«Компьютерное моделирование»

Учитель: Махно К.В.

Тема урока «Компьютерное моделирование»

Класс 9
Цели урока: 
- усвоить понятие "информационная модель", дать основные понятия, необходимые для создания простейших информационных моделей на компьютере. 
- воспитывать информационную культуру учащихся, внимательность, аккуратность, дисциплинированность, усидчивость. 
- развивать познавательные интересы, навыки работы с мышью и клавиатурой, самоконтроля, умения конспектировать. 
Оборудование: 
доска, компьютеры, проектор, компьютерная презентация, видео ролик

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый.

План урока: 
I. Орг. момент.

II. Повторение изученного материала
III. Теоретическая часть. 
VI. Практическая часть. 
V. Д/з 
VI. Итог урока

Ход урока: 
I. Орг. момент. 
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока. 

II.Мы закончили раздел «Алгоритмизация и программирование». Ответьте на вопросы.

1. Какой язык программирования мы изучили (Паскаль)

2. Назовите основные операторы (begin, read, write)

3. Дайте определение массив

4. Как объявляется переменная (var) 
   III. Теоретическая часть. 

Понятие модели - это объект, который обладает некоторыми свойствами другого объекта (оригинала) и используется вместо него/

Моделирование – это создание и использование моделей для изучения оригиналов.

Когда используют моделирование:

• оригинал не существует

  • древний Египет

  • последствия ядерной войны

• исследование оригинала опасно для жизни или дорого:

  • управление ядерным реактором (Чернобыль, 1986)

  • испытание нового скафандра для космонавтов

  • разработка нового самолета или корабля

• оригинал сложно исследовать непосредственно:

  • Солнечная система, галактика (большие размеры)

  • атом, нейтрон (маленькие размеры)

  • процессы в двигателе внутреннего сгорания (очень быстрые)

  • геологические явления (очень медленные)

• интересуют только некоторые свойства оригинала

  • проверка краски для фюзеляжа самолета

Оригиналу может соответствовать несколько разных моделей и наоборот/

Зачем нужно много моделей? Тип модели определяется целями моделирования!

Классификация модели по способу представления:

Материальная Воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме

Информационная целенаправленно отобранная информация об объекте, представленная в некоторой форме.

Модели по области применении

• учебные (в т.ч. тренажеры)

• опытные – при создании новых технических средств

• научно-технические

Модели по фактору времени

• статические – описывают оригинал в заданный момент времени

  • силы, действующие на тело в состоянии покоя

  • результаты осмотра врача

  • фотография

• динамические

  • модель движения тела

  • явления природы (молния, землетрясение, цунами)

  • история болезни

  • видеозапись события

Моделирование

Моделирование широко распространено в познавательной и практической деятельности человека.

Процесс решения многих задач становится проще, если выбрана или построена адекватная модель.

Объектом моделирования может быть ситуация, явление, событие, предмет, отношение, сообщество и т.п.

Субъектом моделирования является человек.

Между объектом-оригиналом и его моделью должно существовать отношение подобия.

Этапы моделирования

1. Постановка задачи

исследование оригинала

изучение сущности объекта или явления

анализ («что будет, если …»)

научиться прогнозировать последствий при различных воздействиях на оригинал

синтез («как сделать, чтобы …»)

научиться управлять оригиналом, оказывая на него воздействия

оптимизация («как сделать лучше»)

выбор наилучшего решения в заданных условиях

1. Разработка модели.

выбрать тип модели

определить существенные свойства оригинала, которые нужно включить в модель, отбросить несущественные (для данной задачи)

построить формальную модель
это модель, записанная на формальном языке (математика, логика, …) и отражающая только существенные свойства оригинала

разработать алгоритм работы модели
алгоритм – это четко определенный порядок действий, которые нужно выполнить для решения задачи.

1. Тестирование модели

Тестирование – это проверка модели на простых исходных данных с известным результатом.

Примеры:

• • устройство для сложения многозначных чисел – проверка на однозначных числах

  • модель движения корабля – если руль стоит ровно, курс не должен меняться; если руль повернуть влево, корабль должен идти вправо

  • модель накопления денег в банке – при ставке 0% сумма не должна изменяться

1. Эксперимент с моделью.

Эксперимент – это исследование модели в интересующих нас условиях.

Примеры:

• • устройство для сложения чисел – работа с многозначными числами

  • модель движения корабля – исследование в условиях морского волнения

  • модель накопления денег в банке – расчеты при ненулевой ставке

1. Проверка практикой анализ результатов.

Возможные выводы:

задача решена, модель адекватна

необходимо изменить алгоритм или условия моделирования

необходимо изменить модель (например, учесть дополнительные свойства)

необходимо изменить постановку задачи.

VI. Практическая часть. Упражнения, тест.

Домашнее задание. Создать модель (на усмотрение)

Подведение итогов.  Выставление оценок.