Урок информатики в 9 классе по теме "Моделирование как метод познания"

Конспект урока информатики и ИКТ

I. Организационный этап

Здравствуйте, ребята! Садитесь.

На перемене звучала музыка.

II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности

Как вы думаете, на каком музыкальном инструменте она была исполнена? (ответы). На этом инструменте играют, не касаясь его.

Если угадали.

Молодцы. Вы читали о таком инструменте. То есть, знания вы получили, руководствуясь разумом.

Не угадали:

Отвечая на этот вопрос, вы руководствовались своими чувствами.

(слайд 2)

Этот музыкальный инструмент называется терменвокс - первый электроинструмент, созданный 95 лет назад, и его виртуальный аналог я сейчас держу в руках (мобильное приложение для смартфона может издавать аналогичные звуки).

Видео "Терменвокс"

Сейчас, отвечая на этот вопрос кто-то из вас руководствовался чувствами (вы слышали и вам казалось, что это …), а кто-то четко понимал, что где-то он слышал этот звук и точно знает название инструмента. Т. е., отвечая на вопрос, вы руководствовались разумом. И действительно, сушествует два способа познания мира. Одни люди познают мир чувствами, другие – разумом.

К концу 18 века сложилась странная ситуация: знаний человечеством накоплено много, а откуда эти знания - неизвестно.

Кант предполагал, что способность, из которой вырастают и чувства, и разум есть способность к воображению. Я предлагаю вам сейчас немного по-воображать. Закройте глаза.

(Слайд 3)

Можете себе представить собаку? Какая она у тебя? (ответы учащихся)

А дом? (ответы учащихся)

Но ведь таких объектов как собака вообще или дом вообще в природе не бывает. Однако с таких условных предметов и начинается человеческое познание.

(Слайд 4)

Предлагаю просмотреть фрагмент мультфильма, созданного в 1983 году Га́рри Ба́рдиным. После просмотра ответьте на вопрос: О чем этот сюжет? Мультфильм Гарри Бардина "Конфликт" (начало)

(ответы) Почему вы так решили? (указать признаки конфликта). Актуально ли это для общества людей? Примеры. Из сюжета про спички, вы сейчас перешли к ситуации, которая может происходить в обществе людей, хотя люди при этом не были показаны. Как может называться такой метод переноса реальных событий (или объектов) в некий шаблон, с использованием заменяющих их прототипов?

Какой метод познания позволил сделать перенос на отношения между людьми? Моделирование

Это и будет темой нашего урока. Запишите ее в рабочий лист

(Слайд 5)

Моделирование как метод познания

Предложите учебные цели на этот урок.

(Слайд 6) после ответов

• изучить понятия "модель", "моделирование",

• выделить этапы моделирования,

• создать модель.

После того, как определили познавательные цели урока, я предлагаю вам выбрать и подчеркнуть в рабочих листах личностные цели и задачи, которые бы вы хотели реализовать в ходе урока каждый индивидуально. (Слайд 7)

III. Актуализация знаний

На уроке нам предстоит провести мини-исследования и доказать несколько гипотез.

В жизни, при изучении других наук вы уже встречались с понятием модели. Назовите известные вам модели.

(Математический и физический маятник, чертежи, карты, система координат, математические модели при решении задач, литературное моделирование и др., материальная точка (и Земной шар и молекула)

Проблемный вопрос: Зачем нужны модели?

Выясним, почему возникла необходимость в создании моделей?

(Слайд 8) Предлагаю ответить на этот вопрос, работая в группах.

Выберите руководителя группы, который будет отвечать. Время для работы - 2 минуты.

(Слайд 9) В 2013 году в Болгарии Красимиром Тодоровым создан музей по уникальной технологии Zn Art, в котором представлены сотни бумажных трехмерных копий шедевров мировой цивилизации. Художник говорит: «Я хотел, чтобы мои не слишком обеспеченные соотечественники могли прикоснуться к шедеврам, которые доступны лишь тем, кто может путешествовать на огромные расстояния…»

Мы с вами рассмотрели назначение моделей.

4. Основной этап

Работа с определением

В ходе урока мы будем составлять опорную схему изучаемой темы. (Слайд 10) Введем определение модели. (сформулировать сам-но).

(Слайд 11) Авторы разных учебников информатики предлагают следующие определения: Модель (лат. modulus – мера, образец)- это такой новый объект, создаваемый человеком, который отражает существенные черты изучаемого объекта и заменяет его во время исследования. Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные с точки зрения цели проводимого исследования свойства и признаки изучаемого объекта, явления или процесса (оригинала).

Исходя из предложенных вариантов, давайте выделим в тексте слова, без которых данное определение потеряет смысл. Заполним нашу схему. (1. Новый объект, 2. Существенные признаки оригинала, 3. Цели проводимого исследования или визуализации).

Мы готовы сформулировать определение понятия «моделирование». Продолжите предложение.

Моделирование - это метод познания, состоящий в создании модели и, при необходимости, ее исследовании.

Дополним нашу схему этапами создания модели. (постановка цели, выделение существенных признаков и создание модели)

Мини-исследование

Проведем мини-исследование соответствия количества моделей и количества оригиналов. Недавно вы назвали модели, с которыми вам приходилось сталкиваться в жизни или при изучении каких-то предметов. А есть ли среди них такие, которые являются моделями для разных оригиналов?

Для познания мира человеком создано много ИДЕАЛЬНЫХ моделей (материальная точка, идеальный газ, атом и т.д.), каждая из которых подходят для РАЗНЫХ оригиналов. Примеры указаны в ваших рабочих листах. Постарайтесь привести примеры реальных объектов-оригиналов хотя бы для одной модели. (Например, материальная точка может быть моделью и Земного шара и человека). Получилось?

(Слайд 12) Отметьте в рабочих листах в первом пункте исследования Гипотеза 1 (Слайд 13) «Одна модель – много оригиналов», которую мы подтвердили.

Продолжим исследование и ответим на вопрос «Могут ли создаваться для одного оригинала разные модели»? (Слайд 14) Примеры запишите в рабочий лист.

Зачем одному оригиналу несколько моделей?

(Слайд 15) Посмотрите на слайд. Что там изображено? Это модели одного и того же объекта – самолета.

Итак, у всех этих моделей общий оригинал. Следовательно, (Слайд 16) Гипотеза 2: «Много моделей – один оригинал» доказана. Зафиксируйте это в рабочих листах.

(Слайд 17) Все модели можно разбить на несколько классов:

По назначению: учебные, исследовательские, научно-технические, игровые, имитационные; по фактору времени: статичные и динамичные; в соответствии со сферой применения: социальные, исторические, экологические, экономические, биологические и др.; по способу представления: материальные (предметные) и информационные.

Остановимся более подробно на классификаций моделей по способу представления. Все модели делятся на материальные и информационные, которые включают в себя знаковые и вербальные (представленные на естественном языке, включая модели поведения человека). Знаковые модели могут быть представлены в форме таблиц, схем, рисунков, фотографий, формул, логических выражений, специальных символов.

Первичное усвоение новых знаний

Определите, какие из следующих моделей материальные, а какие информационные.

В ваших раздаточных материалах заполните таблицу примерами моделей в соответствии с ее видом.

(Слайд 18) Проверка правильности заполнения таблицы после проговаривания.

А может ли быть создана материальная модель поведения или состояния человека? (ответы)

Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей поведения человека.

(Слайд 19) Примерами материальных моделей поведения или состояния человека могут быть памятники. Памятник улыбке, памятник жадности, памятник счастью, памятник зависти.

(Слайд 20) Важными для нас сегодня являются памятники дружбе. В г. Керчь установлен памятник дружбы народов России и Украины.

Физминутка.

А сможем ли мы сейчас создать материальную модель дружбы? Если нужно, вы можете встать. А модель Интернета сейчас здесь создать можем? Как? (Она вся такая упорядоченная, красивая? Нет, хаотичная). А что мы еще в такой модели можем продемонстрировать? Передачу информации. Как? (пожать руки). Спасибо за разминку. Садитесь.

(Слайд 21) Мне нравится модель, представляющая дружбу без границ. Это памятник электронной почте в Московской области.

5. Первичная проверка понимания

(Слайд 22) Продолжим исследование. Может ли какой-то объект быть одновременно и моделью, и оригиналом? (книга, картина)

Вы готовы стать разработчиками модели книги в соответствии с выделенными этапами моделирования? (Слайд 23)

Задание. Выполните лабораторную работу «Книга как объект моделирования» (Слайд 24)

Алгоритм работы должен соответствовать этапам моделирования.

Вы объединены в группы, участники каждой из которых, будут играть свою роль.

1 группа - полиграфисты (издатели)

2 группа - писатели (авторы книги)

3 группа - читатели

4 группа - "хранители книг" (владельцы, библиотекари)

Создайте информационную модель книги при заданных условиях.

Создайте рекламу своей книги, с точки зрения выделенных существенных признаков. Время работы 3 минуты.

(Слайд 25) Представление модели .(Полиграфисты, у вас книга какая? (красивая), авторы (эмоциональная, содержательная), читатели (удобная для чтения).) Общий вывод – реклама «Они не подвластны времени!»

(Слайд 26) Английский философ Фрэнсис Бэкон писал: «Книги – это корабли мысли, странствующие по волнам времени и бережно несущие свой драгоценный груз от поколения к поколению»

Назовите книги, которые с вашей точки зрения победили время.

Менялись эпохи, менялся материал и способ изготовления книги, но неизменным оставалось ее главное назначение – служить сохранению и передаче человеческого опыта, знания, духовных ценностей.

Книга, являясь моделью эмоций, сама становится информационным объектом и начинает жить самостоятельной жизнью. То есть, она является и оригиналом и моделью одновременно.

(Слайд 27) Подтвердите третью гипотезу в рабочих листах. Гипотеза 3: «Оригинал - модель».

(Слайд 28) Памятник в виде книги – отличная реклама жажды и необходимости чтения.

6. Итоги урока, рефлексия, домашнее задание.

В ходе нашего урока мы получили образовательный продукт - схему, в центре которой лежат понятия модель, моделирование, а также назначение и этапы создания модели, виды моделей; провели исследование соответствия количества моделей и количества оригиналов.

Намеченные учебные цели выполнены? Поднимите сейчас смайлик, который соответствует достижению вами учебной цели. (Слайд 29) (Все хорошо понял, цель достиг; Остались вопросы, частично достиг цели; Ничего не понял, цели не достиг).

Посмотрите на свою личную цель отметьте с помощью модели эмоции – смайлика степень достижения вами этой цели. Приклейте его на рабочий лист рядом с вашей личной целью.

Домашнее задание.

Сегодня на уроке мы рассматривали и создавали разные модели. Человек тоже может быть объектом моделирования.

(Слайд 30)

Дома выполните следующее задание.

Известно, что один и тот же объект может иметь множество моделей – предметных и информационных, статистических и динамических. С помощью доступных вам компьютерных средств создайте 2-3 разных моделей… себя самого. Каждую модель оформите в отдельном файле и дайте ей краткое описание по плану:

1) с помощью какой компьютерной среды сделана?

2) какие ваши характерные признаки представляет?

3) укажите некоторые свойства именно этой модели.

4) может ли она также служить моделью другого объекта?

Задание называется «Я – супермодель!»

Окончание урока

Мы говорили о способе познания – моделировании. При создании моделей человек, с одной стороны, копирует существенные признаки, а с другой, создает новый объект.

(Слайд 31) Согласны ли вы с моделью поведения человека, предложенной Оноре де Бальзаком «В любой области создавать - значит гореть, копировать - медленно тлеть»?

Для меня, гореть или тлеть лишь разные скорости одного процесса, важно лишь, во имя чего этот процесс совершается.

(Слайд 32) Окончание мультфильма. На фоне ролика

Методом моделирования надо пользоваться с большой осторожностью. Любая модель отражает только какой-то фрагмент реальности, и перенос закономерностей одной части на все целое может иметь непредвиденные последствия.

Я желаю, чтобы эта модель никогда не стала для нас реальностью.

На память о нашем сегодняшнем уроке давайте подарим нашим гостям модели, изготовленные учащимися 2 класса в технике «оригами». Спасибо за урок.

ЭТО ИТНЕРЕНСО!

По рзелульаттам илссеовадний одонго анлигйсокго унвиертисета, не иеемт занчнеия, в кокам пряокде рсапожолены бкувы в солве. Галвоне, чотбы преавя и пслоендяя бквуы блыи на мсете. Осатьлыне бкувы мгоут селдовтаь в плоонм бсепордяке, все-рвано ткест чтаитсея без побрелм.

Не сомневаемся, что вы легко прочитали данный текст, почти каждое слово которого написано с ошибками. Проанализируйте, как вы это сделали – опишите в терминах информатики процесс получения вами информации и алгоритм ее распознавания.

Гарри Бардин

Моделирование как метод познания

Учебные цели:

• Изучить понятия «модель», «моделирование»;
• Выделить этапы моделирования;
• Создать модель.

Моделирование

как метод познания

1.Узнать новое по теме

2.Доказать свою точку зрения

3.Научиться слушать и слышать

4.Найти выход из проблемной ситуации

5.Доказать истинность своего мнения

6.Уточнить, дополнить высказывание товарищей

7.Составить новую учебную задачу (тест, кроссворд, учебное задание, учебный вопрос)

8.Изучить материал учебника

9.Проявить и развивать свои способности (перечислить…)

10.Свой вариант цели

Сотни миллионов лет назад, задолго до появления человека, на нашей планете господствовали удивительные рептилии.

Эра динозавров продолжалась почти 160 млн. лет и закончилась 65 млн. лет назад, когда все динозавры вымерли.

Вот уже более 60 лет над человечеством витает угроза ядерной катастрофы. И ученые разных специальностей и всех стран пытаются оценить ее возможные размеры.

Почему человек создает модели для изучения динозавров?

Почему человек создает модели для изучения ядерного взрыва?

Самыми посещаемыми музеями мира являются Эрмитаж в Санкт-Петербурге и Лувр в Париже. Оба эти музея имеют и виртуальные версии (тип веб-сайта для экспозиции музейных материалов)

Вам предлагается макет Солнечной системы и макет молекулы. Почему создают подобные макеты?

Почему возникла необходимость в создании виртуального музея?

Исследовать

оригинал невозможно

Исследовать

оригинал опасно

Исследовать оригинал сложно

Исследовать оригинал дорого

Я хотел, чтобы мои не слишком обеспеченные соотечественники могли прикоснуться к шедеврам, которые доступны лишь тем, кто может путешествовать на огромные расстояния

Красимир Тодоров

Модель – (лат. modulus – мера, образец) – это такой новый объект, создаваемый человеком, который отражает существенные черты изучаемого объекта и заменяет его во время исследования.

Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные с точки зрения цели проводимого исследования свойства и признаки изучаемого объекта, явления или процесса.

Моделирование – это метод познания, состоящий в

создании модели и, при необходимости, её исследовании.

Гипотеза

Одна модель – много оригиналов

Гипотеза

Много моделей– один оригинал

Классификация моделей

По способу представления

Материальные

Информационные

Анатомический муляж

График функции

Глобус

Ноты

Кукла

Оглавление книги

Макет города

Расписание уроков

Схема метрополитена

Чертеж детали

Уравнение реакции

Фотография

Может ли какой-то объект быть одновременно и моделью, и оригиналом?

Книга как объект моделирования

Задание. Создайте информационную модель книги при заданных условиях и подберите словосочетания для рекламы существенных признаков вашей модели

Полиграфисты (издатели)

Писатели (авторы книг)

Читатели, выбирающие книгу

Владельцы, библиотекари

Цель исследования

Роль

Существенные признаки

Роль

Полиграфисты (издатели)

Цель исследования

Внешний вид

Писатели (авторы книг)

Существенные признаки

Читатели, выбирающие книгу

Внутреннее содержание книги как модели мировоззрения писателя

Оформление обложки, форма, качество бумаги, иллюстрации и т. д.

Структура, устройство книги

Эмоции, опыт переживания, используемый язык, речь, жанр

Владельцы, библиотекари

Оглавление, аннотация, глоссарий, схема зависимости глав, алфавитный порядок (энциклопедия, словарь)

Сохранность книги, актуальность её для потомков

Актуальность содержания через годы, сохранность целостности страниц, переплета, качество бумаги и т. д.

Книги – это корабли мысли, странствующие по волнам времени и бережно несущие свой драгоценный груз от поколения к поколению

Фрэнсис Бэкон

Гипотеза

Оригинал– модель

Домашнее задание

Известно, что один и тот же объект может иметь множество моделей – предметных и информационных, статистических и динамических. С помощью доступных вам компьютерных средств создайте 2-3 разных моделей… себя самого. Каждую модель оформите в отдельном файле и дайте ей краткое описание по плану:

1) с помощью какой компьютерной среды сделана?

2) какие ваши характерные признаки представляет?

3) укажите некоторые свойства именно этой модели.

4) может ли она также служить моделью другого объекта?

В любой области создавать - значит гореть, копировать - медленно тлеть

Оноре де Бальзак