Модели и моделирование. Классификации моделей

Класс: 9

Урок №7

Дата:

Тема: Модели и моделирование. Классификации моделей

Тип урока: комбинированный урок (формирование новых знаний).

Цели: к концу учебного занятия учащиеся должны знать понятие модели,основные виды моделей;средства реализации компьютерной модели.

УУД

Позновательные:

• основные понятия «модель», «моделирование», «информационная модель»:

• виды моделей, их классификацию;

• какие связи существуют между элементами системы.

Регулятивные:

• приводить примеры различных моделей;

• классифицировать модели по различным признакам;

Ход урока

1. Вступление (организационный момент).

Приветствие. Проверка присутствующих. Постановка цели

II. Постановка целей урока. Актуализация.

1.  Макет здания, детская мягкая игрушка, математическая формула, теория развития общества - это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?

2. Модель - . Постановка целей.

ПI. Изложение нового материала

1. Введение понятия «модель»

Учащиеся открывают тетради и записывают тему урока.

- При построении модели сам объект часто называется оригиналом или прототипом. Таким образом, можно сформулировать определение понятия модель. Модель – это аналог (заменитель) оригинала, отражающий некоторые его свойства.

- Рассмотрим несколько примеров моделей, которые вы постоянно используете в школе:

• На уроках географии при изучении темы Форма Земного шара вы периодически используете глобус. Глобус – является моделью Земли.

• На уроках химии при изучении химических элементов мы часто используем Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева, которая является моделью всех химических элементов Земли.

• На уроках физики при изучении темы Тепловые процессы вы использовали модель молекул, кристаллических решеток.

• На уроках биологии при изучении опорно-двигательного аппарата человека вы пользуетесь скелетом, который является моделью человека.

Причины, создания моделей:

1. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. Например, все мы видели научно-популярные фильмы о жизни динозавров. Видеофильмы помогают нам создать целостное представлении о внешнем виде и жизни существ, которых мы не можем наблюдать в реальном времени. Другим примером является модель “ядерной зимы”, которую так часто используют фантасты в своих фильмах и книгах. Люди не знают, какая жизнь будет после столь масштабной катастрофы. Но многочисленные рассказы и фильмы помогают создать достаточно яркий образ.

2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы изучить конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных свойств.

Например, при составлении карты местности мы совершенно не учитываем геологические характеристики местности или преобладающий климат. При создании модели, нам совершенно не нужны эти параметры объекта, потому что они не влияют на расположение объектов на местности. Другим примером являются живые организмы. У этого объекта столько разных свойств и составляющих, что при изучении отдельных функций организма, другие функции можно просто не рассматривать. Например при изучении дыхательной системы, нервную, пищеварительную, кровеносную и др. системы можно не рассматривать.

3. Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

Солнечная система настолько велика и недоступна для нас, что при ее изучении проще пользоваться моделью. Другим примером является атом. Мы не можем увидеть его невооруженным глазом, поэтому гораздо проще изучать его увеличенную копию.

4. Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

Например, рост цветов происходит очень медленно. И что бы наглядно продемонстрировать этот процесс, можно создать модель. Записать на видео несколько дней из жизни цветов, затем с помощью специальных программ увеличить скорость воспроизведения видеофильма. И тогда, созданная модель, будет показывать процесс роста цветка. По аналогии можно изучить очень быстрые процессы, например, полет пули, выпушенной из дула пистолета.

5. Исследование объекта может привести к его разрушению.

Все мы пользуемся транспортом, и каждый из нас хотя бы раз задумывался о его безопасности. Для того, что бы выяснить надежность автомобиля компания-производитель проводит краш тесты. Эти тесты позволяют выявить слабые места защиты автомобиля, не подвергая опасности реальных людей и настоящие автомобили.

 - Моделирование — это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

- Что можно моделировать? Ответим на этот вопрос.

Учащиеся отвечают корабли, одежды…

2. Классификация моделей

- Так как моделей много и они отличаются друг от друга по своим параметрам, то их необходимо классифицировать.

Рассмотрим классификацию моделей по способу представления.

Материальные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме.

Материальная модель - целенаправленно отобранная информация об объекте, представленная в некоторой форме.

Информационные модели представляют объекты и процессы в форме схем, чертежей, таблиц, формул, текстов и т.д.

Информационные модели подразделяются на :

Классификация моделей по области использования

Учебные модели, в их состав входят наглядные пособия, обучающие программы, различные тренажеры;

Опытные модели;

Научно-технические модели.

Ими также являются ускоритель электронов, прибор, имитирующий разряд молнии, стенд для проверки телевизора;

Игровые модели, а также военные, экономические, спортивные, деловые игры; Имитационные модели .

Учащиеся записывают классификацию моделей в тетради

IV. Закрепление материала (практическая работа).

Работа с учебником (ответы на вопросы)

V. Домашнее задание

Выучить опорный конспект к следующему уроку.

VI. Итоги урока. Рефлексия

Сегодня мы узнали, что в нашей жизни часто встречаются аналоги реальных объектов, которые отражают некоторые их свойства, это аналогии называются моделями. Один и тот ж объект может иметь несколько моделей и они будут отличаться друг от друга в зависимости от цели создания модели и субъекта, который их создавал.

3