Урок "Поняття моделі"

Система уроків з теми «Алгоритми та програми»

для учнів 7 класу

Тема уроку. Поняття моделі. Типи моделей. Етапи побудови інформаційної моделі.

Мета

• Навчальна: Формування в учнів уявлення про моделі та їх типи, етапи побудови моделей, практичне використання інформаційної моделі. 
• Розвиваюча: розвивати уявлення учнів, креативне мислення та творчий підхід до поставленої задачі.

Обладнання: проектор, демонстраційні моделі з мережі Інтернет.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Хід уроку

І. Оголошення теми та мети уроку

Всесвіт, що нас оточує і частиною якого є ми самі, складається з об’єктів (процесів, явищ). Для можливості дослідження або споглядання об’єктів люди вдаються до моделювання. Під час проведення експериментів, наукових і навчальних розрахунків, досліджень виникає необхідність будувати матеріальні або інформаційні моделі реальних об’єктів.

Моделювання — це дослідження об’єктів за допомогою побудови та вивчення їхніх моделей. Інформаційну модель об’єкта використовують замість оригіналу в ході його дослідження, коли зберігається інформація про деякі важливі для цього дослідження типові риси.

Інформаційні моделі, у свою чергу, розподіляють за формою подання 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 та інші. [10]

ІІ. Актуалізація знань учнів

Учні наводять приклади до кожного виду інформаційної моделі. Це приклади з інших навчальних предметів та приклади з повсякденного життя.

Проводимо аналіз кожної інформаційної моделі та разом приходимо до відповіді на питання «Для чого створюються інформаційні моделі?»

Пробуємо провести класифікацію моделей за галузями знань (фізичні, біологічні, економічні, соціальні моделі та інші).

Якщо модель формулюється таким чином, що її можна обробити на комп'ютері, вона називається комп'ютерною. Комп'ютерна модель – це модель, реалізована за допомогою програмних засобів.

Комп'ютерні моделі звичайно розрізняють за програмним забезпеченням, яке застосовується під час роботи з моделлю. Для обробки комп'ютерних моделей використовуються існуючі програмні додатки (математичні пакети, електронні таблиці, графічні редактори тощо) або розробляються оригінальні програми за допомогою мов програмування (Basic, Раscal, Delphі, С++ тощо).

Під час вивчення  інформатики нас цікавитимуть моделі, створені за допомогою комп'ютера. Ця галузь діяльності називається комп'ютерним моделюванням. Моделювання на комп'ютері має набагато більше можливостей, ніж просто моделювання за допомогою реальних предметів або матеріалів.

Давайте розглянемо етапи побудови комп’ютерної моделі.

Моделювання, у тому числі комп'ютерне, починається з постановки задачі. На цьому етапі формулюється задача і вимоги, що пред’являються до розв’язання. Постановка задачі полягає, насамперед, в її описі. При постановці задачі потрібно відобразити мету або мотив створення моделі.

Наступний етап – розробка моделі. Тут слід виділити та з’ясувати основні властивості об'єктів, що описуються, правильно визначити зв’язки між ними і з іншими об’єктами навколишнього світу. Аналіз інформації має бути різнобічним і повним. Після того як сформульовано основні властивості розроблюваної моделі, визначено вихідні дані і бажаний результат, настає  момент  впорядкування алгоритму розв’язання задачі.

Коли модель розроблено, можна розпочинати найцікавіший етап – комп’ютерні експерименти. У ході цих експериментів перевіряється робота моделі, а також виконуються необхідні розрахунки або перетворення, заради яких і створювалася модель.

Завершується комп’ютерне моделювання аналізом результатів.

ІІІ. Узагальнення вивченого на уроці

На прикладі теми з фізики «Рівномірний рівноприскорений рух тіла» пробуємо скласти етапи побудови комп’ютерної моделі.

ІV. Домашнє завдання.

На наступний урок пропоную учням підібрати теми з шкільних предметів, до яких можна розробити комп’ютерні моделі.