Методическая разработка урока по теме "Компьютерное информационное моделирование"

Этапы урока :

1.     Организационная часть (2 мин.).

2.     Актуализация (3 мин.).

3.     Освоение нового материала (15 мин.).

4.     Первичная проверка понимания знаний. (15 мин.).

5.     Рефлексия (5 мин.).

ХОД УРОКА

1 Организационный момент

Здравствуйте, начнём наш урок беседой, основанной на вашем жизненном опыте.

2 Актуализация ЗУН

У: Архитектор готовится построить необычной формы здание. Что же он делает вначале?

О: модель здания из кубиков на столе, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Без модели он не будет уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы потом оно будет немым укором своему создателю, лучше уж поэкспериментировать с кубиками.

У: 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. Зачем?

О: Что бы никто не пострадал. Конечно, можно запустить самолет в производство и не зная, какие напряжения возникают, скажем, в крыльях. Но эти напряжения, если они окажутся достаточно большими, вполне могут привести к разрушению самолета. Лучше уж сначала исследовать самолет в трубе.

У: Приведите примеры моделей. Какова их роль в жизни человека?

О: Глобус - это модель земного шара. Манекен в магазине - модель человека.

Во всех перечисленных примерах имеет место сопоставление не которого объекта с другим, его заменяющим: реальное здание из кубиков; серийный самолет - единичный самолет в трубе; яблоневый сад-картина, его изображающая.

У: Какова будет тема нашего урока?

О: Компьютерное моделирование

Компьютерная модель - неоценимый и бесспорный помощник инженеров и ученых.

Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты.

У: На какие два типа делятся модели?

О: Материальные и информационные.

У: Материальные модели мы затронули в средних классах, а сегодня рассмотрим информационные модели.

- Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме.

3 Освоение нового материала.

Процесс построения модели называется моделированием.
Другими словами, моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.

Информатика занимается общими методами и средствами создания и использования информационных моделей.

Компьютерная информационная модель. Основным инструментом со­временной информатики является компьютер. Поэтому информационное моделирование в информатике — это компьютерное моделирование. Например, метеорологи могли и 100 лет назад написать уравнения для расчета прогноза погоды на завтра. Но на решение их «ручным способом» потребовалось бы много лет. И лишь с помощью компьютера появилась возможность рассчитать прогноз погоды прежде, чем наступит завтраш­ний день.

Чаще всего информационное моделирование используется для прогно­зирования поведения объекта моделирования, для принятия управляю­щих решений. Характерной особенностью компьютерных информацион­ных моделей является возможность их использования в режиме реально­го времени, т. е. с соблюдением временных ограничений на получение результата. В самом деле, какой смысл имеет получение через неделю прогноза на завтра или расчет управляющего решения через час, если его при­нятие требуется через пять минут? Высокое быстродействие современных компьютеров снимает эти проблемы.

У: Как вы думаете, с чего начинается моделирование?

О: Модели, её анализа, составляющих

У: Представим себе быст­ро растущую фирму, руководство которой столкнулось с проблемой сни­жения эффективности работы фирмы по мере ее роста и решило упорядочить управленческую деятельность. Первое, что будет сделано на этом пути, — системный анализ деятельнос­ти фирмы. Системный аналитик, пригла­шенный в фирму, должен изучить ее деятельность.

У: Аналитик выделить участников процесса управления и их деловые взаимоотношения. Что дальше?

О: составление компьютерной модели.

У: Для создания его информационной модели требуется выделить лишь те свойства, которые необходимы с точ­ки зрения цели моделирования; четко сформулировать эту цель необходи­мо до начала моделирования.

Если, вы хотите создать модель учебного процесса в вашем классе, то вам потребуются данные об изучае­мых предметах, расписании занятий, оценках учеников, преподавателях. Для летнего отдыха потребуются: сроки поездки, маршрут поезда, стоимость билетов, стоимость расходов на питание.

4. Первичная проверка понимания знаний.

5. Рефлексия

У: Для чего создавалась данная модель?

О: Развитие алгоритмического мышления.

Дайте определение понятию модель. (ответ: Модель - это некий новый объект, который отражает существенные признаки изучаемого объекта, явления, процесса.)

Дайте определение понятию моделирование. (ответ: Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.)

Может ли объект иметь несколько моделей? (ответ: Один и тот же объект может иметь множество моделей. Можно одну и ту же модель представить и с помощью среды программирования и с помощью электронной таблицы)

Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью?(ответ: Разные объекты могут описываться одной моделью. (Равноускоренное движение характерно и для человека и для автомобиля и для самолета)

Какие бывают модели? (ответ: Все модели можно разбить на два больших класса: модели материальные и модели информационные  (глобус – материальная, таблица Менделеева – информационная)

Что такое формализация? (ответ: Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией. В процессе исследования формальных моделей часто производится их  визуализация. Для визуализации алгоритмов используются блок-схемы; пространственных соотношений между объектами – чертежи, моделей электрических цепей – электрические схемы, логических моделей устройств – логические схемы и так далее.

Назовите основные этапы разработки информационных моделей на компьютере.

Домашнее задание

§5.1, §5.2