Урок по теме: "Модели и моделирование"
методическая разработка по информатике и икт (9 класс) по теме

МБОУ СОШ №55

УРОК ПО ИНФОРМАТИКЕ И ИКТ

ТЕМА: «МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ»

Учитель: Сикорская Т.А.

        Воронеж 2014 г.

Цели:

Общеобразовательные: 

• ввести понятие модели;
• иметь представление о классификации моделей;
• иметь представление о способах моделирования и формализации;
• научиться описывать окружающую действительность с помощью различных информационных объектов;
• изучить этапы составления модели с применением ЭВМ.

Развивающие: 

• овладеть навыками представления объектов окружающей действительности  в виде систем или ее элементов;
• формировать межпредметные связи;
• развивать аналитические способности, внимание, мышление.

Воспитательные: 

• формировать и развивать информационное видение окружающего мира;
• формировать эмоционально-ценностное отношение к результатам интеллектуального труда.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Методы: 

• информационный (словесный);
• наглядно-иллюстративный;
• практический.

Формы организации учебной деятельности: 

• беседа;
• исследование;
• практическая работа с учебным ПО.

Оборудование: проектор, экран, ноутбук, компьютеры.

Программное обеспечение: MS Office – PowerPoint, учебный комплекс программ «Роботландия».

Этапы  урока: 

1. Организационный.
2. Постановка цели урока и мотивация, актуализация знаний учебной деятельности.
3. Освоение нового материала через выдвижение гипотез и анализ результатов исследования моделей.
4. Самостоятельная практическая работа .
5. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Организационная часть 

• Приветствие.
• Проверка отсутствующих.

II. Постановка цели урока и мотивация, актуализация знаний учебной деятельности (Презентация) 

СЛАЙД 1

Учитель:  Тему нашего сегодняшнего урока вы видите на экране, запишите ее в тетрадь.  

СЛАЙД 2

На современном этапе развития человечества нельзя найти такой области знания,в которой в той или иной мере не использовались бы модели. История моделирования насчитывает тысячи лет. Человек рано оценил и часто применял в практической деятельности метод анологий. Моделирование прошло долгий путь  - от интуитивного  использования аналогий до строгого научного метода. Термины «модель» и «моделирование» являются неразрывно связанными, поэтому целесообразно обсуждать их одновременно.Слово  модель произошло ото латинского слова modelium, которое означает: мера, образ, способ и т.д. Его первоначальное значение было связано со строительным искусством, и почти во всехб европейских языках оно употреблялось для обозначения образа или прообраза, или вещи, сходной в каком-то отношении  с  другой вещью.

СЛАЙД 3

Учитель: Нам с вами предстоит  за этот урок дать ответы на следующие вопросы:

1.Выяснить, что такое модель объекта  и с какой целью её создают?

2. Изучить виды  моделей .

3. Изучить типы информационных     моделей.

4. Познакомиться с этапами разработки и   исследования моделей на  ЭВМ.

5. Проанализировать и закрепить   изученный материал .

СЛАЙД 4

Учитель: Перед вами на слайде несколько определений понятия модели, выберите более полное и понятное на ваш взгляд определение и запишите в тетрадь. Почему вы выбрали именно это определение?(Ответы учащихся).

Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

Модель - это физический или информационный заменитель объекта, функционирование которого по определенным параметрам подобно функционированию реального объекта.

Модель – это упрощенное представление о реальном объекте.

Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

СЛАЙД 5

Учитель: Модели условно делятся на три больших класса - материальные, информационные, воображаемые. Давайте познакомимся с каждым из них. Рассмотрим материальные модели. (Переход по гиперссылке на слайд №6)

СЛАЙД 6

Материальные(натуральные) модели.

Это некоторые реальные предметы- уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид моделируемого объекта , его структуру или поведение.

ПРИМЕРЫ

Учащиеся записывают определение материальных моделей и примеры в тетрадь, по просьбе учителя приводят свои примеры.(Переход на слайд №5)

Учитель: Рассмотрим теперь так называемые воображаемые модели. Переход по гиперссылке на слайд №7)

 СЛАЙД 7

Воображаемые модели.

Это модели, которые мы можем представить мысленно, вообразить.

ПРИМЕРЫ

Геометрическая точка, математический маятник, идеальный газ, бесконечность.

(Обсуждение материала с учащимися. Возврат на слайд №5).

Учитель:А теперь мы с вами рассмотрим информационные модели, с которыми мы чаще всего будем иметь дело на уроках информатики и ИКТ. (Переход по гиперссылке на слайд №8)

СЛАЙД 8

Информационные модели.

Это описание моделируемого объекта на одном из языков кодирования информации (формализация).

Рассмотрим примеры:

(Обсуждение материала с учащимися).

Учитель: Давайте теперь познакомимся с типами информационных моделей  (Переход на слайд №9).

СЛАЙД 9

(Изучение  и обсуждение определений с записью в тетрадь).

Учитель: Рассмотрим примеры по  каждому типу информационных моделей. (Переход к слайдам №10, №11, №12 с обсуждением наглядного маиериала слайдов).

СЛАЙД 10

Модель табличного типа.
СЛАЙД 11

Модель иерархического типа

СЛАЙД 12

Модель  сетевого  типа

СЛАЙД 13

Учитель: Давайте с вами рассмотрим процесс создания модели с помощью ЭВМ.

(Изучение этапов решения задач на ЭВМ с переходом по гиперссылке на слайды №14 - №20, с конспективной записью материала в тетрадь)

1. Постановка задачи

2. Анализ и исследование задачи, модели

3. Разработка алгоритма

4. Программирование

5. Тестирование и отладка

6. Анализ результатов решения и уточнение математической модели

7. Сопровождение программы

СЛАЙД 14

1. Постановка задачи

• Сбор информации о задаче;
• Формулировка условия задачи;
• Определение конечных целей решения задачи;
• Определение формы выдачи результатов;
• Описание данных(их типов, диапазонов величин, структуры и т.п.)

СЛАЙД 15

2. Анализ и исследование задачи, модели

• Анализ, существующих аналогов
•  Анализ технических и программных     средств
•  Разработка математической  модели
•  Разработка структур данных

СЛАЙД 16

3. Разработка алгоритма

• Выбор метода проектирования алгоритма
• Выбор формы записи алгоритма(блок-схема, псевдокод и др.)
• Выбор тестов и метода тестирования
• Проектирование алгоритма

СЛАЙД 17

4. Программирование

• Выбор языка программирования
• Уточнение способов организации данных
• Запись алгоритма на выбранном языке  программирования

СЛАЙД 18

5. Тестирование и отладка

• Синтаксическая отладка
• Отладка семантики и логической структуры
• Тестовые расчеты и анализ тестирования
• Совершенствование программы

СЛАЙД 19

6. Анализ результатов решения и уточнение математической модели

• Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае  необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5, перечисленных выше.

СЛАЙД 20

7. Сопровождение программы

• Доработка программы для решения конкретных задач

Составление документации к решенной задаче, математической модели, алгоритму, программе, набору тестов, использованию. 

III. Обобщение материала, изученного на уроке

Учитель: Мы с вами изучили сегодня большой объём теоретического материала, давайте подведем итоги и ответим на контрольные вопросы.

(Переход к слайду №21)

СЛАЙД 21

1. Что такое модель?

 2. Для чего создают  модели объекта   или  явления?

3. Какие виды моделей вы изучили? Приведите примеры.

4. Может ли объект иметь несколько моделей?

5. Могут ли разные объекты описываться одной , и той же моделью?

6. Для чего нужна информационная модель?

7. Почему чаще всего предпочитают табличный тип  информационной модели?

(Ответы учащихся на контрольные вопросы с обсуждением).

СЛАЙД 22

IV. Домашнее задание.

Учитель: Спишите с экрана домашнее задание и выполните его дома по предложенному образцу:

 Создать информационные модели 2-х объектов.

Образец:

V. Практическая работа  с применением ЭВМ.

Учитель: А сейчас мы с вами будем применять полученные знания  при выполнении практического задания: создания модели процесса постройки башни из колец в в алгоритмическом этюде «Ханойская башня» учебного комплекса «Роботландия». (Учащиеся по указанию учителя загружают комплекс и ,  пользуясь справкой в программе и пояснениями учителя, выполняют практическую работу).

VI. Подведение итогов урока.

Учитель оценивает работу учащихся и выставляет оценки, используя следующие критерии: оценка «5» -если составлена модель переноса 7–ми колец ()ограничение  - 200 шагов), «4» - переложены 6 колец, «3» - 5 или 4 кольца.