Атапин Алексей Александрович

МБОУ СОШ №175 г.о. Самара

Электронная почта:

KupriyanovaT@yandex.ru

 
Сайт ВИО
 
Первая страница  Обратная связь. Отправить письмо в редакцию
 
 
Форум ВИО
Учим.Инфо


Разработка учебного занятия по информатике, 11 класс. Тема урока: Модели и моделирование

Разработка учебного занятия по информатике, 11 класс. Тема урока: Модели и моделирование

Цели урока:

    Учебная: сформировать понятие модели, изучить основные виды моделей, ее назначение и свойства;

    Развивающая: развитие логического мышления, расширение кругозора;

    Воспитательная: развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.

Планируемые образовательные результаты: получение знаний по новой теме, закрепление основных понятий моделирования, видов моделей их отличий и возможности применения в повседневной жизни. Систематизация и структурирование полученных знаний. Подготовка обучающихся к дальнейшему изучению моделирования.

Программные требования: Учтены. Обучающиеся изучают новую тему в соответствии с программой, закрепляют полученные знания, формируют ассоциации для ускоренной фиксации полученной информации.

Ведущая мировоззренческая идея урока или ценностные ориентиры, основные понятия и другие компоненты научных знаний по предмету:

Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных науках может описываться различными моделями. 

Практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта может быть незаменима.

Практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

Система является не набором отдельных частей, а совокупностью взаимосвязанных элементов.

Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статистическими информационными моделями.

Модели, описывающие процессы изменения развития систем, называются динамическими моделями.

 План изучения нового материала:

Организационный момент

Изучение нового материала. Введение новых понятий, формирование ассоциативного ряда. Выполнение ряда закрепляющих заданий.

Самостоятельная работа по группам.

Обсуждение итогов самостоятельной работы каждой из групп.

Подведение итогов урока

Домашнее задание

Тип урока: изучение новой темы.

Форма урока: комбинированный урок.

Технология обучения:

Традиционная (репродуктивная) – при изучении нового материала на уроке;

Технология поэтапного формирования умственных действий – используется во время выполнения самостоятельной работы в 2 и 3 группах. В ходе практической деятельности у человека формируется ориентировочная основа как система представлений о цели, плане и средствах осуществления действия;

Технология проектного обучения – группа 1 выполняет незначительную, но всё-таки самостоятельную работу по формированию классификации моделей.

Оборудование (или оснащение) урока:

Компьютер;

Проектор;

раздаточный материал;

ноутбуки с доступом в интернет 8 штук – по 2 шт. во 2-ю и 3-ю подгруппу, 4 шт. в 1-ю.

Мизансцена урока: в классе парты расставлены по 2 штуки для работы 3-х групп.

Домашнее задание: § 6т, изучить классификацию моделей. Придумать вербальную модель.

 

Ход урока

  • Организационный момент:

(В классе стоят столы, сгруппированные на три группы. Со звонком обучающиеся заходят и в произвольном порядке рассаживаются за любой стол.)
Здравствуйте, ребята меня зовут Алексей Александрович. Сегодня я проведу у вас урок информатики.
У меня в руках волейбольный мяч, зачем он нужен? (ученики отвечают, что для игры).
А как вы считаете, как можно его еще использовать? (ученики выдвигают свои версии)
А могу ли я чем-то его представить? Чем? (земным шаром, головой, луной, арбузом и т.д.)
А почему вы считаете, что его можно представить этими объектами? (они круглые)
(Слайд 1)( на слайде изображён пример модели земли)
Итак, у них есть общий признак, они все круглые, а значит этот мяч можно сделать моделью, например, луны или арбуза если нас интересует их форма. Так вот, сегодня мы и разберемся что такое модель, какие они бывают и зачем нужны. Тема сегодняшнего урока «Модели и моделирование».
(Слайд 2)(на слайде указана тема сегодняшнего урока)

  • Изучение нового материала.

Давайте сначала попробуем найти соответствие объектов и моделей к этим объектам
(Слайд 3)

(Ребята перетаскивают модели на изображения объектов и в случае правильного выбора объектов название модели исчезает, если нет – возвращается на свое место)
Приведём несколько примеров, поясняющих, что такое модель.
Архитектор готовится построить здание невиданного доселе типа. Но прежде, чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков на столе, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель.
Перед тем как запустить самолёт в производство, его помещают в аэродинамическую трубу, и с помощью соответствующих датчиков определяют величины напряжений, возникающих в различных местах конструкции. Это модель.
(Предложить учащимся привести примеры моделей).
Попытаемся понять, зачем нужны модели, какова их роль в приведённых примерах.
(Попытаемся понять, какова роль моделей в приведенных примере. Конечно, архитектор мог бы построить здание без предварительных экспериментов с кубиками. Но он не уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы будет немым укором своему создателю. Лучше уж поэкспериментировать с кубиками).
(Слайд 4)
Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Давайте подумаем какие модели помогают нам в обучении?
(ученики предлагают свои варианты)
В курсе географии первые представления о нашей земле мы получаем при изучении ее модели - глобуса, в курсе физике изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении построения вещества используется модель молекул и кристаллических решеток. В биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и др.
Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез и т.д.), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов. Создание новых теоретических моделей иногда коренным образом меняет представление человечества об окружающем мире.
(Слайд 5)
Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.
Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных науках может описываться различными моделями. 
Какую модель мы можем задать для квадрата? (ребята предлагают свои варианты и в ходе этого разговора выясняется, что модель квадрата может быть разной)
Мы можем нарисовать квадрат, можем написать его название и задать формулу квадрата.

(На доске зарисовываются три модели, выведенные ребятами)
Таким образом, совершенно неважно какие объекты выбираются в качестве моделирующих. Важно лишь то, что с их помощью удаётся отразить наиболее существенные признаки изучаемого объекта.
Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а иногда и единственным инструментом исследования.

Практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

Система является не набором отдельных частей, а совокупностью взаимосвязанных элементов.
(Слайд 6)
Например, компьютер является системой, состоящей из различных устройств, при этом устройства связаны между собой и аппаратно (физически подключены друг к другу) и функционально (происходит обмен информацией).

Любая система существует в пространстве и во времени. В каждый момент времени система находится в определенном состоянии, которое характеризуется составом элементов, значениями их свойств, величиной и характером взаимодействия между элементами и т.д.

(Слайд 7)
Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статистическими информационными моделями.

Например, если мы знаем, что мальчик Петя отправился пешком из Москвы в Челябинск до которого почти 1800 км. За сколько он дойдет до него?
Это и будет статическая модель с фиксированными значениями.

(на слайде по мере объяснения появляется классификация моделей описывающие состояние системы в определенный момент времени)

Состояния систем изменяются во времени, т.е. происходят процессы изменения и развития систем.
Так, мальчик Петя все так же идет в Челябинск, но мы знаем, что он устает и его скорость каждый час уменьшается на 0,5 км\ч. А вопрос все тот же- за сколько времени пути Петя доберется до Челябинска?

Модели, описывающие процессы изменения развития систем, называются динамическими моделями.

В физике такие модели описывают движение тел, в биологии - развитие организмов или популяции животных, а в химии- процессы прохождения химических реакций.

  • Самостоятельная работа

(Обучающиеся уже самостоятельно расселись за группы столов, тем самым отнесли себя к одной из трех рабочих групп. На столах 2-ей и 3-ей групп стоит по 2 ноутбука с подключением к сети интернет. На столе 1-й группы стоит 4 ноутбука с подключением к сети интернет.)
Итак, ребята, не спроста парты в кабинете расставлены таким образом. Группа 2 и 3 (раздаются таблички с наименованием группы и методический материал необходимый для работы групп) вы будете ответственными за проведение экспериментов. Как раз и попробуете поработать с динамическими моделями.
(Группе 2 необходимо создать математическую модель в электронных таблицах и провести эксперименты по заданным условиям.
Группе 3 необходимо выполнить задание, связанное с работой с динамическими моделями на их компьютерах установлено ПО «Упругий удар» где обучающимся необходимо провести виртуальные эксперименты. Результаты, полученные в ходе экспериментов группы, вносят в таблицу Google-документов. По данным экспериментов необходимо построить график и сделать вывод зависимости значений одних параметров от других в том же Google-документе).

Динамическая модель упругого удара до и после проведения эксперимента

Рабочая таблица измерений 3-й группы

Ну а пока 2-я и 3-я группы работают над исследованием своих динамических моделей. Группа 1 поможет нам систематизировать полученную информацию, а может и узнать еще что-то новое. Составив классификацию моделей с помощью сети интернет и интерактивного сервиса Realtimeboard. Вам необходимо ответить на вопросы и с их помощью составить классификацию.
(На столе группы 1 находятся 4 ноутбука (каждому обучающемуся свой), им необходимо заполнить поле с классификацией моделей ответив на подготовленные для них вопросы, наводящие их на поиск правильных ответов в интернете составив при этом дерево моделей.)

Пустое поле классификации до заполнения обучающимися

(Группа, справившаяся с заданием, сообщает об этом учителю и один из представителей группы выходит к доске для представления результата работы группы.)

Группа 2 закончила работу, и я прошу выйти к доске одного из представителей группы для того что бы он нам рассказал, чем вы занимались и к какому выводу вы пришли.
Группа 3 закончила работу, и я прошу выйти к доске одного из представителей группы для того что бы он нам рассказал, чем вы занимались и к какому выводу вы пришли.

Планируемый результат работы группы 2 и 3
Ну и 1 группа закончила работу кто сможет рассказать и показать какая классификация моделей у вас получилась?

Планируемый вид заполненной обучающимися классификации

Итак, ребята, сегодня мы с вами узнали, что такое модель, какие они бывают, разработали подробную классификацию, выяснили этапы создания моделей и смогли поработать с динамическими моделями.  Мне кажется, что сегодня у нас получилось выяснить и убедиться, в том, что мы постоянно работаем с моделями, которые облегчают нашу жизнь, и помогают в её изучении.
(По окончании урока получившейся кластер, собранный на единой виртуальной интерактивной доске Realtimeboard выводов и моделей, распечатывается каждому ученику необходимый для закрепления пройденного материала и выполнения домашнего задания, на обратной стороне листа дополнительно даны все определения прошедшего урока).

Планируемый вид готового кластера по теме урока

  • Домашнее задание

§ 6 изучить классификацию моделей. Придумать вербальную модель.

  • Подведение итогов урока

Приложение 1
Рабочий лист группы 1


Продолжение приложения 1

Приложение 2
Рабочий лист группы 2

Продолжение приложения 2

Приложение 3
Рабочий лист группы 3

Продолжение приложения 3


Приложение 4
Оборотная сторона кластера

Основные понятия урока:

Модель – это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

Практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

Система является НЕ набором отдельных частей, а СОВОКУПНОСТЬЮ взаимосвязанных элементов.

Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статистическими информационными моделями.

Модели, описывающие процессы изменения развития систем, называются динамическими моделями.

Домашнее задание:
§ 6  изучить классификацию моделей.
Придумать вербальную модель.