Конспект урока по информатики "Информационное моделирование"

Конспект урока на тему
«Типы информационных моделей»

Цели:

1. образовательная: освоить табличную и иерархическую форму представления информационной модели;

2. воспитательная: формирование  самостоятельности и ответственности при изучении нового материала;

3. развивающая: развить умение описывать информационные модели, выделяя существенные цели моделирования.

Программно – дидактическое обеспечение урока: ПК, проектор, экран, карточки с тестом и заданиями.
Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

1. Орг. момент:

   1. приветствие;

   2. проверка присутствующих.

2. Актуализация прежних знаний:

 Тест (2 варианта)

Вариант 1

1. Модель есть замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает:

1. все стороны данного объекта;

2. некоторые стороны данного объекта;

3. существенные стороны данного объекта;

4. несущественные стороны данного объекта.

2. Результатом процесса формализации является:

1.  описательная модель;                   

2.  математическая модель;  

3.  графическая модель;

4.  предметная модель.

3. Информационной моделью организации занятий в школе является:

1.  свод правил поведения учащихся;

2.  список класса;

3.  расписание уроков;

4.  перечень учебников.

4. Материальной моделью является:

1.  макет самолета;                         

2.  карта;     

3. чертеж;

4.  диаграмма.

5. Знаковой моделью является:

1.  анатомический муляж;                 

2.  макет здания;

3.  модель корабля;

4.  диаграмма.

6. Укажите в моделировании процесса исследования температурного режима комнаты объект моделирования:

1. конвекция воздуха в комнате;

2.  исследование температурного  режима комнаты;  

3.  комната;

4.  температура.

7. Правильный порядок указанных этапов математического моделирования процесса:
1) анализ результата;                     
2) проведение исследования;  
3) определение целей моделирования;
4) поиск математического описания.
Соответствует последовательности:
  3-4-2-1; 
 1-2-3-4;
 2-1-3-4;
 3-1-4-2.

8. Из скольких объектов, как правило, состоит система?

1.  из нескольких; 

2.  из одного;                                     

3.  из бесконечного числа;

4.  она неделима.

9. Как называется граф, предназначенный для отображения вложенности, подчиненности, наследования и т.п. между объектами?

1.  схемой;  

2.  сетью; 

3. таблицей.

4. деревом;

10. Устное представление информационной модели называется:

1. графической моделью;             

2.  словесной моделью; 

3.  математической моделью;

4.  логической моделью.

11. Упорядочение информации по определенному признаку называется:

1.  сортировкой;                                

2.  формализацией; 

3.  систематизацией;

4.  моделированием.               
   
   
   

 Вариант 2

1. Как называется упрощенное представление реального объекта?

1.  оригинал;

2.  прототип;

3.  модель;

4. система.

2. Процесс построения моделей называется:

1.  моделирование;  

2.  конструирование;

3.  экспериментирование;

4.  проектирование.

3. Информационная модель, состоящая из строк и столбцов, называется:

1. таблица; 

2.  график

3.  схема;

4.  чертеж.

4. Каково общее название моделей, которые представляют собой совокупность полезной и нужной информации об объекте?

1.  материальные;

2.  предметные;

3.  информационные;

4.  словесные.

5. Знаковой моделью является:

1.  карта;

2.  детские игрушки;

3.  глобус;

4.  макет здания.

6. Укажите в моделировании процесса исследования температурного режима комнаты цель моделирования:

1. конвекция воздуха в комнате;

2. исследование температурного режима комнаты;

3. комната;

4. температура.

7. Правильные определения понятий приведены в пунктах
1) моделируемый параметр - признаки и свойства объекта-оригинала, которыми должна обязательно обладать модель;
2) моделируемый объект — предмет или группа предметов, структура или поведение которых исследуется с помощью моделирования;
3) закон — поведение моделируемого объекта.

1.  1-2-3;

2. 2-3;

3. 1-3;

4.  1-2.

8. Инструментом для компьютерного моделирования является:

1.  сканер;

2.  компьютер;

3.  принтер;

4.  монитор.

9. Как называется средство для наглядного представления состава и структуры системы?

1.  таблица;

2.  граф;

3.  текст;

4.  рисунок.

10. Как называются модели, в которых на основе анализа различных условий принимается решение?

1.  словесные;

2.  графические;

3.  математические;

4.  логические.

11. Построение модели на формальном языке называется:

1.  сортировкой;

2.  формализацией;

3.  систематизацией;

4.  моделированием.

 Кроссворд

По горизонтали:
1.  Некоторый предмет.
2. Описание модели с помощью формального языка.
3.  Граф, предназначенный для отображения вложенности, подчиненности, наследования и т.п. между объектами.
4. Общее название моделей, которые можно осязать.
5.  Инструмент для компьютерного моделирования.
6.  Общее название моделей, которые представляют из себя совокупность полезной и нужной информации об объекте.
По вертикали:
7.  Информационная модель, состоящая из строк и столбцов.
8. Средство для наглядного представления состава и структуры системы.
9.  Процесс построения моделей.
10.  Граф, отображающий последовательность выполнения действий.
11.  Упрощенное представление реального объекта, процесса или явления.

Что такое модель? Приведите пример моделей: Земного шара, человека, автомобиля. Выберите объекты, которые могут быть моделью Солнца:

1. Колесо;

2. Точка;

3. Обогреватель;

4. Включенная лампочка;

5. Атлас мира;

6. Рисунок: желтый круг на голубом фоне.

Выберите из списка информационные модели объекта «кот»:

1. Фарфоровая  статуэтка кота;

2. Песня «Жил да был серый кот за углом …»;

3. Игрушечный кот;

4. Описание поведения кота при падении.

Дайте определение информационной модели.

Найдите лишнее и укажите классификацию:
Колесо, телега, колодец, колбаса, колокол;
Гнездо, муравейник, берлога, лес, нора;
Иван, Дима, Олег, Таня, Андрей.

III . Изучение нового материала:
Сообщение темы урока.
Давайте разберем такую жизненную ситуацию: вам необходимо приобрести мобильный телефон. При покупке на что вы обращаете внимание в первую очередь (внешний вид)? Какие сведения имеют значения?
Информация представляется в виде таблице.

Это полная информация об объекте? Что является наилучшей формой представления информации о внешнем виде телефона?
На что ещё вы обращаете внимание при покупке телефона(функции телефон? Какие сведения имеют значения?
Информация представляется в виде таблице.

Данная таблица является наилучшей формой представления функциональных возможностей телефона?
В этом примере построены две табличные модели одного реального объекта – мобильный телефон. Первая модель удобна в графическом представлении, а вторая в табличном. При построении табличной информационной модели особое значение имеет цель создания модели.
С помощью таблиц строятся информационные модели в различных предметных областях Н-р, в математике – таблица умножения, химии таблица Менделеева,  расписание уроков, поездов. Например, табличная модель стоимости отдельных устройств компьютера.  В первом столбце таблицы содержится перечень объектов (устройств, входящих в состав компьютера, а во втором - их цена. Приведите пример табличной информационной модели?
В табличной информационной модели перечень однотипных объектов или свойств размещены в первом столбце (или строке) таблицы, а значение их свойств в следующих столбцах (или строках таблицы).
Класс объектов - множество объектов, объединенных какими-то общими свойствами.
Свойства - характеристики, признаки объекта.
У каждого свойства есть название и значение.
Из ниже следующих таблиц найдите класс объектов, свойства объектов.

Годовые оценки

Постройте табличную модель по позиционным системам счисления.

Что такое система  счисления?
На каких два класса делятся системы счисления?
Чем отличается позиционная система счисления от непозиционной?

Построим на основании знаний о графе иерархическую модель для вышеприведенного примера.
Что такое граф, вершины графа, дуги?
Что является вершиной?

Т.О. Каждый элемент более  высокого уровня может содержать несколько элементов нижнего уровня, а при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.
Следовательно, в иерархической модели объекты расположены по  уровням. Каждый элемент более  высокого уровня может содержать несколько элементов нижнего уровня, а при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.
В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система, классификация компьютеров. Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются динамические информационные модели в форме генеалогического дерева. В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X - XI век генеалогического дерева династии Рюриковичей
-т.о.  для раздела «Система счисления» мы построили две модели табличную и иерархическую модели.
Следовательно, для одного и того же объекта можно построить табличную и иерархическую модель.

IV. Закрепление:

1. Построить табличную информационную модель задачи:

В школе учатся четыре талантливых подростка: Иван, Петр, Алексей и Андрей. Один из них — будущий хоккеист, другой преуспел в футболе, третий — легкоатлет, четвертый подает надежды как баскетболист.
О них известно следующее:
1. Иван и Алексей присутствовали в спортзале, когда там занимался легкоатлет.
2. Петр и хоккеист вместе были на тренировке баскетболиста.
3. Хоккеист раньше дружил с Андреем, а теперь неразлучен с Иваном.
4.  Иван незнаком с Алексеем, так как они учатся в разных классах и в разные смены. Кто чем увлекается?

1. На следующем графе изображена система возможного переливания крови. Укажите  какую кровь может получит человек с первой группой, со второй, с третьей, с четвертой группой крови.

1. Нарисовать иерархическую информационную модель, состоящую из одноклассников, между которыми существуют следующие взаимоотношения: дружат Андрей и Даша, Андрей, Маша и Катя, Даша и Саша, Саша и Андрей. С кем Андрей может поделится секретом, не рискуя, что он станет известен кому – другому. 

V. Итог урока:

Какие модели вы научились строить?
Можно ли построить табличную и иерархическую модель для одного и того же объекта?

VI. Домашнее задание:

1. Задание «Табличная модель» Трое подростков, Саша, Миша и Андрей, живут на одной улице. Одного все знают как отличного шахматиста, другой - заядлый футболист и болельщик, а третий - компанейский парень, любитель всяческих тусовок.

Однажды футболист пришел к своему другу, чтобы поучиться приемам
игры в шахматы, но мама сказала, что сын ушел с известной всей улице
личностью на дискотеку.
Известно, что Андрей никогда не слышал о Мише. Кто есть кто?     

1. Задание «Иерархическая модель» Составить родословное дерево потомков Владимира Мономаха.

Потомки Владимира Мономаха: Владимир Мономах умер в 1125 г. Он оставил 4 сыновей: Мстислава (год смерти - 1132), Ярополка (1139), Вячеслава Туровского (1154) и Юрия Долгорукого (1157). После Мстислава осталось 3 сына: Изяслав Волынский (1154), Всеволод Новгородский (1138) и Ростислав Смоленский (1168). У Изяслава Волынского был сын Мстислав(1170), у Мстислава сын Роман (1205), у Романа - Даниил Галицкий (1264). Ростислав Смоленский имел 4 сыновей: Романа (1180), Рюрика (1215), Давида (1197) и Мстислава Храброго (1180). После Романа Ростиславича остался сын Мстислав Киевский (1224), после Мстислава Храброго - сын Мстислав Удалой (1228). Юрий Долгорукий имел 3 сыновей: Андрея Боголюбского (1175), Михаила (1177) и Всеволода (1212).

Резерв: 1. В школе учатся четыре талантливых подростка: Иванов, Петров, Сидоров, Андреев. Один из них – будущий музыкант, другой преуспел в бальных танцах, третий – солист хора мальчиков, четвертый подает надежды как художник. О них известно следующее:
1. Иванов и Сидоров присутствовали в зале консерватории, когда там солировал в хоре мальчиков певец
2. Петров и музыкант вместе позировали художнику
3. Музыкант ранее дружил с Андреевым, а теперь неразлучен с Ивановым
4. Иванов незнаком с Сидоровым, т.к. они учатся в разных классах и в разные смены. Кто чем увлекается?
2. Постройте в виде графа множество геометрических фигур.
Геометрический объект, линия, плоская фигура, объемное тело, прямая, ломаная, кривая, круг, трапеция, эллипс, параллелограмм, прямоугольник, ромб, квадрат, шар, конус, призма, пирамида.