Урок - практическая работа «Моделирование. Классификация моделей. Типы моделей»
методическая разработка по информатике и икт (7 класс) по теме

Сероштан Е.А., учитель информатики

ресурсного центра МОУ СОШ №276 г. Гаджиево

Тема урока

 «Моделирование. Классификация моделей. Типы моделей»

Цели урока

Получить представление о моделировании как  

     о методе научного познания.

Сформировать навыки определения моделей различных

     типов  для моделируемых объектов и процессов.

Сформировать навыки классификации моделей.

Познакомиться с компьютерными моделями.

Данный урок – практическая работа, в которую  включены:

 6 различных заданий по данной теме (задания расположены по возрастанию сложности);

  упражнение на компьютере.

 Перед выполнением практической работы учащимся необходимо ознакомиться с содержанием раздела «Формализация и моделирование».

План урока

Зачитывается эпиграф – цитата из статьи Н. Винера  «Роль моделей в науке».

Учитель называет тему и цели урока.

Учитель знакомит учащихся с планом практической работы.

Выполняется разминка:

учащиеся повторяют основные понятия по  

    данной теме;

для заданного объекта моделирования  

   (планета Земля) учащиеся подбирают

    различные типы моделей.

Учащиеся выполняют последовательно 6 заданий – заполняют выданные таблицы №1 - №6. Перед выполнением учащимися каждого задания учитель дает необходимые пояснения.

Учащиеся выполняют упражнение на компьютере (на рабочем столе находится  инструкция к выполнению данного упражнения).

По окончании работы на ПК учащиеся заполняют таблицу №7.

Учащиеся сдают выполненные работы.

В  процессе  обсуждения заполнения таблицы №7 проходит подведение итогов практической работы.

Оценки за практическую работу будут названы на следующем уроке.

Ход урока

«Никакая существенная часть вселенной

не является настолько простой, чтобы

ее можно было постичь и ею управлять

без абстракций. Абстракция состоит в

замещении части вселенной, подлежащей

рассмотрению, моделью с подобной, но

более простой структурой…».

               Н.Винер «Роль моделей в науке».

Повторение основных понятий.

Дан объект моделирования – наша планета.

Модели:

     1) карта (графическая):

      2) глобус (натурная или материальная):

     3) рисунок (графическая):

     4) фотография (графическая):

     5) словесное описание (вербальная):

Земля - третья от Солнца планета. Имеет естественный спутник - Луну, которая, возможно возникла при столкновении с другим космическим телом в древности. В составе Земли преобладают железо (34,6%), кислород (29,5%), кремний (15,2%), магний (12,7%). Плотность вещества Земли, давление и температура возрастают к ее центру, или ядру, где плотность около 12500 кг/м^3, давление 3,6*10^11 Па, температура 5000-6000 Цельсия. Под воздействием гравитационного поля Земли, в условиях разогрева земных недр возникли и сформировались различные по химическому составу и физическим свойствам геосферы.

     6) таблица с характеристиками (табличная):

Разминка

Дайте своими словами определение понятиям и заполните таблицу.

Задание 1.  Моделирование.

 Заполните таблицу 1, подбирая указанным объектам модели и указанным моделям объекты.

Задание 2.1.  Моделирование.

        Цель моделирования  (исследование, проектирование объяснение, презентация, познание), т.е. – для чего производится моделирование.

       В зависимости от природы моделируемого объекта и цели моделирования выделяются моделируемые параметры – те признаки и свойства объекта-оригинала, которыми должна обязательно обладать модель.

Заполните таблицу 2.1.

Задание 2.2.  Моделирование.

        Цель моделирования  (исследование, проектирование объяснение, презентация, познание), т.е. – для чего производится моделирование.

       В зависимости от природы моделируемого объекта и цели моделирования выделяются моделируемые параметры – те признаки и свойства объекта-оригинала, которыми должна обязательно обладать модель.

Заполните таблицу 2.2.

Задание 3.  Моделирование. Классификация моделей.

        Существуют различные типы моделей: натурные, информационные, математические, текстовые, графические, социальные, политические, игровые, символьные, цифровые, химические, динамические, табличные, иерархические, учебные, экономические, компьютерные, функциональные, физиологические и т.д.

        Попробуйте сформулировать определение:        информационная модель – это  … .

        Можно составить несколько классификационных схем, выделив основания классификации (деления): по способу представления информации (текстовые, графические, символьные, табличные и т.д.), по области применения (политические, экономические, социальные и т.д.).

 Заполните схему. Курсивом выделены предполагаемые ответы учащихся.

   Модели

       Символьные                                               Графические

      текст                                                                                                  диаграммы

         формулы математические                                                               графики

         формулы химические                                                                          схемы

         дорожные знаки                                                                                  рисунки

         азбука Морзе                                                                                       чертежи

         ноты                                                                                                     картины

          …                                                                                        …

Задание 4.  Моделирование.

Среди представленных примеров вычеркните те, которые не

являются  примерами  моделирования;  для  оставшихся заполните таблицу. Дополните таблицу своим примером (№7).

Задание 5.  Моделирование. Модель объекта.

        В таблице приведены примеры разных моделей одного и того же объекта – водяной мельницы.

        Заполните новое поле «природа объекта-модели». Под этими словами понимается ответ на вопрос: что собой представляет моделирующий объект – материальный предмет, мысленный образ, рисунок, текст или что-нибудь еще.

         Приведите свой пример модели (№6).

Задание 6.  Моделирование. Модель процесса.

        Кроме понятия «модель объекта» существует понятие «модель процесса». Процесс – это последовательное изменение состояния объекта (например, изменение размеров: высыхающее озеро, надувающийся шар, распускающийся цветок), или перемещение объекта в пространстве (изменение координат относительно какой-то точки отсчета).

Для приведенных примеров заполните таблицу, в первой колонке которой курсивом выделен моделируемый процесс.

Дополните таблицу своей ситуацией моделирования процесса (№6).

Задание 7.  Компьютерные модели.

Инструкция к выполнению упражнения:

Перейдите Мой компьютер – диск D: .

Запустите программу дефрагментации:  [ Пуск – Программы – Стандартные - Служебные программы - Дефрагментация диска (Defrag) ].

Выберите в качестве дефрагментируемого диска Диск D:.

В окне Программа дефрагментации диска нажмите кнопку Дополнительно и в появившемся окне способ дефрагментации – полная дефрагментация, затем нажмите ОК и Запуск, даже если будет сказано, что диск не нуждается в дефрагментации.

Когда дефрагментация начнется, нажмите кнопку Сведения, а в появившемся окне кнопку Легенда.

Понаблюдайте за процессом дефрагментации, не спешите выходить из программы дефрагментации, пока не рассмотрите все, что находится на экране.

Что в наблюдаемой вами картине можно считать ситуацией моделирования?

Заполните таблицу:

        Если в наблюдаемой вами картине ситуаций моделирования несколько, то уточните для себя, что моделируется в каждой конкретной ситуации – объект либо процесс.

        Подготовьтесь к обсуждению последнего упражнения.

Завершающий этап урока

     Учитель проводит с учениками обсуждение упражнения на компьютере и заполнения таблицы  №7.

Ученики должны назвать:

моделируемый объект – Диск D:;                                    

  модель – рисунок диска на ПК;

  тип модели – графический;

  цель моделирования – уточнение, демонстрация   устройства,  

  которое обрабатывает ПК.  

моделируемый процесс – устранение расположения  

  файлов фрагментами, т.е. дефрагментация диска;    

  модель – анимация, т.е. изображение перемещающихся    

  фрагментов файлов;

  тип модели – динамический;

  цель моделирования – демонстрация происходящего процесса.  

Выводы.

Существуют различные классификационные схемы моделирования в зависимости от основания классификации.

При необходимости создаются модели и объектов и процессов.

Для одного и того же объекта или процесса можно создать различные типы моделей в зависимости от того, какова цель моделирования.

Оценки за практическую работу будут названы на следующем уроке.

Урок окончен.