Информационные модели на графах
методическая разработка по информатике и икт (7 класс) по теме

Методическая разработка урока.

Класс: 7

Раздел программы: Информационное моделирование

Тема: «Информационные модели на графах».

Цели урока:

Обучающая:

1. углубить представления учащихся о представлении информационных моделей;
2. познакомить учащихся с понятием графа, его элементами;
3. закрепить приемы эффективного построения графов и использования их для решения логических задач.

Развивающая:

 –обогащение и усложнение словарного запаса,

–развитие внимания, мышления (анализ, сравнение, сопоставление),

–активация творческого начала;

Воспитывающая:

– воспитывать информационную культуру,

–коммуникативность, доброжелательность, ответственность, самостоятельность;

Корректирующая:

–социализация  каждого ученика со зрительной депривацией.

Основные понятия: 

1. схема;
2. граф;
3. вершина;
4. дуга;
5. путь.

Тип урока: комбинированный.

Форма обучения: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Приемы обучения: объяснительно-побуждающий, проблемно-деятельностный, эвристический.

Оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, программа Word.

Литература:  

1. Босова Л.Л. Информатика: Учебник для 7 класса. – М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2009.
2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 7 класса. – М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2009.
3. Eidos_Course_HeuristicIT_Modul-3  http://www.eidos.ru/     E-mail: info@eidos.ru

Структура урока:

1. Организационный момент (2 мин).
2. Актуализация опорных знаний (3 мин).
3. Изучение нового материала (15 мин).
4. Закрепление приобретенных знаний (5 мин).
5. Практическая работа (10 мин).
6. Инструктаж по выполнению домашнего задания (2 мин).
7. Подведение итогов урока, рефлексия (3 мин).

Ход урока.

1. Организационный момент (2 мин).

Приветствие: Добрый день. Я очень рада вас видеть. Сегодня мы с вами на уроке повторим пройденную тему, изучим новую и выполним практическую работу. Для этого парты в классе были расставлены в виде островков, и вы уже разбились на команды, заняв свои  места.

2. Актуализация опорных знаний (3 мин).

У кого возникли вопросы при выполнении домашнего задания?

На прошлом уроке мы изучили тему «Схемы».

Напомните мне, пожалуйста, как можно наглядно представить информацию?  

Это можно сделать с помощью блок-схемы, карты или чертежа.

Демонстрация слайда: Что это? Как указывают зависимость элементов в модели?

Это схема. Элементы соединяют линиями.

Демонстрация слайда: Что это? Каким образом в этой модели отражается порядок выполнения действий?

Это изображение блок-схемы алгоритма. Порядок выполнения действий определен направленными стрелками.

Значит, при формировании схемы используют линии и стрелки.  

3. Изложение нового материала (15 мин).

 Перед вами – логическая задача. Наша цель – решить ее самым простым и наглядным способом. Воспользуйтесь своим умением составлять схемы, «почеркайтесь» на листах-заготовках.

«Социальные сети» (Имена детей в задаче совпадают с именами школьников).  В социальной сети  Дима дружит с Юрой, Толей, Аленой, Леной и Машей. Лена дружит с Машей, а Алена с Юрой. Профили всех ребят закрытые, т.е. просматривать сообщения друг у друга могут только друзья. У кого из друзей на стене может оставить секретное послание Дима, не опасаясь, что об этом узнают остальные?  Могут ли девочки  общаться, сохраняя  свои секреты от ребят?

Обе команды представляют свои результаты, а я покажу, что получилось у меня.

Далее – экспресс-обсуждение вариантов, полученных у обеих групп.

То, что у вас получилось – ни что иное, как схема.

Ребята, сегодня мы рассмотрим особый их вид, который называют графом.

Обратимся на минутку к истории. В 1736 году великий математик Леонард Эйлер нашел решение головоломки, носящей название «Проблема кёнигсбергских мостов». Река Прегель, протекающая через Калининград (прежде город назывался Кенигсбергом) омывает два острова. Берега реки с островами были во времена Эйлера связаны мостами так, как это показано на рисунке. В головоломке требовалось найти маршрут, проходящий по всем четырем участкам суши по одному разу, а конец и начало пути должны совпадать. Эйлер доказал, что маршрута, который бы отвечал условиям головоломки, не существует, и разработал теорию решения такого рода головоломок. Схема, приведенная на рисунке не является, строго говоря графом. Тем не менее, 1736 год, когда эта головоломка была решена, принято считать годом рождения теории графов.

Вам ничего не напомнила эта история? Вспомните детские головоломки, когда вас просили нарисовать конверт, домик, звезду не отрываясь от бумаги и не проводя линии дважды? Тогда, чтобы не запутаться, вы указывали направление движения стрелками.

Давайте придумаем условные обозначения: чем на схеме можно обозначить объекты? Кружок, квадрат, прямоугольник – чем угодно. Будем называть их вершинами графа.

Связь между объектами вы обозначили … линиями, - это ребра. А вот направленное ребро  - стрелку - называют дугой.

Вернемся к социальным сетям. Как показать на вашем графе кто, кому и сколько отправил сообщений? Добавить стрелки и надписи.

Теперь наш граф стал ориентированным …. и взвешенным.

Приемы решения логических задач с использованием графов подкупают своей естественностью и простотой. С одной стороны, графы помогают проследить все логические возможности изучаемой ситуации, с другой, благодаря своей обозримости, помогают тут же, в ходе решения задачи, классифицировать логические возможности, отбрасывать неподходящие случаи, не доводя до полного перебора всех случаев.

4. Закрепление    приобретенных  знаний (5 мин).

  Рассмотрите еще один слайд:  Назовите элементы графа.   Сформулируйте задачу.

Физкультминутка.

5. Практическая работа (10 мин)

Сейчас каждый из вас в индивидуальном порядке сделает практическую работу по составлению графа в текстовом редакторе: (раздаются карточки с текстом)

«Похищение века» Встреча злоумышленников должна состояться в городе  N-ске, до которого надо добираться один час. Неизвестно, на какой вокзал прибывает связной – их в городе три: от центра расположены в 15, 30 и 45 минутах ходьбы. Чтобы запутать следы, связной знакомится в центре(где он был замечен) с девушкой, и приглашает ее в кафе. В городе 3 кофейни, -  в 5, 10 и 15 минутах от центра. В каком  кафе можно поймать злоумышленников, если звонок связного из кафе сообщнику о том, что его уже ждут, запеленговали через полтора часа с момента отправки в город  N-ск?

1. Постановка домашнего задания (2 мин)  Учебник стр.115, №12

Попытайтесь решить задачу творчески, проявив максимум фантазии.

2. Подведение итогов, рефлексия (3 мин).

Каждый ученик в конце урока дает комментарий тому, что с ним происходило: было просто/сложно, скучно/интересно, что самое легкое/самое трудное, доволен/расстроен. Оценка каждому ребенку выставляется в зависимости от степени активности, ценности высказываемых предложений, дополнительная отметка ставится за практическую работу.