Урок________ Дата_______
Тема: Модели и виды моделей. Цель
урока:
- сформировать понятие "модель", изучить основные
виды моделей и их назначение. 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 через работу в группах, воспитания
уважения друг к другу, умения слушать; -воспитание информационной культуры.
Изучив тему урока, учащиеся должны:
- знать основные понятия: модель, объект моделирования,
субъект моделирования, моделирование, основные виды моделей (материальные и
информационные);
- знать о существовании множества моделей для одного и того же
объекта;
- приводить примеры моделирования. Возраст
учащихся: IX класс.
Место урока в учебном
плане: данный урок является первым при изучении темы
"Моделирование и
формализация".
Форма проведения урока: беседа, работа в группах.
Средства обучения:
технические:
- компьютер;
-мультимедийный
проектор;
- экран; программные:
- презентация, созданная средствами программы Microsoft
PowerPoint (Презентация);
- кроссворд, созданный средствами Microsoft
Excel (Приложение 4);
-три варианта тестов, созданных средствами Microsoft
Excel (Приложение 5, Приложение б,
Приложение 7)
наглядные:
- игрушечные модели (танк, самолет, солдатик, кукла);
раздаточные материалы:
- комплект карточек (существенные свойства объекта)
(Приложение 1);
- карточки (Приложение 2);
- краткий конспект-кластер урока (Приложение 3).
- План
урока:
Организационный момент Актуализация знаний Изучение нового материала.
Организация учебной деятельности по формированию усвоения понятия
"модель" Формирование у учащихся представления о видах моделей
Закрепление полученных знаний.
Подведение
итогов урока. Постановка домашнего задания. - 2 мин.
Ход урока
I. Организационный
момент. Сегодняшний урок мне хочется начать
с небольшого исторического вступления: В 1870г. английское Адмиралтейство
спустило на воду новый броненосец "Кэптен". Корабль вышел в море и
перевернулся. Погиб корабль и все находящиеся на нем люди. Это было совершенно
неожиданно для всех, кроме английского ученого-кораблестроителя В.Рида, который
предварительно провел исследования, создав модель броненосца, и установил, что
корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему,
как казалось тогда, несерьезные опыты с "игрушкой", не поверили лорды
из Адмиралтейства. И случилось непоправимое...
Тема урока, как вы уже догадались, -
"Модели. Виды моделей и их назначение". (Слайд 1) Исходя из темы
урока, сформулируйте задачи нашей деятельности.
(Ученики предлагают: 1) понять, что такое
модель; 2) узнать, какие они бывают; 3) узнать, в чем заключается их значение,
роль.) Итак, задачи урока: (Слайд 2) Изучить понятие "модель".
Рассмотреть основные виды моделей.
Определить назначение и значение моделей в
деятельности человека.
Перед вами лежит конспект урока
(Приложение 3), который вы будете заполнять по ходу
нашей деятельности и, который поможет вам,
в дальнейшем, при выполнении задания в
классе и домашнего задания.
//. Актуализация знаний.
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. Сейчас прозвучали два новых слова: объект
и модель. (Слайд 3). Нам предстоит выяснить смысл этих понятий в процессе
совместной работы.
///. Объяснение нового
материала.
Сейчас
я продемонстрирую вам разное представление одного и того же объекта, а вы
должны
догадаться, о чем идет речь. (Слайд 4-9)
Речь идет об объекте "вода".
Какие еще можно придумать модели воды?
Какова же связь двух понятий объект и
модель? (Слайд 10) Вспомогательные вопросы: Модель и объект одинаковы? Какой
математический знак можно между этими понятиями поставить?). Модель может
отображать внешний вид объекта, структуру, поведение. Итак, модель подобна
объекту. Мы можем сказать, что модель - это некоторое упрощенное подобие
реального объекта.
Укажите, в чем заключается подобие
следующих объектов и их моделей: (Слайд 11)
а) костюм,
эскиз костюма, выкройка;
б) дом,
план дома, макет дома;
в) человек,
кукла, портрет человека;
г) текст
сочинения, план сочинения?
Я думало, что вы без труда приведете
примеры моделей, которые рассматривались вами на других уроках.
(Географические: глобус - модель Земного
шара, карта - модель поверхности земной коры, модель строения земной коры и
т.д.; (Слайд 12)
Биологические: скелет человека - модель
человека, модель сердца и других органов, модель цветка, модель ДНК и т.д.;
(Слайд 13)
Химические: кристаллическая решетка,
модель строения молекулы, модель строения атома, и даже химическая формула -
это тоже модель строения молекулы данного вещества, и т.д.; (Слайд 14)
Физические: модель вращения Земли вокруг
Солнца, модель двигателя внутреннего сгорания, схема электрической цепи и т.д.;
(Слайд 15)
Математические: модель многоугольников, и
даже график функции, чертеж, математическая формула являются
моделями...(Например, для объекта "прямоугольный треугольник" формула
с2=а2+Ь2 - математическая модель отношений между длинами гипотенузы и катетов).
(Слайд 16)
Как вы думаете, а
можно ли создать модель явления или процесса, поведения? Человеческое общество
также можно представить моделями. Например, изучая на уроках истории
общинно-родовые отношения, вы представляли их в виде схем. Одна из возможных
моделей отражает единоличное управление вождя племенем (Слайд 17). Другая
модель описывает ситуацию, когда племенем управляет совет старейшин,
подчиняющийся вождю. А кто может привести примеры моделей явлений или
процессов? Примеры.
Уравнения химических реакций представляют
собой модели процессов взаимодействия веществ.
Физики-экспериментаторы
в лабораторных условиях моделируют процессы, происходящие в океане, в недрах
Земли, такие, как ядерный взрыв, невесомость.
Чтобы измерить нагрузки на корпус самолета
и исследовать его прочность, конструкторы авиационной техники воспроизводят
условия полета самолета с помощью аэродинамической трубы.
Вспомним о вступлении сегодняшнего урока:
уменьшенная и упрощенная модель корабля,
помещенная в специальную среду, позволяет
изучить его поведение при качке.
Так что же может являться объектом для
создания модели? (Объект - это предмет, явление,
процесс, на что обращена познавательная
деятельность ). (Слайд 18)
Вернемся к объекту вода. (Слайд 19)
Какой вывод можно сделать, проанализировав
данный слайд?
Один объект может иметь несколько моделей,
которые представлены в разной форме: в виде текста, схемы, рисунка, структуры,
формулы и т.д. Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью?
Приведите примеры.
Пример. В механике различные материальные
тела (от планеты до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки.
Итак, один и тот же объект может иметь
множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. (Слайд 20)
Как вы думаете, отчего зависит форма
представления объекта? (От решаемой задачи, цели создания модели
(моделирования)). А кто же будет эту задачу, цель ставить? Субъект
моделирования - человек, который создает модели объектов. Рассуждая, мы
получили схему моделирования. На протяжении всего урока мы применяли слово
"моделирование". Что же будем понимать под словом моделирования?
(Моделирование - процесс создания моделей объекта с целью их исследования).
(Слайд 21) Каждый объект имеет много различных свойств.
Но ведь модель - это упрощенное подобие
объекта. Какие же свойства являются существенными? (Это зависит от цели
создания модели, от человека, создающего модель -субъекта).
Рассмотрим модели
объекта "цветок". (Слайд 22) Если оценить цветок сточки зрения
биолога, то для него важны такие свойства объекта, как строение корневой
системы и стебля, форма и расположение листьев, строение соцветия, способ
опыления, среда обитания. Изучив эти свойства, биолог отнесет к определенному
виду и представит модель данного объекта в виде схемы, описания, рисунка.
Для художника важны
свойства, характеризующие внешний вид растения, которое он собирается
нарисовать. Модель - картина.
Медика будет
интересовать химический состав растения, чтобы определить возможность его использования
в лечебных целях. Модель в данном случае - набор химических формул.
Предположим, что перед нами поставлена задача - создать модель самолета. (Слайд
23) Работа в группах. Вы будете разными субъектами. Задача групп - назвать
существенные свойства самолета для их субъекта. (Раздаются 4 карточки [4]
Приложение 1)
После обсуждения в группах выступает один представитель. (Слайд 24)
Карточка №1. Мальчик, запускающий бумажный самолетик. Модель: бумажный
самолетик.
Существенные
свойства объекта: крылья, корпус, их взаимное расположение, умение летать.
Карточка №2.Кассир по продаже авиабилетов. Модель: план посадочных мест
самолета.
Существенные
свойства объекта: расположение рядов кресел, количество кресел в ряду,
стоимость билета для каждого места, наличие свободных мест. Карточка №3.
Авиадиспетчер. Модель: светящаяся точка на экране.
Существенные свойства объекта: скорость и высота полета,
направление и вид движения (взлет, посадка, разворот), взаиморасположение с
другими самолетами, находящимися в контролируемом районе.
Карточка №4Технолог
цеха, где происходит сборка самолета.
Модель: конструкторские
чертежи, технологическая карта сборки, перечень деталей. Существенные свойства
объекта: наименование и количество деталей, порядок и способ их соединения, требования
к квалификации специалистов, необходимое оборудование для обеспечения заданной
надежности соединения.
Каждая группа
попыталась определить существенные признаки и модель. А почему у каждой группы
получились различные?
Уточним определение
модели с учетом рассмотренных примеров и дополним его. Запишите определение в
конспект. Модель-это некоторое упрощенное подобие реального объекта, которое
отражает существенные стороны объекта, в зависимости от цели моделирования.
(Слайд 25)
Все
модели можно по форме их представления разбить на 2 большие группы:
материальные (предметные) и информационные. (Слайд 26) Материальные (или
предметные) могут отражать:
- внешние свойства объектов;
- внутреннее устройство объектов;
- суть процессов и явлений.
Какие модели можно
отнести к материальным? (игрушки, модель двигателя внутреннего сгорания, модель
цветка и т.д.) т.е. те модели, которые воспроизводят существенные особенности
модели в материальном виде.
Материальные модели - это уменьшенные или увеличенные копии, в виде
муляжей, макетов, эталонов).
Информационные модели -
это его описание.
С помощью чего можно описать?
Образные информационные модели (рисунки, фотографии,
чертежи, планы, карты, схемы, графики и др.) представляют собой зрительные
образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге,
фото- и кинопленке и др.)
Знаковые
информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых
систем):
- словесные описания;
-математические (представлены математическими формулами и
уравнениями);
- специальные (представлены на специальных языках - ноты,
химические формулы и т.д.);
-
алгоритмические
(описывают последовательность действий в виде пошагового описания, блок-схемы,
программы и т.д.)
Определите к какому виду относятся следующие модели
(материальному или информационному)? (Учащимся раздаются карточки Приложение
2). (Слайд 27) (Результат выполнения: материальные модели - №№ 2, 5, 6,8.
Информационные - №№ 1,3,4,7,9.10,11.
А как вы думаете: какой вид моделей - материальный или
информационный наиболее удобен для хранения, анализа и обработки?
(Информационный). Более подробно об этих моделях мы поговорим на следующих
уроках.
IV.Закрепление.
Учащиеся
выполняют на компьютерах кроссворд (Приложение 4) и тест (Приложение 5,
Приложение 6, Приложение 7).
V.Подведение
итогов урока. Постановка домашнего задания. (Слайд 28)
Задание!.
Объект моделирования - дом. Какие свойства этого объекта будут существенными
для:
а) архитектора,
составляющего план дома;
б) строителя,
определяющего перечень материалов, необходимых для строительства;
в) художника,
рисующего пейзаж, частью которого является дом?
Задание 2.
Изучив материал учебника, дополнительную литературу, используя ресурсы
Интернета написать эссе "Зачем человеку множество моделей?"
Литература,
использованная при подготовке к уроку:
Семакин И.Г.
Информатика. Базовый курс. 7-9 классы/ И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, СВ.
Русаков, Л.В. Щестакова. - 2-е изд.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. -
390с: ил. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория/ Под ред. Н.В.
Макаровой.- СПб.: Питер, 2004.-368 с: ил.
Угринович Н.Д.
Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/ Н.Д.
Угринович.- 2-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 511с: ил.
Хмелькова О.П. Урок в X классе на тему "Модели и процесс их
создания"//Информатика и образование, 2006, -№6 - С.13-19.
Кузнецов А.А., Бешенков
С.А., Ракитина Е.А. Информатика. Избранные главы учебника для VIII класса
общеобразовательной школы.//Информатика и образование, 2006,-№12.- С.38-52;
2007, № 1,- С.31-47; 2007, №2, - С.52-58.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.