Загрузка...
Категории:

Загрузка...

План урока: Организационный момент. Постановка темы и цели урока 5 мин. Изучение нового материала. Моделирование

Загрузка...
Поиск по сайту:


Скачать 76.57 Kb.
Дата23.03.2012
Размер76.57 Kb.
ТипУрок
Содержание
Методы обучения
2. Изучение нового материала.
Моделирование — это метод познания, состоя­щий в создании и исследовании моделей.
Модель — это некий объект, который отра­жает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
2.2 Модели материальные и модели информационные.
Язык алгебры логики
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.
Подобный материал:

Моделирование как метод познания. Формализация.


Преподаватель математических и естественных дисциплин

ГОУ СПО РО «Вешенский педагогический колледж имени М.А.Шолохова»


Группа: 1 А

Количество уроков: 1

Тема урока: Моделирование как метод познания. Формализация.

Раздел программы: моделирование

Цели урока: познакомить учащихся с понятием моделирование и видами моделей. Задачи урока:

образовательные:

  • представить основные правила построения моделей;

  • рассказать о видах моделей;

  • развивать мышление, внимание, воспитательные:

• воспитывать интерес к предмету «информатика».

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок-презентация.

^ Методы обучения: компьютерные технологии.

Формы работы учащихся: индивидуальная.

Оборудование и наглядные средства обучения:

  • мультимедийная доска;

Программное обеспечение: презентация, подготовленная в Microsoft PowerPoint.

Количество слайдов: 14

План урока:

  1. Организационный момент. Постановка темы и цели урока — 5 мин.

  2. Изучение нового материала.

  1. Моделирование.

  2. Модели материальные и модели информационные

  3. Формализация.




  1. Подведение итогов занятия.

  2. Д/з



Ход урока:


1. Организационный момент (приветствие, постановка цели). Здравствуйте, ребята! Тема нашего урока - «Моделирование как метод познания. Формализация». Сегодня мы изучим тему «Моделирование и формализация», познакомимся с видами моделей.

^ 2. Изучение нового материала.

2.1 Моделирование.

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.

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.1) невозможно изгото­вить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме.

Рис.1

В процессе проектирования здании и сооружении кроме чертежей часто изготавливают макеты.

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.

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, тетральные постановки и пр.


^ Моделирование — это метод познания, состоя­щий в создании и исследовании моделей.

Модель.

Каждый объект имеет большое количество раз­личных свойств. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследо­вания свойства. 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.

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.


^ Модель — это некий объект, который отра­жает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.(5 слайд)


География, военное дело, судо­ходство и пр. невозможны без информационных моделей поверх­ности Земли в виде карт. 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.

С другой стороны, разные объекты могут описываться од­ной моделью. Так, в механике различные материальные тела (от планеты до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки.

Один и тот же объект может иметь множество мо­делей, а разные объекты могут описываться од­ной моделью.

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.


^ 2.2 Модели материальные и модели информационные.

Все модели можно разбить на два больших класса: модели пред­метные (материальные) и модели информационные. Пред­метные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (глобус, анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Информационные модели представляют объекты и про­цессы в образной или знаковой форме.

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представ­ляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кино­пленке и др.). Широко используются образные информаци­онные модели в образовании (вспомните учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классифи­кация объектов по их внешним признакам (в ботанике, био­логии, палеонтологии и др.).

Знаковые информационные модели строятся с использо­ванием различных языков (знаковых систем). Знаковая ин­формационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования), формулы (например, второго закона Ньютона Р= т -а), таб­лицы (например, периодической таблицы элементов Д. И. Менделеева) и так далее.

Иногда при построении знаковых информационных моде­лей используются одновременно несколько различных язы­ков. Примерами таких моделей могут служить географиче­ские карты, графики, диаграммы и пр. Во всех этих моделях используются одновременно как язык графических элементов, так и символьный язык.

2.3 Формализация.

Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. В исто­рии науки известны многочисленные описательные инфор­мационные модели; например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, формулировалась сле­дующим образом:

• Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;

• орбиты всех планет проходят вокруг Солнца.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Одним из наиболее широко используемых формаль­ных языков является математика. Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, назы­ваются математическими моделями. Язык математики яв­ляется совокупностью формальных языков. С некоторыми из них (алгебра, геометрия, тригонометрия) вы знакоми­тесь в школе, с другими (теория множеств, теория вероят­ностей и др.) сможете ознакомиться в процессе дальнейше­го обучения.

Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами. Так, Ньютон формализо­вал гелиоцентрическую систему мира, открыв законы меха­ники и закон всемирного тяготения и записав их в виде алгебраических функциональных зависимостей. В школьном курсе физики рассматривается много разнообразных функ­циональных зависимостей, выраженных на языке алгебры, которые представляют собой математические модели изуча­емых явлений или процессов.

^ Язык алгебры логики (алгебры высказываний) позволяет строить формальные логические модели. С помощью алгебры высказываний можно формализовать (записать в виде логи­ческих выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Построение логических моделей позволяет решать логические задачи, строить логи­ческие модели устройств компьютера (сумматора, триггера) и так далее.


^ Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.


В процессе познания окружающего мира человечество по­стоянно использует моделирование и формализацию. При изучении нового объекта сначала обычно строится его опи­сательная информационная модель на естественном языке, затем она формализуется, то есть выражается с использова­нием формальных языков (математики, логики и др.).

Вопросы:

1. Какие бывают модели? Приводите примеры материальных и информационных моделей.

2.Что такое формализация? Приведите примеры формальных, мо­делей.

3. Может ли объект иметь несколько моделей? Приведите пример.

4. Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью? Если да, приведите пример.

Скачать, 53.54kb.
Поиск по сайту:

Добавить текст на свой сайт
Загрузка...


База данных защищена авторским правом ©ДуГендокс 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
наши контакты
DoGendocs.ru
Рейтинг@Mail.ru