Урок "Табличные модели"
методическая разработка по информатике и икт (7 класс)

Введение в информационное моделирование.

Табличные модели.

Тип урока: комбинированный /усвоение новых знаний, применение знаний умений/

Методы: обяснительно-иллюстративный, проблемная ситуация, частично-поисковый, практическая, исследовательская работа

Цель: дать понятие о табличных моделях, как одном из способов информационного моделирования и построения табличных моделей.

О: Сформировать навыки работы с табличными моделями; учить применять табличные модели для работы с различными учебными предметами и процессами.

Р: Развитие логики мышления, навыков работы с ВТ, творческих способностей (исследовательских навыков, умения анализировать). Развитие самостоятельности активности, интереса к предмету. Развитие межпредметных связей.

В: воспитание ссознательной дисциплины, бережного отношения к оборудованию, аккуратности работы; валеологических качеств. Воспитание объективного самооценивания.

Оборудование: доска, таблицы, схемы, компьютер, раздаточный материал, карточки.  

Ход урока:

I Оргмомент

На прошлом уроке мы приступили к изучению новой темы «Введение в информационное моделирование». Рассмотрели некоторые примеры моделей. Тема сегодняшнего урока «Табличные модели». Вы должны получить представление о табличных моделях, научиться составлять их самостоятельно и анализировать. Это пригодится вам при дальнейшем изучении информатики и других учебных предметов.

II Проверка д/з                  /фронтальный опрос/

Но для начала повторим материал прошлого урока:

1. Что такое модель?        - это некоторое упрощённое подобие реального объекта.

2. Какие модели бывают?        - материальные (натурные) и информационные.

3. Что отражает материальная модель?        - м.м. отражает физическое подобие объекта.

4. А информационная м.о.?        - и.м.о. это его описание.

5. Какие способы описания и.м. вы знаете?                - вербальные (словесные), графические, математические, табличные и др.

6. Приведите примеры различных способов описания и.м.

- вербальные – лампа накаливания – под действием электрического тока спираль нагревается, раскаляется и начинает светиться.

• графические – чертеж машины, карта местности, схема квартиры (которую рисовали на прошлом уроке).
• математические – в физике, при изучении движения тела под углом к горизонту, положение тела определяется координатами x и y, которые меняются по математическим законам

x=v0 t cosα  y=v0 t sinα-g t2/2

III Подготовка к усвоению нового материала

Сейчас мы рассмотрели примеры вербальных, графических и математических моделей. Перейдем к табличным моделям.

Рассмотрим карточку №1 которая содержит некоторый набор фактов:

Анаконда — длинная. У электрички «глаза» горят.  Человек бодрствует днем. На баранов коты не охотятся. Сова покрыта перьями. Мышей ужи ловят, а баранов — нет. Человек не длинный. Сова может передвигаться на двух ногах. Человек не ловит мышей. Анаконды ловят баранов. Совы не длинные. Уж не может передвигаться на двух ногах. Электричка когти не втягивает. Кот — животное не длинное. У совы глаза горят. Кошки ловят мышей. Тело анаконды перьями не покрыто. Уж не имеет перьев. Кот втягивает когти. Ночного образа жизни электрички не ведут. Глаза у кошек горят. Люди баранов не ловят. Когти сова втягивать не умеет. Электрички — длинные. Уж ведет ночной образ жизни. Кошки не умеют ходить на двух ногах. На баранов сова не охотится. Анаконда ведет ночной образ жизни. Человек — без перьев. Длинным уж не является. На двух ногах анаконда не передвигается. Электричка не охотится ни на мышей, ни на баранов. Человек не относится к существам, у которых горят глаза. Кошки ведут ночной образ жизни. На мышей анаконда не охотится. Глаза у ужа не горят. Анаконда не имеет когтей. Днем сова спит. Электрички не передвигаются на двух ногах. Когти у человека не втягиваются. У кота перьев нет. У анаконды глаза горят. Уж не втягивает когти. Человек передвигается на двух ногах. Мышей сова ловит. Перьями электричка не покрыта.

Давайте попробуем сообща ответить на вопросы:

1) Кто ловит мышей?

2) Кто (что) длинное?

3) Какие общие свойства у ужа и анаконды?

4) Кто ведет ночной образ жизни и имеет горящие глаза? 

Ответы можно найти, но потребуется время.

А теперь рассмотрим таблицу №1, в которой представлена та же самая информация:

Пример 1                                                                                           Таблица 1

«+» отмечено наличие соответствующего признака,

«-» его отсутствие.

С помощью данной таблицы можно быстро найти ответы на перечисленные выше вопросы.

Данный пример иллюстрирует удобство табличной формы представления информации.

IV Усвоение новых знаний

Типизация таблиц.

Для решения задачи типизация таблиц важными являются понятия «объект», «класс объектов», «свойства».

Объект — это то, о чем идет речь.

Класс объектов — множество объектов, объединенных какими-то общими свойствами. Например, парты, домашние животные, планеты, сны. Один и тот же объект может быть отнесен одновременно к нескольким классам. Например, кошка может быть отнесен к классу домашних животных, к классу кошачьих, к классу четвероногих.

Свойства — характеристики, признаки объекта. Например говоря об объекте класса «человек», мы можем выделить таки его свойства; возраст, рост, вес, цвет глаз, образование, семейное положение.

У каждого свойства есть название и значение. Примеры названий: цвет, материал, форма. Примеры значений: зеленый железный, прямоугольный.

Таблица — универсальное средство представления информации. В таблице может содержаться информация о различных свойствах объектов, об объектах одного класса и разных классов, об отдельных объектах и группах объектов. Для простоты разделим все множество таблиц на несколько типов, укажем для каждого его отличительные черты и правила построения.

Рассмотрим структуру таблицы.

Структура таблицы. Таблица состоит из следующих частей: головки, боковина и прографки. Кроме того, над таблицей могут располагаться табличный номер и заголовок (которые могут и отсутствовать)

                                        Табличный номер

                     Заголовок

                                      Графы

Таблицы типа «объекты-свойства»

Если рассматриваются отдельные объекты (все свойства относятся не к группе объектов, а к какому-то одному объекту) и все объекты принадлежат одному классу, то это таблица типа «объекты-свойства» (ОС).

Схема таблиц типа ОС:

Пример 2                                                                 Таблица 2

Данную таблицу можно рассматривать как информационную модель процесса изменения состояния погоды. В одной строке содержится информация об одном событии (состояние погоды в данный день). Столбцы – отдельные характеристики свойства (события).

Таблица содержит четыре строки и четыре графы. Клетка на пересечении строки и графы называется ячейкой. Головка состоит из заголовков отдельных граф. Боковик содержит заголовки строк.

 Таблицы типа «объекты-объекты»

Если описываются пары объектов (свойства характеризуют не один объект, а пару) и свойство только одно, то это таблица типа «объекты-объекты» (00). Схема таблиц типа 00:

Название свойства пары объектов и, возможно, название классов объектов

Здесь мы впервые сталкиваемся с многоуровневой —

двухярусной — головкой.

Пример 3                                                                    Таблица 3

Строки относятся к ученикам — это первый вид объектов;

столбцы — к школьным предметам — второй вид объектов. В каждой клетке на пересечений строки и столбца — оценка, полученная данным учеником по данному предмету.

Следующая таблица тоже имеет тип «объект-объект». Однако, в отличие от предыдущей, в ней строки и столбцы относятся к одному и тому же виду объектов. В таблице 4 содержится информация о наличии дорог между, населенными пунктами. 1 – наличие дороги, 0 – отсутствие дороги.

Дороги                                                                    Таблица 4

В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей. Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей. Числовая часть таблицы 4 представляет собой двоичную матрицу.

В таблицах, представляющих собой двоичные матрицы отражается качественный характер связи, между объектами (есть дорога — нет дороги). Таблица 3 содержит количественные характеристики успеваемости учеников по предметам, выражен оценками пятибалльной системы.

V Закрепление

1. Используя табличную модель «Дороги», можно построить графическую модель:

Практическая работа

1. Используя графическую модель построить двоичную матрицу

      «Пути сообщения»

2. Построить таблицу «Звери». В таблице должно быть не менее 7 животных. Для каждого должно быть указано не менее 5 характеристик.

Фамилия имя:

Оцените свою работу на уроке (2,3,4,5):

***. Использование табличной модели часто облегчает решение информационной задачи. В следующей таблице заштрихованные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах школы.

Расписание занятий

Выполните следующие задания:

— определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании?

— найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры.

VI Домашнее задание

Построить таблицу «Мои четвертные оценки» за 8 класс.

*** . Использование табличной модели часто облегчает решение информационной задачи. В следующей таблице заштрихованные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах школы.

Расписание занятий

Выполните следующие задания:

— определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании?

— найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры;

— в школе три учителя физкультуры: Иванов, Петров, Сидоров; распределите между ними уроки в таблица так, чтобы ни у кого не было окон (пустых уроков);

• распределите между тремя учителями уроки так, чтобы нагрузка у всех была одинакова.

*** Составить конспект.

VII Итог

Сегодня на уроке вы познакомились с табличными моделями, научились применять и использовать их в различных ситуациях.