Урок на тему "Системы. Свойства систем"

Цель: знакомство учащихся с понятием «система», классификацией систем и их свойствами.

Задачи:

• образовательные: формирование понятий: система, подсистема, состав системы, структура, системный подход, системный эффект; освоение новых приёмов создания текстовых документов;
• воспитательные: формирование научного мировоззрения, умения грамотно составлять конспект урока;
• развивающие: развитие системного мышления учащихся, навыков самостоятельной работы.

Организационная форма урока: рассказ-беседа с последующим выполнением практической работы на компьютере.

Тип урока: урок объяснения нового материала.

Новые термины: система, подсистема, структура, системный подход, системный эффект.

Оборудование урока:

• компьютеры с установленными офисными программами, в том числе текстовым процессором Microsoft Word 2003;
• мультимедийная презентация «Системы. Свойства систем»;
• на доске заранее написаны: число, тема урока, новые термины, задание для практической работы на компьютере, домашнее задание.

1. Организационный момент – 2 мин.
2. Сообщение темы урока, актуализация знаний учащихся – 5 мин.
3. Объяснение нового материала – 25 мин.
4. Проверка усвоенного на уроке материала, закрепление знаний – 10 мин.
5. Итоги урока, план работы на 2-й час занятии – 3 мин.

Для актуализации знаний учащихся и подготовки их для восприятия нового материала учитель предлагает ответить на следующие вопросы:

• Приведите примеры объектов, состоящих из более мелких частей.
• Что отражает схема состава объекта?
• Постройте схему состава для объекта «учебник информатики для 7-го класса».

Изложение нового материала ведётся параллельно с показом на экране презентации по этой теме (содержание слайдов приведено в приложении).

Необходимо сначала подвести учеников к выводу, что состояние любого сложного объекта определяется не только его признаками, но и состоянием его отдельных объектов-частей. Например, велосипед хорошо ездит, если все его части (руль, рама, колёса, цепь, седло, тормоз и др.) установлены и работают правильно (Приложение 1, слайды 1, 2).

Такой подход к описанию сложного объекта, при котором не просто называют его составные части, но рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние, принято называть системным подходом (слайд 3) (в этот момент учитель напоминает о необходимости записывать главные мысли, определения, схемы в рабочую тетрадь).

Следует обратить внимание учащихся на то, что с понятием «система» они неоднократно встречались на уроках по различным предметам, в средствах информации, в повседневной жизни. Примеры: Солнечная система, периодическая система химических элементов Менделеева, ЕСКД (Единая Система Конструкторской Документации), система счисления, городские системы жизнеобеспечения, театральная «система Станиславского» и другие.

В информатике под системой понимается любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных частей и существующий как единое целое (записать в рабочую тетрадь, далее – р.т.!). Учитель разбирает пример из презентации (слайд 4), учащиеся приводят свои примеры систем.

Далее даётся классификация систем с обсуждением приведённых примеров (слайды 5, 6, 7, 8, 9). Схему классификации учащиеся записывают в рабочую тетрадь.

Учащиеся, естественно, вспоминают те системы, с которыми они встречались при изучении информатики (операционная система, файловая система, компьютер как система и др.).

Все системы делятся также на естественные, природные (существующие в природе) и искусственные, технические (созданные человеком)(записать в р.т.!)

Каждая система обладает следующими свойствами (слайд 10):

• функция (цель, назначение) системы;
• взаимодействие системы с окружающей средой;
• состав системы;
• структура системы;
• системный эффект.

А. Функция системы.

Для всякой искусственной системы можно определить цель её создания человеком: автомобиль – перевозка людей и грузов, сборочный конвейер – сборка автомобилей или других изделий. Этой целью и определяется функция системы. Учащиеся приводят примеры систем и называют их функции.

Состав системы – это множество входящих в неё частей (в р.т.!). Состав описывают с помощью схемы состава. В состав системы может входить другая система. Первую называют надсистемой, вторую – подсистемой. В качестве примера сначала можно разобрать с учащимися состав смешанной системы «школа» (слайд 11). Тут же уместно задать вопрос: могла ли схема состава системы «школа» выглядеть по-другому? Как?

Затем учитель вместе с классом рассматривает в качестве системы объект непосредственного изучения – персональный компьютер (слайд 12). Его можно рассматривать как систему, состоящую из подсистем «аппаратное обеспечение», «программное обеспечение», «информационные ресурсы» (рис. 3).

Можно ли эти три подсистемы назвать простыми элементами компьютера? Нет, так как каждая из этих частей – тоже система, состоящая из множества взаимосвязанных частей. При этом подсистема аппаратного обеспечения выступает в качестве надсистемы для устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации. Аналогично проводится анализ состава подсистем программного обеспечения и информационных ресурсов. В свою очередь каждая из составных частей – также сложная система. Углубляться в подробности устройства компьютера можно и дальше. У учащихся обязательно возникнет вопрос: является ли системой какая-либо неразборная деталь компьютера, например, гайка? Однозначного ответа на такой вопрос нет. С точки зрения устройства компьютера гайка – простая деталь. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Вещество состоит из молекул, молекулы – из атомов, атомы – из ядра и электронов.

Вывод: нет абсолютно простых объектов, любой реальный объект бесконечно сложен. Степень подробности описания состава объекта зависит от его назначения (в р.т.!).

Всякая система определяется не только своим составом, но также порядком и способом объединения своих отдельных частей в единое целое. Таким образом, возникает понятие структуры системы.

Структура – это совокупность связей между элементами системы. Или: структура – внутренняя организация системы (в р.т.!).

Далее учитель вместе с учащимися приводит простые примеры:

• из одних и тех же деталей детского конструктора можно собрать разные изделия;
• из уроков черчения дети знают, что набор простейших объёмных тел весьма ограничен (куб, параллелепипед, цилиндр, конус, шар, пирамиды, призмы), но в различном сочетании одни и те же тела дают огромное многообразие деталей, с совершенно различными геометрическими свойствами, и чертежи у них будут совсем разные.

Далее учитель просит учеников прокомментировать изображения на слайдах 13 и 14. Слайд13 показывает состав и различную структуру воды и льда, слайд 14 – состав и структуру алмаза и графита.

На этом объяснение нового материала на первом уроке заканчивается.

Чтобы проверить, насколько чётко учащиеся поняли и усвоили изложенный материал, учитель задаёт несколько вопросов по теме урока (слайд 15).

Учитель подводит итоги урока, отмечает наиболее успешных учащихся, делает необходимые замечания. Так как работа будет продолжена на следующем уроке, учитель заранее предупреждает о самостоятельной практической работе и просит подумать учащихся о своих примерах систем (оценки за работу учитель выставляет в конце 2-го часа урока, тогда же даётся домашнее задание).

1. Организационный момент – 2 мин.
2. Игра-разминка «Эстафета вопросов» – 8 мин.
3. Продолжение объяснения нового материала – 15 мин.
4. Практическая часть занятия – 17 мин.
5. Итоги урока, домашнее задание – 3 мин.

Приветствие учителя, организация внимания учащихся. Учитель объявляет план работы на этот урок.

Чтобы сконцентрировать мысли учеников на изучаемом материале, учитель проводит короткую (на 8 мин.) игру-разминку «Эстафета вопросов». Первый вопрос по теме задаёт учащимся сам учитель. Тот, кто отвечает на поставленный вопрос, сразу после ответа задаёт свой вопрос следующему ученику, и т.д. Такой игровой момент сразу выявляет, кто из учащихся и насколько внимательно работал на первом уроке.

Учитель обращается к учащимся: мы с вами рассмотрели такие свойства системы, как функция системы, её состав и структуру, наличие подсистем и надсистем. Главное же свойство любой системы – возникновение системного эффекта.

Возникновение системного эффекта заключается в том, что при объединении элементов в систему у системы появляются новые качества, которыми не обладал ни один из элементов в отдельности (в р.т.!).

Например, отдельные детали велосипеда не способны к езде. Но при правильном соединении они создают систему «велосипед», которая приобрела новое качество – способность к езде (слайд 16).

Учитель предлагает объяснить явление системного эффекта на примере такой системы, как «библиотека» (слайд 17).

После того, как класс разобрался с теоретическими аспектами новой темы, учитель переходит к практической части занятия.

Для повторения и закрепления изученных понятий учащимся предлагается выполнить практическую работу на компьютере. Задание для работы написано заранее на классной доске: «С помощью текстового процессора Microsoft Word 2003 создать текстовый документ, в котором привести свой пример системы, нарисовать схему её состава и описать основные свойства. При наличии времени вставить подходящий рисунок. Время выполнения задания – 17 мин.».

Поскольку наибольшую трудность для учеников может представить выполнение схемы состава системы, можно на экране высветить соответствующий слайд презентации.

Учащиеся работают за компьютерами. Учитель при необходимости консультирует и оказывает помощь более слабым учащимся, проверяет работы сильных учеников.

Итак, подводит итог учитель, мы рассмотрели сегодня такое фундаментальное понятие информатики, как «система», и основные свойства систем. О взаимодействии систем с окружающей средой мы будем говорить на следующих уроках.

Оценки за урок выставляются с учётом выполнения практической работы. Учитель отмечает лучшие работы, комментирует урок, объявляет оценки, поясняет домашнее задание.

1. Разобрать по учебнику Л.Л. Босовой §1.6, §1.7 (начало).
2. Выучить материал по конспекту урока.
3. Подготовить пример системы с описанием её свойств (в р.т.).