Информационное моделирование конспект 9 класс
Обновлено: 05.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
План конспект по информатике
Класс: 9
Тема урока: Информационное моделирование на компьютере.
Задача урока:
Образовательные:
дать понятие компьютерная математическая модель;
рассмотреть имитационное моделирование;
определить основное преимущество компьютера перед человеком;
узнать, для чего нужны материальные модели;
Развивающие:
развить мышление (умение анализировать, умение отстаивать точку зрения);
развить информационную грамотность у учащихся;
Воспитательные:
развить умение аккуратно выполнять работу;
развить умение уважать друг друга.
Форма урока: изучение нового материала.
Оборудование: презентация
Литература:
Для учителя: Информатика Базовый курс 9 кл. Семакин и др 2007.
www . school - collection . edu . ru
Для ученика: Информатика Базовый курс 9 кл. Семакин и др 2007.
План урока
1. Организационный момент
2. Активация знаний
4. Изучение нового материала
5. Закрепление нового материала
7. Домашнее задание
Деятельность учителя
Деятельность
Здравствуйте, ребята, присаживайтесь.
Что такое модель?
Что такое моделирование?
Назовите виды моделей?
Из чего состоит таблица?
Что находится на пересечении столбцов и строчек?
Что такое таблица?
- это новый объект, который отражает существенные с точки зрения моделирования признаки изучаемого предмета, процесса или явления
- метод познания, заключающийся в создании
и исследовании моделей реальных объектов
-Натурные и информационные
- строки, столбцы
- универсальное средство представления информации.
Ребята, как вы думаете, современным инструментом для информационного моделирования, что является?
Как вы думаете, какой может быть тема нашего сегодняшнего урока?
Изучение нового материала
- Как уже говорилось выше, современным инструментом для информационного моделирования является компьютер. Конечно, на компьютере можно писать тексты (строить вербальные модели), строить таблицы (табличные модели), рисовать карты и схемы (графические модели). Но при таком использовании компьютера в моделировании его возможности проявляются не в полной мере.
- Назовите мне главное преимущество компьютера перед человеком?
- Итак, записываем главное преимущество компьютера перед человеком – способность к быстрому счету. (Слайд 2) Современные компьютеры считают со скоростями в сотни тысяч, миллионы и даже миллиарды операций в секунду.
- Все эти вычислительные возможности проявляются, прежде всего, в компьютерном математическом моделировании.
- Математическая модель – это описание моделируемого процесса на языке математики. (Слайд 3)
- Многие процессы, происходящие в природе, в технике, в экономических и социальных системах, описываются сложными математическими соотношениями.
- Приведите пример таких соотношений.
- В прежние времена, до появления ЭВМ, ученые стремились создавать такие математические модели, которые можно было бы просчитать вручную или с помощью несложных вычислительных механизмов.
- Такие методы называются численными методами.
- Численные методы – сводят решение любой задачи к последовательности арифметических операций. (Слайд 4) Эта цепочка вычислений может быть очень длинной, и чем точнее мы хотим получить результат, тем она будет длиннее.
- Для решения задач численным методом требуется большое количество времени, что не всегда удобно.
- Появление компьютеров сняло эти проблемы. Стало возможным проводить расчеты сложных математических моделей за приемлемое время.
- Компьютерная математическая модель – это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели. (Слайд 5)
- Вычислительный эксперимент – это использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования. (Слайд 6)
- Вычислительный эксперимент в некоторых случаях может заменить реальный физический эксперимент.
- Еще одно важное направление компьютерного математического моделирования связано с использованием компьютеров в управлении. Компьютеры используют для управления работой химических реакторов на заводах, атомных реакторов на электростанциях, ускорители элементарных частиц в физических лабораториях, полета автоматических космических станций и т. д.
- Все расчеты производятся по заложенным в программу управления математическим моделям. Важно, чтобы результаты этих расчетов получались в режиме реального времени управляемого процесса.
- Что такое имитационное моделирование?
- Имитационное моделирование – особая разновидность моделирования на компьютере.
- Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом . (Слайд 7)
- Такое поведение в математике называется стохастическим.
- К имитационным моделям относятся модели систем массового обслуживания: например, системы торговли, автосервиса, скорой помощи, в которых появление заявок на обслуживание и длительность обслуживания одной заявки – события случайные.
- Еще одним популярным объектом для имитационного моделирования являются транспортные системы: сеть городских дорог, перекрестки, светофоры, автомобили. Работа имитационной модели всегда визуализируется на экране компьютера.
Модели и моделирование. Понятия натурной и информационной моделей объекта (предмета, процесса или явления). Модели в математике, физике, литературе, биологии и т.д. Использование моделей в практической деятельности. Виды информационных моделей (словесное описание, таблица, график, диаграмма, формула, чертёж, граф, дерево, список и др.) и их назначение. Оценка адекватности модели моделируемому объекту и целям моделирования.
Графы, деревья, списки и их применение при моделировании природных и экономических явлений, при хранении и поиске данных.
Компьютерное моделирование. Примеры использования компьютерных моделей при решении практических задач.
После изучения темы учащиеся должны:
Поурочное планирование (9 ч)
Краткое представление уроков
Урок 1. Введение в системологию
2. Введение нового материала (урок-беседа).
3. Закрепление материала. Решение задач.
Материалы к уроку.
Задачник-практикум под ред. И.Г. Семакина, т.1, §2.1. и задания № 3, 5,6, 18, 20, 21, 26, 27, 28.
Возможно выполнение творческих домашних заданий на компьютере по теме: “Системная классификация”.
Урок 2. Моделирование как метод познания (§6)
2. Новый материал с демонстрацией ЦОР.
3. Закрепление понятий.
Материалы к уроку:
Дополнительный ресурс. Презентация 9_2.1. по теме: “Моделирование как метод познания” к учебнику 9 класса, авторы Л.Л. Босова, А.Ю. Босова.
Урок 3. Графические модели (§7)
схема, карта, чертёж, график, диаграмма, граф, сеть, дерево.
2. Новый материал с демонстрацией ЦОР.
3. Закрепление понятий. Работа с интерактивным задачником в режиме тренировки.
4. Проверка ЗУН. Работа с интерактивным задачником в режиме зачёта.
Материалы к уроку.
Урок 4. Решение задач на построение графических моделей (графы)
Научить решать задачи с построением графов.
2. Решение задач на использование графов.
3. Выполнение практической работы: задания на построение родословного дерева, классификации системы в виде графа.
Материалы к уроку.
Использование графов при решении задач и повторение основных понятий темы: “Графические модели” с помощью презентации 9_2.3 автора Л.Л. Босовой (слайды 13-16).
Задачник-практикум под редакцией И.Г. Семакина, т.1, §2.2, задания № 8, 12 на построение биологической классификации и родословной (выполнить в текстовом редакторе Word или программе PowerPoint). Пример выполнения задания №8 (Приложение 1).
Возможно выполнение и представление творческого проекта на построение графа, например, своей родословной или разработки и представления своей задачи с использованием графа.
Урок 5. Табличные модели (§8)
Изучить таблицы типа ОС, ОО, двоичной матрицы.
Научить использовать табличную модель для решения информационных задач.
2. Новый материал. Знакомство с основными понятиями таблицы. Простые таблицы.
3. Работа в группах. Решение информационных задач на использование табличной модели.
4. Выполнение практической работы на систематизацию и построение простой табличной модели.
Материалы к уроку.
Решение информационных задач с использованием табличной модели (задания на карточках для каждой группы).
Задачник-практикум под редакцией И.Г. Семакина, т.1, §2.3, задание №11 (выполнить в текстовом редакторе).
Урок 6. Табличные модели
Рассмотреть построение вычислительных таблиц типа ОСО для решения задач.
2. Практическая работа в текстовом редакторе на систематизацию и построение сложной таблицы в Word типа ООН.
3. Решение информационных задач с помощью вычислительных таблиц типа ОСО.
Материалы к уроку.
Задачник-практикум под редакцией И.Г. Семакина, т.1, §2.3.
Задания №12, 16, 17 (по вариантам) на построение сложных таблиц типа ООН в текстовом редакторе Word. Примеры выполнения задания 16 (Приложение 2).
Задания № 21-31 (по вариантам) на построение вычислительных таблиц типа ОСО в текстовом редакторе Word.
Урок 7. Информационное моделирование на компьютере (§9)
Рассмотреть математические модели и компьютерные математические модели.
2. Знакомство с компьютерными моделями.
3. Выполнение практической работы.
Можно организовать интернет-урок с организацией самостоятельной практической работы учащихся за компьютером.
Материалы к уроку.
Демонстрационная имитационная модель:
Практические задания для классной работы:
Урок 8. Обобщение понятий по теме: “Информационное моделирование”
Систематизировать и обобщить ЗУН
2. Повторение основных понятий.
3. Обобщение по теме: “Информационное моделирование”.
4. Демонстрация программы Google Планета Земля в качестве примера имитационной модели.
На уроке можно использовать групповую работу с использованием метода интеллектуальных карт (каждая группа учащихся на большом листе бумаги цветными карандашами или фломастерами рисует свое представление темы “Информационное моделирование”, в качестве источника информации – учебник и тетрадь, ЦОР единой коллекции).
Материалы к уроку.
Урок 9. Зачётное занятие по теме: “Информационное моделирование”
2. Выполнение теоретической части зачёта.
3. Выполнение практической части зачёта.
Зачёт по теме: “Информационное моделирование”. (Приложение 3)
В качестве альтернативы можно использовать итоговый тест по теме: “Информационное моделирование” к учебнику И.Г. Семакина и др. Единой коллекции ЦОР:
Цели урока: - проверить усвоение главы "Компьютерные сети", помочь учащимся 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.
Конспект урока информатики в 9 классе Тема : "Компьютерное информационное моделирование"
Учитель информатики : Погожева Ю.А.
Цели урока:
- проверить усвоение главы "Компьютерные сети", помочь учащимся 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, тест.
I. Орг. момент. (1 мин)
III. Теоретическая часть. (15 мин)
IV. Практическая часть. (10 мин)
V. Вопросы учеников. (5 мин)
VII. Итог урока. (2 мин)
Ход урока:
I. Орг. момент.
Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.
III. Теоретическая часть.
1. Понятие модели
Объект – некоторая часть окружающего нас мира, которая может быть рассмотрена как единое целое.
Свойства объекта – совокупность признаков объекта, по которым его можно отличить от других объектов
Модель – это упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.
Моделирование – построение моделей для изучения объектов, процессов, явлений.
2. Материальные и информационные модели
По способу представления модели делятся на материальные и информационные .
Информационные
Знаковые
Вербальные
Компьютерные
Некомпьютерные
Материальные
Материальные модели иначе можно назвать предметными или физическими. Они воспроизводят геометрические свойства оригинала и имеют реальное воплощение.
Примеры материальных моделей:
1. Детские игрушки (куклы – модель ребенка, мягкие игрушки-звери – модель живых зверей, машинки – модели реальных автомобилей и т.д.).
2. Глобус – модель планеты Земля.
3. Школьные пособия (скелет человека – модель реального скелета, модель атома кислорода и т.д.)
4. Физические и химические опыты.
Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации.
Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.
К информационным моделям можно отнести вербальные и знаковые модели.
Вербальная модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.
Примеры вербальных моделей:
1. Модель поведения человека при переходе через улицу. Человек анализирует ситуацию на дороге (сигналы светофора, наличие и скорость машин и вырабатывает модель своего движения)
2. Идея, возникшая у изобретателя - модель изобретения.
3. Музыкальная тема, промелькнувшая в голове композитора – модель будущего музыкального произведения.
Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т.е. средствами любого формального языка.
Примеры знаковых моделей:
1. Чертеж кухонной мебели – модель мебели для кухни.
2. Схема Московского метрополитена – модель метро г. Москвы.
3. График изменения курса евро – модель роста курса евро.
Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ (например, пути по определенному адресу), может быть облечен в знаковую форму, например, в схему. И наоборот, знаковая модель помогает сформировать в сознании верный мысленный образ.
По способу реализации информационные знаковые модели делятся на компьютерные и некомпьютерные.
Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды.
3. Этапы моделирования
В процессе моделирования выделяют 4 этапа :
1. Постановка задачи.
2. Разработка модели.
3. Компьютерный эксперимент.
4. Анализ результатов моделирования.
Схема 2. Этапы моделирования.
Этап 1. Постановка задачи
Описание задачи
Цель моделирования
Анализ объекта
Этап 2. Разработка модели
Информационная модель
Знаковая модель
Компьютерная модель
Этап 3. Компьютерный эксперимент
Этап 4. Анализ результатов моделирования
Результаты соответствуют цели
Результаты не соответствуют цели
1. Постановка задачи
Задача (или проблема) формулируется на обычном языке, и описание должно быть понятным. Главное на этом этапе – определить объект моделирования и понять. Что собой должен представлять результат.
· Формулировка цели моделирования
На этом этапе, отталкиваясь от общей формулировки задачи, четко выделяют моделируемый объект и его основные свойства. Поскольку в большинстве случаев исходный объект – это целая совокупность более мелких составляющих, находящихся в некоторой взаимосвязи, то анализ объекта будет подразумевать разложение (расчленение) объекта с целью выявления составляющих и характера связей между ними.
2. Разработка модели
На этом этапе выявляются свойства, состояния и другие характеристики элементарных объектов, формируется представление об элементарных объектах, составляющих исходный объект, т.е. информационная модель.
Информационная модель, как правило, представляется в той или иной знаковой форме, которая может быть либо компьютерной, либо некомпьютерной.
Существует большое количество программных комплексов, которые позволяют проводить исследование (моделирование)информационных моделей. Каждая среда имеет свой инструментарий и позволяет работать с определенными видами информационных объектов, что обуславливает проблему выбора наиболее удобной и эффективной среды для решения поставленной задачи.
3. Компьютерный эксперимент
План моделирования должен отражать последовательность работы с моделью. Первыми пунктами в таком плане должны стоять разработка теста и тестирование модели.
Тестирование – процесс проверки правильности модели.
Тест – набор исходных данных, для которых заранее известен результат.
В случае несовпадения тестовых значений необходимо искать и устранять причину.
Технология моделирования – совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью.
4. Анализ результатов моделирования
Конечная цель моделирования – принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап решающий – либо исследование продолжается (возврат на 2 или 3 этапы), либо заканчивается.
Основой для выработки решения служат результаты тестирования и экспериментов. Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит, допущены ошибки на предыдущих этапах. Это может быть слишком упрощенное построение информационной модели, либо неудачный выбор метода или среды моделирования, либо нарушение технологических приемов при построении модели. Если такие ошибки выявлены, то требуется редактирование модели, т.е. возврат к одному из предыдущих этапов. Процесс продолжается до тех пор, пока результаты моделирования не будут отвечать целям моделирования.
Тема урока: Информационное моделирование на компьютере.
Задача урока:
- Образовательные:
- дать понятие компьютерная математическая модель;
- рассмотреть имитационное моделирование;
- определить основное преимущество компьютера перед человеком;
- узнать, для чего нужны материальные модели;
- Развивающие:
- развить мышление (умение анализировать, умение отстаивать точку зрения);
- развить информационную грамотность у учащихся;
- Воспитательные:
- развить умение аккуратно выполнять работу;
- развить умение уважать друг друга.
План конспект по информатике
Класс: 9
Тема урока: Информационное моделирование на компьютере.
Задача урока:
Образовательные:
дать понятие компьютерная математическая модель;
рассмотреть имитационное моделирование;
определить основное преимущество компьютера перед человеком;
узнать, для чего нужны материальные модели;
Развивающие:
развить мышление (умение анализировать, умение отстаивать точку зрения);
развить информационную грамотность у учащихся;
Воспитательные:
развить умение аккуратно выполнять работу;
развить умение уважать друг друга.
Форма урока: изучение нового материала.
Оборудование: презентация
Литература:
Для учителя: Информатика Базовый курс 9 кл. Семакин и др 2007.
www . school - collection . edu . ru
Для ученика: Информатика Базовый курс 9 кл. Семакин и др 2007.
План урока
1. Организационный момент
2. Активация знаний
4. Изучение нового материала
5. Закрепление нового материала
7. Домашнее задание
Деятельность учителя
Деятельность
Здравствуйте, ребята, присаживайтесь.
Что вы изучали на прошлом уроке?
Из чего состоит таблица?
Что находится на пересечении столбцов и строчек?
Что такое таблица?
Также дома вы должны были решить две задачи, итак, проверяем.
- табличные модели
- строки, столбцы
- универсальное средство представления информации.
Ребята, как вы думаете, современным инструментом для информационного моделирования, что является?
Как вы думаете, какой может быть тема нашего сегодняшнего урока?
Изучение нового материала
- Как уже говорилось выше, современным инструментом для информационного моделирования является компьютер. Конечно, на компьютере можно писать тексты (строить вербальные модели), строить таблицы (табличные модели), рисовать карты и схемы (графические модели). Но при таком использовании компьютера в моделировании его возможности проявляются не в полной мере.
- Назовите мне главное преимущество компьютера перед человеком?
- Итак, записываем главное преимущество компьютера перед человеком – способность к быстрому счету. (Слайд 2) Современные компьютеры считают со скоростями в сотни тысяч, миллионы и даже миллиарды операций в секунду.
- Все эти вычислительные возможности проявляются, прежде всего, в компьютерном математическом моделировании.
- Математическая модель – это описание моделируемого процесса на языке математики. (Слайд 3)
- Многие процессы, происходящие в природе, в технике, в экономических и социальных системах, описываются сложными математическими соотношениями.
- Приведите пример таких соотношений.
- В прежние времена, до появления ЭВМ, ученые стремились создавать такие математические модели, которые можно было бы просчитать вручную или с помощью несложных вычислительных механизмов.
- Такие методы называются численными методами.
- Численные методы – сводят решение любой задачи к последовательности арифметических операций. (Слайд 4) Эта цепочка вычислений может быть очень длинной, и чем точнее мы хотим получить результат, тем она будет длиннее.
- Для решения задач численным методом требуется большое количество времени, что не всегда удобно.
- Появление компьютеров сняло эти проблемы. Стало возможным проводить расчеты сложных математических моделей за приемлемое время.
- Компьютерная математическая модель – это программа, реализующая расчеты состояния моделируемой системы по ее математической модели. (Слайд 5)
- Вычислительный эксперимент – это использование компьютерной математической модели для исследования поведения объекта моделирования. (Слайд 6)
- Вычислительный эксперимент в некоторых случаях может заменить реальный физический эксперимент.
- Еще одно важное направление компьютерного математического моделирования связано с использованием компьютеров в управлении. Компьютеры используют для управления работой химических реакторов на заводах, атомных реакторов на электростанциях, ускорители элементарных частиц в физических лабораториях, полета автоматических космических станций и т. д.
- Все расчеты производятся по заложенным в программу управления математическим моделям. Важно, чтобы результаты этих расчетов получались в режиме реального времени управляемого процесса.
- Что такое имитационное моделирование?
- Имитационное моделирование – особая разновидность моделирования на компьютере.
- Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом. (Слайд 7)
- Такое поведение в математике называется стохастическим.
- К имитационным моделям относятся модели систем массового обслуживания: например, системы торговли, автосервиса, скорой помощи, в которых появление заявок на обслуживание и длительность обслуживания одной заявки – события случайные.
- Еще одним популярным объектом для имитационного моделирования являются транспортные системы: сеть городских дорог, перекрестки, светофоры, автомобили. Работа имитационной модели всегда визуализируется на экране компьютера.
Читайте также: