Инфоурок / Информатика / Конспекты / Моделирование как метод исследования объектов.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 27 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 216 курсов со скидкой 40%

Моделирование как метод исследования объектов.

библиотека
материалов

Тема: Моделирование как метод исследования объектов.

Цель:

  1. Образовательная: изучение понятий математической, информационной и компьютерной модели;

  2. Развивающая: развитие логического и абстрактного мышления, памяти и внимания, формирование научного мировоззрения;

  3. Воспитательная: воспитание трудолюбия, дисциплинированности.

Тип урока: усвоения новых знаний.

Ход урока

  1. Организационный (1-2 мин.)

  2. Актуализация опорных знаний (5 мин) Фронтальный опрос (Постановка проблемного вопроса)

1) Кто такие модельеры? Что создают представители этой профессии?

2) Приведите примеры объектов, их свойств и значений этих свойств.

3) Какие модели объектов вы знаете? Для чего они создаются? На каких уроках и как использовались модели объектов?

4) Какие процессы или явления могут быть описаны функцией y=kx?

  1. Мотивация. Сообщение темы и цели урока (5 мин.)

Для изучения свойств и взаимосвязей объектов (предметов, процессов или явлений) люди проводят разнообразные исследования. Но не всегда можно или целесообразно исследовать сами предметы, процессы или явления непосредственно. В таких случаях создают и исследуют не сами объекты, а их модели. Что такое модель мы сейчас и рассмотрим

  1. Изучение нового материала (30 мин.)

Понятие модели. Моделирование

Термин модель происходит от латинского слова modulus–образец, аналог.

Модели создают для исследования объектов тогда, когда сам объект недоступен и его невозможно исследовать непосредственно (например, звезда созвездия Большой Медведицы или извержение вулкана), либо когда исследования объекта могут привести к его разрушению (например, мостовой переход), либо когда для его изготовления необходимы значительные средства (например, застройка нового микрорайона) и т.п.

Модели объектов создают не только тогда, когда они не доступны или дорого стоят, но и тогда, когда нужно исследовать конкретное свойство или группу свойств объекта. В таких случаях создают модель объекта, обязательно имеющую те свойства, которые исследуются, а другие свойства, несущественные для данного исследования, могут у модели отсутствовать.

Модель объекта – это новый объект, который имеет свойства данного объекта, существенные для определенного исследования.

Процесс создания и исследования моделей называется моделированием.

Моделями являются знакомые вам карты Украины и глобус в кабинете географии, модели геометрических тел в кабинете математики, модели органов человека в кабинете биологии, рисунок нового автомобиля, словесное описание незнакомого вам человека.

Люди создают модели одежды для изучения спроса на них, модели самолетов для изучения их аэродинамических свойств, модели корпусов автомобилей для изучения их прочности, моделируют химический эксперимент для изучения его последствий и т.п. Ученые–физики моделируют движение тела под действием различных сил, процесс ядерной реакции, создали модель так называемой ядерной зимы для иллюстрации последствий применения ядерного оружия, сейсмологи моделируют землетрясения, чтобы изучить их последствия для разных регионов планеты, экономисты создают модели развития общества.

Множество всех предметов, свойства которых и отношения между которыми исследуются, называют предметной областью этого исследования.

Так, предметной областью исследования для зоологов является множество животных, предметной областью для математиков при исследовании делимости чисел является множество целых чисел.

Отметим, что в разных науках исследуют разные свойства объектов. И поэтому для каждого объекта могут существовать разные модели. Это зависит от того, какие именно свойства исследуются. Так, разными будут модели человека в исследованиях физика, химика, биолога, врача, модельера.

С другой стороны, разные объекты могут иметь одну и ту же модель. Так, прямоугольный параллелепипед может быть моделью книги, шкафа для одежды, дома и многих других объектов. А функция у = кх может служить моделью прямолинейного движения материальной точки с постоянной скоростью, изменения напряжения электрической сети в зависимости от силы тока при постоянном сопротивлении, стоимости покупки картофеля в зависимости от массы покупки и др.

Можно утверждать, что любая умственная деятельность человека оперирует образами предметов, процессов и явлений, которые являются, в сущности, их моделями. Действительно, рассуждая о конкретном объекте, человек выделяет из всех его свойств лишь отдельные, касающиеся цели его умственной деятельности о предметах или явлениях, которые исследуются.

Очевидно, что правильное построение моделей объектов и их исследование способствуют точности и правильности научных и инженерных выводов, предложений, решений. В современной науке и технике построение моделей, а также их исследование проводятся с использованием компьютеров, специальных компьютерных программ.

Кроме того, создают специальные компьютерные программы, которые реализуют модель объекта. Такие программы называют компьютерной моделью объекта. В наше время компьютерные модели широко используются для исследования объектов, проведения вычислительных экспериментов в тех случаях, когда проведение реальных экспериментов невозможно, либо требует немалых средств, либо имеет непредсказуемые последствия.

Типы моделей

Модели классифицируют по разным признакам

  • по способу представления,

  • по отраслям использования,

  • по фактору времени и др.

По способу представления модели распределяют на материальные и информационные .

Игрушки, чучела животных, манекены, муляжи, глобус, модель водяной мельницы – это примеры материальных моделей. Материальные модели предназначены для проведения практических исследований.

Физическая карта Украины, уравнение химической реакции, математическая функция, рассказ о берегах Днепра – это примеры информационных моделей. Информационные модели предназначены для проведения теоретических исследований.

Материальная модель объекта – это модель объекта, представленная в виде его предметной копии.

Информационная модель объекта – это модель объекта, представленная в виде его описания.

Как и материальные модели, информационные модели одного и того же объекта будут разными, в зависимости от цели исследования. Например, информационная модель объекта «помидор» для поставщика будет содержать данные о размерах, условиях хранения, факторах и сроках дозревания, максимальных сроках хранения и т. п. А для фермера информационная модель этого же объекта будет содержать данные о времени сеяния, регулярности прополки и поливки, рациональном использовании удобрений и т. п.

Информационные модели в свою очередь распределяют на:

  1. словесные (устные и письменные описания);

  2. графические (рисунки, чертежи, пиктограммы, карты и др.);

  3. структурные (таблицы, графики зависимости, диаграммы, схемы и др.);

  4. алгоритмические (правила, планы действий и др.);

  5. математические (формулы, уравнения, неравенства, функции и др.);

  6. специальные (химические формулы и уравнения, нотные записи, записи шахматных партий и др.).

hello_html_38c3dc46.png

Для создания информационной модели объекта нужно:

  1. Определить объект исследования, для которого создается модель, и цель исследования.

  2. Выделить те свойства объекта, которые являются существенными для указанного исследования.

  3. Установить взаимосвязи между выбранными свойствами и выразить их, использовав одну из форм представления.


По отраслям использования модели распределяют на:

  1. учебные – создаются для обучения (наглядные пособия, тренажеры, например тренажер самолета для обучения летчиков, тренажер для имитации перегрузок во время вывода космического корабля на орбиту и др.);

  2. исследовательские – создаются для проведения исследований (модель речного теплохода, вертолета, гидростанции для проведения исследований на прочность, плавучесть, аэродинамические свойства, влияние на экологию, модель компьютера, прибор, имитирующий разряд молнии, и др., а также формулы, уравнения, функции и др., которые можно использовать для исследования объектов);

  3. игровые – создаются с целью моделирования ситуаций для разработки и проверки разнообразных стратегий поведения, адаптации к определенным условиям (военные, экономические, спортивные, деловые игры И др.).

  4. По фактору времени модели распределяют на:

  • статические – это модели, в которых зафиксировано состояние объекта в определенный момент времени и последующие изменения этого объекта не учитываются, например гипсовая модель пирамиды Хеопса;

  • динамические – это модели, которые предназначены для исследования изменения значений свойств объекта со временем, например модель изменения уровня воды в горных реках во время таяния снегов; модель погоды в данном регионе; модель Солнечной системы, которая изменяется в зависимости от результатов новых исследований.

  1. Итоги урока, домашнее задание (3 мин.) Разбор вопросов по теме.

Закрепление изученного материала:

  1. Понятие модели объекта.

  2. Материальная модель объекта.

Домашнее задание: выучит конспект. Подготовить сообщения на тему:

  1. Понятие алгоритма.

  2. История возникновения слова «алгоритм»?

  3. Использование алгоритмов в повседневной жизни.

7



Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 27 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-050530

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"