Урок "Виды информационных моделей. Табличная организация информации"

Раздел программы: Информационные модели и структуры данных.

Тип урока: формирование новых знаний.

Цель урока:

• Образовательные:
  • дать представление о типах информационных моделей;
  • изучить: таблица как способ представления информации;
• Развивающие:
  • развивать у школьников творческое мышление,  логическое мышление;
  • формировать умение школьников применять современное программное обеспечение в решении нестандартных задач, развивать познавательный интерес.
• Воспитательные:
  • воспитывать информационную культуру школьников;
  • способствовать воспитанию целеустремленности, настойчивости.

Задачи урока:

• научить различать типы информационных моделей;
• научить описывать объект (процесс) в табличной форме для простых случаев.

Опорные знания: модель, классификация моделей, информационная модель.

План урока

1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний.
3. Объяснение нового материала в лекционной форме.
4. Закрепление материала (работа в группах).
5. Практическая работа на ПК.
6. Итог урока. Выставление оценок.
7. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

2. Повторение

Перед учащимися ставятся вопросы:
– Что такое модель? (Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе явлении). (Приложение 1. Слайд 2)
– Что такое информационная модель? (Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром). (Приложение 1. Слайд 3)
– Классификация моделей? (По области использования, с учетом в модели временного фактора, по способу представления моделей, по отрасли знаний). (Приложение 1. Слайд 4).
– Какие модели бывают по области использования? (Классификация по области использования: учебные модели, опытные модели, научно-технические модели, игровые модели, имитационные модели). (Приложение 1. Слайд 5)
– Какие модели бывают по способу представления? (Классификация по способу представления: материальные и информационные). (Приложение 1. Слайд 6).
– Какие модели бывают c учетом фактора времени?(Классификация с учетом фактора времени: статические модели и динамические модели). (Приложение 1. Слайд 7).
– Какие модели бывают c учетом области использования?(Классификация с учетом фактора области использования: биологические, исторические, физические, математические и т.д.). (Приложение 1. Слайд 8)

Задания для устной работы:

Задание №1. Приведите примеры статических и динамических моделей.
Задание №2. Приведите примеры моделей разных областей знаний.
Задание №3. Мысленно представьте прямоугольный треугольник. Составьте информационную модель данного объекта в виде:

• геометрической модели;
• словесной модели;
• математической модели.

Задание №4. К каким моделям, изученным вами, можно отнести:

• рисунок, выполненный на компьютере;
• киноафишу;
• расписание уроков;
• чучело животного.

3. Объяснение нового материала (Приложение 1. Слайд 9)

Информационные модели одного и того же объекта, предназначенные для разных целей, могут быть разными. (Приложение 1. Слайд 10)

На экране схема:

Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица. Приведение данных к табличной форме является одним из приемов систематизации информации.

Табличная форма придает наглядность данным, структурирует данные, позволяет увидеть закономерности в характере данных, дает возможность совмещать таблицы с диаграммами и графиками.

При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая интересует пользователя. 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. Рассмотрим табличные модели.

Таблица типа "объект – свойство": в одной строке содержится информация об одном объекте или одном событии. (Приложение 1. Слайд 11)

Таблица типа «объект – объект» отражает взаимосвязи между разными объектами.(Приложение 1. Слайд 12).

Таблица типа «двойная матрица» используются в тех случаях, когда нужно отразить наличие или отсутствие связей между отдельными элементами некоторой системы. (Приложение 1. Слайд 13)

Двоичная матрица в этой таблице называется матрицей смежности: единицы стоят на пересечении строк и столбцов с названиями смежных поселков.

Пример таблицы, которая содержит двоичную матрицу, отражающую связи между различными серверами компьютерной сети:

Вопрос: Определите, какой из пяти серверов является узловым? (Ответы учащихся).
Решение: Узловым будет тот сервер, с которым непосредственно связаны все другие серверы. Значит в матрице нужно искать строку, состоящую только из единиц. Это строка – С4. Сервер С4 является узловым.
Вывод: Табличная информационная модель позволяет быстрее анализировать информацию.

4. Закрепление материала

Учащимся предлагается разделиться на группы и распределить карточки с моделями (Приложение 2) по схеме на презентации (Приложение 1. Слайд 13).

Работая в малой группе, достигается повторение и закрепление материала. Если некоторые ученики не совсем поняли тему, то другие члены группы им объясняют.

5. Практическая работа на ПК

Задание (1 вариант) Постройте таблицу по следующим данным.

Полярная звезда находится в созвездии Малая Медведица. Бетельгейзе находится в созвездии Орион. Расстояние до Спики — 260 световых лет. Денеб находится в созвездии Лебедь. Акрукс ярче Солнца в 2200 раз. Расстояние до Бетельгейзе — 650 световых лет. Ригель ярче Солнца в 55 000 раз. Канопус находится в созвездии Стрекоза. Расстояние до Капеллы — 46 световых лет. Спика находится в созвездии Дева. Антарес находится в созвездии Скорпион. Расстояние до Арктура —36 световых лет. Альдебаран ярче Солнца в 165 раз. Бетельгейзе ярче Солнца в 22 000 раз. Расстояние до Акрукса — 260 световых лет. Денеб ярче Солнца в 72 500 раз. Расстояние до Антареса — 425 световых лет. Альдебаран находится в созвездии Телец. Антарес ярче Солнца в 6600 раз. Расстояние до Канопуса — 181 световой год. Арктур находится в созвездии Волопас. Капелла ярче Солнца в 150 раз. Расстояние до Полярной звезды — 780 световых лет. Ригель находится в созвездии Орион. Спика ярче Солнца в 2200 раз. Акрукс находится в созвездии Южный Крест. Расстояние до Альдебарана — 70 световых лет. Арктур ярче Солнца в 105 раз. Расстояние до Денеба — 1600 световых лет. Канопус ярче Солнца в 6600 раз. Капелла находится в созвездии Возничий. Полярная звезда ярче Солнца в 6000 раз. Расстояние до Ригеля — 820 световых лет.

1. Дайте название полученной таблице.
2. Ответьте на вопросы:
• Какая звезда самая удаленная?
• Какая звезда самая близкая?
• Какая звезда самая яркая?
• Какие звезды по яркости находятся между звездами Антарес и Альдебаран?

Задание (2 вариант) Постройте таблицу по следующим данным. Дайте название полученной таблице.

Время в пути на метро от станции Отрадное до станции Кутузовская – 37 мин. Время в пути от станции Театральная до станции Юго-Западная – 24 мин. Время в пути от станции  Октябрьская до станции Отрадное – 32 мин. Время в пути от станции Курская до станции Кутузовская – 23 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Кутузовская – 16 мин. Время в пути от станции  Юго-Западная до станции Отрадное – 46 мин. Время в пути от станции Театральная до станции Отрадное – 27 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Театральная – 13 мин. Время в пути от станции Курская до станции Отрадное – 28 мин. Время в пути от станции Театральная до станции  Кутузовская – 19 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Юго-Западная – 23 мин. Время в пути от станции Юго-Западная до станции Кутузовская – 33мин. Время в пути от станции Курская до станции Театральная – 10 мин. Время в пути от станции Октябрьская до станции Курская – 10 мин. Время в пути от станции Курская до станции Юго-Западная – 32 мин.

1. Дайте название полученной таблице.
2. Ответьте на вопросы:
• Какие станции наиболее удалены друг от друга?
• Какие станции расположены наиболее близко друг к другу?
• В каком порядке располагаются перечисленные станции метро по мере увеличения расстояния от станции Отрадное?

6. Подведение итогов

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

7. Домашнее задание

§14. Структуры данных: деревья, сети, графы, таблицы. Страница 79, вопросы и задания № 16.

Двоичные матрицы удобно использовать для решения логических задач-головоломок.

Дополнительное задание:

С помощью таблицы решите задачу: Маша, Оля, Лена и Валя – замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные: Маша играет на рояле; девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке; Оля играет на виолончели; Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским; Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Определите, на каком инструменте играет каждая девочка, и каким языком она владеет.