Цели урока:
Образовательные:
- формирование представления о моделировании как основном методе познания;
- формирование понятий “модель”, “моделирование”;
- формирование представления о способах классификации моделей;
- знакомство с ролью моделирования в научных и практических исследованиях.
Развивающие:
- развитие умения анализировать, выделять существенные признаки и свойства объектов;
- развитие культуры речи;
- формирование навыков обобщения и классификации;
- формирование целостной научной картины мира.
Воспитательные:
- формирование навыков межличностного общения и сотрудничества;
- формирование чувства ответственности за свои действия и поступки.
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Вид урока: эвристическая беседа.
План урока.
- Организационный момент.(0,5 минут)
- Мотивация изучения нового материала.(3,5 минуты)
- Сообщение темы и объявление целей урока. (1 минута)
- Формирование понятий “модель”, “моделирование”. (8 минут)
- Физпауза “Я - модель...”. (3 минуты)
- Классификация моделей. Компьютерное моделирование. (7 минут)
- Практическая работа. (15 минут)
- Подведение итогов. Домашнее задание(2 минуты)
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Литература:
- Босова Л.Л. “Информатика и ИКТ”, М: Бином, Лаборатория знаний, 2012 г.
Содержание урока
1. - Здравствуйте! Сядьте поудобнее и приготовьтесь к новым открытиям.
2. - Я думаю, каждый из вас знает, чем объяснить такое явление как смена дня и ночи? Сейчас у нас день, потому что мы в данный момент обращены к солнцу. Постепенно, удаляясь от солнечного света, наступает вечер, затем ночь.
- Все вы видите, что у меня в руках обычные глобус и фонарик. Но, проводя эксперимент, мы представляем, что глобус – это наша планета, а фонарик – солнце.
Это открытие – процесс смена дня и ночи - сделал датский астроном Тихо Браге, живший в XVI веке. Он 40 лет наблюдал звездное небо. На основе своих наблюдений он создал таблицы движения всех известных в то время планет, которые послужили основой для открытия Кеплером и Ньютоном законов движения планет.
В процессе познания мира человек широко использует метод наблюдения и эксперимента. Но часто возникает ситуация, когда исследования могут стоить огромных денег, представлять угрозу для жизни людей или объект изучения может быть просто недоступен (например, если речь идет о процессах, происходящих в недрах Земли, глубинах Солнца или внутри атома). Вместо реальных объектов в этих случаях используют их модели.
3. Тема нашего занятия “Моделирование как метод познания”. Мы должны выяснить:
- Что такое “Модель”?
- Что такое “Моделирование”?
- Для чего нужны модели?
- Как классифицировать модели?
4. - С понятием “модель” мы сталкиваемся с детства. Игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками, равно как и плюшевый медвежонок или кукла. С помощью моделей и модельных отношений развились разговорные языки, письменность, графика. Наскальные изображения наших предков, затем картины и книги - это модели передачи знаний об окружающем нас мире. Навыки моделирования очень важны для человека. Они помогут разумно планировать свой распорядок дня, учебу, труд, выбирать оптимальные варианты, разрешать удачно различные жизненные ситуации.
Рассмотрим несколько примеров, поясняющих, что такое модель.
Архитектор готовится построить здание. Но прежде чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков. Это модель. Конечно, архитектор мог бы построить здание без предварительных экспериментов, но он не уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы потом оно будет немым укором своему создателю.
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, художественное произведение, театральная постановка может рассматриваться как модель реальной человеческой жизни.
На стене висит картина, изображающая вишневый сад в цвету. Это модель. Богатейшие эмоциональные впечатления можно получить стоя в благоухающем саду. Ну а если мы живем на Крайнем Севере?
Перечислять примеры моделей можно бесконечно. Давайте попробуем обобщить все выше сказанные и дать определение модели.
Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные его свойства.
Процесс построения модели называется моделированием.
Другими словами, моделирование - это метод познания, состоящий из изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.
5. Я думаю, что каждый из вас не против отдохнуть и представить себя в качестве модели. Покажите:
а) самолет-истребитель, летящий на большой скорости;
б) пианист, увлеченный игрой на фортепиано;
в) тонкая осинка, гнущаяся под порывами ветра то вправо, то влево;
г) стрелки часов, вращающиеся в ускоренном темпе.
6. - А теперь давайте представим, что каждый из вас является модельером.
Перед вами лежит кусочек пластилина: попробуйте слепить из него модель яблока. Можем ли мы потрогать эту модель, сказать какая она на ощупь? Такая модель называется материальной. Она всегда имеет реальное воплощение.
Возьмите карандаши и нарисуйте модель яблока. Можем ли мы дотронуться до этой модели? Эта модель – образная. А теперь напишите несколько слов, отражающих ваше представление о яблоке. Это тоже модель, но уже знаковая, то есть представленная при помощи знаков русского алфавита. Знаковые и образные модели образуют информационный класс моделей. Эти модели содержат информацию об объекте, представленную в той или иной форме. А теперь закройте глаза и представьте перед собой корзину полную спелых ароматных яблок. Чувствуете, как они пахнут? Ваши умозаключения, воображение, идеи, образы тоже являются моделями - мысленными.
Информационные и мысленные модели нельзя потрогать, они не имеют вещественного воплощения. Этот класс моделей называется абстрактным.
Таким образом, один и тот же объект – яблоко - мы представили при помощи различных моделей и получили классификацию.
На протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий. Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей (обмен информационными, компьютерными моделями и программами), осмысления и познания явлений окружающего мира (компьютерные модели солнечной системы, атома и т.п.), обучения и тренировки (тренажеры), оптимизации (подбор параметров).
7. - Мы уже выясняли, что человек очень часто сталкивается с моделями. Целью нашего моделирования сегодня будет являться – компьютер. Мы постараемся создать компьютерную модель при помощи среды Microsoft Word, используя встроенный векторный графический редактор. Какая модель у нас получиться?
(информационная, графическая).
- Итак, приступим!
(Учащиеся выполняют практическую работу по предложенной схеме <Рисунок 1>)
Рис. 1
8. – Сегодня на уроке мы познакомились с понятиями “модель” и “моделирование”. А так же узнали, зачем и в каких случаях используется моделирование. На практической работе вы составили графическую модель при помощи компьютера, а дома вы постараетесь создать компьютерную словесную модель – модель своего друга. Подумайте, какие параметры должны быть указаны, для того что бы мы могли его узнать? Люди каких профессий очень часто сталкиваются с описанием человека?
– И напоследок я хочу показать вам еще одну модель – повернитесь друг к другу, улыбнитесь. Улыбка это тоже модель – модель радости и счастья. До свидания!