Тема урока: Абстрактные модели. Инструменты моделирования

Цель урока:

• обобщить представление о видах абстрактных моделей, основными из которых в информатике являются информационные модели.

Опорные понятия:

•  модель,
•  классификация,
• основание классификации,
•  информационная модель объекта и системы.

Новые понятия:

• абстрактные модели,
•  мысленные и вербальные модели,
• знаковые и образно-знаковые модели.

Задачи учителя:

• рассмотреть информационные модели как подкласс абстрактных (нематериальных) моделей;
• сопоставить инструменты моделирования с информационными моделями, представленными в различной форме.

Методика проведения урока

•  Информационные модели как подкласс абстрактных (нематериальных) моделей

На предыдущем уроке были рассмотрены материальные модели. Учащиеся, как правило, четко описывают материальные модели, их назначение, приводят интересные примеры. Абстрактные модели и особенно их назначение учащимся мало знакомы.

Следующую часть урока (15 минут) следует отвести для самостоятельной работы на компьютере с информационными моделями. Учителю к такому уроку следует подготовить наглядные пособия, компьютерные демонстрационные модели по различным школьным дисциплинам: физике, биологии, химии, экономике и т. д.

Примеры моделей.

Физические модель кипения;

Физическая модель маятника с затуханием;

Модель броуновского движения;

Биологическая модель размножения вируса;

Химическа модель смешивания 3 веществ;

Модель формирования случайных чисел.

Если таких пособий нет в школе, можно подготовить или использовать готовые информационные базы данных: справочник по городу, адресную базу данных и т. д. Можно показать работу в геоинформационной системе карты города. Обсудите результаты работы.

Далее следует выделить классы информационных моделей: образно-знаковые и знаковые. Для обобщения знаний об информационных моделях предложите учащимся прочитать текст методички и привести примеры.

ВАРИАНТ ДИАЛОГА

Вопрос:    Вспомните, какие информационные модели мы обсуждали раньше.

Ответ: Мы говорили об информационных моделях объектов и систем, например о чучеле птицы, приборе, моделирующем физический закон, схеме велосипеда.

Вопрос: Раньше мы не разделяли информационные модели на подклассы. В методичке приведена классификация информационных моделей. Какие подклассы в ней выделены?

Ответ:      Образно-знаковые и знаковые модели.

Вопрос:    По какому признаку выделены эти классы?

Ответ:      По степени формализации.

Примечание. Далее следует разъяснение примеров, приведенных в методичке: географическая карта, картина художника, фотография. Предложите учащимся прочитать стр. 112 и привести собственные примеры для указанных групп моделей.

Вопрос: Какое основание классификации используется для классификации знаковых и образно-знаковых моделей?

Ответ:      Форма представления с помощью специальных языков.

•  Инструменты моделирования и информационные модели, представленные в различной форме

В завершение урока целесообразно рассмотреть инструменты моделирования, обратив внимание учащихся на различие инструментов для создания материальных и абстрактных моделей. Для информатики основные инструменты моделирования — компьютер и различные прикладные программы.

ВАРИАНТ ДИАЛОГА

Вопрос:    Как называется основной объект, с которым работает компьютер?

Ответ:      Информация.

Вопрос:    Вспомните формы представления информации для компьютера.

Ответ:      Основные — символьная, графическая, звуковая, смешанные формы.

Вопрос: Компьютер с помощью специализированных программ обрабатывает ин­формацию, заданную в соответствующей форме. Какое название часто ис­пользуют для таких специальных программ?

Ответ: Редактор или процессор. Бывают графические, текстовые, музыкальные, табличные редакторы (процессоры), редакторы формул.

Вопрос: Часто человеку, решающему какую-то задачу, необходимо обрабатывать ин­формацию, заданную в разных формах. Например, при создании книги с кар­тинками понадобятся текстовый и графический редакторы. Использовали ли вы еще какие-нибудь подобные программы?

Ответ: Да, например программу обработки звукозаписи, программу сканирования и распознавания образа документа, программу работы с отсканированным рисунком.

Вопрос: Такие программы называют прикладными программными средами. Они могут использоваться как вспомогательное средство для реализации собственных замыслов человека. Рассмотрите таблицу и объясните, для чего используется табличный процессор.

Ответ: Для выполнения расчетов по сложным формулам, составления коммерчес­ких документов.

Для закрепления материала следует воспользоваться табличной фор­мой представления информации (табл. 1.4.1). Ячейки, отмеченные звез­дочкой (*), надо оставить пустыми — их заполняют учащиеся.

Таблица 1.4.1. Информационные модели прикладных сред

Домашнее задание

1.   Читать: глава 3, 4 параграф.

2.   Устно:глава 3, вопросы 6-12.

3.   Письменно: начертить в тетради полную схему классификации моделей и привести примеры абстрактных моделей, указав подкласс, к которому они относятся.

4.   Подготовить краткое выступление с информацией о каком-либо инструменте моделирования.