Конспект урока по информатике и ИКТ

Класс: 8

Тема : Модели и моделирование

Цель урока:

– сформировать понятие “модель”, изучить основные виды моделей и их назначение.

Результаты которые учащиеся должны достичь:

Предметные

:

– знать основные понятия: модель, объект моделирования, субъект моделирования, моделирование, основные виды моделей (материальные

и информационные);

– знать о существовании множества моделей для одного и того же объекта;

– приводить примеры моделирования.

Метапредметные:

– развивать умения сопоставлять, анализировать, выделять главное, существенное, обобщать, формулировать выводы;

– развивать познавательный интерес и творческие способности.

Личностные:

– формировать коммуникативные компетенции учащихся через работу в группах, воспитания уважения друг к другу, умения слушать;

– воспитание информационной культуры.

Задачи:

–познакомить учащихся с основными понятиями по теме «Модели и моделирование»;

– познакомить учащихся с существованием множества моделей одного и того же объекта;

– познакомить учащихся с ролью моделей в деятельности человека.

Место урока

в рабочей программе: данный урок является первым при изучении темы “Моделирование и формализация”.

Форма проведения урока:

беседа, работа в группах.

Средства обучения:

технические:

– компьютер;

– мультимедийный проектор;

– экран;

программные:

– презентация, созданная средствами программы Microsoft PowerPoint

наглядные:

– игрушечные модели (танк, самолет, солдатик, кукла);

раздаточные материалы:

– комплект карточек (существенные свойства объекта) ;

– карточки;

– краткий конспект-кластер урока .

План урока:

1.

Организационный момент – 2мин.

2.

Сообщение темы, цели урока – 2мин.

3.

Актуализация опорных знаний - 7 мин.

4.

Объяснение нового материала. Организация учебной деятельности по формированию усвоения понятия “модель”

5.

Формирование у учащихся представления о видах моделей

6.

Закрепление полученных знаний.

7.

Подведение итогов урока. Постановка домашнего задания. – 2 мин.

Ход урока

Структурные

элементы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Средства и формы

представления

материала

1.

Организационный

момент (2 мин).

Здравствуйте, ребята! Садитесь.

Кто отсутствует на уроке?

Дежурный сообщает об

отсутствующих

2.

Сообщение темы,

цели урока

(5 мин).

Сегодняшний урок мне хочется начать с небольшого

исторического вступления:

В 1870г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый

броненосец “Кэптен”. Корабль вышел в море и перевернулся.

Погиб корабль и все находящиеся на нем люди. Это было

совершенно неожиданно для всех, кроме английского ученого-

кораблестроителя В.Рида, который предварительно провел

исследования, создав модель броненосца, и установил, что

корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но

ученому, проделывающему, как казалось тогда, несерьезные

опыты с “игрушкой”, не поверили лорды из Адмиралтейства. И

случилось непоправимое…

Тема урока, как вы уже догадались, – “Модели. Виды моделей и

их назначение”.

Исходя из темы урока, сформулируйте задачи нашей

деятельности.

Итак, задачи урока:

Ученики предлагают: 1)

понять, что такое модель;

Презентация. Слайд 1.

(Слайд 2)

Изучить понятие “модель”.

Рассмотреть основные виды моделей.

Определить назначение и значение моделей в деятельности

человека

Перед вами лежит конспект урока (Конспект - раздатка),

который вы будете заполнять по ходу нашей деятельности и,

который поможет вам, в дальнейшем, при выполнении задания в

классе и домашнего задания.

2) узнать, какие они

бывают; 3) узнать, в чем

заключается их значение,

роль.

3.

Актуализация

опорных знаний

(1 мин).

С понятием “модель” мы сталкиваемся с детства.

(Демонстрируются игрушечный танк, самолет, солдатик, кукла).

Играя с этими предметами, вы представляли, что это настоящая

боевая техника, настоящие солдаты, настоящий человечек. На

самом деле это всего лишь модели реально существующих

объектов. Сейчас прозвучали два новых слова: объект и модель.

(Слайд 3). Нам предстоит выяснить смысл этих понятий в

процессе совместной работы.

4.

Объяснение нового

материала.

Организация

учебной

деятельности по

формированию

усвоения понятия

“модель” (15 мин).

Сейчас я продемонстрирую вам разное представление одного и

того же объекта, а вы должны догадаться, о чем идет речь?

Речь идет об объекте “вода”.

Какие еще можно придумать модели воды?

Какова же связь двух понятий объект и модель?

Вспомогательные вопросы: Модель и объект одинаковы? Какой

математический знак можно между этими понятиями

поставить?). Модель может отображать внешний вид объекта,

структуру, поведение.

Итак, модель подобна объекту. Мы можем сказать, что модель –

это некоторое упрощенное подобие реального объекта.

Укажите, в чем заключается подобие следующих объектов и их

моделей:

а) костюм, эскиз костюма, выкройка;

б) дом, план дома, макет дома;

в) человек, кукла, портрет человека;

г) текст сочинения, план сочинения?

Я думаю, что вы без труда приведете примеры моделей, которые

рассматривались вами на других уроках.

Географические: глобус – модель Земного шара, карта – модель

Учащиеся пытаются

ответить.

Приводят примеры

моделей воды.

Предположения уч-ся.

Учащиеся отвечают на

вопрос.

Слайд 4-9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

поверхности земной коры, модель строения земной коры и т.д.;

Биологические: скелет человека – модель человека, модель

сердца и других органов, модель цветка, модель ДНК и т.д.;

Химические: кристаллическая решетка, модель строения

молекулы, модель строения атома, и даже химическая формула –

это тоже модель строения молекулы данного вещества, и т.д.;

Физические: модель вращения Земли вокруг Солнца, модель

двигателя внутреннего сгорания, схема электрической цепи и

т.д.;

Математические: модель многоугольников, и даже график

функции, чертеж, математическая формула являются

моделями…(Например, для объекта “прямоугольный

треугольник” формула с2=а2+b2 – математическая модель

отношений между длинами гипотенузы и катетов

Как вы думаете, а можно ли создать модель явления или

процесса, поведения?

Человеческое общество также можно представить моделями.

Например, изучая на уроках истории общинно-родовые

отношения, вы представляли их в виде схем. Одна из возможных

моделей отражает единоличное управление вождя племенем.

Другая модель описывает ситуацию, когда племенем управляет

совет старейшин, подчиняющийся вождю. А кто может привести

примеры моделей явлений или процессов?

Примеры.

Уравнения химических реакций представляют собой модели

процессов взаимодействия веществ.

Физики-экспериментаторы в лабораторных условиях

моделируют процессы, происходящие в океане, в недрах Земли,

такие, как ядерный взрыв, невесомость.

Чтобы измерить нагрузки на корпус самолета и исследовать его

прочность, конструкторы авиационной техники воспроизводят

условия полета самолета с помощью аэродинамической трубы.

Вспомним о вступлении сегодняшнего урока: уменьшенная и

упрощенная модель корабля, помещенная в специальную среду,

позволяет изучить его поведение при качке.

Так что же может являться объектом для создания модели?

(Объект – это предмет, явление, процесс, на что обращена

Учащиеся приводят

примеры

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

познавательная деятельность )

Вернемся к объекту вода.

Какой вывод можно сделать, проанализировав данный слайд?

Один объект может иметь несколько моделей, которые

представлены в разной форме: в виде текста, схемы, рисунка,

структуры, формулы и т.д. Могут ли разные объекты

описываться одной и той же моделью? Приведите примеры.

Пример. В механике различные материальные тела (от планеты

до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки.

Итак, один и тот же объект может иметь множество моделей, а

разные объекты могут описываться одной моделью.

Как вы думаете, от чего зависит форма представления объекта?

(От решаемой задачи, цели создания модели (моделирования)).

А кто же будет эту задачу, цель ставить? Субъект

моделирования – человек, который создает модели объектов.

Рассуждая, мы получили схему моделирования. На протяжении

всего урока мы применяли слово “моделирование”. Что же

будем понимать под словом моделирования? (Моделирование –

процесс создания моделей объекта с целью их исследования).

Каждый объект имеет много различных свойств.

Но ведь модель – это упрощенное подобие объекта. Какие же

свойства являются существенными? (Это зависит от цели

создания модели, от человека, создающего модель – субъекта).

Рассмотрим модели объекта “цветок”.

Если оценить цветок с точки зрения биолога, то для него важны

такие свойства объекта, как строение корневой системы и

стебля, форма и расположение листьев, строение соцветия,

способ опыления, среда обитания. Изучив эти свойства, биолог

отнесет к определенному виду и представит модель данного

объекта в виде схемы, описания, рисунка.

Для художника важны свойства, характеризующие внешний вид

растения, которое он собирается нарисовать. Модель – картина.

Медика будет интересовать химический состав растения, чтобы

определить возможность его использования в лечебных целях.

Модель в данном случае – набор химических формул.

Предположим, что перед нами поставлена задача – создать

модель самолета.

Выводы учащихся

Примеры учащихся

Ответы учеников: от чего

зависит форма

представления объекта

Постановка цели.

Ответы учеников

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Работа в группах. Вы будете разными субъектами. Задача групп

– назвать существенные свойства самолета для их субъекта.

Карточка №1. Мальчик, запускающий бумажный самолетик.

Модель: бумажный самолетик.

Существенные свойства объекта: крылья, корпус, их взаимное

расположение, умение летать.

Карточка №2.Кассир по продаже авиабилетов.

Модель: план посадочных мест самолета.

Существенные свойства объекта: расположение рядов кресел,

количество кресел в ряду, стоимость билета для каждого места,

наличие свободных мест.

Карточка №3. Авиадиспетчер.

Модель: светящаяся точка на экране.

Существенные свойства объекта: скорость и высота полета,

направление и вид движения (взлет, посадка, разворот),

взаиморасположение с другими самолетами, находящимися в

контролируемом районе.

Карточка №4Технолог цеха, где происходит сборка самолета.

Модель: конструкторские чертежи, технологическая карта

сборки, перечень деталей. Существенные свойства объекта:

наименование и количество деталей, порядок и способ их

соединения, требования к квалификации специалистов,

необходимое оборудование для обеспечения заданной

надежности соединения.

Каждая группа попыталась определить существенные признаки

Работа в группах.

Раздаются 4 карточки

После обсуждения в

группах выступает один

представитель.

.

Слайд 24

и модель. А почему у каждой группы получились различные?

Уточним определение модели с учетом рассмотренных примеров

и дополним его. Запишите определение в конспект. Модель – это

некоторое упрощенное подобие реального объекта, которое

отражает существенные стороны объекта, в зависимости от цели

моделирования

Все модели можно по форме их представления разбить на 2

большие группы: материальные (предметные) и

информационные

Материальные (или предметные) могут отражать:

– внешние свойства объектов;

– внутреннее устройство объектов;

– суть процессов и явлений.

Какие модели можно отнести к материальным? (игрушки,

модель двигателя внутреннего сгорания, модель цветка и т.д.)

т.е. те модели, которые воспроизводят существенные

особенности модели в материальном виде.

Материальные модели – это уменьшенные или увеличенные

копии, в виде муляжей, макетов, эталонов).

Информационные модели – это его описание.

С помощью чего можно описать?

Образные информационные модели (рисунки, фотографии,

чертежи, планы, карты, схемы, графики и др.) представляют

собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-

либо носителе информации (бумаге, фото– и кинопленке и др.)

Знаковые информационные модели строятся с использованием

различных языков (знаковых систем):

– словесные описания;

– математические (представлены математическими формулами и

уравнениями);

– специальные (представлены на специальных языках – ноты,

химические формулы и т.д.);

– алгоритмические (описывают последовательность действий в

виде пошагового описания, блок-схемы, программы и т.д.)

Определите к какому виду относятся следующие модели

(материальному или информационному)?

Ответы учеников

Ответы учеников

Учащимся раздаются

карточки 2

Результат выполнения:

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

А как вы думаете: какой вид моделей – материальный или

информационный наиболее удобен для хранения, анализа и

обработки?

Более подробно об этих моделях мы поговорим на следующих

уроках.

материальные модели – №

№ 2, 5, 6,8.

Информационные – №№

1,3,4,7,9.10,11.

Информационный

5.

Первичное

осмысление и

закрепление

(5 мин).

Учащиеся выполняют на

компьютерах тест

6.

Подведение итогов

урока

(5 мин).

Подведение итогов урока.

7.

Домашнее задание

(2 мин).

Постановка домашнего задания.

Задание1. Объект моделирования – дом. Какие свойства этого

объекта будут существенными для:

а) архитектора, составляющего план дома;

б) строителя, определяющего перечень материалов,

необходимых для строительства;

в) художника, рисующего пейзаж, частью которого является

дом?

Задание 2. Изучив материал учебника, дополнительную

литературу, используя ресурсы Интернета написать эссе “Зачем

человеку множество моделей?”

Записывают в тетради

Слайд 28

Литература, использованная при подготовке к уроку:

Семакин И.Г. Информатика. Базовый курс. 7-9 классы/ И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Щестакова. – 2-е изд.– М.: БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2005. – 390с.: ил.

Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория/ Под ред. Н.В. Макаровой.– СПб.: Питер, 2004.– 368 с.: ил.

Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/ Н.Д. Угринович.– 2-е изд. – М.: БИНОМ.

Лаборатория знаний, 2005. – 511с.: ил.

Хмелькова О.П. Урок в X классе на тему “Модели и процесс их создания”//Информатика и образование, 2006, -№6.– С.13-19.

Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Информатика. Избранные главы учебника для VIII класса общеобразовательной

школы.//Информатика и образование, 2006, – №12.– С.38-52; 2007, № 1,– С.31-47; 2007, №2, – С.52-58.