Тема уроку: Поняття моделі. Типи моделей. Моделювання як метод дослідження об'єктів.

Тема: Поняття моделі. Типи моделей. Моделювання як метод дослідження об'єктів.

Мета:

навчальна: ознайомити учнів з поняттями моделі, моделювання, інформаційної моделі, комп'ютерного моделювання; сформувати уявлення про різновиди моделей та їх відображення, класифікацію моделей, моделювання як метод пізнання; формувати вміння будувати інформаційну модель задачі (об'єкта).

розвиваюча: розвивати уважність, працелюбність; навички самостійної роботи;

виховна: виховувати інтерес до предмету засобами практичного втілення прийомів роботи із сучасними технологіями.

Методична мета: розвиток розумової та пізнавальної діяльності учнів шляхом впровадження інноваційних методів навчання.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання та наочність: дошка, комп'ютер, мультимедійний проектор, презентація до уроку, глобус, модель черепа людини,опорний конспект для учнів, таблиця: «Яка я тварина».

Базові поняття й терміни: модель, моделювання, проект, проектування.

ХІД УРОКУ

1. Організаційна частина.

Організація роботи групи: привітання, перевірка присутніх.

1. Оголошення теми та мети уроку, очікуваних результатів та плану уроку.

Не оголошуючи тему уроку, запрошую до кабінету дівчат модельної зовнішності, які вносять глобус та макет черепа людини. Пропоную учням назвати тему уроку.

Після оголошення теми та мети уроку, задаю учням питання: «Поміркуйте, як моделювання можна застосувати у Вашій професії?», зазначивши, що відповідь на нього хочу отримати кінці уроку.

Очікувані результати:
Учні:

• Отримають уявлення про поняття моделі, моделювання, інформаційної моделі, комп'ютерного моделювання;

• Дізнаються про сфери їх застосування;

• Навчаться розрізняти типи моделей.

План уроку:

1. Моделі, проекти. Процеси моделювання та проектування

2. Причини моделювання.

3. Типи моделей.

1. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Учитель: Як ви вважаєте, для чого створюються моделі?

Очікувана відповідь: Якщо не можна дослідити сам об’єкт.

Учитель: Так, вірно. Для вивчення властивостей об’єктів або явищ та їхніх взаємозв’язків люди проводять різноманітні дослідження. Але не завжди можна або доцільно досліджувати самі предмети, процеси або явища безпосередньо. В таких випадках досліджуються не самі об’єкти, а їхні моделі.

IV. Вивчення нового матеріалу.

1. Моделі, проекти. Процеси моделювання та проектування

Учитель: Людина у будь-якій діяльності постійно користуєть­ся моделями. Діти грають іграшками − зменшеними копіями реальних об'єктів. Для гри використовують не тільки готові моделі, а й створені власними руками з пластиліну, деталей конструктора. У школі діти ознайомлюються з іншими моделями: аплікація, ри­сунок, креслення, глобус, моделі фізичних пристроїв тощо. Вчені моделюють протікання фізичних та хімічних процесів, будівельник створює макет майбутньої будівлі, фермер планує, яку культуру він посіє на своєму полі, викладач складає план уроку, навіть домогосподарки, мріючи про сучасний ремонт, спочатку уявляють, які в них будуть килими, шпалери, меблі, а їх чоловіки в цей час мріють про сучасну модель телевізора, нову модель фідерної вудки та про останню модель автомобіля «Toyota».

Спробуємо дати означення поняттю «модель».

Закінчіть речен­ня: «Модель − ...»

Учні записують власні думки, читають та аналізують отри­мані вислови.

Учитель: Модель (від лат. modulus − міра, зразок, норма) – спрощене подання реального об'єкта чи процесу, це прообраз, опис або зображення якогось об'єкта.

Моделлю може бути будь-який об'єкт, явище або мисленнєвий образ, за допомогою яких вивчають більш складні об'єкти.

Моделі використовують тоді, коли безпосередньо дослідити від­повідні об'єкти-оригінали складно або й неможливо. В іншому ви­падку моделі використовують для дослідження ще й неіснуючих об'єктів.

Учитель: Що ж таке моделювання?

Учні: Процес створення моделі.

Учитель: Зрозуміло, що створення моделі це ще не закінчення даного дослідження. Остаточна стадія – це створення проекту.

Проект − сукупність документів, обчислень, креслень, макетів, моделей тощо, необхідних для зведення споруд, виготовлення машин, приладів і т.д.

Відповідно проектування − процес створення проекту, прототипу.

У техніці – розробляння проектної, конструкторської та іншої документації.

Рефлексія:

1. Для чого створюються моделі?

2. Чим модель може відрізнятися від реального об’єкту?

3. Назвіть відмінність процесів моделювання та проектування.
   
   

1. Причини моделювання.

Учитель: Давайте з вами разом з’ясуємо, в яких випадках створюються моделі. (учням на слайдах виводяться підказки).

1. Об’єкт недоступний або важкодоступний.

1. Дослідження об’єкту може призвести до його руйнування. (навантаження будинку під час землетрусу, міцність мостів).

1. Виготовлення об’єкту потребує значних коштів. (забудова нового мікрорайону).

1. Об’єкти мають багато властивостей і деякі з них не є суттєвими для даного дослідження. (колір і матеріал, з якого виготовлений будинок).

Учитель: Отже, модель об’єкта – це новий об’єкт, який має властивості даного об’єкта, суттєві для даного дослідження.

Вправа №1 Властивості об’єкта «Учень»

1. Типи моделей.

Учитель: Спробуємо провести класифікацію моделей: іграшка, макет будинку, правила для учнів, твір на тему «Якби я був президен­том», запис структури молекули води, відповідь на запитання: «Чи є життя у Всесвіті?».

Наведена класифікація моделей − це одна з найпростіших кла­сифікацій за способом створення. Можливі й інші класифікації мо­делей, наприклад за предметною ознакою: фізичні, хімічні, моделі будівельних конструкцій, різних механізмів тощо. В інформатиці моделі розподіляють за різними ознаками:

• За способом подання;

• За галузями використання;

• За фактором часу.

Вправа: Визнач тип моделі.

Карта України, рівняння хімічної реакції, опудало тварини, глобус, розповідь про береги Снові, план евакуації з училища, графік функції y=x², нотний запис гімну України, розклад уроків всіх груп училища, квадратичне рівняння, малюнок на вільну тему, многочлен, модель вітряка.

Учитель: Отже можна дійти висновку, що матеріальна модель об’єкта – це модель об’єкта, подана у вигляді його предметної копії.

Інформаційна модель об’єкта – це модель об’єкта, подана у вигляді його опису.

Етапи побудови комп'ютерної моделі

Учитель: Спробуємо уявити, з яких етапів складає створення інформаційної моделі. Взагалі, моделювання – це творчий процес, і розділити його на будь-які етапи і кроки дуже складно. Багато моделей і теорій народжуються внаслідок досвіду й інтуїції вченого або фахівця. Однак розв'язання більшості конкретних задач все ж таки можна уявити поетапно.

Учитель: Переходимо до наступної групи моделей.

Учитель: Наведіть даних приклади моделей.

Учні: тренажер для навчання водіїв, прилад, що імітує розряд блискавки, ділові ігри.

Учитель: Переходимо до останньої групи моделей.

1. Закріплення нового матеріалу.

1. Вправа: «Вилучи зайве».

1. Вправа: «Доміно».

VI. Узагальнення навчального матеріалу.

• Поміркуйте, як моделювання можна застосувати у Вашій професії?

VІІ. Підбиття підсумків уроку.

Учитель: Що ми очікували від нашого сьогоднішнього уроку?

Очікувані результати:
Учні:

• Отримають уявлення про поняття моделі, моделювання, інформаційної моделі, комп'ютерного моделювання;

• Дізнаються про сфери їх застосування;

• Навчаться розрізняти типи моделей.

Учитель: Чи справдились наші очікування?

Учні: Так.

Учитель оцінює роботу учнів на уроці.

Вправа: «Яка я тварина?»

VІІІ. Домашнє завдання.

1. Опрацювати конспект уроку.

2. Створіть інформаційну модель об’єкта «альпійська гірка» з точки зору художника, озеленювача, покупця.