Тема урока: «Окружающий мир как
иерархическая система. Моделирование
как метод познания»
Тип
урока: изучение нового материала.
Вид
урока: учебная лекция.
Цель
урока: Формирование представление о модели, формализации,
изучить основные виды моделей, их назначение и свойства, сформировать
представление об окружающем мире как иерархической системе.
Задачи
урока:
Образовательные:
–
познакомить учащихся с основными понятиями по данной теме;
–
показать существование множества моделей одного и того же объекта;
–
определить роль моделей в деятельности человека.
Развивающие:
–
развивать у учащихся умения сопоставлять, анализировать, выделять главное,
существенное, обобщать, формулировать выводы;
–
развивать у учащихся познавательный интерес и творческие способности.
Воспитательные:
–
формировать коммуникативные компетенции учащихся,
–
воспитание информационной культуры.
Основные
этапы урока:
Организационный
момент.
Формулирование
понятия модель, виды моделей, моделирование, система.
Первичное
закрепление знаний
Домашнее
задание.
Программно-дидактическое
обеспечение:
Компьютеры
Мультимедийный
проектор
Экран
Приложение
1. Электронный учебник «Моделирование и формализация».
Учебник
«Информатика и ИКТ», автор Н.Д.Угринович
План
урока
1. Организационный
момент (2 мин)
2. Актуализация
знаний (5 мин)
3. Изучение
нового материала.(25 мин)
4. Закрепление
полученных знаний (10 мин).
5. Подведение
итогов урока. Постановка домашнего задания. – 3 мин.
ХОД УРОКА
1.
Организационный момент
2.
Актуализация знаний.
Так было
Тэйский мост (Англия).
Крушение произошло в 1879 г. через 19 месяцев после начала эксплуатации.
Основные причины — недоучет ветровой нагрузки, недостаточная прочность и
устойчивость высоких опор моста на опрокидывание. Река Тэй в Шотландии у г.
Данди образует озеро, через которое был построен однопутный мост, имевший в
плане букву S. Длина моста свыше 3,5 км, ширина 4,5 м. При скорости ветра
130—140 км/ч 13 судоходных
пролетов вместе с находящимся на них пассажирским поездом обрушились в воду.
Частично обрушились и металлические трубчатые опоры вплоть до каменной кладки.
По свидетельству современников, подобный катастрофы еще не было в истории
мостостроения Англии. Мост имел 20-кратный запас прочности на вертикальную
нагрузку и не был рассчитан на ветровую.
20.05.2010
год. Волгоград. Вечером водители пересекавшие Волгу
по новому мосту стали
свидетелями жуткого зрелища. По огромной железобетонной махине бежали волны,
словно по воде. Некоторые водители, застигнутые этим явлением посреди
моста, включали «аварийки» и выходили из машин, другие, выруливали на «встречку»
и на большой скорости мчались на «твердую землю». Автобус, шедший и
Краснослободска, подпрыгнув на первой же волне, сразу развернулся и уехал
обратно на левый берег. По оценкам экспертов, вертикальные колебания по
горизонтали составляли от одного до двух метров. Такой сильнейший резонанс
при правильных расчётах весьма сомнителен.
1870
год, Англия. Адмиралтейство должно было опробовать в
море броненосец нового типа «Кэптен». Английский ученый-кораблестроитель В.
Рид, построивший физическую модель этого корабля, обнаружил его крайнюю
неустойчивость. Судно должно было перевернуться килем кверху даже при небольшом
волнении в открытом море. Адмиралтейство было поставлено в известность о
результатах Рида. Однако серьезные адмиралы не приняли во внимание выводов,
полученных с помощью «игрушечных корабликов». «Кэптен» вышел в открытое море.
При первом же мало-мальски серьезном волнении броненосец опрокинулся. Из-за
косности чиновников адмиралтейства погибли 523 моряка и боевой корабль.
Возможно, ли было это избежать? (Выслушиваются
предложения учащихся).
3.
Изучение нового материала
Изучение строится на основе материала, изложенного в
Приложении 1. «Электронный учебник «Моделирование и формализация».
С
понятием “модель” мы сталкиваемся с детства. (Демонстрируются игрушечный танк,
самолет, солдатик, кукла). Играя с этими предметами, вы представляли, что это
настоящая боевая техника, настоящие солдаты, настоящий человечек. На самом деле
это всего лишь модели реально существующих объектов.
Вводится понятие модели (обучающиеся записывают
определение).
Модель – это некий новый
упрощенный объект, который отражает существенные особенности реального объекта,
процесса или явления.
Рассмотрим
человека или говорят рассмотрим объект: в разных науках он исследуется в рамках
различных моделей. В физике его рассматривают как материальную точку, в рамках
механики – движение МТ и создателя различных механизмов; в химии – как объект,
состоящий из различных химических веществ, имеющих разное молекулярное
строение; в биологии – как систему, стремящуюся к самосохранению, размножению.
Еще пример. Давайте на
мгновенье представим, что мы на ученом совете, вы – ученые: химики, физики,
биологи. О чем говорит вам этот объект? (показываю яблоко). Попробуйте
составить модель с точки зрения физиков. (Выслушивается ответ, а потом читается
стихотворение):
Ньютон под яблоней сидел.
Вот-вот должна прийти идея.
А плод над ним уже
созрел, к земле всей массой тяготея.
И может быть, самый великий
закон –
ВСЕОБЩИЙ ЗАКОН
ТЯГОТЕНЬЯ:
Вращенье планет
объясняет нам он и яблок румяных паденье!
Физики
рассматривают яблоко как тело, обладающее массой, движущееся под действием
некоторых сил. Какую модель составили бы химики? Их интересует химический
состав яблока. Например, содержит оно крахмал или глюкозу. Так как наличие
крахмала говорит о том, что яблоко не дозрело, а присутствие глюкозы
показывает, что яблоко спелое.
То есть один и тот же объект отражает несколько
моделей.
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.
Моделирование –
это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов,
явлений.
Анализ
модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего, более
сложного объекта, процесса или явления, называемого прототипом или оригиналом. В
основе каждой модели лежит конкретная цель. От цели моделирования зависят
требования к модели: какие именно признаки объекта-оригинала она должна
отразить.
Вводится понятие моделирования (обучающиеся записывают
определение).
Моделирование - это метод познания, состоящий в
создании и исследовании моделей.
Каждый
объект состоит из других объектов, т. е. представляет собой систему. Вместе с
тем, каждый объект может входить в качестве элемента в систему более высокого
структурного уровня. Является ли объект системой или элементом системы, зависит
от точки зрения (целей исследования).
Учитель:
Запишем определение,
Система состоит из объектов, которые называются
элементами системы.
Например,
атом водорода можно рассматривать как систему, так как он состоит из
положительно заряженного протона и отрицательно заряженного электрона.
Необходимым
условием существования системы является ее целостное функционирование. Система
является не набором отдельных объектов, а совокупностью взаимосвязанных
элементов. Например, если сложить в кучу устройства, которые входят в состав
компьютера (процессор, модули оперативной памяти, системную плату, жесткий
диск, корпус, монитор, клавиатуру и мышь), то они не образуют систему.
Компьютер, т. е. целостно функционирующая система, образуется только после
физического подключения устройств друг к другу, включения питания и загрузки
операционной системы.
Система – сложный объект, состоящий из взаимосвязанных
частей (элементов). Всякая система имеет определенное назначение (цель).
Кроме
того, всякая система определяется не только составом своих частей, но и
порядком и способом объединения этих частей в единое целое, т.е. структурой.
Системный эффект - появление у системы свойств,
которыми не обладают элементы системы в отдельности
4.
Закрепление полученных знаний.
Работа
с учебником. Ответы на вопросы, стр. 145.
Тестирование (Тест «Проверь себя» к главе 1 «Моделирование
как метод познания». Приложение 1).
5.
Подведение итогов урока. Постановка домашнего задания.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.