Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Информатика / Конспекты / Урок информатики "Структурирование информации с использованием информационных моделей"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Урок информатики "Структурирование информации с использованием информационных моделей"

библиотека
материалов

Урок 27. Структурирование информации с использованием информационных моделей

Класс: 10


Цели:

  • дать учащимся представление о структурировании информации с использованием табличной модели и графа;

  • развитие системного мышления, умений анализировать, сравнивать, систематизировать, обобщать.


Тип урока: комбинированный урок.


Учащиеся должны знать: понятия «информационная модель», «табличная модель», «граф».


Программное и методическое обеспечение урока: учебное пособие «Информатика, 10», § 8; презентация «Структурирование информации с использованием информационных моделей».


Методические рекомендации к уроку

  1. Проверка знаний предыдущего урока

Предложить учащимся ответить на вопросы:

    1. Что такое модель? Чем модель отличается от оригинала?

    2. Что включает в себя процесс моделирования?

    3. В чём разница между материальной и информационной моделью?

    4. Как можно классифицировать модели с учётом временного фактора?

    5. Как можно классифицировать информационные модели по способу представления?

    6. Какие существуют формы представления информационных моделей?

    7. Могут ли информационные модели быть динамическими? Приведите примеры материальных и информационных динамических моделей.

Предложить учащимся привести примеры различных форм следующих информационных моделей: а) формула идеального газа; б) модель молекулы ДНК; п) описание рельефа или климата Беларуси.


  1. Актуализация знаний и мотивации учащихся на изучение нового материала.

Объект моделирования не всегда является простым предметом. Чаще всего это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей и представляющий собой систему. Система определяется не только составом своих частей, но и структурой — порядком и способом объединения этих частей в единое целое (т. е. можно сказать, что структура – внутренняя организация системы). Структурирование информации – внесение определённой системы в формирование информации, изменение формы представления информации без изменения содержания. Примеры структурирования информации: упорядочение определённым образом, сортировка по каким-либо признакам, использование табличного или графического представления. Таким образом, структурирование информации можно рассматривать как процесс создания информационной модели в определённой форме, отражающей взаимосвязи и зависимости между параметрами объектов и/или частями системы.


Предложить учащимся привести примеры табличных информационных моделей (табличное представление математических функций, расписание уроков, классный журнал, дневник учащегося и т. д.) и отметить их преимущества (наглядность, компактность, возможность быстрого анализа информации и т. д.). Далее предложить учащимся привести примеры информационных моделей, представленных в графической форме, в которых отражаются связи между объектами (блок-схемы алгоритмов, схемы транспортных маршрутов, классификация биологических видов, генеалогическое древо и т. д.) и отметить их преимущества (наглядность, визуализация связей и зависимостей и т. д.).

Сформулировать учебную задачу: научиться структурировать информацию, используя информационные модели в форме таблиц и графов.


3. Объяснение нового материала

Рассмотрим структурирование информации с использованием информационных моделей разного типа.

Наибольшее распространение получили табличные модели, чему в немалой степени способствовала простота их реализации в электронных таблицах. Но необходимо помнить, что построение табличной модели целесообразно для описания объектов с одинаковыми наборами свойств.

В табличной модели названия или перечни однотипных объектов или свойств размешают в первой строке (или столбце) таблицы, а значения их свойств – в следующих строках (или столбцах) таблицы.

Столбцы с однотипными данными называют полями, а каждая строка представляет отдельную запись.


На конкретном примере (сводная ведомость успеваемости учащихся в классном журнале) показать структуру и принцип расположения данных в таблице, дать определение поля и записи.


Различают таблицы типа «объект – свойство» – когда в одной строке содержится информация об одном объекте или одном событии – и таблицы типа «объект – объект», которые отражают взаимосвязи между разными объектами.


Рассмотрим пример 1 § 8.

В таблице однотипные данные размещены в столбцах. В первую строку помещают названия столбцов (полей): Дата, Осадки, Температура.

hello_html_m479b6540.jpg

Можно разместить названия в первом столбце, а однотипные данные группировать по строкам. В этом случае таблица будет выглядеть так:

hello_html_m1acb863a.jpg


Предложить учащимся определить объекты, свойства объектов и значения.

(Для данного примера объектами являются дни, заданные датой, каждый из которых характеризуется определенными осадками и температурой (свойства). )


Обратить внимание учащихся на то, что каждая строка таблицы содержит информацию об одном объекте. Пояснить, что подобные таблицы относятся к типу «объект — свойство».


Рассмотрим пример 2 § 8.

hello_html_4c4d753.jpg

В данном случае и учащиеся, и учебные предметы являются объектами разных типов, а отметки отражают взаимосвязи между ними. Такие таблицы относятся к типу «объект — объект».

В случае, когда нужно показать наличие или отсутствие взаимосвязи между объектами, используется тип таблицы «двоичная матрица». Чтобы заполнить такую таблицу, достаточно двух цифр (0 — если объекты не связаны и 1 — если связь между объектами существует).


Предложить учащимся привести примеры объектов моделирования, которые удобно представить и форме таблиц типа «объект — свойство», «объект — объект», «двоичная матрица».


Для наглядного представления состава и структуры данных используют графы.

Граф – это информация о структуре моделируемого объекта (системы), представленной в графической форме.

Моделируемые объекты представляют как вершины (или узлы) графа, а связи между объектами — как дуги (или ребра) графа. Получают чертеж, который задает множество вершин и множество линий (связей), соединяющих некоторые пары вершин. вершины графа — это объекты (или части системы), а рёбра — это связи (отношения) между ними

Связи между объектами называются отношениями. Симметричная связь обозначается отрезком, а несимметричная — стрелкой. В ненаправленном графе связи симметричны. В виде такого графа можно представить модель дорог, связывающих населенные пункты:

hello_html_4c55d3b5.jpg

В ориентированном графе отношения между объектами (связи) несимметричны, например: начальник подчиненный, отец сын, бабушка внучка:

hello_html_m3527aeb8.jpg

Задание 1. Нарисовать в виде графа систему взаимоотношений группы одноклассников (являются друзьями А и Б, А и В, Б и Г, А и Г).

hello_html_m758324db.png

Следует отметить, что в данном графе связь «являются друзьями» — симметричная; т.е. это неориентированный граф.

Теперь для этих же объектов изменить вид связи (желают дружить: АсБ, БсАиГ, ВсБиГ, ГсВи А).

hello_html_7a51e3be.png

Обсудить построенный граф и отметить, что несимметричные связи обозначаются направленными линиями со стрелками (дугами), а граф с такими свойствами называется ориентированным.


Система, объекты которой находятся друг с другом в отношении вложенности или подчиненности, называется иерархической. Иерархическая модель наглядно представляется графом, в котором вершины верхнего уровня связаны с вершинами нижнего уровня как «один ко многим». Примерами иерархических моделей являются графические представления разнообразных классификаций (животных, растений, типов информационных моделей

hello_html_307f290c.jpg,

размещение файлов и папок на жестком диске компьютера и т. п.

Информационная модель, объекты которой (вершины графа различных уровней) связаны между собой по принципу «многие ко многим», называется сетевой.

Примерами сетевых моделей могут служить различные сети (компьютеров, магазинов), глобальная сеть Интернет.

С помощью информационных моделей можно представлять знания.

Семантическая модель — модель знаний в форме графа, в основе которой лежит идея о том, что любые знания можно представить в виде совокупности объектов (понятий) и связей (отношений) между ними. В качестве примера представим в виде графа связи в предложении «Стаіць мая хата між хвой кучаравых»

hello_html_m1ed0141b.jpg


Рассматривая пример семантической модели знаний, стоит отметить, что формализованные модели знаний в различных предметных областях, хранящиеся в памяти компьютера, лежат в основе создания систем искусственного интеллекта.

На данном этапе урока выслушать и обсудить выступления учащихся, подготовивших сообщения по теме «Модели знаний в системах искусственного интеллекта».


4. Закрепление нового материала.

Предложить учащимся выполнить упражнения 1 и 2 § 8 (стр. 57).

Обратить внимание на необходимость следования предложенному на уроке алгоритму структурирования информации.


  1. Подведение итогов урока.

Обсудить результаты выполнения заданий, выставить отметки. Повторить основные понятия, изученные на уроке: структура, структурирование информации, табличная модель, типы таблиц, иерархическая и сетевая информационные модели, графы: деревья и сети, семантическая модель знаний; обсудить преимущества структурированной информации.


  1. Домашнее задание. Изучить материал § 8, ответить на вопросы 1—2.


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 08.10.2016
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров716
Номер материала ДБ-246004
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх