Конспект урока на тему "Управление и кибернетика" (информатика - 9 класс)

Класс:  9

Предмет: Информатика

Тема: Управление и кибернетика»

Цель урока: Познакомить учащихся с основами кибернетики, с кибернетической моделью процессов управления.

Задачи:

Образовательные: 

·       Дать представление о применении компьютера для автоматизации процессов управления;

·       Ввести понятие алгоритма управления;

·       Познакомить со способами описания алгоритмов.

Развивающие: 

·       развивать способности правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения изученного (подведение итогов, актуализации знаний);

·       развивать умение вести учебный диалог, отстаивать свою точку зрения при решении задач;

Воспитательные: 

·       воспитание ценностей личного отношения к изучаемым знаниям при решении целого ряда задач;

·       воспитание в учениках уверенности в своих силах при решении задач.

Оборудование: проектор, экран, персональный компьютер

Ход урока:

I. Организационный момент.

2. Мотивизация

П. Изложение нового программного материала.

Термин «кибернетика» изначально ввёл в научный оборот Ампер, который в своём фундаментальном труде «Опыт о философии наук» (1834—1843) определил кибернетику как науку об управлении государством, которая должна обеспечить гражданам разнообразные блага. В современном понимании — как наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Термин впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году, когда в США и Европе вышла его книга «Кибернетика или Управление и связь в животном и машине». Эта книга провозгласила рождение новой науки –Кибернетика.

Не случайно появление этого научного термина совпало с созданием первых электронно вычислительных машин (ЭВМ). Винер  предвидел, что использование ЭВМ для управления станет одним из важнейших их приложений, а для этого потребуется глубокий теоретический анализ самого процесса управления.

Что же такое управление?

Управление  есть целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые.

Давайте запишем это определение.   Пример: человек и телевизор. Человек – управляющий, телевизор управляемый.

Т.е. образуется следующая система управления:

Выполним следующее упражнение:

Определите, кто играет роль управляющего и кто играет роль объекта управления в следующих системах(заполните таблицу):

Школа - класс, стая волков - вожак, дрессировщик- собака, автомобиль- водитель, пешеход – светофор, человек – телевизор.

А с какой целью управляющий объект воздействует на управляемого?

Назовите некоторые команды управления.

С кибернетической точки зрения все варианты управляющих воздействий следует рассматривать как управляющую информацию, передаваемую в форме команд.

Рассмотрим алгоритм управления:

Управление это целенаправленный процесс, т.е. команды отдаются не случайным образом, а с вполне определенной целью. Для достижения простой цели достаточно одной команды, для более сложной – последовательность команд.

Последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления.

Объект управления называют исполнителем управляющего алгоритма.

Примером алгоритма является кулинарный рецепт, но только в том случае если каждое действие прописано четко, исполнитель это повар.

С точки зрения кибернетики взаимодействие между управляющим и управляемым объектами рассматривается как информационный процесс этой позиции оказалось, что самые разнообразные процессы управления в природе, технике, обществе происходят сходным образом, подчиняются одним и тем же принципом.

 Упражнение: А сейчас предлагаю Вам побывать в роли строителей:

Перед вами составные части дома: фундамент, кирпичи, крыша.

Если бы вы строили этот дом, что бы вы в первую очередь положили?

А если бы мы эту же задачу задали компьютеру? Что нам нужно сделать для этого компьютера? (составить алгоритм).

П-р 2: Предлагается управляющая система: ПОВАР – КУХНЯ. Составить алгоритм управления лепки пельменей.

1) Дана управляющая система КЛАСС - УЧЕНИК. Составить алгоритм получения оценки «5».

2) Дана управляющая система СВЕТОФОР - ПЕШЕХОД. Составить алгоритм перехода через дорогу.

3) Дана управляющая система: КОМПЬЮТЕР - ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ. Составить алгоритм управления включения, а затем выключения компьютера.

III. Заключительная часть.

Закрепление пройденного материала. Рефлексия.

Подведем итоги урока:

Что такое кибернетика?

Что изучает кибернетика?

Что такое управление?

Домашнее задание: параграф 1, Вопросы и задания.