План-конспект к уроку по информатике и ИКТ (9 класс) по теме: "Моделирование. Основные понятия. Роль моделирования в деятельности человека"
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) на тему

План конспект урока по информатике и ИКТ

9 класс

Тема «Моделирование. Основные понятия. Роль моделирования в деятельности человека»

Цели:

• сформировать представление о моделировании как о методе познания окружающего мира;
• сформировать представление о роли моделирования в обучении;
• сформировать основные понятия об объектах, системах объектов, моделях;
• активизировать знания учащихся в различных предметных областях школьного курса (физики, биологии, литературы, химии);

Задачи:

• Образовательные: показать роль моделирования в деятельности человека, сформировать системный подход к окружающему миру, сформировать понятия об объектах, системах объектов, моделях, процессе моделирования, развить навыки  осознанного применения знаний, полученных на школьных предметах, при построении моделей и проведения исследования на компьютере информационных моделей из различных предметных областей, изучаемых в школе.
• Развивающие: развить умения обобщать, структурировать материал, изучаемый на различных школьных предметах при создании информационных моделей, развивать исследовательские и творческие способности учащихся, умение видеть модели явлений, процессов в школьных предметах, видеть за схемами и формальными моделями живой мир.
• Воспитательные: воспитывать трудолюбие, чувство ответственности за результаты своего труда, умение работать самостоятельно и в группах, воспитывать чувство патриотизма, гордости за свою страну.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, парная.

Пояснительная записка. Урок является первым по теме «Моделирование» и имеет исключительно важное мировоззренческое значение. Урок формирует системный подход к миру, в котором мы живем, формирует представление о моделировании как о методе его  познания. Урок показывает, что моделирование является основой человеческой деятельности,

Во всех областях своей деятельности человек создаёт модели и исследует их. Моделирование помогает человеку принимать обоснованные решения и предвидеть последствия своей деятельности. Благодаря компьютеру расширяются области применения моделирования. Особое внимание уделяется моделированию в обучении на  примерах из предметных областей школьного курса. При объяснении материала активно вовлекаются учащиеся, которые приводят примеры моделей.

Все схемы и иллюстрации проецируются на интерактивную доску.

Урок включает в себя

• методы ИКТ, мультимедийные технологии;
• технологию развития критического мышления;
• интеграцию содержания в учебных дисциплинах;
• здоровьесберегающую технологию;

Контроль и самопроверка знаний проводится в форме электронного теста, установленного на компьютерах учащихся.

Итогом урока является понимание учащимися моделирования как метода научного познания мира, как основы человеческой деятельности. Будут сформированы понятия объекта, системы объектов, модели, созданы предпосылки для дальнейшей работы по построению информационных моделей из различных предметных областей, изучаемых в школе, и проведению исследования этих моделей в ходе практических работ по теме моделирования

Ход урока.

1. Организационный момент.

Озвучивается тема урока; определяются цель и задачи урока.

2.  Подготовка к восприятию нового материла.

Вступление. Приводится цитата из статьи об уроках японской трагедии, связанной с недавнем разрушительным землетрясением. (Газета «Санкт-Петербургские ведомости», апрель 2011 г.).

Самое сильное в истории страны землетрясение 11 марта 2011 г. не стало самым разрушительным по ряду причин, некоторые из них:

• «За последние 10 лет в Токио появилось множество высотных зданий. Это стало возможным благодаря развитию компьютерного моделирования и современных строительных технологий.<…> Ни одно из новых зданий, включая огромную шестисотметровую телебашню, не пострадало после землетрясения, а число погибших в 13-миллионом Токио составило 7 человек.<…>
• Япония имеет самую совершенную в мире систему предупреждения населения о стихийных явлениях. Тысячи метеорологических станций автоматически пересылают данные в центральный компьютер метеорологического агентства, где моделируется характер происходящего явления природы и риск разрушения. Немедленно и без участия человека включается система оповещения по всем доступным каналам.<…>»

Приведенный отрывок показывает актуальность и важность изучаемой темы. Нацеливает учащихся на серьезную деятельность на уроке.

III. Объявление темы и постановка цели:

Слайд 2

Объект – это некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая человеком как единое целое

• Материальные, нематериальные объекты
• Свойства (параметры)
• Экземпляр объекта
• Состояние объекта
• Действия
• Процесс
• Среда существования объекта

Учитель Запишем основные понятия.

Свойства – то, что отличает один объект от другого.

Параметры – свойства, которые могут иметь конкретные значения.

(Величина – количественная характеристика, признак – качественная)

Экземпляр объекта – конкретный объект, имеет конкретные значения параметров, может иметь собственное имя

Любой объект находится в каком-то состоянии.

Состояние объекта характеризуется текущими значениями его параметров.

Действия. Объект сам выполняет или он испытывает воздействие со стороны другого объекта.

Отличительные действия описывают назначения объекта.

Действие проявляется через результат. Им может стать изменение параметров самого объекта или окружающих объектов. Переход из одного состояния в другое происходит при воздействии на него других объектов.

Процесс – смена состояний объекта при воздействии на него.

Среда – условия существования объекта.

Учитель Приведите примеры материальных (состоят из какого-либо вещества, могут иметь форму) и нематериальных объектов (не имеют материального воплощения, продукт умственной деятельности человека)

Ученик Материальные: учебник, жесткий диск, монитор и т.п.

Ученик Нематериальные: стихотворение, спектакль, музыкальное произведение, время, оперативная память, голографическое изображение, и т.п.

Слайд 3

• Система – это совокупность взаимосвязанных  объектов.

• Важнейшим признаком системы является ее целостное функционирование.

Практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

Состояние системы характеризуется ее структурой (состав и свойства элементов, их отношения и связи между собой). Если структура системы меняется, то система может перестать функционировать как целое.

Учитель Приведите примеры систем

Ученик Приводят различные примеры (компьютер, флора и фауна Ленинградской области, сообщающиеся сосуды, и т.п.)

Слайд 4

• Модель – это некий новый объект, отражающий существенные особенности изучаемого объекта, явления, процесса
• Цель определяет те свойства объекта-оригинала,  которые должны быть воспроизведены в модели
• Разнообразие моделей определяется разнообразием целей, поставленных при их создании

Все модели воспроизводят объект-оригинал в каком-либо упрощенном виде;

Часто модель воспроизводит только форму реального объекта в уменьшенном масштабе;

Модель может воспроизводить функции объекта

Цель определяет различные модели одного объекта.

Учитель Рассмотрим объект город. Какие модели для города вы можете предложить, и для чего они будут созданы?

Ученик Например, план застройки для архитектора, схема транспорта для жителей, карта достопримечательностей для экскурсантов, схемы водоснабжения и водоотведения для специалистов Водоканала и т.п.

Учитель Какие модели человека можно создать?

Ученик Например, робот может воспроизводить двигательные функции, речь и т.п. (Промышленные роботы); манекен воспроизводит внешний облик человека (фигуру). Для рекламы одежды, в помощь портному.

Слайд 5

Моделирование

• Моделирование – это метод познания состоящий

  в создании и исследовании моделей

• Цель моделирования – это назначение будущей модели
• Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью

Учитель Мы рассмотрели несколько моделей для одного объекта. Приведите примеры одной модели для разных объектов.

Ученик Например, таблица является моделью для расписания уроков учеников, учителей, расписания движения поездов, самолетов; карты России: физическая, климатическая, демографическая, административная, сражений Великой Отечественной войны, историческая.

Слайд 6

Человеческая деятельность:

• Технологическая
• Научная
• Художественное творчество
• Образовательная

Слайды 7

Учитель На слайдах представлены примеры моделей в производственной сфере деятельности человека. Какое свойство объекта самолет моделируется при испытаниях его модели в аэродинамической трубе?

Ученик Форма корпуса, форма (профиль) крыла.

Слайд 8

Учитель Этот прибор для проведения различных тестов и опросов сконструировал и изготовил наш бывший ученик, ныне выпускник, Архипов Игорь, когда он учился в 11 классе.

Слайд 9

Учитель : Какие законы и теории вы знаете, изучали на школьных предметах. Приведите примеры создания моделей в науке

Ученик Закон всемирного тяготения, теория относительности Эйнштейна, геометрия Лобачевского, геометрия Эвклида и т.д..

Учитель Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей (литературные произведения, живописные полотна, скульптура, театральные постановки.)

Слайд 10, 12, 13, 14

Учитель Я выбрала один эпизод Великой отечественной войны, 66 годовщину Победы мы только, что отметили. Величайшее сражение в истории человечества – Курская дуга, битва под деревней Прохоровкой была снята военными корреспондентами. Два фрагмента из 4-х серийного фильма Н.Озерова «Освобождение» показывает то же сражение. Вы обратили внимание, как художественными средствами показано грандиозность сражения, его планетарный масштаб. Фотография военной поры, песня, написанная в годы войны, памятник Маршалу Жукову в Парке Победы 1995 г к 50-летию Победы - это все о великом подвиге советского народа, память о котором будет передаваться из поколения в поколение.

Постановка проблемы: Как модели способствуют обучению?

Слайд 15

Учитель При вашем активном участии рассмотрим модели в образовании.

Ученик Глобус, карты, физические, химические опыты, уравнения, графики и т.д.

Ученик Закон Ома, теорема Пифагора, законы алгебры логики, закон преломления света, сообщающиеся сосуды, которые изучаются на уроках физики, являются моделью для чайника водопровода с водонапорной башней, фонтана.

Учитель С какой целью используются модели в образовании?

Ученик Представляют в наглядной форме объекты и процессы, показывают объекты недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие, внутренние строение живых организмов), помогают классифицировать явления, которые изучаются в разных школьных предметах

Вывод: Моделирование является основой человеческой деятельности, методом познания мира, в котором мы живем

Слайд 16 Физкультминутка

IV.          Контроль и самопроверка знаний

На каждую парту раздаются листы с вопросами или учащиеся проходят тест на компьютерах. Содержание теста в приложении.

V.   Домашнее задание

• Привести два примера из любых школьных предметов одной модели для нескольких объектов. Указать свойства объекта оригинала, которые воспроизведены в модели.
• Привести два примера из любых школьных предметов нескольких моделей для одного  объекта. Указать цели создания модели.

6.   Подведение итогов урока

Учитель Мы познакомились с понятиями объект, система объектов, модель, цель моделирования. Определили место, которое в человеческой деятельности занимает моделирование. Рассмотрели роль моделирования в образовании при вашем активном участии. На следующих уроках темы познакомимся с типами моделей, формализацией. Научимся создавать информационные модели из различных предметных областей, изучаемых в школе и проводить исследования этих моделей на компьютере

7. Итог урока

Выставление оценок

Приложение. Тест «Моделирование»