Урок "Поняття моделі та моделювання"

4 клас

Поняття моделі та моделювання

Мета:

Мета: сформувати поняття моделі, предметної галузі, інформаційної моделі, матеріальної моделі оволодіти практичними навичками реалізації та дослідження комп’ютерної моделі, проведення комп’ютерного експерименту, аналізу результатів;

розвивати ключові компетентності .

—  спілкування рідною мовою;

—  інформаційно-цифрова компетентність;

—  уміння вчитися.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

І. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку.

ІІ. Активізація навчальної діяльності

1. Учням пропонується наступний ребус (Відповідь: Модель). Чому ми почали наш урок саме з розшифрування даного ребуса? Сьогодні ми починаємо вивчати тему «Моделювання». Сьогодні ми дізнаємося, що таке модель, предметна галузь, інформаційна модель.

2. Діти, а які асоціації викликає у вас слово «Модель». (Створення асоціативного куща «Модель»)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності (1 хв)

Людина завжди намагалася пізнати світ навколо себе та дослідити об’єкти, які її оточують. Але не завжди це дослідження є безпечним чи можливим. Наприклад,  дослідження в області ядерної енергетики пов’язані з ризиком для здоров’я людей та забруднення навколишнього середовища; неможливим є дослідження космічних об’єктів, які знаходяться на великій відстані, оскільки людство, ще не має таких космічних апаратів дістатися їх; існують дослідження, що дуже дорого коштують. В таких випадках доцільним є використання моделей об’єктів.

ІV. Виклад нового матеріалу (10 хв)

Модель об’єкта – це новий об’єкт, який має властивості об’єкта, суттєві для дослідження. Моделями предметів є знайомі  вам  карта України і глобус у кабінеті географії, моделі органів людини в кабінеті біології, план спортивного майданчика школи,  словесний опис незнайомої вам людини. Моделями явищ є малюнок веселки, звукозапис співу птахів, відеозапис північного сяйва.

Якщо об’єкт має багато різноманітних властивостей, то створюють його модель, яка обов’язково має ті властивості, що досліджуються. Інші властивості, несуттєві для даного дослідження, можуть бути в моделі відсутні. Наприклад, глобус має форму, наближену до форми земної кулі, подібне до земного розташування  континентів, океанів, країн тощо, а  розміри, рух повітряних мас, солоність води в океанах є несуттєвими для багатьох географічних досліджень.

Об’єкти досліджуються з різних точок зору, і тому для кожного з них можуть існувати різні моделі. Це залежить від того, які саме властивості досліджуються. Так, різними будуть моделі людини в дослідженнях фізика, біолога, лікаря, модельєра. Глобус і географічна карта світу є різними моделями нашої планети.

Модель – спрощене подання реального об’єкта, явища або процесу, який має властивості, суттєві для даного дослідження.

Процес створення моделі називається моделюванням.

Моделі можна класифікувати за способом подання, за галузями використання та за значеннями інших властивостей.

За способом подання моделі розподіляють на матеріальні та інформаційні.

Матеріальна модель – це модель об’єкта, подана у вигляді його предметної копії. Іграшки, опудала тварин, манекени, муляжі, глобус, макет водяного млина – усе це приклади матеріальних моделей.

Інформаційна модель – це модель об’єкта, подана у вигляді його опису. Наприклад, карта земної кулі, портрет письменника, хімічна формула речовини, твір з описом дощу, фотографія блискавки – це приклади інформаційних моделей.

Інформаційні моделі за формою подання розподіляють на:

•  словесні – усні та письмові описи;

•  графічні – малюнки, креслення, піктограми, карти тощо;

•  структурні – таблиці, графіки, діаграми, схеми тощо;

•  математичні – формули, рівняння, нерівності, функції тощо;

•  спеціальні – хімічні формули,  нотні записи, записи шахових партій.

Моделі також можна класифікувати за галузями знань, у яких  вони застосовуються: фізичні, біологічні,  економічні, соціальні моделі та ін.

Чому люди створюють моделі? Чому не дослідити сам оригінал? Навіщо створювати модель? Для цього може існувати багато причин:

• оригінал може вже чи ще не існувати (пристрої для побудову єгипетських пірамід, глобальна катастрофа унаслідок падіння метеорити чи атомного бомбардування);
• реально цей об'єкт не можна побачити чи охопити (земної кулі, частина сонячної системи, галактика, молекула, атом, ядро, елементарна частинка);
• людина хоче ознайомитися з об'єктом, але не має можливості потрапити на місце його розташування (модель Ейфелевої башти, єгипетської піраміди, Софіївського собору тощо);
• досліджуваний процес небезпечний для життя (ядерна реакція).

Таких аргументів можна подати багато. І, якщо поміркувати, можете згадати багато моделей, з якими людина стикається у своєму житті. Спробуйте згадати: глобус, іграшка, рівняння хімічної реакції, креслення, фізична формула, географічна мапа, розклад уроків, муляжі фруктів у кабінеті біології, система класифікації живих організмів, ілюстрації до художніх творів.

V. Фізкультхвилинка

VІ. Усвідомлення набутих знань

1. Гра «Обери правильно». Учням роздаються картки «Інформаційна модель» та «Матеріальна модель». Вчитель називає модель, а учні піднімають картку, яка відповідає формі подання моделі:

• макет літака (матеріальна);
• збірник поезії (інформаційна);
• портрет Кобзаря (інформаційна);
• глобус (матеріальна);
• накреслений план евакуації у школі (інформаційна);
• формула обʹєму води в басейні (інформаційна);
• список учнів класу (інформаційна);
• манекен в магазині одягу (матеріальна);
• записи шахової партії гравців (інформаційна);
• карта твого міста (інформаційна).

2. Робота з картками. Визначте форму подання інформаційної моделі

Підказка:    словесна, графічна, математична, структурна

3. Встановіть відповідність між об’єктом і причиною створення його моделі:

VІІ Формування практичних умінь та навичок

Робота за комп’ютером

1. Інструктаж БЖД.
2. Робота за комп'ютером

Створити інформаційну модель планети Земля, будинку, свого домашнього улюбленця

3. Вправи для корекції зору.

VІІІ. Підсумки уроку

1. Бесіда

1. Наведіть приклади інформаційних моделей, які ви бачили в кабінетах: української мови та літератури, хімії, біології, географії.
2. Наведіть приклади матеріальних моделей, які є у вас вдома.

2. Рефлексія

Учням пропонується закінчити речення:  «Для мене сьогодні важливим було...», «Сьогодні я дізнався про...», «Мені хотілося в майбутньому дізнатись про..., навчитись...»