Урок информатики по теме «Понятие «модель» и моделирование»». 9-й класс
Класс: 9
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Дидактическая изучить на примере понятие модели, познакомится с ролью моделирования в научных и практических исследованиях, изучить типы моделей.
Развивающая развитие мышления (умение строить по аналогии с раннее изученным, сравнивать, обобщать, классифицировать, систематизировать), развитие речи, развитие познавательного интереса у учащихся, уверенности в собственных силах, интереса к информатике как науке.
Воспитательная воспитание познавательной потребности, интереса к предмету;
контроль за ТБ, правильностью посадки за ПК; прививание навыков самостоятельной работы, привитие нравственных качеств: ответственность, дисциплинированность, аккуратность, собранность.
Методы обучения информационный, наглядно-иллюстративный, практический, групповой, индивидуальный.
Формы обучения практическая работа, самостоятельная работа, беседа.
I. Постановка цели урока.
Учитель: Здравствуйте! Ребята сегодня мы с вами проводим необычный урок по информатике. Мы с вами сначала познакомимся. Меня зовут ____________________, а свои имена напишите на карточках и поставьте перед собой.
Учитель Х: А перед началом урока давайте, ребята, проведем с вами гимнастику для мозга, эти простые упражнения приводят к улучшению концентрации внимания, снижению стресса и повышению активности.
Перед началом упражнений, а также перед контрольными и самостоятельными работами, рекомендуется выпить воды.
Сделайте глубокий вдох и задержите дыхание так долго, насколько это возможно. Можно ввести элемент соревнования в группе.
Это серия упражнений, которая включает “электрическую систему” организма, способствует концентрации внимания, улучшает кровоснабжение головного мозга, подготавливает его к восприятию сенсорной информации. Выполняется по 20–30 сек. каждой рукой.
Это одно из наиболее интегрирующих упражнений гимнастики мозга. При его выполнении ухо надо прижать к плечу так плотно, чтоб между ними можно было держать лист бумаги. Затем одна рука вытягивается как хобот. Глаза следят за движениями кончиков пальцев, а рука рисует горизонтальную восьмёрку, начиная от центра зрительного поля и идя вверх против часовой стрелки. Упражнение выполняется медленно, 3–5 раз каждой рукой.
Это упражнение активизирует и балансирует всю целостную систему организма “интеллект-тело”, улучшает концентрацию внимания.
Под влиянием гимнастики мозга в организме наступают самые разнообразные положительные структурные и функциональные изменения. Подвижность и пластичность нервных процессов осуществляется на более высоком уровне. (Можно выполнить одно из этих упражнений.)
II. Активизация базовых знаний.
Эпиграфом нашего урока будут слова великого русского писателя А.С. Пушкина (Приложение 1. Ролик.)
О, сколько нам открытий чудных
Готовит просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель…
Перед тем как приступить к новой теме, посмотрим небольшой ролик ( Приложение 2. (Слайд 2), ролик Модель Солнечной системы скачать из Интернета)
Вопрос: Вы все хорошо знаете компьютерную игру “Что за слово?” на сайте http://www.odnoklassniki.ru. Давайте поиграем и отгадаем слово (Слайд 3–5 на экране)
(Ожидаемый ответ: модель.)
И так, как вы уже догадались, тема сегодняшнего урока: Понятие модели и моделирования. (Слайд 7)
III. Усвоение новых знаний.
Сегодня речь пойдёт об очень важном для информатики понятии – МОДЕЛЬ. Это слово многим знакомо. С понятием “модель” мы сталкиваемся с детства. Игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками равно как и плюшевый медвежонок или кукла. Дети часто моделируют (играют в кубики, обыкновенная палка им заменяет коня и т.д.).
Для каких целей создаются модели? Давайте рассмотрим следующую ситуацию. (Слайд 7)
Текст читает учитель: “В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец “Кэптен”. Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль. Погибли 523 человека. Это было совершенно неожиданно для всех. Для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель В.Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему какие-то несерьезные опыты с “игрушкой”, не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое. ”
Почему произошла такая ситуация? Можно ли было её избежать? Что для этого нужно было сделать?
Учитель: Итак, что же такое модель?
Моделью называют упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. (На слайде или на электронном учебнике). (Слайд 8)
Учитель: Рассмотрим на примерах модели:
Прежде чем воздвигнуть здание, архитектор сооружает его из кубиков, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель.
Для того, чтобы объяснить, как функционирует система кровообращения, на уроке биологии учитель демонстрирует плакат, на котором изображены направления движения крови. Это модель.
Перед тем как запустить в производство новый самолет, его помещают в аэродинамическую трубу и с помощью соответствующих датчиков определяют величины напряжений, возникающих в различных местах конструкции. Это модель.
На стене висит картина, изображающая яблоневый сад в цвету. Это модель.
Манекен в магазине – модель человека.
Учитель: Приведите примеры моделей из жизни (пример модель – ветра – веер, дуновение, вентилятор, кулер). (Слайд 13)
Судя по тем примерам, что мы рассмотрели, существует очень много разнообразных моделей. Для того, чтобы не запутаться в их многообразии, модели нужно распределить на группы по каким-либо признакам.
Учитель: Как называется такой процесс?
Существует довольно много различных классификаций моделей, мы попытаемся выделить наиболее распространенные. (у учащихся на каждой парте) (Слайд 14). (Распечатать схему со Слайда 14.)
Подвести ребят к выделению трех основных признаков: область использования, учет временного фактора, способ представления.
1) учебные – работа дисковода;
2) Имитационные – имитация исполнения песни;
3) Опытные – модель корабля, аэродинамическая труба;
4) Научно-технические – стенд для проверки телевизора;
5) Игровые – экономические, деловые, стратегии.
2. Классификация с учет временного фактора.
Динамическая модель представляет картину изменения объекта во времени, передает особенности его функционирования.
Пример: принцип работы генератора.
Статическая – это модель, передающая пространственные характеристики объекта, расположение его компонентов. Пример: схема дыхательной системы человека.
3. Классификация по способу представления.
Материальные модели – это копии объекта, выполненные в другом масштабе, из другого материала. Пример: детские игрушки, глобус, химические опыты.
Информационные модели – это модели, отражающие реальные объекты на языке кодирования информации, в виде чертежей, схем, математических формул.
(Особое внимание информационным моделям, это тема следующего урока.)
В результате этой беседы выстраивается схема:
Рассмотрим классификацию более подробно. (Слайды 15–18)
Учитель: А что будем называть – моделированием?
Моделирование – построение моделей (макетов) для исследования или изучения объектов, процессов, явлений. (На слайде или на электронном учебнике.) (Слайд 19)
Учитель: Приведите примеры моделей – объектов, процессов, явлений.
Объектами моделирования могут быть материальные объекты (корабль, дерево, комета, живая клетка), явления (гроза, дождь, снег, солнечное затмение), процессы (полёт ракеты, изменение стоимости акций на фондовой бирже, учёба, химическая реакция).
Физкультминутка (упражнения для глаз) (1 мин).
1. Быстро поморгать и посидеть спокойно, медленно считая до пяти. Повторить 4–5 раз.
2. В среднем темпе проделать 3–4 круговых движения глазами в правую сторону, столько же в левую. Расслабив глазные мышцы, посмотреть вдаль на счет 1–6. Повторить 1–2 раза.
3. Медленно переводить взгляд вверх-вниз, затем наоборот. Повторить 3 раза.
4. Расслабиться и медленно подвигать зрачками слева направо. Затем справа налево. Повторить 3 раза в каждую сторону.
5. Представить вращающийся перед вами обод велосипедного колеса и, наметив на нем определенную точку, следить за вращением этой точки. Сначала в одну сторону, затем в другую. Повторить 3 раза.
IV. Работа на закрепление
Задание 1. Работа в группах. (5 мин). Приложение 3.
а) Постановка задачи группам.
Учитель :Каждая группа получает модель и карточку с вопросами. За 2 минуты вам нужно обсудить и заполнить пропуски в карточке.
1-я группа: получает детскую игрушку – автомобиль (модель в которой соблюдены основные принципы: внешняя форма и функции движения, но отсутствуют двигатель многие другие устройства, приводящие в движение реальный автомобиль).
2-я группа: получает книгу “Устройство автомобиля” (модель в которой автомобиль изображен схематически, подробно описаны детали и устройство, но отсутствует функция движения).
3-я группа: просматривает фильм об испытаниях автомобиля на одном из компьютеров (модель процесса, имитирующая воздействие на автомобиль при его столкновении с препятствием).
б) Обсуждение, заполнение карт (карта в формате А4, чтобы потом демонстрировать классу).
Каждая группа демонстрирует свою модель, выступает с результатами заполнения карт.
Является ли модель сама объектом? (Да.)
Чем отличается модель и реальный объект? (некоторыми признаками или свойствами.)
Чем руководствуются при создании модели? (Целями.)
Представим себя дизайнерами, конструкторами и архитекторами. Нам необходимо постелить паркет в музейный зал по образцу. Великие зодчие придумали узор и нарисовали эскиз, а создали их мастеровые паркетчики. Путь от эскиза до паркета был долгим и мучительным. Теперь с помощью компьютера можно создать множество компьютерных вариантов паркета. Имеется текстовый редактор Word, Меню паркета. Из предложенных блоков смоделировать паркет.
Заполнение журналов рабочих мест.
Выполнение работы на компьютере (файлы установлены на каждом компьютере)
Демонстрация работы учащихся
Мысленно представьте геометрическую фигуру квадрат и создайте различные знаковые модели этого объекта.
V. Задание на дом: конспект по тетради из опорного конспекта, логические задачи, Создание модели “Моя родословная”. (Слайд 22)
VI. Подведение итогов. Оценки за урок
Коротко о главном: Фразы из рефлексивного экрана (на слайде 23).
9 Класс. Информатика. ФГОС. Уроки 4-5. Компьтерное моделирование.
Выбранный для просмотра документ Входной контроль.docx
9 класс. ФГОС. Входной контроль
Преобразуй единицы измерения информации
2. 
Переведи числа в двоичную и десятичную системы:
4. Упрости логическое выражение:
9 класс. ФГОС. Входной контроль
Преобразуй единицы измерения информации
2.
3.Переведи числа в двоичную и десятичную системы:
4. Упрости логическое выражение:
9 класс. ФГОС. Входной контроль
Преобразуй единицы измерения информации
2. 
Переведи числа в двоичную и десятичную системы:
4. Упрости логическое выражение:
9 класс. ФГОС. Входной контроль
Преобразуй единицы измерения информации
2.
Переведи числа в двоичную и десятичную системы:
4. Упрости логическое выражение:
Выбранный для просмотра документ Выстрел из пушки.docx
Выбранный для просмотра документ Имитационная модель.docx
1. Запустить программу «Имитационное моделирование». Познакомиться с работой программы Пояснение. В магазине проводится эксперимент с целью совершенствования обслуживания покупателей. Эксперимент длится 60 минут. Управляемыми являются параметры А, В, С (см. описание на экране). Результатами эксперимента являются параметры D, E, F, G, H, I. Покупателей обслуживает один продавец.
3. Провести численный эксперимент с целью определения режима работы продавца, при котором будет обслужено наибольшее число покупателей. (15мин)
1. Запустить программу «Имитационное моделирование». Познакомиться с работой программы Пояснение. В магазине проводится эксперимент с целью совершенствования обслуживания покупателей. Эксперимент длится 60 минут. Управляемыми являются параметры А, В, С (см. описание на экране). Результатами эксперимента являются параметры D, E, F, G, H, I. Покупателей обслуживает один продавец.
3. Провести численный эксперимент с целью определения режима работы продавца, при котором будет обслужено наибольшее число покупателей. (15мин)
Урок по информатике для 9 класса по теме «Модели и процессы их создания»
Конспект урока для 9 класса
на тему «Модели и процессы их создания».
Тема урока: Модели и процесс их создания (Линия моделирования).
Тип урока: изучение нового материала (один урок по теме «Моделирование»).
изучение понятия «модель», видов моделей и их назначения;
составление схемы процесса моделирования;
создание информационной модели.
вооружить учащихся знаниями основных понятий по теме;
формировать умение создавать информационную модель;
развивать у учащихся познавательный интерес и творческие способности;
сформировать у учащихся готовность к информационно-учебной детельности.
1) Знать формулировку понятия модели, виды моделей и их назначение.
2) Уметь создавать схемы процесса моделирования и информационные модели.
компьютеры с установленной операционной системой MS Windows ;
стандартная программа Paint ;
комплект № 1 (схема моделирования);
игрушечные модели (глобус, машинка, солдатик и т. д.)
комплект карточек № 2 (существенные свойства объекта);
краткий конспект урока «Основные понятия»;
II . Актуализация опорных знаний. 4 мин.
III . Ознакомление учащихся с новым материалом. 25 мин.
IV . Закрепление полученных знаний. 6 мин.
V . Подведение итогов урока. 2 мин.
VI . Постановка домашнего задания. 1 мин.
Оформление на доске
Этапы урока и слова учителя
1) Изучить определение «модель».
2) Рассмотреть виды моделей и их назначение.
3) Составить схему моделирования.
4) Создать информационную модель.
Установка: заранее на доске написать план урока.
Вхожу в компьютерный класс, взаимно приветствую учащихся.
Дожидаюсь тишины и предлагаю сесть.
Проверяю по списку присутствующих, выясняю причину неявки отсутствующих.
Объявляя ему урока, проверяю внешнее состояние кабинета и оборудования, а так же готовность учащихся к уроку.
Демонстрирую ученикам игрушечные машинку, солдатика, глобус.
Вывешиваю на доску две карточки.
Включаю компьютер и мультимедийный проектор. Запускаю презентацию.
продолжаю показ слайдов.
Примерный ответ учащихся:
(если учащиеся затрудняются привести примеры, наталкиваю их на мысль или сама привожу)
(Заранее учащимся раздаю конспекты урока)
Диктую определение, учащиеся записывают.
Показываю очередной слайд.
Установка: раздаю учащимся приложение и сообщаю задание.
Даю время подумать и проверяю результат.
Установка: на доску вывешиваю карточку.
Вывешиваю на доску еще одну
Установка: вывешиваю на доску еще одну карточку.
Раздаю заранее приготовленные карточки командам.
Показываю очередной слайд, читаю полностью определение, учащиеся дополняют конспект.
Показываю на доску, на которой весят карточки с основными понятиями процесса моделирования, устанавливаю связь между ними. Ученики выполняют тоже в конспекте.
Провожу оценку результатов выполненных во время урока заданий, в том числе определяю, кто из учащихся наиболее точно и понятно отобразил схему проезда к школе
Дидактическая задача этапа: организовать учащихся на урок, обеспечить рабочую обстановку, психологически настроить учащихся на предстоящее занятие.
Давайте проверим присутствующих.
Сегодня на уроке мы с вами начинаем изучать новую тему «Модели и процессы их создания». Ознакомьтесь, пожалуйста, с планом занятия он записан на доске.
Дидактическая задача этапа: повторить с учащимися материал необходимый для изучения нового.
С понятием «модель» мы сталкиваемся с детства.
Играя с этими предметами, вы представляли, что это настоящая техника и настоящие солдаты. На самом деле это всего лишь модели реально существующих объектов.
Сейчас прозвучали два новых слова: объект и модель.
Нам предстоит выяснить смысл этих понятий.
Дидактическая задача этапа: сформировать у учащихся понятие «модель», ее виды и назначение.
Сейчас я вам покажу разное представление одного и того же объекта, а вы должны догадаться, о чем идет речь.
Обратите, пожалуйста, внимание на экран. Подумайте, и скажите о чем идет речь.
Верно! Какие еще можно придумать модели воды?
Заметим, что модель подобна объекту. Она может отображать его внешний вид, структуру и поведение.
Приведите примеры моделей, которые применялись вами на других уроках.
Географические модели: глобус, карта, модель вулкана. Биологические: скелет-модель человека, модель сердца и других органов, модель цветка, модель амебы. Химические модели: строение белка, кристаллическая решетка. Физические модели: модель вращения Земли вокруг солнца, модель двигателя внутреннего сгорания. Математические модели: модели многоугольников, модель площади.
А можно создать модель явления или процесса в природе и обществе?
Верно! У многих народов существовали различные модели мира. Например, в Древней Индии вселенная представлялась безграничной, плоской поверхностью. Эта поверхность накрыта сверху небом. А небо это голубой, усеянный звездами свод. Между небом и землей «святящийся воздух».
А кто еще может привести примеры моделей явлений и процессов?
2. Чтобы измерить нагрузки на корпус самолета и исследовать его прочность, конструкторы авиационной техники воспроизводят условия полета самолета с помощью аэродинамической трубы.
Так что же такое модель? Давайте сформулируем и запишем определение в конспект урока.
Модель это упрощенное подобие реального объекта или процесса.
Вернемся к объекту вода.
Мы уже заметили, что один объект может иметь несколько моделей, которые представлены в разной форме: в виде текста, схемы, рисунка, структуры, формулы и т. д.
Все модели делятся на два вида. Посмотрите на схему предложенную в конспекте.
Итак, модели бывают:
материальные (натурные) (уменьшенные или увеличенные копии, в виде макетов, муляжей, эталонов);
информационных (модели объекта, описанные на одном языке кодирования информации в виде словесного описания, схем, чертежей, карт, рисунков, формул, программ и т. д.)
Давайте, определим, к какому виду относятся следующие модели.
Итак, что из предложенного вы отнесете к материальным моделям?
Верно! А, что относится к информационным моделям?
Как вы думаете: какой вид модели материальный или информационный наиболее удобен для хранения, анализа и обработки?
Давайте запишем с вами определение субъекта в конспект урока. Субъектом моделирования человек, который создает модели объектов.
Теперь представьте, что вы архитекторы. Перед вами стоит задача построить коттедж.
Есть задача, субъект, который ее решает, и объект, который мы должны построить. Для чего нужна модель? Разве мы не можем без него обойтись?
Конечно, нет. Чтобы построить доброкачественный коттедж, соблюдая все требования заказчиков, мы должны составить смету расходов, отобразить макет коттеджа (чтобы показать внешний вид) и чертежи (для представления внутренней структуры дома) и т. д.
Рассмотрим такой объект, как лифт, которым многие из нас пользуются ежедневно. Для физика, вычисляющего скорость движения лифта, моделью является материальная точка, и размеры лифта в этом случае мы пренебрегаем. А для пассажира, наоборот, размеры лифта очень важны, так как его интересует, сколько человек может поместиться в лифт, т.е. каждый субъект выделяет в объекте свои существенные свойства. И ставит перед собой определенные цели. Зачем строится модель и для чего она предназначена?
Предположим, что перед нами стоит задача создать модель самолета. Все представляют себе самолет. Этот объект имеет много различных свойств и характеристик. Но ведь модель это упрощенное подобие объекта. Какие же свойства являются существенными?
Это зависит от субъекта моделирования.
Верно! От субъекта моделирования. Сейчас организуем нашу работу следующим образом. Будем работать по группам. Состав каждой группы по 2 человека. Мы будем разными субъектами. Первая группа эксперты. Задача первой группы дополнять в случае необходимости ответы других групп. Задача остальных групп назвать существенные свойства самолета для их субъекта моделирования.
Читайте, пожалуйста, задание на первой карточке. Назовите модель и существенные свойства.
Мальчик, запускающий бумажный самолетик.
Модель бумажный самолетик. Существенные свойства объекта крылья, корпус, их взаимное расположение, умение летать.
Эксперты вам слово, что вы можете добавить?
Авиадиспетчер. Модель святящаяся точка на экране радара.
Существенные свойства объекта скорость и высота полета, направление и вид движения (взлет, посадка, разворот), взаимное расположение с другими самолетами, находящимися в контролируемом районе.
Технолог цеха, где производится сборка самолета.
Модель конструкторские чертежи, технологическая карта сборки, перечень деталей. Существенные свойства наименование и количество деталей, порядок и способ их соединения, требования к квалификации специалистов, необходимое оборудование для обеспечения заданной надежности соединения.
Итак, мы с вами определили модели объекта (самолета), выявили их существенные свойства.
Теперь посмотрим в конспекте на определение модели и с учетом рассмотренных примеров дополним его.
Модель это упрощенное подобие реального объекта или процесса, которое отражает существенные стороны объекта, в зависимости от целей моделирования (от цели, которую преследует субъект моделирования, создавая модель).
Как вы думаете, как называется процесс создания моделей объектов с целью их исследования?
Верно! Моделирование. Запишите, пожалуйста, в конспект определение
Обратите внимание на записи на доске. Перед вами основные понятия процесса моделирования. Давайте, восстановим связи между ними. Перед субъектом поставлена задача. Он изучает ее условие и исследует объект, о котором речь идет в задаче. Учитывая требования задачи, субъект ставит перед собой цель: зачем строится модель и для чего она предназначена. Чтобы получить информацию об объекте, необходимой для решения поставленной цели, создается модель – подобие объекта.
Дидактическая задача этапа: обеспечить усвоение учащимися нового материла.
Давайте теперь сами попробуем построить информационную модель «Проезда к школе». Мы знаем, что информационную модель можно представить в виде текста, схемы, рисунка и т. д. Какая модель наиболее приемлема для нашего задания?
Запускайте программу. Выполняйте задание самостоятельно, я буду их оценивать. Даю вам минут 6 на выполнение задания.
Дидактическая задача этапа: обобщение и систематизация знаний учащихся полученных на уроке.
Что нового вы узнали сегодня на уроке?
Что такое модель, ее виды и назначения.
Сегодня за работу на уроке я поставила следующие оценки…
VI . Постановка домашнего задания.
Дидактическая задача этапа: поставить перед учащимися домашнее задание и прокомментировать его.
Вам необходимо дома выучить теорию на следующем уроке мы продолжим тему «Моделирование».
