Типы информационных моделей

Разделы: Информатика

Тип урока: Изучение нового материала

Цель урока: Дать представление о типах информационных моделей.

Задачи урока:

Образовательные:

  • познакомить учащихся с основными типами информационных моделей: табличные, иерархические, сетевые;

  • научить различать типы информационных моделей;

  • познакомить с построением информационных моделей по словесному описанию объектов их свойств;

  • развитие умения выбирать наиболее оптимальную модель.

Развивающие:

  • развитие умений выделять главное, существенное, формирование умений сопоставлять, анализировать, обобщать, формулировать выводы и вопросы, переноса знаний в новые ситуации.

Воспитательные:

  • воспитание творческого подхода к работе и желание экспериментировать;

  • формирование коммуникативных компетенций учащихся через работу в группах, воспитания и уважения к мнению других, умения слушать;

  • формировать и развивать информационное видение окружающего мира.

Возраст учащихся: 11 класс

Форма проведения урока: беседа, работа в группах (парах)

Изучив тему, учащиеся должны:

  • знать какие формы информационных моделей существуют;

  • уметь строить табличные, иерархические, сетевые модели.

Средства обучения:

технические: компьютерный класс, мультимедийный проектор, экран;

программные: программа, созданная средствами Microsoft PowerPoint, заготовки выполненные в текстовом редакторе Microsoft word.

раздаточные: листы с кроссвордом, памятка, комплект карточек №1 (создание табличной информационной модели), таблица-кластер, комплект карточек №2 (создание сетевой и иерархической модели)? приложение 3, методическая разработка урока.

План урока:

  1. Организационный момент;
  2. Актуализация опорных знаний (повторение)
  3. Изучение нового материала
  4. Практическая работа в группах
  5. Подведение итогов.

Ход урока

1.Учитель проверяет готовность к уроку

2. Актуализация опорных знаний.

На прошлом уроке вы начали изучать тему моделирование. Давайте немного повторим, разгадав кроссворд основных понятий прошлого урока.

(Слайд 2 (см. презентацию)) Какое ключевое слово мы получили по вертикали?

Сегодня мы рассмотрим знаковые информационные модели (слайд3). Основными типами информационных моделей данных являются табличные, иерархические и сетевые (Слайд 4).

Самой распространенной формой представления информационной модели является прямоугольная таблица, которая состоит из столбцов и строк (Слайд 5). На пересечении строки и столбца находится ячейка.

(Слайд 6) Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. Для создания таблицы необходимо выделить объекты о которых говорится, записать их названия в заголовках строк или столбцов, выделить свойства этих объектов и записать их названия, заполнить значения свойств для каждого объекта в ячейках (Порядок построения табличной информационной модели записан в памятке).

Давайте приведем примеры табличных моделей: (Слайд 7) расписание движения поездов, сведения о сотрудниках предприятия, расписание уроков, классный журнал и т.д.

Теперь подумайте и назовите на каких уроках мы используем табличные информационные модели: (Слайд 8) табл. Менделеева, таблица умножения, табл.значений функций которые помогают построить графики.

Так на уроках химии и физики применяют табличную информационную модель в виде периодической системы Менделеева.

Перед вами лежит памятка и задание под № 1, по словесному описанию создайте табличную информационную модель, структурируйте текст в таблицу, справиться с этим заданием вам поможет пустая таблица- кластер. После выполнения задания обменяйтесь кластерами и выполните проверку. Оцените работу.

Удобным способом наглядного представления структуры информационной модели является граф. (Слайд 9)

Граф изображается множеством вершин (объектов) и линий (связей), соединяющие некоторые пары вершин. Вершины могут быть изображены овалами, кругами, прямоугольниками и т.д. Направленная линия (со стрелкой) называется дугой, ненаправленная линия (без стрелки) называется ребром.

Давайте рассмотрим пример графа на устройстве шариковой ручки. (Слайд 10)

С помощью графов удобно отображать связи между объектами. Например: граф, отображающий отношение “переписываются” между объектами класса “дети” может выглядеть так (слайд 11)

Отношение “переписываются” (пишут письма друг друга) являются двухсторонним (симметричным). Поэтому соответствующие вершины соединены линиями без стрелок (ребрами).

Путь, начальная и конечная вершины которого совпадают, называются циклом. Пример: Аня-Витя-Коля-Аня (щелчок).

Рассмотренный выше граф называется сетью (щелчок). Характерная черта сетей – наличие циклов. Связи между вершинами носят двусторонний характер и поэтому изображаются ребрами, а сам граф называется неориентированным (Слайд 12)

Сетевая модель похожа на иерархическую (Слайд 13). Они имеют одинаковые составные части, однако характер их отношений иной. Связи между объектами не симметричны, такие графы называются ориентированными.

“Иерархия” – это расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

Системы, элементы которых находятся в отношениях “является разновидностью”, “входит в состав” и других отношениях подчиненности, называются иерархическими системами. (Слайд14)

Граф иерархической системы называется деревом. Отличительной особенностью дерева является то, что между любыми двумя его вершинами существует единственный путь. Деревья не содержат циклов (Слайд 15).

Обычно у дерева, представляющего иерархическую систему, выделяется одна главная вершина, которая называется корнем дерева. Каждая вершина дерева (кроме корня) имеет только одного предка – обозначенный ею объект входит в один класс верхнего уровня. Любая вершина дерева может порождать несколько потомков – вершин, соответствующих классам нижнего уровня. Вершины, не имеющие порожденных вершин называются листьями.

Родственные связи между членами семьи удобно изображать с помощью схемы, называемой генеалогическим или родословным деревом. (Слайд 15). На данной схеме корень дерева находится снизу, но изображать дерево отношений можно в любом направлении. Это дело вкуса разработчика модели.

Пример другой модели геологического дерева династии Рюриковичей рассмотрите на карточке №3 .

Где находится корень дерева в этом случае? Чем отличается данная модель от сетевой?

Древовидными являются схемы отношений “являются разновидностью”, используемые для наглядного представления классификации объектов. (Слайд 16).

По иерархическому принципу организованна файловая структура. (Слайд 17 )

Сейчас садитесь за компьютеры и работаем (работа в парах) с карточкой №2.

Примеры иерархических моделей:

- модель управления предприятием (школой, театром, коллективом) удобно представлять в виде дерева;

-генеалогическое дерево, изображающее родственные отношения;

-каталог файлов на диске, библиотечный каталог.

Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

Итог урока:

Выставление оценок, д/з: параграф 3.2-3.4 прочитать и ответить на вопросы

Вопросы к кроссворду:

1. Вид моделей, к которым относятся: глобус, модель самолета.

2. Метод описания информационной модели, часто применяемой в математике.

3. Некоторое упрощенное подобие реального объекта.

4. Модель, которую архитекторы предлагают перед постройкой здания.

5. Метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

6. Предмет, явление, процесс, на который направлена познавательная деятельность.

7. Модели, представленные зрительными образами объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации.

8. Модели, построенные с использованием различных языков (знаковых систем).

9. Какие свойства изучаемого объекта отражают модель.

10. Человек, изучающий объект.

11. Вид моделей.

Памятка:

I.

Порядок построения табличной информационной модели:

Выделить объекты

Назвать класс объектов. Название записать в 1-ую ячейку.

Название объектов записать в заголовки строк (столбцов).

Название свойств записать в заголовки столбцов (строк).

Значение свойств каждого объекта вписать в соответствующие ячейки.

Пример:

Ученик

Год рождения

Рост (см.)

Вес (кг)

Иванов Петя

      

Петров Ваня

      

Рыжиков Коля

      

II.

Граф состоит из вершин, связанных линиями. Дуга - направленная линия, ребро ненаправленная линия.

Путь, начальная и конечная вершины которого совпадают, называются циклом.

Сетевая информационная модель изображается графом содержащий цикл.

III.

Системы, элементы которых находятся в отношениях “является разновидностью”, “входит в состав” и других отношениях подчиненности, называются иерархическими системами.

Граф иерархической системы называется деревом. Отличительной особенностью дерева является то, что между любыми двумя его вершинами существует единственный путь. Деревья не содержат циклов.