Тема "Моделирование"
методическая разработка по информатике и икт по теме

Методика раскрытия темы «Моделирование» в  учебниках Макаровой Н.В.

Учебники для 8-11 класса Макаровой Н.В. является одним из рекомендованных для преподавания  курса информатики.

Место, которое занимает тема информационного моделирования и информационной модели, в учебниках Макаровой Н.В. отличается объемностью и доступностью теоретического материала, который легко воспринимается и запоминается  обучающимися. Обилие примеров, рисунков, схем, таблиц в учебнике и простота изложения материала способствует более легкому усвоению даже очень сложных для учеников тем. Так же к учебнику прилагается задачник по моделированию для 9-11 классов, в котором сформулированы понятия моделирования в разных программных средах (графический редактор, текстовый процессор, электронные таблицы, БД). В этих учебных пособиях полностью отображается образовательный минимум содержания образования по информатике.

Согласно образовательному стандарту по информатике в рабочей программе Макаровой моделирование изучается на протяжении всего курса с 8 по 11 класс.

В восьмом классе вводятся понятия  «объекта», «модели», их классификация, что соответствует темам 6-10 учебника для 8-9 класса.

В девятом классе осуществляется повторение базовых понятий и изучение основных этапов моделирования изложенных в теме 11 того же учебника. Практические занятия направлены на разработку информационных моделей в графических и текстовых редакторах.

В десятом классе после углубленного изучения этапов построения информационной модели, учащиеся разрабатывают модели в электронных таблицахExcel.

В одиннадцатом классе разрабатываются модели в электронных таблицах Excel и в базах банных Access.

В учебниках изучение моделирования основано по принципу  «от простого к сложному» - с представления об объектах. Для того, чтобы перейти к моделям, нужно четко представлять себе что такое сам объект, его свойства и характеристики. Когда учащийся отчетливо видит  объект, ему не составляет особого труда разобраться в модели, и форме ее представления.

Замену реального объекта, явления или процесса его подходящей копией называют моделированием.

Прежде чем построить модель объекта (явления, процесса), необходимо выделить составляющие его элементы и связи между ними (провести системный анализ) и «перевести» (отобразить) полученную структуру в какую-либо заранее определенную форму— формализовать информацию. Формализация — это процесс выделения и перевода внутренней структуры предмета, явления или процесса в определенную информационную структуру — форму. Моделирование любой системы невозможно без предварительной формализации.

Модели отражают самое существенное в изучаемых объектах, процессах и явлениях, исходя из поставленной цели моделирования. В этом главная особенность и главное назначение моделей.

Линия моделирования, наряду с линией информации и информационных процессов, является теоретической основой базового курса информатики. Уроки, ориентированные на моделирование выполняют развивающую, общеобразовательную функцию, поскольку при их изучении учащиеся продолжают знакомство еще с одним методом познания окружающей действительности - методом компьютерного моделирования.

Главной задачей компьютерного моделирования выступает построение информационной модели объекта, явления.

Компьютерная модель может быть создана только на основе хорошо формализованной информационной модели.

Компьютерное моделирование становится одним из главных методов формирования системного мировоззрения обучаемого. Оно является наиболее адекватной педагогической технологией для личностно-ориентированной системы, предоставляющей учащимся способы и методы приобретения и добывания знаний, умений и навыков.

Цель изучения – формирование у учащихся информационной картины мира через освоение основных понятий моделирования и решение исследовательских задач с помощью компьютера.

Основные понятия: объект, модель, моделирование, формализация.

Требования к уровню подготовки учащихся.

В результате изучения учащиеся должны:

понимать:

• сущность информационного моделирования;
• необходимость формализации при моделировании;

знать:

• основные понятия раздела;
• об информационных моделях организации данных;

уметь:

• отличать модель от объекта в конкретной ситуации;

•    выбирать наиболее эффективный способ хранения, представления и обработки данных с помощью компьютерной технологии.

Изучение моделирования и формализации позволяет решить одну из задач курса информатики — формирование у учащихся информационной картины мира, а основные понятия этой содержательной линии являются инструментарием на современном этапе развития предметного курса информатики.

Одно из основных понятий данной содержательной линии - объект.

По учебнику Н. В. Макаровой для 8-9 классов "объект – некоторая часть окружающего нас мира, которая может быть рассмотрена как единое целое". Далее рассматриваются объекты-предметы, имена объектов, свойства, действия объектов и над объектами, среда обитания объектов. Только вскользь упоминается, что объектом можно считать продукты умственной деятельности человека.

В дальнейшем изучая темы, относящиеся к другим содержательным линиям необходимо опираться на вводимые понятия. Перейдя к теме "Основные устройства компьютера", активно использовать схемы, при изучении темы "Программное обеспечение компьютера", понятие "объект" относить к файлу, папке, документу. Все это удачно реализовано в учебнике Н.В. Макаровой для 8-9 классов.

Переход к моделированию происходит без рассмотрения основ системологии, учащимся объясняется цель моделирования и вводится понятие модели. Разговор о моделях  ведется в режиме диалога, развивая те представления, которые уже есть у учащихся на интуитивном уровне. Определение модели согласно учебнику: "Модель — это аналог (заместитель) оригинала, отражающий некоторые его характеристики".

Делается акцент именно на цели моделирования, поскольку она определяет те свойства оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели. Примеры моделирования должны быть соответствующими определению объекта.

Примеры помогут учащимся прийти к выводу, что один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. Далее рассматриваются основы классификации моделей.