Конспект урока по информатике на тему: «Информационные модели. Система, структура системы
Конспект урока информатики для 11 класса.
Тема урока: «Информационные модели. Система, структура системы».
Цель урока: развитие умений учащихся различать основные классы моделей, способы формализации и визуализации.
Задачи:
Учебная: сформировать понятие информационной модели, системы и структуры системы.
Развивающая: обучение выделению главного, обобщению и систематизации.
Воспитательная: развитие эмоционально-волевой сферы, побуждение к применению полученных знаний.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование: персональные компьютеры, интерактивная доска, проектор.
План урока:
Орг. момент. (2 мин)
Объяснение нового материала. (30 минут)
Подведение итогов. (10 минут)
Запись домашнего задания. (3 минуты)
Литература:
Угринович Н.Д. «Информатика и ИКТ»
Лапчик М.П. «Методика преподавания информатики»
http://www.klyaksa.net
Ход урока.
1. Орг. момент: учитель приветствует класс, определяется готовность учащихся к уроку, проводится проверка отсутствующих, объявляется тема урока, его цели и задачи.
2. Объяснение нового материала.
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 науке, 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 F=m·a), 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 на протяжении своей истории человечество использовало различные способы и инструменты для создания информационных моделей. Эти способы постоянно совершенствовались. Так, первые информационные модели создавались в форме наскальных рисунков, в настоящее же время информационные модели обычно строятся и исследуются с использованием современных компьютерных технологий.
Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.
Рассмотрим пример:
Информационная модель прямоугольного треугольника
Геометрическая модель:
Словесная модель: «Прямоугольным треугольником называется треугольник, у которого один из углов прямой»
Математическая модель: <А+<В+<С=180° , АВ2=АС2+ВС2
Обращаю ваше внимание на математическую модель. Она записана математическим языком или формальным языком. Мы с вами знаем, что языки бывают естественные и формальные. Естественные языки используются для создания описательных информационных моделей. 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.
Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.
Любая информационная система является системой. Система = элементы + связи между ними.
Системы бывают:
Материальные (человек, самолет, дерево);
Нематериальные (человеческий язык, математика);
Смешанные (школьная система).
Как вы думаете, почему школьная система является смешанной системой?Рассмотрим примеры: самолет, компьютер. Ответы учащихся. А какую особенность можно отметить у системы? При объединении элементов в систему у системы появляются новые свойства, которыми не обладал ни один из элементов системы.
Каждая система имеет структуру. Структура системы – определенный порядок объединения элементов системы.
Алгоритмы мы будем с вами изучать в 9 классе, когда изучается тема «Алгоритмы и программирование». С табличными информационными моделями более близко будем знакомиться на следующем уроке.
С иерархическими моделями мы уже знакомы – это файловая система компьютера. Давайте посмотрим, а еще, какие иерархические модели бывают.Иерархическая модель, классифицирующая компьютеры, в виде графа:
А что показывает эта модель?
Это генеалогическое дерево Рюриковичей.
А какие сетевые модели вы уже знаете? Это глобальная сеть.Давайте вспомним, какие модели являются динамическими, а какие статическими. Попробуем разобраться, какие из представленных моделей, являются динамическими, а какие статическими? (Ответы учащихся).Статическая модель – о компьютерах, динамическая модель – родословная Рюриковичей.
Примечание: То, что выделено курсивом, ученики записывают в тетради.
3. Подведение итогов (Закрепление изученного материала):
Контрольные вопросы:
Какие образные модели возникают у вас, когда, входя в дом, вы чувствуете какой-либо запах?
Что такое информационные модели? Из чего они «сделаны»?
Школьные учебники истории содержат схемы военных сражений. Можно ли их назвать моделями? К какому типу моделей их можно отнести?
Что такое математическая модель? Приведите примеры.
Можно ли назвать поясняющий чертеж к задаче моделью? Поясните ответ. Можно ли стратегическую компьютерную игру назвать игровой моделью? Чему учат такие игры?
По какому признаку модели делятся на статические и динамические? Что такое материальные модели? Приведите примеры, К какому типу моделей вы бы отнесли былины? Что они моделируют?
Что такое формализация? Приведите примеры формальных моделей.
4. Задание на дом
Составьте сетевую модель. В первом ряду укажите имена своих друзей, во втором ряду – их увлечения. Изобразите дугами связи: имя – увлечение.