Цифровой образовательный ресурс "Моделирование как метод познания"

Урок проводится в 9 классе по программе И.Г.Семакина, в конце изучения тем “Информационное моделирование” и “Табличные вычисления на компьютере”.

Тип урока: урок-закрепление изученного материала.

• Стимулирование интереса к предмету через межпредметные связи.
• Закрепление основных навыков работы с моделями, средой электронных таблиц.
• Развитие операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений.
• Развитие логического мышления, внимания, расширение кругозора.

Презентация 1

“Знание – не инертный, пассивный посетитель, приходящий к нам, хотим мы этого или нет; его нужно искать, прежде чем оно будет нашим, оно – результат большой работы”.

(Г.Бокль)

Но где его искать? Как найти ту дорогу, которая приведет нас к знанию? Он не сказал нам об этом. На его вопросы ответил другой мыслитель, Платон, ещё в 500 г. до н.э:

“Три пути ведут к знанию:
Путь размышления – это путь самый благородный,
Путь подражания – это путь самый легкий,
Путь опыта – это путь самый горький”.

Гранит науки очень тверд, но я думаю, каждый из Вас старается проложить свой путь в страну знаний. Может быть кто-то его уже нашел и идет по нему твердой уверенной походкой. Сегодня на уроке мы пойдем по небольшой тропинке “Моделирование”, которая спустя некоторое время приведёт нас широкую “Дорогу знаний”.

Итак, тема нашего урока – Моделирование.

А чтобы не заблудиться в дороге и не растерять полученные знания у нас будет Путевой лист, в котором мы будем отмечать сколько новых знаний мы получили:

“+” – для каждой решенной задачи мы отмечаем каждое полученное нами новое знание.

“-” – если задача не принесла новых знаний.

Каждый правильный ответ оценивается 5 баллами.

Итак, мы выбрали путь моделирования. Он не прямой, извилист, полон тайн и загадок.

А что такое моделирование? (Процесс создания и исследования моделей)

Кто помнит что такое модель?

Для чего нам нужны модели? Где их используют? Нужны ли они нам?

Да, вы знаете, что модели позволяют представить в наглядной форме то, что недоступно для непосредственного восприятия. Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят разные типы моделей.

Давайте же вспомним существующую классификацию моделей (у доски ученик). Презентация для интерактивной доски:

Следующее задание. Назовите представленные модели. Презентация 2. (у доски ученик):

Молодцы. Модель – это шаг к открытию. Как сказал Л.Н.Толстой “Знание тогда знание, когда оно приобретено усилиями своей собственной мысли”.

Итак, у нас следующее задание “Моделирование ситуации”. Работа в парах. Каждая пара получит описание небольшой ситуации, объекта или явления, т.е. получит несколько различных моделей одного и того же объекта, процесса или явления. Необходимо определить о каком объекте идёт речь, назвать каждую из представленных моделей и построить свою модель другого вида данного объекта процесса или явления (Презентация 3).

Каждая пара защищает свой вариант ответа, правильный ответ демонстрируется на доске (Презентация 3. Слайды презентации).

Вообще, моделирование является одним из ключевых видов деятельности человека. Многие реальные задачи, решаемые в жизни, содержат в себе скрытые этапы моделирования (этап постановки задачи, формализации, разработки модели, эксперимента и анализа полученных результатов). Очень часто человек даже не замечает, что занимается моделированием. Однако это происходит. Сейчас мы с вами и попробуем это продемонстрировать на примере нескольких задач. Итак,

Задача 1. Как вы думаете, в какой день недели вам, конкретно каждому из вас, лучше всего заниматься спортом, чтобы занятия были более эффективными, т.е. приносили реальную пользу?

А как вы думаете можно ли это узнать с помощью моделирования?

Оказывается существует теория биоритмов. Биологические ритмы – это периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлении природы. Существует наука хронобиология, которая изучает биоритмы. Согласно ей у человека можно выделить три биоритма: физический, эмоциональный и интеллектуальный. Соответственно каждый из них отвечает за определенное состояние человека. Путём многолетних исследований были выведены формулы, согласно которым на каждую конкретную дату, зная год рождения человека, можно вычислить его биоритм.

Давайте посмотрим Пример. Файл 1. Биоритмы:

Взлетам графика соответствуют благоприятные дни (выше оси х, падениям – неблагоприятные дни (ниже оси х).

Теперь каждый из вас, используя мою заготовку биоритма может ответить на вопрос, заданный вначале.

Задание.

1. Произвести расчёты для собственных данных (установить нужную дату рождения и дату отсчёта).

2. По результатам расчётов построить общую диаграмму для трёх биоритмов.

3. Проанализировав диаграмму, выбрать благоприятные дни для сдачи зачета по физкультуре.

4*. Выбрать день для похода в цирк, театр или на дискотеку (хорошее эмоциональное состояние).

5*. По кривой интеллектуального состояния выбрать дни, когда ответы на уроках будут наиболее удачными.

6. Результаты работы послать на сетевой диск.

Как видим, ответить на вопрос задачи нам очень помогло моделирование. А какое именно? (компьютерное моделирование)

Следующая задача “О ремонте”. Презентация 4.

Предположим вам необходимо сделать ремонт в квартире. Для примера возьмем, например, ванную комнату. Итак, у нас кафельная плитка, допустим, в магазине она представлена в 3-х разных видах. В другой комнате, допустим, будет паркетная доска. Паркетная доска представлена также разными видами, каждая в своей ценовой категории.

Как вы думаете какие знания нам необходимы, чтобы решить поставленную задачу?

– Размер комнаты

– Количество плитки, доски

– Цену плитки и доски

– Сколько денег потребуется

– Можно ли сэкономить

А может ли нам при решении этой задачи помочь моделирование?

Модель какого объекта мы можем построить? (Плитки, доски, комнаты)

А при выполнении расчётов вы будете использовать модель?

В какой среде удобнее произвести вычисления?

Мы поделимся на два варианта. Первый вариант решает задачу о кафельной плитке, второй – о паркетной доске. Каждый вариант строит графическую и математическую модели данной задачи, ответ записывает в карточке Файл 2.

Какой вид плитки и паркетной доски требует меньших денежных затрат?

Кто может сделать вывод по данной задаче? Можно ли было её решить без использования моделирования? И в реальной жизни все также составляют математическую модель, только делают это быстро, “в уме”.

Решая любую, поставленную перед вами задачу, будь она пока учебной и ненастоящей, но впоследствии вполне жизненной и реальной, вы приходите к своим собственным умозаключениям и выводам. И всегда в пути к решению задачи вы проходите этапы моделирования. Так незаметно для себя мы и открываем новые знания, познавая тем самым частичку нашего необъятного мира.

Я думаю, что в течение урока вы узнали много нового, не забудьте отметить полученные знания в своих путевых листах, подписать и сдать их. На следующем уроке мы сравним кто набрал больше всех знаний.

1. Информатика и информационно-коммуникационные технологии. Базовый курс: Учебник для 9 класса / И.Г.Семакин, Л.А.Залогова, С.В.Русаков, Л.В.Шестакова, – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005. –371 с.: ил.

2. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Практикум-задачник по моделированию / Под ред. Н.В. Макаровой. – СПб.: Питер, 2003. – 176 с.: ил.