент

систематизации звезд, указав основание систематизации.

 Ромашка.

 Арбуз.

 Морковь.

 Овес.

 Персик.

 Кабачок.

 Пихта.

 Кукуруза.

 Лимон

 Малина.

 Грейпфрут.

 Яблоня.

 Пшеница.

 Липа.

 Ячмень.

 Картофель.

 Береза.

 Тыква.

 Смородина.

 Можжевельник.

 Огурец.

 Крапива.

 Свекла.

 Сосна.

 Одуванчик.

 Дыня.

 Мандарин.

 Груша.

Скачать материал

Конспект урока "Информационная модель" 10 класс

Информатика - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы