Открытый урок по теме:"Моделирование"

НАН ЧОУ ВО «Академия маркетинга и социально-информационных технологий – ИМСИТ»

(г. Краснодар)

Частное учреждение – профессиональная образовательная организация

«Краснодарский техникум управления, информатизации и сервиса»

Методическая разработка

учебного занятия

по дисциплине

ОУД.13 «Информатика»

на тему: «Моделирование и формализация»

для специальности 09.02.03 «Программирование  в компьютерных системах»

Преподаватель: М.Б. Скоринова

2016 г.

ПЛАН-КОНСПЕКТ ОТКРЫТОГО УРОКА (90 мин)

по предмету ОУД.13 «Информатика».

преподаватель: Скоринова М.Б.

группа ПКС 1.1-16, первый год обучения

специальность – Программирование в компьютерных системах

место проведения: кабинет №100.

Дата проведения:   03.10.2016г.

Моделирование и формализация

Тема урока: Виды и классификация моделей. Назначение и этапы моделирования.

Цель урока: классифицировать модели по основным критериям, разобраться в этапах моделирования

Различать вербальные и компьютерные информационные модели.

Тип урока:

По дидактической цели	По методике проведения	По организации – занятие:
Обобщение пройденного и сообщение нового материала	объяснительно – демонстрационный обобщающая лекция;	Комбинированное занятие: лекция + урок проблемного типа

Задачи урока:

учебные:

-        закрепление пройденного материала, развитие аналитического мышления;

-        изучение  нового учебного материала, осмысление связей и отношений в предметных областях специальных дисциплин

-        умение осуществлять перенос в новые условия знаний, умений и навыков

-        развитие творческой активности и проявление индивидуальности учащихся;

-        стимулирование получения основных и дополнительных знаний по пройденной теме

развивающие:

-        развитие умений выделять главное, существенное;

-        развитие умений обобщать имеющиеся факты;

-        закрепление навыков владения профессиональными терминами и устного изложения материала

-        развитие логического мышления;

-        навыки владения профессиональными терминами и устного изложения материала

воспитательные:

-        повышение мотивации учащихся на занятии за счет проблемной формы изложения материала и вовлечения в работу основной части студентов;

-        достижение сознательного усвоения материала учащимися;

-        формирование чувства коллективизма и здорового соперничества;

-        приобщение к сотрудничеству

Методы обучения;

-        объяснительно-иллюстративный;

-        метод проблемного изложения;

-        частично-поисковый (эвристический)

Межпредметные связи

-        технические средства информатизации

-        архитектура ЭВМ

-        основы алгоритмизации и программирования

-        общепрофессиональные дисциплины

Средства обучения:

1.      Работа с литературой

2.       Технические средства:

-        ПК

-        проектор

3.       Программные средства

-        MS WORD

-        POWER POINT

4.       Раздаточный материал:

-        тесты,

К концу изучения темы учащиеся должны:

-   иметь представление о моделях;

-   знать функции и задачи моделирования;

-   уметь  классифицировать модели по области использования, временному фактору, способу представления;

-   знать этапы моделирования и уметь их охарактеризовать;

-   знать особенности компьютерного моделирования, разбираться в условных обозначениях;

-   владеть специальной терминологией.

-   различать типы моделей; составлять простейшие вербальные модели; классифицировать
 информационные модели;

План урока:

1.       Организационный этап:

-    заполнение журнала;

-    объявление темы урока;

-    рассказ о ходе занятия;

2.               Основной этап:

-  постановка проблемы;

-  изложение нового материала преподавателем и учащимися.

3.               Проверочный этап:

-    устный опрос – дискуссия.

4.       Рефлексивный этап:

-     обсуждение и анализ изложения материала учащимися.

5.       Итоговый этап:

-    оценивание работы каждого студента и всей группы в целом;

-    подведение итогов занятия;

Ход урока

I.    Организационный этап

Тема сегодняшнего урока — «Моделирование и формализация».

Сейчас я расскажу, какова будет последовательность нашей работы на сегодняшнем занятии:

-       устный опрос и обсуждение основных моментов по теме занятия;

-        изложение нового материала;

2.    Основной этап:

Запишем основные положения.

Понятие модели.  Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.

Моделирование – построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

Почему не исследуется сам оригинал?

Во 1-х, в реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности, а для моделирования время – не помеха. На основании фактов, гипотез и аналогий можно построить модель событий далекого прошлого.

Во 2-х, оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. А для изучения чего-то конкретного иногда следует отказаться от второстепенного.

Виды моделей:

1.      Графическое представление. Примером могут служить фотографии, рисунки, схемы, чертежи.

2.      Словесное описание. Это словесное перечисление основных составных частей объекта, наиболее важных признаков и свойств. Подобной моделью является, например, описание местности путешественником.

3.      Информационно-логические модели. Набор величин, содержащий всю необходимую информацию об исследуемом объекте (процессе), называется информационной моделью. Примером может служить таблица, блок-схема.

4.      Математическая модель. Подобные модели строятся на основе уравнений и функций, выражающих существенные черты объекта (процесса).

5.      Натурная модель. К ним относятся технические модели (модель автомобиля, самолета).

Модель нужна для того, чтобы:

-        понять, как устроен конкретный объект – какова его структура, основные свойства, законы и взаимодействие с окружающим миром;

-        научиться управлять объектом или процессом и определить наилучшие способы управления при заданных целях;

-        прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.

Этапы компьютерного моделирования.

Первый этап – определение целей моделирования. Постановка задачи (описание задачи; цель моделирования; анализ объекта – разложение на составляющие)

Основными из них являются:

-        понять, как устроен конкретный объект, каковы его структуры, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;

-        при необходимости – научиться управлять объектом (или процессом) и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях;

-        уметь прогнозировать прямые и косвенные последствия воздействия на объект.

Второй этап – огрубление исходного процесса (объекта).

-        Разработка модели. Информационная модель.

-        Знаковая модель. Компьютерная модель

Третий этап – поиск описания.

-        Компьютерный эксперимент.

-        План моделирования

-        Технология моделирования

Четвертый этап – разработка алгоритма и составление программы для ЭВМ.

-                    Анализ результатов моделирования

Объекты и система объект.

Система – это целое, состоящее из элементов, взаимосвязанных между собой.

Пример объекта, который можно рассматривать в качестве системы: человек, дерево, дом, книга, солнечная система и т.д.

Системы бывают материальные, нематериальные и смешанные Материальные: человек, дом. Нематериальные: математика. Смешанные: школьная система (портфели, учебники расписание, темы).

Главное свойство любой системы – принцип эмерджентности.

 При объединении элементов в систему у системы появляются новые свойства, которыми не обладал  ни один из элементов в отдельности.

 Пример. Самолет – система из метала, пластика, электроники и т.п. главное свойство – способность к полету. Ни одна из составляющих этим свойством не обладает.

Информационная модель объекта – это его описание. Способы описания могут быть разными: вербальными, графические (схема метрополитена, родословное дерево, структура молекул, блок-схема алгоритм), табличное (таблицы типа «объекты-свойства»,  «объекты-объекты», вычислительные таблицы), математическое, и др.

3.    Проверочный:

Проведем короткий тест по проверке общих знаний по этой теме.

1). Проверка знаний в виде теста.

Цель выполнения задания: проверка индивидуальных знаний.

Форма работы при выполнении задания: групповая.

Методические рекомендации.

Контроль знаний с помощью тестов быстро выяснить общий уровень знаний. В данном случае используется каноническая форма тестовых заданий:

-  предлагается вопрос и 3 — 4 варианта ответа, из которых надо выбрать правильный;

Порядок выполнения задания.

1. Раздать учащимся тест и чистые листочки для ответов.

2. Напомнить, чтобы учащиеся не забыли написать свои фамилии.

3. Учащиеся должны записать номер вопроса и ответ.

4. Взаимопроверка:

-      попросить учащихся обменяться своими работами;

-      зачитать правильные ответы;

-      каждый студент проверяет работу соседа (правильный ответ отмечает знаком
плюс « + », неправильный — знаком минус «—»).

-      выводы;

Вопросы теста в Приложении 1.

 4.   Рефлексивный этап:

Обсудим и проанализируем  основные моменты изложения.

Назовите основные классы моделей, этапы моделировния.

5.    Итоговый этап:

Подведем итоги и оценим вашу работу.

Вопросы теста в Приложении 1.

Приложении 1.

Тест

Тема : “Моделирование и формализация в курсе информатики”.

Актуализация опорных знаний. Тестирование.

1. Модель – это …

a)                        Визуальный объект;

b)                        Свойство объекта или процесса;

c)                        Упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении;

2. Моделирование при котором реальному объекту ставится в соответствие его увеличенная или уменьшенная копия называется…

a)                        Идеальным

b)                        Формальным

c)                        Материальным

3. Моделирование при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, сформированной на языке математики называется …

a)                        Арифметическим

b)                        Аналоговым

c)                        Математическим

4. Моделирование основанное на мысленной аналогии называется …

a)                        Мысленным

b)                        Идеальным

c)                        Знаковым

5. Какая из моделей не является знаковой?

a)                        Схема

b)                        Музыкальная тема

c)                        Рисунок

6. Детская игрушка – это …

a)                        Знаковая модель

b)                        Вербальная модель

c)                        Материальная модель

7. Динамическая модель – это ..

a)                        Одномоментный срез объекта

b)                        Изменение объекта во времени

c)                        Детская игрушка

8. Компьютерная модель – это …

a)                        Информационная модель, выраженная специальными знаками

b)                        Комбинация 0 и 1

c)                        Модель, реализованная средствами программной среды

9. Вербальная модель – это …

a)                        Компьютерная модель

b)                        Информационная модель в мысленной или разговорной форме

c)                        Информационная модель выраженная специальными знаками

10. Что является моделью яблока ?

a)                        Муляж

b)                        Фрукт

c)                        Варенье

Ключ к тесту

№ вопроса	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
№ ответа	c	c	c	А	b	c	b	c	b	a

Контрольные вопросы

1.        Что такое модель?

2.        Типы моделей;

3.         Составлять простейшие вербальные модели;

4.         Классифицировать информационные модели;

5.        Этапы моделирования.

6.        Характеристика этапы моделирования.

7.   Почему не исследуется сам оригинал?