Цели урока:
- Обучающие:
- добиться усвоения учащимися понятия "моделирование" и "модель";
- отработать навыки работы с рабочим столом, программой БРОУН.
- Воспитательные:
- воспитание внимания при работе с компьютером, точности, развитие памяти;
- формирование потребности в здоровом образе жизни;
- Развивающие:
- развитие умений классифицировать факты, делать обобщающие выводы при повторении и закреплении;
- развитие умения пользоваться компьютерной техникой.
Оборудование: компьютерный класс, мультимедиапроектор, презентация по теме урока;
ПО: модель броуновского движения.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: комбинированный.
Структура урока (порядок связей между элементами урока):
- Актуализация прежних знаний (контроль преподавания за состоянием знаний ученика, который осуществляется в форме фронтального опроса);
- Формирование новых понятий и способов действий (организация деятельности учащихся по самостоятельному раскрытию сущности новых понятий: анализ ситуаций, работа с книгой);
- Формирование практических умений и навыков при работе на ПК.
Оформление (запись на доске):
дата: тема урока: Моделирование как метод познания.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Учитель: Изучение новой темы мы начнём с её определения. Для этого определим тему нашего урока по первым буквам предложенных вам понятий из информатики (Приложение 1).
- монитор;
- операционная система;
- дискета;
- e-mail;
- логическая схема;
- Интернет;
- расширение;
- окно;
- видеопроектор;
- алгоритм;
- накопители;
- истина;
- ель (пример модели).
Прочитайте из выделенных букв тему сегодняшнего урока (моделирование).
Сегодня на уроке мы познакомимся с понятием
"моделирование", "модель", покажем на
примерах использование моделей и их значение в
различных науках (Приложение 2).
(Работа с презентацией по данной теме и
последовательный комментарий по теме.)
III. Домашнее задание:
Учебник: п. 5.1, вопр. 1,2 с. 240 (или п. 4.1).
IV. Учитель информатики:
[1] Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.
Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель — глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и др. (Приложение 3), (Приложение 4).
Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т. д. Без предварительного создания чертежа (рис. 4.1, [1]) невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме (Приложение 5).
В процессе проектирования зданий и сооружений кроме чертежей часто изготавливают макеты. В процессе разработки летательных аппаратов поведение их моделей в воздушных потоках исследуют в аэродинамической трубе.
Разработка электрической схемы обязательно предшествует созданию электрических цепей и так далее.
Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез и пр.), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов. Создание новых теоретических моделей иногда коренным образом меняет представление человечества об окружающем мире (гелиоцентрическая система мира Коперника, модель атома Резерфорда-Бора, модель расширяющейся Вселенной, модель генома человека и пр.). Адекватность теоретических моделей законам реального мира проверяется с помощью опытов и экспериментов (Приложение 6).
Все художественное творчество фактически
является процессом создания моделей. Например,
такой литературный жанр, как басня, переносит
реальные отношения между людьми на отношения
между животными и фактически создает 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. (Приложение
7).
[В тетрадях делаем запись конспекта] (Приложение
8).
Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. (Приложение 9)
Модель. Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследования свойства (Приложение 10). В процессе исследования аэродинамических качеств модели самолета в аэродинамической трубе важно, чтобы модель имела геометрическое подобие оригинала, но не важен, например, ее цвет. При построении электрических схем — моделей электрических цепей — необходимо учитывать порядок подключения элементов цепи друг к другу, но не важно их геометрическое расположение друг относительно друга и так далее.
Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят различные типы моделей. В физике изучаются процессы взаимодействия и изменения объектов, в химии — их химический состав, в биологии — строение и поведение живых организмов и так далее.
Возьмем в качестве примера человека: в разных науках он исследуется в рамках различных моделей. В рамках механики его можно рассматривать как материальную точку, в химии — как объект, состоящий из различных химических веществ, в биологии — как систему, стремящуюся к самосохранению, и так далее (Приложение 11).
Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. (Приложение 12).
География, военное дело, судоходство и пр.
невозможны без информационных моделей
поверхности Земли в виде карт (рис. 4.3, [1]).
Различные типы географических карт
(политические, физические и пр.) представляют
информационные модели, отражающие различные
особенности земной поверхности, то есть один и
тот же объект отражают несколько моделей (Приложение 13).
С другой стороны, разные объекты могут
описываться одной моделью. Так, в механике
различные материальные тела (от планеты до
песчинки) могут рассматриваться как
материальные точки (Приложение
14).
Один и тот же объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. (Приложение 16)
Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а подчас и единственным инструментом исследования.
Вопросы для размышления
- Может ли объект иметь несколько моделей? Приведите пример.
- Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью? Если да, приведите пример.
V. Компьютерный эксперимент
– Посмотрим на примере модели Броуновское движение частиц и молекул (Приложение 15). В тетради зарисуем графики движения частиц.
VI. Итог урока.
– Теперь вы можете привести примеры моделей из различных наук, дать мотивированное пояснение о том, какие существенные признаки необходимо отображать в той или иной модели. (Приложение 17)
– Спасибо за урок! До свидания!
Используемая литература:
- Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. 10-11: Лаборатория Базовых Знаний. – М:, 2002.
- Иванова И.А. Информатика. 9 класс: Практикум. – Саратов: Лицей, 2004. с.30