Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 82

городского округа Тольятти

Конспект урока по информатике  

в 9 классе

 «Основные этапы моделирования»

подготовила

учитель информатики и ИКТ

Степаненко Татьяна Валериевна

2014 г.

г.о.Тольятти

 Тема урока: Основные этапы моделирования.

Тип урока:  урок  повторение  изученного материала.

Форма урока:  урок  - зачет.

Цель урока:  

·        создать содержательные и организационные условия для развития у учащихся умений анализировать познавательный объект (текст, определение понятия, задачу и пр.);

·        обеспечить развитие умений сравнивать познавательные объекты, классифицировать познавательные объекты и др.;

·        содействовать развитию умений выделять главное в познавательном объекте (определении понятия, правиле, законе и др.);

Задачи урока:

1.   Развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.

2. Закрепить основные понятия теоретической информации.

3.   Развитие логического мышления, расширение кругозора.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

•   назначение моделирования;

•   основные типы задач моделирования;

•   основные этапы моделирования и последовательность их выполнения.

Учащиеся должны уметь:

•   разрабатывать поэтапную схему моделирования для лю­бой задачи;

•   задавать цель моделирования и осуществлять формали­зацию задачи на этапе постановки задачи;

•   создавать информационную модель и преобразовы­вать ее в компьютерную модель на этапе разработки модели.

Оборудование:  компьютер, проектор, экран.

Программное обеспечение:   программа Microsoft PowerPoint

План урока

Организационный момент …………………………………….…...0,5 мин

Мотивационное начало урока...…………………………………..…1 мин

Фронтальный опрос………………………………………………….15 мин

Тестирование по теме………………………………………………18 мин

Подведение итогов……………………………………………………3 мин

Рефлексия урока………………………………………………..……..2 мин

Домашнее задание……………………………………………….……1 мин

Ход урока

I.        Организационный момент

II.     Мотивационное начало урока

Известный химик XVIII века Антуан Лавуазье, изучая процесс горения, производил многочисленные опы­ты. Он моделировал процессы горения с различными веществами, ко­торые нагревал и взвешивал до и после опыта. При этом выяснилось, что некоторые вещества после нагревания становятся тяжелее. Лавуа­зье предположил, что к этим веществам в процессе нагревания что-то добавляется. Так моделирование и последующий анализ результатов привели к определению нового вещества — кислорода, к обобщению понятия «горение», дали объяснение многим известным явлениям и открыли новые горизонты для исследований в других областях науки, в частности в биологии, т. К. кислород оказался одним из основных компонентов дыхания и энергообмена животных и растений.

Сегодня нам предстоит вспомнить основные этапы моделирования. Слайд 1.

III. Фронтальный опрос.

Используется презентация. Приложение 1.

1.                     Все этапы определяются поставленной задачей и целями моделирования. (Слайд 1).

 Моделирование – творческий процесс, и поэтому заключить его в формальные рамки очень трудно. Каждый раз при решении конкретной задачи этапы моделирования могут подвергаться некоторым изменениям. (Слайд 2).

ВОПРОС: Что такое моделирование?

ОТВЕТ: Моделирование – исследование объектов путем построения и изучения их моделей.

2.                     Вспомним основные этапы моделирования подробнее.

I этап. Постановка задачи. (Слайд 3-4).

ВОПРОС: Какие действия необходимо произвести на I этапе?

ОТВЕТ:

3.                     Описание задачи (на обычном языке, самыми общими фразами):

•         задачи, в которых требуется исследовать, как изменяться характеристики объекта при некотором воздействии на него. Такую постановку задачи принято называть «что будет, если?..»;

•         задачи, имеющие следующую формулировку: какое надо произвести воздействие на объект, чтобы его параметры удовлетворяли некоторому заданному условию? Такую постановку задачи называют «как сделать, чтобы?..»

4.                     Цель моделирования(от выбранной цели зависит, какие характеристики исследуемого объекта считать существенными, а какие отбросить).

•         «что будет, если?..» - определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения.

•         «как сделать, чтобы?..» - создание объектов с заданными свойствами.

5.                     Формализация задачи(формализм – строгий порядок).

•         Формализацию проводят  в виде поиска ответов на вопросы, уточняющие общее описание задачи.

II этап. Разработка модели. (Слайд 5).

ВОПРОС: Какие модели можно построить на II этапе?

ОТВЕТ:

1. Информационная модель – выбор наиболее существенных данных при формировании информационной модели и ее сложность определяются целью моделирования.

2. Компьютерная модель(модель, реализованная средствами программной среды).Примеры: набор текста, движение автомобиля, расстановка мебели…

III этап. Компьютерный эксперимент. (Слайд 6).

ВОПРС: Что позволит правильно провести III этап?

ОТВЕТ:

1. План эксперимента(должен четко отражать последовательность работы с моделью). Тестирование – процесс проверки правильности построения модели. Тест – набор исходных данных, позволяющий определить правильность построения модели.

2. Проведение исследования. Если появилась уверенность в правильности построенной модели, можно переходить к проведению исследования.

IV этап. Анализ результатов моделирования. (Слайд 7).

ВОПРОС: Зачем необходим IV этап?

ОТВЕТ:

•         Этот этап решающий – либо вы продолжаете исследование, либо заканчиваете.

•         Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, на предыдущих этапах были допущены ошибки.

•         Если такие ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, то есть возврат к одному из предыдущих этапов.

•         Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

6.                    

IV.            Тестирование по теме.

Учащимся раздаются бланки с итоговым тестом по данной теме. (Слайд 9). Приложение 2.

V.               Подведение итогов.

Главное, надо всегда помнить: выявленная ошибка — тоже резуль­тат. Как говорит народная мудрость, на ошибках учатся. Об этом пи­сал и великий русский поэт А. С. Пушкин:

О сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух,

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель.

VI.            Рефлексия урока.

Вопросы ученикам:

- Понравился ли вам урок?

- Возникли ли у вас трудности при выполнении теста?

- Какие вопросы вызвали затруднение?

VII.        Домашнее задание.

ЗАДАЧА. Выскажите предположения, существенные для решения следующей задачи. Определите, что будет служить исходными данными, а что - результатом.

Во время ремонта корабля потребовалось заделать пробоину в обшивке. Имеется лист стали. Удастся ли с его помощью заделать пробоину?

Список использованной литературы

1.      Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория/ Под ред. Н.В.Макаровой. – СПб.: Питер, 2007 г.

2.      Поурочные разработки по информатике: Универсальное пособие: 8-9 классы/ А.Х.Шелепаева. – М.: ВАКО, 2005 г.

3.      Тесты. Информатика и информационные технологии. 6-11 классы/ Л.А.Анеликова. – М.: Дрофа, 2004 г.

4.      Комплексные тестовые упражнения по информатике/ С.Е.Щикот, С.О.Крамаров, В.В. Перепелкин. -   Ростов-на-Дону: Феникс, 2005г.

Использованные материалы и Интернет-ресурсы

1.     http://refdb.ru/look/2834761.html

ТЕСТ

«Модели и моделирование»

Критерии оценок:

оценка «5» - верно выполнено 13 заданий;

оценка «4» - верно выполнено 12-8 заданий;

оценка «3» - верно выполнено 7-5 заданий;

оценка «2» - верно выполнено 4 и менее заданий.

КЛЮЧ

Вариант 1

Вариант 2

ТЕСТ

«Модели и моделирование»

Фамилия, Имя тестируемого_________________________________________

Вариант 1

1. Моделирование - это процесс:

a)                   замены реального объекта (процесса, явления) моделью, отражающей его существенные признаки с точки зрения достижения конкретной цели;

b)                  демонстрации моделей одежды в салоне мод;

c)                   неформальной постановки конкретной задачи;

d)                  замены реального объекта (процесса, явления) другим материальным или идеальным объектом;

e)                   выявления существенных признаков рассматриваемого объекта.

2. При изучении объекта реальной действительности можно создать:

a)                 одну единственную модель.

b)                несколько различных видов моделей, каждая из которых отражает те или иные существенные признаки объекта;

c)                 одну модель, отражающую совокупность признаков объекта;

d)                точную копию объекта во всех проявлениях его свойств и поведения;

e)                 вопрос не имеет смысла.

3. Натурное моделирование это:

a)                 моделирование, при котором в модели узнается моделируемый объект, то есть натурная модель всегда имеет визуальную схожесть с объектом- оригиналом;

b)                создание математических формул, описывающих форму или поведение объекта-оригинала;

c)                 моделирование, при котором в модели узнается какой-либо отдельный признак объекта-оригинала;

d)                совокупность данных, содержащих текстовую информацию об объекте-оригинале;

e)                 создание таблицы, содержащей информацию об объекте-оригинале.

4. Математическая модель объекта - это:

a)                   созданная из какого-либо материала модель, точно отражающая внешние признаки объекта-оригинала;

b)                  описание в виде схемы внутренней структуры изучаемого объекта;

c)                   совокупность данных, содержащих информацию о количественных характеристиках объекта и его поведения в виде таблицы;

d)                  совокупность записанных на языке математики формул, отражающих те или иные свойства объекта-оригинала или его поведение;

e)                   последовательность электрических сигналов.

5. Вербальная (текстовая) модель объекта, явления, процесса представляет собой:

a)                   последовательность предложений на формализованном диалекте естественного языка, содержащих описание объекта;

b)                   последовательность математических формул;

c)                   описание структуры изучаемого объекта в терминах "элемент-свойство-отношение";

d)                   совокупность баз и банков данных, содержащих текстовую информацию об объекте, явлении, процессе;

e)                   разновидность идеальной модели, выражаемой с помощью электрических сигналов.

6. Табличная информационная модель представляет собой:

a)                   набор графиков, рисунков, чертежей, схем, диаграмм;

b)                  описание иерархической структуры строения моделируемого объекта;

c)                   описание объектов (или их свойств) в виде совокупности значений, размещаемых в таблице;

d)                  систему математических формул;

e)                   последовательность предложений на естественном языке.

7. Рисунки, карты, чертежи, диаграммы, схемы, графики представляют собой:

a)                   табличные информационные модели;

b)                  математические модели;

c)                   натурные модели;

d)                  графические информационные модели;

e)                   иерархические информационные модели.

8. Описание объекта как совокупности элементов, ранжированных по уровням таким образом, что элементы нижнего уровня входят в состав элементов более высокого уровня, называется:

a)                   математической моделью;

b)                  табличной информационной моделью;

c)                   сетевой информационной моделью;

d)                  графической информационной моделью;

e)                   иерархической информационной моделью.

9. Расписание движение поездов может рассматриваться как пример:

a)                   натурной модели;

b)                  табличной модели;

c)                   графической модели;

d)                  компьютерной модели;

e)                   математической модели.

10. К числу самых первых графических информационных моделей следует отнести:

a)                   наскальные росписи;

b)                  карты поверхности Земли;

c)                   книги с иллюстрациями;

d)                  строительные чертежи и планы;

e)                   иконы.

11. Построение модели исходных данных; построение модели результата, разработка алгоритма, разработка и программы, отладка и исполнение программы, анализ и интерпретация результатов - это:

a)                   разработка алгоритма решения задач;

b)                  список команд исполнителю;

c)                   анализ существующих задач;

d)                  этапы решения задачи с помощью компьютера;

e)                   алгоритм математической задачи.

12. Компьютерное имитационное моделирование ядерного взрыва позволяет:

a)                   экспериментально проверить влияние высокой температуры и облучения на природные объекты;

b)                  провести натурное исследование процессов, протекающих в природе в процессе взрыва и после взрыва;

c)                   уменьшить стоимость исследований и обеспечить безопасность людей;

d)                  получить достоверные данные о влиянии взрыва на здоровье людей;

e)                   получить достоверную информацию о влиянии ядерного взрыва на растения и животных в зоне облучения.

13. Формализация - это:

a)                   процесс представления информации на материальном носителе;

b)                  коммуникативный процесс;

c)                   процесс представления информации в виде некоторой формальной системы или системы счисления;

d)                  процесс интерпретации полученных данных;

e)                   поиск решения математической задачи.

Выполнено верно:_________

ОЦЕНКА:____________

ТЕСТ

«Модели и моделирование»

Фамилия, Имя тестируемого_________________________________________

Вариант 2

1. Модель - это:

a)                 фантастический образ реальной действительности;

b)                материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий его пространственно-временные характеристики;

c)                 материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий его существенные характеристики;

d)                описание изучаемого объекта средствами изобразительного искусства;

e)                 информация о несущественных свойствах объекта.

2. Процесс построения модели, как правило, предполагает:

a)            описание всех свойств исследуемого объекта;

b)            выделение наиболее существенных с точки зрения решаемой задачи свойств объекта;

c)            выделение свойств объекта безотносительно к целям решаемой задачи;

d)            описание всех пространственно-временных характеристик изучаемого объекта;

e)            выделение не более трех существенных признаков объекта.

3. Информационной моделью объекта нельзя считать:

a)                 описание объекта-оригинала с помощью математических формул;

b)                другой объект, не отражающий существенных признаков и свойств объекта-оригинала;

c)                 совокупность данных в виде таблицы, содержащих информацию о качественных и количественных характеристиках объекта-оригинала;

d)                описание объекта-оригинала на естественном или формальном языке;

e)                 совокупность записанных на языке математики формул, описывающих поведение объекта-оригинала.

4. Математической моделью является:

a)                 модель автомобиля;

b)                сборник правил дорожного движения;

c)                 формула закона всемирного тяготения;

d)                номенклатура списка товаров на складе;

e)                 набор предложений на естественном языке.

5. К  информационным моделям, описывающим организацию учебного процесса в школе, можно отнести:

a)                   классный журнал;

b)                  расписание уроков;

c)                   список учащихся школы;

d)                  перечень школьных учебников;

e)                   перечень наглядных учебных пособий.

6. Отметь ЛОЖНОЕ продолжение к высказыванию: "К информационному процессу поиска информации можно отнести...":

a)                   непосредственное наблюдение;

b)                   чтение справочной литературы;

c)                   запрос к информационным системам;

d)                   построение графической модели явления;

e)                   прослушивание радиопередач.

7. Описание глобальной компьютерной сети Интернет в виде системы взаимосвязанных следует рассматривать как:

a)                   натурную модель;

b)                  табличную модель;

c)                   графическую модель;

d)                  математическую модель;

e)                   сетевую модель.

8. В биологии классификация представителей животного мира представляет собой:

a)                   иерархическую модель;

b)                  табличную модель;

c)                   графическую модель;

d)                  математическую модель;

e)                   натурную модель.

9. Географическую карту следует рассматривать скорее всего как:

a)                   математическую информационную модель;

b)                  вербальную информационную модель;

c)                   табличную информационную модель;

d)                  графическую информационную модель;

e)                   натурную модель.

10. Укажите ЛОЖНОЕ утверждение:

a)                   "Строгих правил построения любой модели сформулировать невозможно";

b)                  "Никакая модель не может заменить само явление, но при решении конкретной задачи она может оказаться очень полезным инструментом";

c)                   "Совершенно неважно, какие объекты выбираются в качестве моделирующих - главное, чтобы с их помощью можно было бы отразить наиболее существенные черты, признаки изучаемого объекта";

d)                  "Все образование - это изучение тех или иных моделей, а также приемов их использования";

e)                   "Модель содержит столько же информации, сколько и моделируемый объект".

11. В качестве примера модели поведения можно назвать:

a)                   список учащихся школы;

b)                  план помещений;

c)                   правила техники безопасности в компьютерном классе;

d)                  план эвакуации при пожаре;

e)                   чертежи здания.

12. С помощью компьютерного имитационного моделирования можно изучать (следует отметить ЛОЖНОЕ ВЫСКАЗЫВАНИЕ):

a)                   демографические процессы, протекающие в социальных системах;

b)                  тепловые процессы, протекающие в технических системах;

c)                   инфляционные процессы в промышленно-экономических системах;

d)                  процессы психологического взаимодействия учеников в классе;

e)                   траектории движения планет и космических кораблей в безвоздушном пространстве.

13. Последовательность этапов моделирования:

a)                   цель, объект, модель, метод, алгоритм, программа, эксперимент, анализ, уточнение;

b)                  цель, модель, объект, алгоритм, программа, эксперимент, уточнение выбора объекта;

c)                   объект, цель, модель, эксперимент, программа, анализ, тестирование;

d)                  объект, модель, цель, алгоритм, метод, программа, эксперимент;

e)                   модель, анализ, тестирование, эксперимент, программа.

Выполнено верно:_________

ОЦЕНКА:____________