Әртүрлі білім салаларының мысалдарында модельдерді зерттеу

Сабақ жоспары:18 «Бекітемін»

Оқу ісінің меңгерушісі

«_______» ___________20__ж

«_______» ___________20__ж

Пән аты : Информатика

Сынып : 7 «Ә, Б», «А»

Сабақтың тақырыбы: Әртүрлі білім салаларының мысалдарында модельдерді зерттеу

Сабақтың мақсаты:

Оқушыларды «модель» ұғымымен таныстыру 

Сабақтың міндеттері :

• модель түсінігін қалыптастыру

• модельді анықтау жолдарын үйрету

• модельдеудің қажеттілігін, оның пайдасын түсіндіру

• модель түрлерімен таныстыру

Құрал-жабдықтар: ДК, дәптерлер, оқулықтар, презентация (пректорда көрсетіледі), интерактивті тақта.

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі

-Сәлеметсіздер ме балалар. Отырыңыздар. 
-Оқушылар назарын сабаққа аудару. 

ІІ. Жаңа сабақ

Модель  дегеніміз  - нақты объектіні, процессті немесе құбылысты ықшам әрі шағын түрде бейнелеп көрсету.

Модельдеу – объектілерді, процесстерді немесе құбылыстарды зерттеу мақсатында олардың моделін (макетін) құру.

Біздің өміріміздегі модельдер:

Модель – көрнекі түрде жазбаша жоспар, сызба ретінде жасалуы мүмкін. Мұндай модель барлық уақытта біздің ойымызда бейнеленетін прототип пайда болғанға дейін жасалады. Бір объект үшін әр түрлі модель жасалуы мүмкін. Модельдің жасалуы зерттеу мақсатына және прототип жөнінде жинақталған мәліметтердің көлеміне тәуелді болады.

Модельдерді қасиеттеріне қарай  мынадай топтарға жіктейді:

1.     Қолдану аймағы.

2.     Модельде уақыт факторын ескеру.

3.     Білім саласына қарай топтау.

4.     Модельді көрсету тәсіліне қарай топтау.

Қолдану аймағына қарай модель не үшін және қандай мақсатқа қолданылады  деген сұраққа жауап беру мақсатында оқу, тәжірбиелік, ғылыми-техникалық, ойын, имитациялық тәрізді топтарға жіктеледі.

Оқу моделі – көрнекі оқу құралдары, әр түрлі машықтандырушы, үйретуші программалар түрінде болуы мүмкін.

Тәжірбиелік модель – жобалау объектісінің кішірейтілген немесе өте майда объектілер үшін олардың үлкейтілген көшірмесі болып табылады.

Ғылыми-техникалық модельдер – процесстер мен құбылыстарды зерттеу мақсатында құрылады. Оған мысал ретінде электрондардың жылдамдығын үдеткіш – синхротрон, найзағайдың разрядын бақылаушы құрал және теледидар тексеруге арналған стендтерді айтуға болады.

Ойын  модельдеріне - әскери, экономикалық, спорттық ойындар жатады. Бұл модельдер әр түрлі жағдайда объектіні бақылауға  жаттықтырады. Ойын модельдері адамдарға әр түрлі жағдайда психологиялық көмек көрсетеді.

Имитациялық модель – шын мәніндегі нақты объектіні өте жоғары дәлдікпен бейнелей алады. Тәжірбие нақты объектіні зерттеу, бағалау мақсатында бірнеше рет қайталанады немесе бір мезгілде әр түрлі жағдайда бірнеше ұқсас объектілермен қатар жүргізіледі. Дұрыс шешім таңдаудың мұндай тәсілі байқау және қатенің әдісі деп аталады.

Модельді уақыт факторына  байланысты динамикалық және статистикалық деп екі топқа жіктеуге болады.

Статистикалық модель деп объект жөнінде алынған ақпараттың белгілі бір уақыт бөлігіндегі үзіндісін айтуға болады.

Динамикалық модель – уақыт барысындағы объектінің қасиеттерінің өзгерісін көрсету мүмкіндігін береді.

Модельдерді көрсетілу әдісіне қарай материалдық және ақпараттық болып екі топқа жіктеледі.

Материалдық модельді басқа сөзбен заттық немесе физикалық деп айтуға болады. Олар түпнұсқаның геометриялық және физикалық қасиеттерін көрсетеді. Материалдық модельдердің қарапайым мысалдарына балалар ойыншықтарын алуға болады.

Ақпараттық  модельді қолмен ұстап, көзбен көре алмаймыз. Себебі, олар тек ақпараттарға ғана құрылады. Мұндай модельдер қоршаған ортаны ақпараттық жағынан зерттеуге мүмкіндік береді.  Ақпараттық модель дегеніміз – объектінің, процесстің, құбылыстың қасиеттері мен күйін сипаттайтын ақпарат жиынтығын және сыртқы әлеммен өзара байланыс болып табылады.

Ақпараттық модельге вербальдік модель жатады. Вербальдік модель дегеніміз  – ойша немесе әңгіме түрінде жасалған ақпараттық модель.

Таңбалық  модель деп арнайы таңбалармен, яғни кез келген жасанды тіл құралдарымен көрсетілген ақпараттық модельді айтады.

Геометриялық  модель – графикалық пішіндер мен көлемді конструкциялар.

Ауызша модель – иллюстрацияны пайдаланып, ауызша және жазбаша сипаттаулар.

Математикалық модель – объект немесе процесстің әр түрлі параметрлерінің байланысын көрсететін математикалық формулалар.

Құрылымдық модельдер – схема, графиктер мен кестелер т.б.

Логикалық модель – ой қорытындысы мен шарттарды талдау негізге алынған іс-әрекеттерді таңдаудың әр түрлі нұсқалары көрсетілген модельдер.

Арнайы модельдер – ноталар, химиялық формулалар.

Кез келген жұмысты қолға алмас  бұрын, берілгені мен соңғы нәтиже және орындалатын іс-әрекет кезеңдерін айқындап алу қажет. Модельдеу кезінде бастапқы зерттелетін объект – прототип болады. Модельдеудің соңғы кезеңі шешім қабылдау болып табылады. Модельдеу арқылы зерттелген модельдің жаңа объектісін құруға, бар объектіні жақсартуға немесе қосымша ақпарат алуға болады. Модельдеудің негізгі кезеңдері есептің қойылу шарты мен мақсатына қарай анықталады.

1-кезең. Есептің  қойылымы. Бұл кезеңде берілген бастапқы мәліметтермен қатар мақсатын анықтау және объектіні немесе процесті талдау анық көрсетілуі қажет.

2-кезең. Модель құру. Ақпараттық модель. Бұл кезеңде элементар объектілердің қасиеттері, күйі және басқа да ерекшеліктері кез келген пішінде, яғни ауызша түрде, схема немесе кесте арқылы да анықталады. Бастапқы объектіні құрайтын элементар объектілер жөнінде толық мағлұмат, яғни ақпараттық модель жасалады. Бұл кезең модель құрудың бастапқы бөлімі болып саналады.

3-кезең.  Компьютерлік эксперимент. Жаңа конструкторлық жұмыс, техникалық шешімдерді өндірісте пайдалану және жаңа идеяларды тексеру үшін эксперимент жасау қажет. Компьютерлік тәжірбие жүргізу екі кезеңнен тұрады: модельдеу жоспарын құру және модельдеу технологиясы. Модельдеу жоспары модельмен жасалатын жұмыстың ретін анық көрсетуі қажет. Модельдеу технологиясы дегеніміз – пайдаланушы адамның компьютерлік модельмен орындайтын мақсатты іс-әрекеттерінің жинағы.

4-кезең.  Модельдеу нәтижесін талдау.  Модельдеудің соңғы мақсаты – шешім қабылдау болып табылады. Модельдеу нәтижесін талдау шешуші кезең болып табылады. Себебі, бұдан кейін модельдеуді жалғастыру немесе тоқтату керек. Егер қате жіберілсе,  модельдеуді қайта қарап, алдыңғы кезеңге қайта оралу қажет. Бұл процесс модельдеу мақсатына сай болғанға дейін қайталана береді. Жіберілген қатені табудың өзі нәтиже болып табылады.

Жүйелік талдауды кейбір, нәтижесінде тізбекті жақындату жолымен басқару мәселелері шешілетін процесс ретінде қарастыруға болады. 
Жүйелік талдау бойынша жұмыстарды стандартт ау мәселелерін шешуге қатысты қолдану бойынша үш топқа бөлуге болады. Бірінші топ жұмыстарында жүйелік талдаудың жалпы принциптері беріледі, бірақ бұл принциптер белгілі бір мәселелерді шешудегі нақты есептеу процедураларына дейін жеткізілмейді. Стандарттар талаптарын негіздеуді және өнім сапасы деңгейін негіздеуге қол жеткізу үшін жэалпы принциптерден нақты қолданбалы техникалық ғылымдарды пайдалануға өтеді. Екінші топқа бар немесе құрылушы жүйелердің нақты талдаулары жүргізілетін жұмыстар жатқызылады. Мұнда жүйелік талдау математикалық болуы міндетті емес, ол экспериментальды және формальданбаған логикалық әдістер және қадамдардан тұрады. Үшінші тпоқа логика – талдау әдістері күрделі процестерді талдау және оптимизациялау үшін пайдаланылады, сонымен қатар ол белгісіздік шарттарында ірі шаралар жүргізу үшін пайдаланылады. Мұндай қадамда негізгі жұмыстар стандарттау объектісіне талаптарды оптимизациялау емес, стандарттау бойынша жұмыстардың мақсаттарын және бағыттарын анықтаудан тұрады.  
Жүйелік талдаудың негізгі принциптері болып келесілер есептеледі: 
- жүйенің мақсаттын айқындауға бағытталу; 
- бар бар өзара байланыстарды жүйе ішінде және жүйелер арасында және сыртқы орталар арасында анықтау және зерттеу, сонымен қатар жүйеге тұтас әсер етуін ескере отырып жеке шешімдерді таңдау; 
- шешімдер нұсқауларын іздеу және олардың ең жақсысын таңдау; 
- эффектілер және шығындарды салыстыру негізінде оптималдьды шешімдерді табу;

 ІІІ. Компьютермен тәжірибелік жұмыс

Деңгейлік тапсырмалар

І-деңгей жұптық жұмыс

(4 мин)

ІІ-деңгей топтық жұмыс (интербелсенді тақтамен жұмыс)

(6 мин)

ІІІ-деңгей жеке-дара жұмыс

(5 мин)

ІV. Бекіту

Жасаған жұмыстарын түсіндіреді

V. Бағалау

VІ. Үйге тапсырма

Тақырыпты оқу, мазмұндау.