Модель. Моделирование. Классификация моделей

15-16 урок, 9 класс

Учитель: Брух Т.В.

Дата: ____________

Тема: «Модель. Моделирование. Классификация моделей»

Цели урока:
Образовательные:
- формировать представление о моделях и их назначении, о моделировании, о разнообразии моделей;
- актуализировать знания учащихся о существенных и несущественных признаках объекта;
- формировать умение строить модель с помощью текстового редактора;
Развивающие:
- развитие аналитико-синтезирующего мышления, формирование умений наблюдать, делать выводы, развитие находчивости, умения преодолевать трудности для достижения намеченной цели.
Воспитательные:
- воспитание положительного отношения к знаниям, привитие интереса к Информатике, формирование навыков самоорганизации и самоконтроля.
Ход урока

1. Организационный момент
Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку, перекличка.
2. Актуализация знаний. Объявление темы занятия. Определение задач.
- Что такое объект?
- Как человек познает окружающий мир?
- Как вы думаете, почему у нас на уроке сегодня появился глобус?
- Вы познакомились с глобусом еще в начальной школе. А сейчас используете его на уроках географии. Расскажите, что именно вы изучаете с помощью этого объекта?
- Можно ли сказать, что глобус и земной шар - это одно и то же?
- Вы уже поняли, что глобус - это не просто объект, а заместитель реального предмета. Глобус отражает лишь некоторые свойства земного шара и может помочь нам в познании окружающего мира. Вы догадались, о чем сегодня пойдет речь?

- Тема нашего сегодняшнего урока – «Моделирование. Информационное моделирование как метод познания».
2. Формирование новых знаний и способов действий.
Учащиеся слушают учителя и ответы одноклассников, просматривая презентацию. Записывают в тетрадь определения понятий «модель», «моделирование», «натуральная модель», «информационная модель».
Модели объектов и их назначение
Стремясь познать объекты окружающего мира, человек взаимодействует с существующими объектами и создаёт новые объекты.
Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирование, состоящее в создании и исследовании «заместителей» реальных объектов. «Объект-заместитель» принято называть моделью, а исходный объект — прототипом или оригиналом.
Например, в разговоре мы замещаем реальные объекты их именами, оформители витрин используют манекен — модель человеческой фигуры, конструкторы строят модели самолётов и автомобилей, а архитекторы — макеты зданий, мостов и парков. Моделью является любое наглядное пособие, используемое на уроках в школе: глобус, муляж, карта, схема, таблица.
Что общего у всех моделей? Какими свойствами они обладают? Во-первых, модель не является точной копией объекта-оригинала: она отражает только часть его свойств, отношений и особенностей поведения. Например, на манекен можно надеть костюм, но с ним нельзя поговорить. Модель автомобиля может быть без мотора, а макет дома — без электропроводки и водопровода.
Во-вторых, поскольку любая модель всегда отражает только часть признаков оригинала, то можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта. Например: мяч может воспроизвести только одно свойство Земли — её форму; обычный глобус отражает, кроме того, расположение материков; а глобус, входящий в состав действующей модели Солнечной системы, — ещё и траекторию движения Земли вокруг Солнца.
Чем больше признаков объекта отражает модель, тем она полнее. Однако отразить в модели все свойства объекта-оригинала невозможно, а чаще всего и не нужно. Ведь при создании модели человек, как правило, преследует вполне определенную цель и стремится наиболее полно отразить только те при-знаки объектов, которые кажутся ему важными, существенными для реализации этой цели. Если, например, модель самолёта создается для коллекции, то в ней воспроизводится внешний вид самолета, а не его лётные характеристики.
От цели моделирования зависят требования к модели: какие именно признаки объекта-оригинала она должна отражать.
Отразить в модели признаки оригинала можно одним из двух способов.
Во-первых, признаки можно скопировать, воспроизвести. Такую модель называют натурной (материальной). Примерами натурных моделей являются муляжи и макеты — уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид объекта моделирования (глобус), его структуру (модель Солнечной системы) или поведение (радиоуправляемая модель автомобиля).

Во-вторых, признаки оригинала можно описать на одном из языков кодирования информации — дать словесное описание, привести формулу, схему или чертёж. Такую модель называют информационной.
Модели используются человеком для:
- представления материальных предметов (макет застройки жилого района в мастерской архитектора);
- объяснения известных фактов (макет скелета человека в кабинете биологии);
- проверки гипотез и получения новых знаний об исследуемых объектах (модель полёта самолёта новой конструкции в аэродинамической трубе);
- прогнозирования (сделанные из космоса фотоснимки движения воздушных масс);
- управления (расписание движения поездов) и т. д.
Разнообразие информационных моделей
Объект-оригинал можно заменить набором его признаков.
Набор признаков, содержащий всю необходимую информацию об исследуемом объекте или процессе, называют информационной моделью.
В таблице приведён пример информационной модели дачного дома — карточки из каталога, по которому заказчик строительной компании может выбрать подходящий проект. Каждая карточка в каталоге содержит величины и их значения, определяющие свойства дома.

Все названия свойств в информационных моделях — это всегда знаковые элементы, потому что название может быть выражено только знаками. А вот значения величин могут нести как знаковую, так и образную информацию. Например, в таблице значение величины «внешний вид» выражено образным элементом (рисунком), а значения остальных величин выражены с помощью знаков (цифр, букв).
Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают следующие виды информационных моделей:

Образные информационные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (например, на бумаге).
Много информации дают специалистам полученные со спутников фотографии поверхности Земли.
Широко используются образные информационные модели в образовании (иллюстрации в учебниках, учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).
Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста на естественном язы-ке, формулы (например, площади прямоугольника S = A x B) или программы на специальном языке про-граммирования и т. д.
В смешанных информационных моделях одновременно используются образные и знаковые эле-менты.
Примерами смешанных информационных моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр.

3. Выполнение заданий

По горизонтали
2. Процесс создания и использования модели.
3. Модели, представляемые в форме текста на естественном языке, формулы или программы на специальном языке программирования.
6. Модели, представляющие собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации.
8. Набор признаков, содержащий всю необходимую информацию об исследуемом объекте.
По вертикали
1. Информационные модели, в которых одновременно используются и образные, и знаковые элементы.
4. Модели, представляющие собой реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение объекта моделирования.
5. Исходный объект, для которого создаётся модель-заместитель.
7. Объект-заместитель.
4. Выполнение практической работы.
Практическая работа. «Создаем графические модели».
1. Откройте текстовый процессор, изобразите план кабинета информатики.

5. Заключение.
Модель – это объект, который используется в качестве «заместителя», представителя другого объекта (оригинала) с определенной целью.
Модель не является точной копией объекта-оригинала.
Можно создавать и использовать разные модели одного объекта.
Процесс создания и использования модели называют моделированием.
Натурные модели – реальные предметы, в уменьшенном или увеличенном виде, воспроизводящие внешний вид, структуру или поведение объекта моделирования.
Набор признаков, содержащий всю необходимую информацию об исследуемых объектах и процессах, называют информационной моделью.
6. Подведение итогов. Выставление оценок.