урок по информатике "Формализация и моделирование"
методическая разработка по информатике и икт (9 класс) по теме

Тема урока: Формализация и моделирование

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Вид урока: смешанный урок.

Цели урока: познакомить учащихся с понятиями формализации и моделирования

Задачи урока:

- Образовательные:

• Вооружить учащихся знаниями основных понятий по теме;
• Сформировать умение создавать модели;

- Развивающие:

• Развить у учащихся познавательный интерес, творческие способности, логическое мышление, умения анализировать и делать выводы;
•  Расширить мировоззрение и кругозор учащихся

- Воспитательные:

• Сформировать у учащихся готовность к информационно – учебной деятельности;
• Воспитать  устойчивый интерес к изучению информатики.

План урока:

1. Объявление темы урока, мотивации и цели урока.

Мотивация:

В конце урока будет проведен опрос, по итогам которого будут выставлены оценки. Также будет учитываться активность на уроке.

2.  Изучение нового материала.

Понятие модели

Модель - это искусственно создаваемый объект, заменяющий некоторый объект реального мира,  объект моделирования) и воспроизводящий ограниченное число его свойств, существенные с точки зрения целей моделирования.
Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. 
Разные науки исследуют объекты и процессы под разным углом зрения и строят различные типы моделей. В физике изучаются процессы взаимодействия и движения объектов, в химии — их внутреннее строение, в биологии — поведение живых организмов и т.д.
Возьмем в качестве примера человека, в разных науках он исследуется в рамках различных моделей. В рамках механики его можно рассматривать как материальную точку, в химии — как объект, состоящий из различных химических веществ, в биологии — как систему, стремящуюся к самосохранению и т.д.
С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Так, в механике различные материальные тела (от планеты до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки. Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью.

Классификация моделей

По способу представления различают: материальные(натурные, физические) и информационные(идеальные) модели.
Материальные модели воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение.
Самые простые примеры материальных моделей — детские игрушки. По ним ребенок получает первое представление об окружающем мире. Двухлетний малыш играет с плюшевым медвежонком. Когда, спустя годы, ребенок увидит в зоопарке настоящего медведя, он без труда узнает его.
Материальные модели — это, к примеру, чучела птиц в кабинете биологии, карты при изучении истории и географии, схемы солнечной системы и звездного неба на уроках астрономии, макет многоступенчатой ракеты и еще многое другое.
Информационные модели нельзя потрогать или увидеть воочию, они не имеют материального воплощения, потому что они строятся только на информации. 
Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояние объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Знаковые и вербальные информационные модели

Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме. К информационным моделям можно отнести вербальные (от лат. «verbalize» — устный)модели, полученные в результате раздумий, умозаключений. Они могут так и остаться мысленными или быть выражены словесно. Примером такой модели может стать наше поведение при переходе улицы. Человек анализирует ситуацию на дороге (что показывает светофор, как далеко находятся машины, с какой скоростью они движутся и т. п.) и вырабатывает свою модель поведения. Если ситуация смоделирована правильно, то переход будет безопасным, если нет, то может произойти авария. К таким моделям можно отнести и идею, возникшую у изобретателя, и музыкальную тему, промелькнувшую в голове композитора, и рифму, прозвучавшую пока еще в сознании поэта.

Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы... Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в мозгу человека, может быть облечен в знаковую форму. И наоборот, знаковая модель помогает сформировать в сознании верный мысленный образ.

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей:

• математические модели — математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса;
• структурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.;
• логические модели — модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий;
• компьютерные модели.

Если модель выражена в абстрактной, умозрительной форме, то нужны некоторые знаковые системы, позволяющие описать ее — специальные языки, чертежи, схемы, графики, таблицы, алгоритмы, математические формулы и т. п. Здесь могут быть использованы два варианта инструментария: либо традиционный набор инженера или конструктора(карандаш, линейка), либо самый совершенный в наши дни прибор — компьютер.
Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной среды.

3. Совершенствование знаний.

Вставьте пропущенные слова.

1. Химическое взаимодействие веществ на молекулярном уровне моделируется …
2. Узнать незнакомого человека можно по … его внешности, которое можно рассматривать как модель внешности человека.
3. В кабинете биологии часто используется … фруктов и овощей, чтобы наглядно продемонстрировать особенности их сортов.
4. Моделью, образцом сборки какого-нибудь прибора является сборочный …
5. Чтобы сделать наглядными предложения архитектора по застройке района, строится … в определенном масштабе, который является моделью застройки.
6. Модель движения поездов по железнодорожной станции, предназначенная для пассажиров, - это … расписание.
7. Прежде чем приступить к решению какой-либо сложной задачи, нужно продумать … т.е. смоделировать процесс решения.
8. Чтобы объяснить, как работает какое-то устройство, лучше нарисовать … его функционирования.

4.  Домашнее задание.

 Заполнить таблицу по образцу: