Модель и виды моделирования
план-конспект урока по информатике и икт по теме

Тема: Понятие модели. Виды моделей.

Тип урока: комбинированный урок (формирование новых знаний).

Цели: сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания; рассмотреть различные классификации моделей; сформировать у учащихся понятие «информационная модель»; научить учащихся описывать информационные модели; познакомить учащихся с формами представления информационных моделей; сформировать понятие «формализация»; научиться создавать словесные и математические модели;  сформировать у учащихся понятие «графическая модель»; научить учащихся строить графические модели.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

• основные понятия «модель», «моделирование», «система», «системный анализ», «подсистема», «надсистема», «систематизация», «информационная модель»:
• виды моделей, их классификацию;
• какие связи существуют между элементами системы.

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры различных моделей;
• классифицировать модели по различным признакам;

Оборудование урока: мультимедийный проектор, презентация.

Ход урока

1. Вступление (организационный момент).

Приветствие. Проверка присутствующих. Постановка цели

II. Постановка целей урока. Актуализация.

1.  Макет здания, детская мягкая игрушка, математическая формула, теория развития общества - это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?
2. Существует огромное количество моделей. Как разложить их «по полочкам»? Как классифицировать?
3. Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?

ПI. Изложение нового материала

1. Введение понятия «модель»

-

Учащиеся открывают тетради и записывают тему урока.

- При построении модели сам объект часто называется оригиналом или прототипом. Таким образом, можно сформулировать определение понятия модель. Модель – это аналог (заменитель) оригинала, отражающий некоторые его свойства.

- Рассмотрим несколько примеров моделей, которые вы постоянно используете в школе:

• На уроках географии при изучении темы Форма Земного шара вы периодически используете глобус. Глобус – является моделью Земли.
• На уроках химии при изучении химических элементов мы часто используем Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева, которая является моделью всех химических элементов Земли.
• На уроках физики при изучении темы Тепловые процессы вы использовали модель молекул, кристаллических решеток.
• На уроках биологии при изучении опорно-двигательного аппарата человека вы пользуетесь скелетом, который является моделью человека.

Причины, создания моделей:

1. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. Например, все мы видели научно-популярные фильмы о жизни динозавров. Видеофильмы помогают нам создать целостное представлении о внешнем виде и жизни существ, которых мы не можем наблюдать в реальном времени. Другим примером является модель “ядерной зимы”, которую так часто используют фантасты в своих фильмах и книгах. Люди не знают, какая жизнь будет после столь масштабной катастрофы. Но многочисленные рассказы и фильмы помогают создать достаточно яркий образ.

2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы изучить конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных свойств.

Например, при составлении карты местности мы совершенно не учитываем геологические характеристики местности или преобладающий климат. При создании модели, нам совершенно не нужны эти параметры объекта, потому что они не влияют на расположение объектов на местности. Другим примером являются живые организмы. У этого объекта столько разных свойств и составляющих, что при изучении отдельных функций организма, другие функции можно просто не рассматривать. Например при изучении дыхательной системы, нервную, пищеварительную, кровеносную и др. системы можно не рассматривать.

3. Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

Солнечная система настолько велика и недоступна для нас, что при ее изучении проще пользоваться моделью. Другим примером является атом. Мы не можем увидеть его невооруженным глазом, поэтому гораздо проще изучать его увеличенную копию.

4. Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

Например, рост цветов происходит очень медленно. И что бы наглядно продемонстрировать этот процесс, можно создать модель. Записать на видео несколько дней из жизни цветов, затем с помощью специальных программ увеличить скорость воспроизведения видеофильма. И тогда, созданная модель, будет показывать процесс роста цветка. По аналогии можно изучить очень быстрые процессы, например, полет пули, выпушенной из дула пистолета.

5. Исследование объекта может привести к его разрушению.

Все мы пользуемся транспортом, и каждый из нас хотя бы раз задумывался о его безопасности. Для того, что бы выяснить надежность автомобиля компания-производитель проводит краш тесты. Эти тесты позволяют выявить слабые места защиты автомобиля, не подвергая опасности реальных людей и настоящие автомобили.

 - Моделирование — это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

- Что можно моделировать? Ответим на этот вопрос.

Учащиеся отвечают корабли, одежды…

2. Классификация моделей

- Так как моделей много и они отличаются друг от друга по своим параметрам, то их необходимо классифицировать.

По способу представления (из чего сделаны)

Учащиеся записывают классификацию моделей в тетради

- Формализация – это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т.е. его информационной моделью.

Графические информационные модели

Графические информационные модели являются простейшим видом моделей, которые передают внешние признаки объекта — размеры, форму, цвет.

Графические модели более информативны, чем словесные. Без карт трудно представить себе ботанику и биологию, географию, военное дело, судоходство и т.д.

Современные технологии не могут обойтись без информационных моделей технических устройств, зданий и т.д. в виде чертежей.

Электрические и радиосхемы — это информационные модели физики, радиотехники и радиоэлектроники.

Графики и диаграммы — это информационные модели, которые в наглядной форме представляют числовые и статистические данные.

IV. Закрепление материала (практическая работа).

Выполнить практическую работу  №3.1на стр. 209

Необходимо построить график

V. Домашнее задание

- Выучить конспект в тетради и прочитать параграфы 16-17.

VI. Итоги урока

. Сегодня мы узнали, что в нашей жизни часто встречаются аналоги реальных объектов, которые отражают некоторые их свойства, это аналогии называются моделями. Один и тот ж объект может иметь несколько моделей и они будут отличаться друг от друга в зависимости от цели создания модели и субъекта, который их создавал.