Моделирование 11 класс
Цели урока:
Сформировать представление о модели и моделировании. Научиться создавать и исследовать информационные модели.
Задачи учителя:
Учебные:
Познакомить учащихся с разнообразием форм представления информационных моделей; Научить общему подходу к созданию образно-знаковых моделей.Развивающая:
Развитие приемов умственной деятельности (обобщение, анализ, синтез, сравнение), памяти (лучше всего запоминается то, что связано с преодолением препятствия).
Воспитательная:
Развитие познавательных способностей учащихся, посредством рассмотрения разнообразных задач на моделирование в среде.
Ход урока:
Вступительное слово учимин.)Здравствуйте!
Начнем с разминки.
Разминка:
Рассмотрим следующие описание примет мистера Фокса:
Боксеры с твердою походкой
Не моют пол зубною щеткой.
Кто моет пол зубною щеткой,
Тот наделен душою кроткой.
Кто пол мыть щеткой не желает,
Суровым нравом обладает.
Суровый нрав у тех бывает,
Кто книжек вовсе не читает.
Фосс враг книжек и газет,
Ответь, боксер он или нет?
Широкоплечие мужчины
Поют, садясь за руль машины.
Мужчины с узкими плечами,
Садясь за руль, молчат, как камень.
Те кто за руль садится с пеньем,
Не отличаются терпеньем.
Те кто в машине молчаливы,
Бывают очень терпеливы.
Терпенье тем дано с избытком,
Кто чинит домики улиткам.
Чтоб домик починить улитке,
Клей варят на электроплитке.
Фосс не выносит запах клея,
Он сразу падает бледнея.
Прошу ответить на вопрос:
Широкоплеч ли мистер Фосс?
Тема нашего урока сегодня «Моделирование как метод познания»
Цель: Сформировать представление о модели и моделировании, а также научиться создавать и исследовать информационные модели.
В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец “Кэптен”. Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль. Погибли 523 человека.
Это было совершенно неожиданно для всех. Для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель В. Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему какие-то несерьезные опыты с “игрушкой”, не поверили. И случилось непоправимое.
Человечество в своей деятельности постоянно создает и использует модели окружающего мира.
Модели представляют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие). Наглядные модели очень часто используются при обучении.
Пример: Модель земли – глобус, карта. Модель человека – манекен, кукла.
Архитектор готовится построить здание невиданного доселе типа. Но прежде чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков на столе, делает макет или чертёж чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель.
Модели имеют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий и электрических цепей и т. д. без предварительно созданного чертежа невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже об автомобиле.
В процессе проектирования зданий и сооружений кроме чертежей часто изготавливают и макеты. В процессе разработки летательных аппаратов поведение их моделей в воздушных потоках исследуют в аэродинамической трубе. Разработка электрический схемы обязательно предшествует созданию электрических цепей.
Истинность теоретических моделей, т. е. их соответствие законам реального мира, проверяется с помощью опытов и экспериментов.
Все художественное творчество является процессом создания моделей. Например, такой литературный жанр, как басня переносит реальные отношения между людьми на отношения между животными и создают модели человеческих отношений. Более того, практически любое литературное произведение может рассматриваться как модель реальной человеческой жизни. Моделями, в художественной форме отражающими реальную действительность, являются также живописные полотна, скульптуры, театральные постановки и пр.
Модель - это такой новый объект, который отражает существенные с точки зрения цели проводимого исследования свойства изучаемого объекта, явления или процесса.
Модель позволяет научиться правильно управлять объектом, апробируя различные варианты управления на модели этого объекта. Экспериментировать в этих целях с реальным объектом в лучшем случае бывает неудобно, а зачастую просто вредно или вообще невозможно в силу ряда причин (большой продолжительности эксперимента во времени, риска привести объект в нежелательное и необратимое состояние и т. п.)
Процесс построения модели называется моделированием.
Другими словами, моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.
Практически каждый объект состоит из других объектов, т. е. представляет собой систему. Система состоит из объектов, которые называются элементами системы.
Важным признаком системы является ее целостное функционирование. Система является не набором отдельных элементов, а совокупностью взаимосвязанных элементов. 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).
Модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени, называются статистическими информационными моделями.
Модели, описывающие процессы изменения развития систем, называются динамическими моделями.
Задача 1.
Учитель математики просит поставить ему первый или второй урок, учитель информатики – первый или третий урок. Какие и сколько вариантов расписания можно составить, учитывая пожелания учителей.
Детализация задачи.
Обработка полученных результатов формальной и компьютерной модели В ТАБЛИЦЕ
| 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант |
1 урок | математика | информатика | |
2 урок | математика | математика | |
3 урок | информатика | информатика |
ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
1. Постановка цели моделирования
2. Выделение свойств объекта
3. Анализ свойств в зависимости от цели
4. Выбор формы представления модели
5. Формализация
6. Анализ полученной модели на противоречивость
7. Анализ адекватности полученной модели
По характеристике объекта моделирования
По деятельности субъекта
По сущности
По роли управления
По степени формализации
По временному фактору
Задача 2.
Два игрока играют в «Верёвку». Игроки ходят по очереди. В начале игры верёвка имеет длину 18 см. Ход состоит в том, что игрок отрезает от веревки кусок длиной 4 см или 5 см. Выигрывает тот игрок, на чьём ходе закончится верёвка (последний выигрышный ход может быть <4). Кто выиграет при безошибочной игре двух игроков – игрок, делающий первый ход, или игрок, делающий второй ход?. Ответ обоснуйте.
Задача 3. Имеется квадратный лист картона со стороной а = 24. Из листа делают коробку следующим образом: по углам вырезают четыре квадрата со стороной b Ј a/2 и склеивают коробку с открытым верхом по сторонам вырезов.
Составьте математическую модель преобразования. (Используйте для этого выданные вам листы бумаги.) Составьте компьютерную модель в электронной таблице. (b0 =1, шаг выреза - 1). Рассчитайте площадь дна и объем коробки с данным шагом и определите наибольший возможный объем коробки.(Выделите шрифтом этот объем в таблице.)Создайте копию таблицы и произведите расчеты с теми же данными, но с шагом изменения выреза в 0,5. Изменилось ли значение наибольшего возможного объема коробки?
Домашнее задание:
Параграф 2.1.-2.2
Ответить на вопросы в учебнике на стр. 158-159
