Виды информационных моделей

Тип урока: формирование новых знаний.
Цель урока: дать представление о типах информационных моделей.
Задачи урока: научить различать типы информационных моделей; научить строить графы.
Опорные знания: модель, классификация моделей, информационная модель.

Этапы:

1. Повторение.
2. Объяснение нового материала в лекционной форме.
3. Закрепление материала (работа в группах).
4. Подведение итогов.
5. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1. Повторение

Перед учащимися ставятся вопросы: что такое модель, на какие типы делятся модели, что такое информационная модель?

Ответы учащихся

Модель - это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Классификация по области использования: учебные модели, опытные модели, научно-технические модели, игровые модели, имитационные модели.
Классификация с учетом фактора времени и области использования: статические модели, динамические модели, биологические, исторические, физические и т.д.
Классификация по способу представления: материальные и информационные.
В свою очередь информационные модели имеют следующую структуру: знаковые, компьютерные, некомпьютерные, вербальные.
Информационная модель - совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

2. Объяснение нового материала

Сегодня мы будем рассматривать знаковые информационные модели.

Рассмотрим табличные модели. В табличной модели перечень однотипных объектов или свойств размещены в первом столбце (или строке) таблицы, а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках) таблицы.
Таблица типа "объект-свойство": в одной строке содержится информация об одном объекте или одном событии.
Таблица типа "объект-объект": отражают взаимосвязи между разными объектами.
Таблица типа "двойная матрица": отражают качественный характер связи между объектами.
Примеры.

Таблица типа "объект-свойство"

Таблица типа "объект-объект"

Таблица типа "двойная матрица"

Граф - это средство для наглядного представления состава и структуры системы

Иерархическая модель - система, элементы которой находятся друг с другом в отношении вложенности или подчиненности.
Иерархическая модель - граф, в которой вершины верхнего уровня связаны с вершинами нижнего уровня как "один ко многим"
Пример: весь животный мир

Сетевая модель - граф, в которой вершины различных уровней связаны между собой по принципу "многие ко многим"
Пример: Интернет

Семантическая модель - модель знаний в форме графа, в основе которой лежит идея о том, что любые знания можно представить в виде совокупности объектов (понятий) и связей (отношений) между ними.
Пример. Представьте в виде графа связи в следующем предложении: Однажды в студеную зимнюю пору я из лесу вышел.

Далее рассмотрим графы.

3. Закрепление материала

Учащимся предлагается разделиться на группы и распределить карточки с моделями (Приложение №1) по схеме (Приложение №2). Также даются задания составить модели в виде графа и составить семантическую модель (Приложение №3). Работая в малой группе, ученики обсуждают модели, основываясь на теоретических знаниях, полученных в начале урока. Таким образом, достигается повторение и закрепление материала. Если некоторые ученики не совсем поняли тему, то другие члены группы им объясняют. Каждый ученик вносит свой вклад в решение общей задачи, от этого зависит оценка всей группы. Данную работу можно проводить в игровой форме.

4. Подведение итогов

Перед учащимися ставится вопрос: что мы сегодня узнали?
Выставляются оценки за устные ответы и подводятся итоги групповой работы: какие возникали трудности при выполнении работы.

5. Домашнее задание

1. Приведите примеры для всех типов моделей.
2. Можно ли построить модели всех типов для одного объекта или процесса. Обоснуйте ответ.