Программа элективного курса "Информационное моделирование"

1.      Пояснительная записка

Рабочая программа учебного курса «Информационное моделирование» предназначена для изучения в 10 - 11 классе.

В ходе изучения будут расширены знания учащихся в различных предметных областях, что позволяет максимально реализовать межпредметные связи, послужит средством профессиональной ориентации и будет служить целям профилизации обучения на старшей ступени школы.

Актуальность. Известно, что системный анализ - это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе которой обеспечивается представление объекта в виде системы. Процессы изучения и использования свойств системы становятся определяющими и решающими для успешной практической деятельности. Одним из современных инструментов системного анализа и синтеза систем является информационное (абстрактное) моделирование, проводимое на компьютере. Информационные модели могут имитировать существенные черты объектов-оригиналов и достаточно точно воспроизводить их поведение. Программа курса представляет интерес для учащихся физико-математического профиля, стремящихся овладеть современными компьютерными технологиями, а так же глубоко понимать процессы и явления из различных предметных областей (математики, физики, биологии, экономики), систематизировать и исследовать их с помощью компьютерного моделирования.

Цель курса: дать более глубокое понимание моделирования как метода познания и познакомить учащихся с возможностью исследования с помощью компьютера информационных моделей из различных предметных областей.

Основные задачи курса состоят в:

• освоении  этапов моделирования;
• знакомстве с технологией создания компьютерных моделей;
• овладении умением исследовать объекты, процессы и явления из разных предметных областей с помощью компьютерного моделирования;
• формировании умения проводить системный анализ процессов и явлений окружающей действительности;
• освоении умения проводить компьютерный эксперимент со специфическими видами деятельности человека, связанными с моделированием процессов и явлений окружающей действительности.

Решение данных задач способствует:

• выработке осознанных навыков в работе с компьютером и программными средствами;
• формированию системного характера мышления школьников;
• развитию навыков анализа и самоанализа;

воспитанию целеустремленности и результативности в процессе учебной деятельности.

Место курса в учебном плане

Данный учебный курс является элективным (обязательным курсом по выбору обучающихся). Программа курса рассчитана на 35 часов, которые проводятся в течение года по одному часу в неделю.

В основу обучения положены теоретические (лекции, беседа) и практические (практикум, эксперимент, индивидуальная работа) занятия, проводимые в классе, оснащенном современными персональными компьютерами. Одним из главных методов изучения материала является самостоятельное выполнение практических заданий на компьютере, проведение компьютерного эксперимента.

2.      Содержание курса

Раздел, тема	Количество часов	Содержание
Моделирование как метод познания	1	Моделирование как метод познания. Системный подход в моделировании.
Классификация моделей. Виды моделей. Моделирование.	34	Модели материальные и модели информационные. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Геометрические модели Словесные модели Математическая модель Структурные модели Логические модели Модели логических устройств: Логические схемы сумматора и триггера. Исследование физических моделей Построение информационной модели движения тела, брошенного под углом к горизонту. Приближенное решение уравнений в  электронных таблицах. Вероятностные модели: Построение  информационной модели с использованием метода Монте-Карло. Биологические модели развития популяций: Оптимизационное моделирование в экономике: Построение и исследование оптимизационной модели в электронных таблицах Экспертные системы распознавания химических веществ: Геоинформационные модели в электронных таблицах Microsoft Excel. Информационные модели управления объектами:
итог	35

3.      Требования к уровню подготовки обучающихся

В результате изучения учебного курса «Информационное моделирование» обучающиеся должны:

знать

• структуру информационных моделей;
• методы формализации и алгоритмизации, возможности реализации моделей с использованием программно-технических средств;
•  технологию работы в той или иной компьютерной среде (Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access);

уметь:

• использовать методы визуального, имитационного и математического моделирования при разработке информационных систем;
• применять на практике инструментальные средства моделирования;
• составлять и проводить поэтапное моделирование, осуществлять компьютерный эксперимент;
• самостоятельно моделировать с помощью компьютера реальные объекты, процессы и явления из различных предметных областей. Метод проверки – отработка задач на компьютере (компьютерный эксперимент).

По завершению курса «Информационное моделирование» учащиеся познакомятся с технологией компьютерного моделирования, научатся составлять и исследовать компьютерные модели, что в свою очередь будет способствовать их профессиональному самоопределению.

4.      Учебно-тематический план

	Раздел, тема	Всего часов	В том числе на:
			уроки	лабораторно-практические работы, экскурсии, Рр и др.	контрольные работы
1	Моделирование как метод познания	1	1	-	-
2	Классификация моделей. Виды моделей. Моделирование.	34	17	17	-
	Итого	35	18	17	-

5.      Календарно-тематическое планирование

№ урока	Календарные сроки		№ урока в теме	Тема урока	Всего часов	КР, Р/р
	план	факт
1.	05.09		1	Моделирование как метод познания. Виды информационных моделей	1
2.	12.09		1	Табличные информационные модели
3.	19.09		2	Табличное решение логических задач.		1
4.	26.09		3	Модели на графах
5.	03.10		4	Объектно-информационные модели		1
6.	10.10		5	Решение задач с помощью графов
7.	17.10		6	Наследование. Иерархические системы классов
8.	24.10		7	Основные этапы моделирования на компьютере
9.	07.11		8	Математическое моделирование		1
10.	14.11		9	Понятие математической модели. Этапы решения задачи на компьютере.
11.	21.11		10	Математическое моделирование в среде электронных таблиц.		1
12.	28.11		11	Решение задач с использованием табличного процессора Microsoft Office Excel: числовой метод		1
13.	05.12		12	Решение задач с использованием табличного процессора Microsoft Office Excel: графический метод		1
14.	12.12		13	Статистическое моделирование.
15.	19.12		14	Моделирование случайных событий (вероятностное моделирование)		1
16.	26.12		15	Понятие вероятностной модели. Метод Монте-Карло.
17.	16.01		16	Моделирование случайных процессов.		1
18.	23.01		17	Вероятностные модели в электронных таблицах
19.	30.01		18	Имитационное моделирование
20.	06.02		19	Имитационное моделирование в электронных таблицах на примере модели эволюции популяций		1
21.	13.02		20	Моделирование в экономике
22.	20.02		21	Моделирование в банковской сфере		1
23.	27.02		22	Оптимизационное моделирование в экономике и банковской сфере.
24.	06.03		23	Решение экономических задач с использованием табличного процессора Microsoft Office Excel.		1
25.	13.03		24	Моделирование физических процессов		1
26.	20.03		25	Понятие физической модели.
27.	03.04		26	Моделирование физических процессов на примере моделирования полета тела, брошенного под углом к горизонту.		1
28.	10.04		27	Решение задач из различных областей физики с использованием табличного процессора Microsoft Office Excel.		1
29.	17.04		28	Хранение и поиск информации в базах данных.
30.	24.04		29	Многотабличные базы данных
31.	08.05		30	Реляционные базы данных. Однотабличные базы данных.
32.	15.05		31	Построение табличных информационных моделей с использованием двух и более таблиц.		1
33.	22.05		32	Сортировка и поиск данных в реляционных базах данных.
34.	29.05		33	Индивидуальная практическая работа.		1
35.			34	Защита компьютерного проекта		1

6        Средства контроля

            Это отчеты по лабораторным и практическим работам. Защита итогового проекта.

7        Материально-техническое обеспечение образовательного процесса

1.      Интерактивная доска SMART

2.      Акустическая система SVEN

3.      Медиапроектор HITACHI

4.      Принтер Canon LBP6020

5.      Моноблок учительский

6.      Доска магнитная маркерная (передвижная)

7.      Персональный компьютер – рабочее место ученика

Учебные материалы

1.      Монахов М.Ю., Воронин А.А. Создаем школьный сайт в Интернете. Практикум. М.Бином. Лаборатория знаний, 2006.

2.      Березин С., Раков С. Internet у вас дома. СПб.1999.

3.      Шафрин Э. создание web-страниц. Самоучитель. СПб, 1999 г.