Цели:
сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания;
рассмотреть различные классификации моделей;
сформировать у учащихся понятие «модель», «моделирование», «цель моделирования», «формализация»;
научить учащихся описывать информационные модели.
Требования к знаниям и умениям:
Учащиеся должны знать:
основные понятия «модель», «моделирование», «формализация», «информационная модель»;
виды моделей, их классификацию.
Учащиеся должны уметь:
приводить примеры различных моделей;
классифицировать модели по различным признакам;
находить существенные признаки объекта в зависимости от цели моделирования.
Программно-дидактическое обеспечение урока: проектор для показа презентации, набор различных моделей (информационных разного вида, материальных; несколько моделей одного объекта; модели, созданные учащимися); презентация для проведения урока «Классификация моделей» (Презентация), кроссворд, выполненный в программе
ХОД УРОКА
I. Постановка целей урока
1. Электромобиль на стенде выставки, телевизионная красавица, рекламирующая различные товары, макет здания, детская мягкая игрушки, математическая формула, теория развития общества – это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?
2. Существует огромное количество моделей. Как разложить их «по полочкам»? Как классифицировать?
3. Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?
4. Какова степень необходимости использовать формализацию при описании информационных моделей?
II. Изложение нового материала
1. Введение понятия «модель»
В своей деятельности человек очень часто использует модели, то есть создает образ того объекта, явления или процесса, с которым ему предстоит работать (иметь дело).
2 слайд
Модель – это некий новый упрощенный объект, который отражает существенные особенности реального объекта, процесса или явления.
Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего, более сложного объекта, процесса, явления, называемо прототипом или оригиналом.
Может возникнуть вопрос: почему бы не исследовать сам оригинал, а не строить его модель?
3 слайд
Назовем несколько причин (целей), по которым прибегают к построению моделей.
1. Сохранить и передать информацию о наблюдаемом объекте (фоторепортаж, рисунок, карта местности и т.д.)
2. Показать, как будет выглядеть объект, которого еще нет (автомобиль и т.д.)
3. Изучить или испытать на модели работу будущего изделия, если испытание объекта – оригинала дорого, опасно или невозможно (медицина, авиация, космос ит.д.)\
4. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности (теория вымирания динозавров, теория гибели Атлантиды, модель «Ядерной зимы» …)
5. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их (карта местности, модели живых организмов...)
6. Оригинал либо очень велик, либо очень мал (глобус, модель Солнечной системы, модель атома...)
7. Процесс протекает очень быстро или очень медленно (модель двигателя внутреннего сгорания, геологические модели)
Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.
Что можно моделировать? (Пусть учащиеся попробуют сами ответить на данный вопрос)
Моделировать можно:
1. Объекты.
Назовем примеры моделей объектов:
копии архитектурных сооружений;
копии художественные произведения;
наглядные пособия;
модель атома водорода или солнечной системы;
глобус;
модель, демонстрирующая одежду;
детские игрушки;
и т.д.
2. Явления
Примеры моделей явлений:
модели физических явлений: грозового разряда, магнитных и электрических сил...;
геофизические модели: модель селевого потока, модель землетрясения, модель оползней...
3. Процессы
Примеры моделей процессов:
модель развития вселенной;
модели экономических процессов;
модели экологических процессов…
4. Поведение
При выполнении человеком какого-либо действия ему обычно предшествует возникновение в его сознании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или решать задачу, переходит улицу или отправлять поход — он непременно сначала представляет себе все это в уме. Это главное отличие человека мыслящего от всех других живых существ на земле.
Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных науках может описываться различными моделями. Например, рассмотрим объект «человек» с точки зрения различных наук:
в механике человек – это материальная точка;
в химии – это объект, состоящий из различных химических веществ;
в биологии – это система, стремящаяся к самосохранению;
и т.д.
С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Например, в механике различные материальные объекты от песчинки до планеты рассматриваются как материальные точки.
Таким образом, совершенно неважно, какие объекты выбираются в качестве моделирующих. Важно лишь то, что с их помощью удается отразить наиболее существенные признаки изучаемого объекта, явления или процесса. Моделирование – это метод научного познания объективною мира с помощью моделей.
4 слайд
2. Классификация моделей
Итак, объектов моделирования, как мы только что убедились, огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии необходимо все это классифицировать, то есть каким-либо образом упорядочить, систематизировать.
При классификации объектов по «родственным» группам необходимо правильно выделить некий единый признак (параметр, а затем объединить те объекты, у которых он совпадает). Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым можно классифицировать модели. (Сопровождается показом презентации, с подробным анализом приведенных в ней примеров).
5 слайд
I. С учетом фактора времени:
динамические;
статические.
6 слайд
II. По области использования:
учебные; 7 слайд
III. По области знаний: 12 слайд
математические;
химические;
физические;
географические;
ит.д.
IV. По способу представления: 13 слайд
материальные; 14 слайд
информационные
вербальные; 15 слайд
графические; 16 слайд
математические; 17 слайд
табличные; 18 слайд
специальные. 19 слайд
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков (математических, логических и т.д.) называется ФОРМАЛИЗАЦИЕЙ
Более полное определение формализации – это приведение (сведение) существенных свойств и признаков объекта моделирования к выбранной форме.
Формами представления информационной модели могут быть: словесное описание, таблица, схема, чертеж, формула, алгоритм, компьютерная программа и т.д.
20 слайд
259
144 049 
