Урок "Моделі. Типи моделей"

Тема: Моделі. Типи моделей.

Мета: сформувати поняття дослідження, предметної області дослідження, моделі об’єкта; з’ясувати, для чого створюють моделі, чим модель об’єкта відрізняється від реального об’єкта, що в них спільного;   познайомити учнів з класифікацією моделей за способом подання та за галузями знань; сформувати поняття комп’ютерної моделі; формувати ціннісну складову, а саме, усвідомлення ролі моделювання для розв’язання навчальних і життєвих задач;

розвивати світоглядні уявлення про пізнаваність явищ і процесів у навколишньому світі, дослідницькі навички, інформаційну культуру учнів; розвивати пізнавальну активність, творчий потенціал учнів; залучати їх до самостійної пізнавальної діяльності: набуття учнями нових знань і вмінь самостійно набувати знання; розвивати вміння аналізувати навчальну інформацію; здійснювати пошук інформації за темою, використовуючи додаткові джерела інформації; узагальнювати інформацію та формулювати висновки;

виховувати уважність, комунікативні якості в процесі групової роботи, поважне ставлення до думки співрозмовника; посилити почуття взаємної відповідальності, сприяти підвищенню самооцінки учня шляхом залучення до індивідуально-групової роботи.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання та наочність: мультимедійна дошка, проектор, комп’ютери з доступом до мережі Інтернет, підручники, навчальна презентація, зображення (нотний стан та скрипковий ключ), стікери, картки (1-10), картки для проведення рефлексії.

Хід уроку

«Зрозуміти явище – значить побудувати його модель»

Вільям Кельвін

І. Організаційний етап

•                  привітання;
•                  перевірка присутніх;
•                  перевірка готовності учнів до уроку.

Вправа «Очікування від уроку»

На дошці намальований нотний стан та скрипковий ключ. Учні отримують стікери, на яких записують свої очікування від сьогоднішнього уроку та прикріплюють свої «ноти» на імпровізований нотний стан.

ІI. Повідомлення теми, мети, завдань уроку

Учитель повідомлює тему уроку.

Епіграф уроку: хмара слів (тегів), створена за допомогою онлайн-програми WordArt.com.

Учитель подає інформацію про автора вислову, а потім пропонує учням розшифрувати вислів.

Учитель. Один із засновників термодинаміки й кінетичної теорії газів, член Лондонського королівського товариства, професор університету в Глазго. Назвіть, хто ця людина та розшифруйте його вислів.

Відповіді учнів

Учитель пропонує учням ознайомитися з планом вивчення теми (слайд презентації). Потім пропонує учням самостійно сформулювати мету уроку і за необхідності вносить корективи у відповіді.

План вивчення теми

1.                Дослідження. Поняття  предметної області.
2.                Поняття моделі.
3.                Типи моделей:

• за формою подання;
• за галузями знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Третя технологічна революція, яка відбувається у світі, і реалізація Україною стратегії сталого розвитку ставлять нові виклики перед суспільством і вимагають нових підходів до його підготовки. Сьогодні моделювання присутнє практично в усіх видах творчої діяльності людей різних напрямків – дослідників, виробників, підприємців, політиків, військових, лікарів, криміналістів, творчих працівників. Взагалі, важко назвати ту науку, ту галузь знань, де б не займалися моделюванням. Саме тому тема нашого уроку є актуальною та надзвичайно важливою.

ІV. Актуалізація опорних знань

1.                Які дослідження з біології ви проводили в 6-му класі?
2.                Для чого призначено глобуси та географічні карти?
3.                Хто такі модельєри? Що створюють представники цієї професії? (випереджувальне завдання, виступ учня).

V. Вивчення нового матеріалу

Метод «Навчаючи – вчуся»

Організація роботи

Учитель готує картки з фактами, що стосуються теми уроку; кількість карток відповідає кількості учнів у класі. Роздає їх кожному.

Пропонує учням:

•                  впродовж кількох хвилин ознайомитися з інформацією, що міститься на картці;
•                  поставити питання учителеві, якщо інформація не зрозуміла;
•                  після ознайомлення з матеріалом, ознайомити зі своєю інформацією однокласників і отримати інформацію від них (кожен учень обмінюється інформацією тільки з однією особою);
•                  уважно слухати інформацію інших, запам’ятати якомога більше; якщо потрібно, робити записи;
•                  коли всі поділилися тим, що їм відомо і отримали інформацію, розповісти у класі, про що дізналися від інших.

Картка 1

У житті людини важливе значення має вивчення властивостей предметів та явищ оточуючого світу. Людина вивчає властивості рослин і грунтів, щоб з’ясувати, за яких умов можна отримати найкращий врожай. Для досягнення високих результатів у спорті потрібно знати властивості людського організму. Для того щоб зробити прогноз погоди, потрібно вивчати властивості руху повітряних мас. І таких прикладів можна навести багато.

Людську діяльність, спрямовану на вивчення об’єктів оточуючого світу та їх зв’язків з іншими об’єктами, називають дослідженням.

Картка 2

Множину всіх об’єктів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в межах деякого дослідження або у процесі діяльності, називають предметною областю.

Наприклад, під час вивчення чинників, які впливають на погоду, предметна область охоплює атмосферу Землі, вплив на неї Сонця, океанів і людської діяльності. А в ході дослідження туристичних маршрутів, які можна прокласти для ознайомлення з історією та культурою рідного краю, до предметної області входять транспортні шляхи, визначні місця, історичні та культурні пам’ятки нашого краю.

Картка 3

Не завжди можна або доцільно досліджувати самі об’єкти безпосередньо. Наприклад, неможливо виміряти безпосередньо розміри та масу Місяця для вивчення його впливу на морські припливи та відливи. Недоцільно починати будувати міст через річку, не визначивши попередньо, які матеріали забезпечать потрібну міцність. У таких випадках досліджують не самі об’єкти, а спеціально створені моделі цих об’єктів.

Іноді дослідження за допомогою моделей є єдино можливим способом експериментального вивчення технологічних процесів. Так, процеси, які тривають багато років, можна вивчати на моделях протягом короткого проміжку часу. І навпаки, швидкоплинні процеси вивчаються на моделях протягом більш тривалого часу.

Картка 4

Модель — спрощене подання реального об’єкта, явища чи процесу. Слово модель походить від латинського modulus (міра, зразок, норма) й означає копію або образ.

Отже, модель — це матеріальний або уявний об’єкт, який у процесі вивчення (навчання) замінює реальний об’єкт-оригінал, зберігаючи важливі для даного дослідження типові властивості оригіналу.

Картка 5

Моделі можна класифікувати за способом подання, за галузями знань, у яких вони використовуються, та за значеннями інших властивостей.

За способом подання моделі розподіляють на матеріальні та інформаційні.

Картка 6

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.

Картка 7

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.

Картка 8

Оскільки інформаційні моделі доступні для опрацювання на комп'ютері, то для них у різних середовищах створюють комп'ютерну модель.

Комп'ютерна модель — це інформаційна модель, яка подана у знаковій формі та реалізована за допомогою комп'ютера.

Комп’ютерна модель допомагає спостерігати й досліджувати явища й процеси у динаміці їх розгортання, здійснювати багаторазові випробування моделі, отримувати різноманітні кількісні показники в числовому або графічному поданні, зокрема такі, які потребують виконання складних, численних або трудомістких розрахунків.

Картка 9

Інформаційні моделі, у свою чергу, розподіляють за формою подання на:

Картка 10

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

Так, на уроках фізики ви ознайомилися з прикладами фізичних явищ у моделях двигуна внутрішнього згоряння, гідравлічного преса, блоків, електронагрівальних приладів. На уроках біології вам демонстрували моделі основних компонентів клітин рослини. Проводячи на уроках географії дослідження про сучасні материки та океани, що утворилися як наслідок розходження літосферних плит, ви спиралися на модель геологічної будови нашої планети.

Робота з підручником («Інформатика-7» Ривкінд Й. Я.)

Приклади інформаційних моделей для дослідження властивостей води наведено в таблиці 2.2. Розглянути таблицю 2.2 (стор. 66-67 підручника).

Запитання до класу:

1.                Що являє собою словесна форма подання моделі для дослідження властивостей води?
2.                Що являє собою графічна форма подання моделі для дослідження властивостей води?
3.                Що являє собою структурна форма подання моделі для дослідження властивостей води?
4.                Що являє собою математична форма подання моделі для дослідження властивостей води?
5.                Що являє собою спеціальна форма подання моделі для дослідження властивостей води?

VІ. Фізкультхвилинка

Сучасна фізкультхвилинка «Corn Dance» за посиланням https://www.youtube.com/watch?v=0meG5Pn_iOI&list=PLUbeR5ILeI-Nw4LJaGHziOHc47gksTig4&index=16&ab_channel=CreativeTeacher

VIІ. Засвоєння нових знань, формування вмінь

Робота за комп’ютером

1.                Повторення правил безпечної поведінки за комп’ютером.
2.                Інструктаж учителя.
3.                Практична робота за комп’ютерами.
4.                Вправи для очей.

Увага! Під час роботи з комп’ютером дотримуйтеся правил безпеки і санітарно-гігієнічних норм

Завдання 1. Виконати інтерактивну вправу  «Моделі і об’єкти» за посиланням https://learningapps.org/view1667437

Завдання 2. Виконати інтерактивну вправу «Класифікація моделей» за посиланням http://learningapps.org/watch?v=pa5rbtmmn01

Завдання 3. Виконати практичне завдання (спільна робота з Google Документами (робота в групах або парах)).

Практичне завдання. Використання моделей людьми.

За матеріалами веб-сторінки Шкала масштабів Всесвіту знайди підтвердження причин використання людьми моделей. Доповни відповідну інформаційну модель у середовищі онлайнового редактора Google Документи.

1.                Увійди у свій обліковий запис Google, використавши браузер Google Chrome.
2.                Вибери у правому верхньому куті вікна кнопку Додатки Google.
3.                Вибери у списку додатків кнопку Диск .
4.                Вибери Відкриті для мене.
5.                Обери файл Використання моделей людьми.
6.                Відкрий його за допомогою застосунку Google Документи.  
7.                Поміркуй, які зображення можуть підтверджувати запропоновані причини використання людьми моделей замість реальних об’єктів.
8.                Скористайся матеріалами веб-сторінки Шкала масштабів Всесвіту

https://elementy.ru/catalog/1054/Shkala_masshtabov_Vselennoy_SWF_s02_yapfiles_ru_files_531066_SHkala_masshtabov_Vselennoy_v_2_swf/t22/Astronomiya/geo11/Ural для пошуку потрібних зображень. Після завантаження сторінки натисни на The Scale of the Universe, обери Українська.

9.                Запусти модель шкали масштабів Всесвіту, натиснувши на Початок.
10.            Знайди потрібні зображення, зроби скріншот (знімок екрану). Обріж скріншот, виділивши потрібне зображення, використовуючи графічний редактор Paint або програму Ножиці, що входить до складу програм операційної системи Windows.  Додай зображення до текстового документа.

Завдання 4. Виконати практичне завдання.

Практичне завдання. Огляд онлайнового сервісу інтерактивних симуляцій PhET.

Визначте, які ресурси та з яких галузей надає даний сервіс; розробіть експеримент, щоб знайти фактори, які впливають на швидкість дифузії.

1.                У полі адреси браузера введіть https://phet.colorado.edu/uk/ та дочекайтесь завантаження онлайнового середовища.
2.                У списку компонентів оберіть Симуляції → Фізика.
3.                Із запропонованих симуляцій оберіть симуляцію Дифузія.
4.                Натисніть на значок .
5.                Змішайте два гази для дослідження дифузії. Експериментуйте з концентрацією, температурою, масою та радіусом та визначте, як ці фактори впливають на швидкість дифузії.
6.                Зробіть висновок та завершіть роботу з середовищем.
7.                Закрийте всі відкриті вікна.
8.                Повідомте вчителя про завершення роботи.

VІІІ. Підбиття підсумків

Рефлексія

«Океан успіху»

Акула

Що заважає тобі досягнути поставленої мети/цілі?

Айсберг

Опиши ситуацію, коли тобі було найскладніше.

Рятувальний круг

Запиши усе, що може допомогти тобі отримати результат.

Маяк

Що може зробити учитель, щоб допомогти тобі?

Човен

Як тобі можуть допомогти однокласники/члени команди?

ІХ. Домашнє завдання: опрацювати § 2.1 («Інформатика-7» Ривкінд Й. Я.); виконати завдання 8,10 (стор. 69). 

Додаткове завдання: виконати домашню роботу (завдання у тестовій формі) на сайті «На Урок» (посилання join.naurok.ua, код доступу 3029332).  

Творче завдання: скласти сенкан на тему «Модель».

Х. Оцінювання роботи учнів

Учитель оцінює роботу груп і окремих учнів.