Тема «Tипы информационных моделей» (урок 9 класс, информатика)

"Моделирование. Классификация Тема: моделей." 9 класс Цель:  познакомить с различными видами моделей, понять  в чем разница между натурными и информационными моделями Задачи:  Ознакомить  учеников с основными понятиями темы: натуральные модели, информационные модели, формализация; Формирование  самостоятельности   и   ответственности   при   изучении   нового  материала, воспитание информационной культуры у учащихся;  Оборудование: ПК, Интерактивная доска, MS PowerPoint Развить умение определять и анализировать объем информации I. Организационный момент: Ход урока: Приветствие учащихся. Объявление хода урока и цели: познакомит раз     личными видами моделей, понять   в чем разница между натурными и  информационными моделями. II.   Изучение нового материала:    ь с      Что такое модель? Что мы о ней знаем? Модель – это некий новый объект, который отражает некоторые  существенные свойства изучаемого явления или процесса. Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании  моделей.     Классификация моделей ­ материальные(натуральные),  информационные:        Материальные (натурные) модели воспроизводят геометрические и  физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение (детские  игрушки, наглядные учебные пособия, макеты, модели автомобилей и самолетов  и пр.)  Информационная  модель – совокупность информации, характеризующая    свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также их взаимосвязь с  внешним миром. Вербальные  модели ­ словесное описание на естественном   языке. Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными  знаками (средствами любого формального языка). o Математические ­ математическое описание соотношений между  количественными характеристиками объекта моделирования. o Графические­  карты, чертежи, схемы, графики, диаграммы, графы   систем. o Табличные­  объект ­ свойство, объект ­ объект, двоичные матрицы,  прочие.  В науке  существует еще одна разновидность моделей: воображаемые  (идеальные) модели – материальная точка, абсолютно твердое тело,  математический маятник, идеальный газ, бесконечность, геометрическая точка и  пр.      Моделирование  натуральное  и  информационное: Натуральные: манекен, кукла, производственный робот, скульптура. Информационные: фотография, анкета, видеофильм, мед. карточка. Формализация Что такое формализация? В этом слове заключается суть информационного  моделирования. Информационная модель описывает объект моделирования в  форме каких­либо знаков: букв, цифр, картографических элементов,  математических или химических формул и т. п. Формализация есть результат перехода от реальных свойств объекта  моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе. Свойства модели зависят от цели моделирования. Модели одного и того же  объекта будут разными, если они создаются для разных целей.     Типы информационных моделей: Информационная  модель­ одному и тому же объекту можно поставить в  соответствие разные  информационные модели (вербальные, математические,  табличные, графические); все зависит от цели моделирования. Вербальная  модель – это письменное или устное представление инф­ ной модели средствами естественного языка. Примеры вербальных моделей:  информация в учебниках  произведения художественной литературы  тексты, описывающие алгоритмы   текстовое описание объектов и процессов Математическая модель ­ описание математическими формулами  соотношений между количественными характеристиками объекта  моделирования. Примеры математических моделей:  модель прямолинейного перемещения тела    математическая модель периода колебаний пружинного маятника Табличная  информационная модель – это модель, в которой  объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения  размещаются в ячейках прямоугольной таблицы. Типы табличных моделей: •  таблицы типа «объект­свойство»  Еще одной распространенной формой информационной модели является  прямоугольная таблица, состоящая из строк и столбцов. Использование таблиц     • • • • • • настолько привычно, что для их понимания обычно не требуется дополнительных  объяснений. В качестве примера рассмотрим таблицу  Таблица. Домашняя библиотека При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая  интересует пользователя. Например, кроме тех сведений о книгах, которые  включены в таблицу 2.1, существуют и другие: издательство, количество страниц,  стоимость. Однако для составителя таблицы 2.1 было достаточно сведений,  которые позволяют отличить одну книгу от другой (столбцы «Автор», «Название», «Год») и найти книгу на полках книжных стеллажей (столбец «Полка»).  Предполагается, что все полки пронумерованы и, кроме того, каждой книге  присвоен свой инвентарный номер (столбец «Номер»). Таблица 2.1 — это информационная модель книжного фонда домашней  библиотеки. • •  таблицы типа «объект­объект»  Другим распространенным типом таблиц являются таблицы, отражающие  взаимосвязи между разными объектами. Назовем их таблицами типа «объект­ объект». Вот понятный каждому школьнику пример таблицы успеваемости.  Строки относятся к ученикам — это первый вид объектов; столбцы — к школьным предметам — второй вид объектов. В каждой клетке на пересечении строки и  столбца — оценка, полученная данным учеником по данному предмету.  двоичные матрицы  В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется  матрицей. Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется  двоичной матрицей. Числовая часть таблицы 2.4 представляет собой двоичную  матрицу. В ней приведены сведения о посещении четырьмя учениками трех  факультативов. Вам уже должно быть понятно, что единица обозначает посещение, ноль — непосещение. Из этой таблицы следует, например, что Русанов посещает  геологию и танцы, Семенов — геологию и цветоводство и т. д. В таблицах, представляющих собой двоичные матрицы, отражается качественный  характер связи между объектами (есть дорога — нет дороги; посещает — не  посещает и т. п.)  Графическая информационная модель – это наглядный способ   представления объектов и процессов в виде графических изображений. Примеры графических информационных  моделей: карта, чертеж, схема,  граф, диаграмма, график. Закрепление нового материала: ­Давайте выполним с вами тест на оценку, по пройдённому материалу. Вам 3 мин  на повторение, потом садимся за компьютеры и выполняем тест. Проверка теста и запись оценок. Опрос по теме: 1. Что такое модель? 2. Какие свойства реальных объектов воспроизводят следующие модели? • Муляжи продуктов в витрине магазина; • чучело птицы; • заводной игрушечный автомобиль. 3. Что такое информационная модель? 4. Поясните разницу между технической моделью самолета и информационной  моделью самолета (чертежом). 5. Можно ли элементы следующего списка считать информационными моделями?  Если «да», то что для них является объектом моделирования? • Расписание уроков; • программа телевидения; • рецепт на получение лекарства. 6. Придумайте несколько вариантов описания одного и того же объекта для разных целей. 7. Назовите процессы или явления, которые невозможно или очень сложно  воспроизвести в натурных моделях. 8. Что такое формализация? Можно ли выставление учителем оценки за ваш ответ  на уроке назвать формализацией? Домашнее задание:  На след занятие принести на флэш­носителе информационную модель любого  типа о своем любимом животном.