'

Изучаем школьный курс информатики :

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

1 Моделирование и формализация Изучаем школьный курс информатики :


Слайд 1

2 Содержание : 1.Понятие модели. Виды моделей. 2.Система . Статические и динамические модели . 3.Задания для письменного опроса . 4.Понятие формализации . 5.Тест. 6.Табличные информационные модели . 7.Графы . Иерархические и сетевые информационные модели . 8.Задания к практической работе. 9.Ответы к тесту (слайд 23). 10.Список литературы . Сведения об авторах . 3 12 20 21 23 26 28 34 36 37


Слайд 2

3 Сейчас речь пойдет об очень важном для информатики понятии “ МОДЕЛЬ ”. Это слово многим знакомо, потому что в своей деятельности мы часто используем МОДЕЛЬ. МОДЕЛЬ – это упрощенное подобие реального объекта. Когда мы прибегаем к созданию моделей ? - исследуемый объект очень велик (модель Земли и Солнечной системы) исследуемый объект очень мал (модель атома ) процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) - исследование объекта может привести к его разрушению


Слайд 3

4 МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНЫЕ (материальные)- физическое подобие объекта(глобус, манекен, модель автомобиля) . ЗНАКОВЫЕ (информационные)-описание объекта (рисунки, схемы, карты,формулы,блок-схемы, таблицы ). Метод познания ,состоящий в создании и исследовании моделей, называется МОДЕЛИРОВАНИЕМ . Всякая модель воспроизводит те свойства объекта, которые понадобятся при изучении : например, модель самолета или манекен должны иметь геометри-ческое подобие оригиналу, модель атома - правильно отражать взаимодействие.


Слайд 4

5 Манекен Скелет (воспроизводит форму (строение тела) тела) Словесный Действия портрет Разные науки исследуют объекты ( даже одни и те же ) по-разному : в физике – движение и взаимодействие, в химии - внутреннее строение, в биологии - поведение живых существ и т.д. Поэтому один и тот же объект может иметь множество моделей : ЧЕЛОВЕК


Слайд 5

6 ? Придумайте несколько возможных моделей для объекта ДОМ. А теперь попробуем ответить на вопрос : А МОГУТ ЛИ РАЗНЫЕ ОБЪЕКТЫ ИМЕТЬ ОДНУ И ТУ ЖЕ МОДЕЛЬ ? Возьмем в качестве примера диаграмму : Может ли эта диаграмма показывать запасы товаров на складе ? Очевидно, да. А если представить, что это отражение качественной успеваемости учащихся некоторых классов… Можно придумать еще множество примеров, в которых в роли модели будет выступать диаграмма . Следовательно , разные объекты могут иметь одну и ту же модель . В частности, на уроках физики вы использовали понятие материальной точки, которая может служить моделью для большого числа объектов : МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА – МОДЕЛЬ ДЛЯ Земного шара Плывущего корабля Подвешенного на нити шарика


Слайд 6

7 Неважно, какие объекты мы выбираем в качестве моделиpуемых . Важно лишь то, что с их помощью мы можем отобразить наиболее важные признаки изучаемого объекта , явления или процесса. Никакая модель не может заменить сам объект , но при решении некоторых задач модель оказывается очень полезным , а зачастую и единственным инструментом исследования . Объектом изучения информатики являются информационные модели. Информационные модели Вербальные ( описательные ) Графические ( рисунки, карты, чертежи, схемы, графики и т.д. ) Табличные Математические ( уравнения , формулы ) Примером вербальной информационной модели может служить любое литературное произведение, описывающее различные стороны человеческой жизни . Графические модели более наглядны , поэтому более информативны , чем текстовые .


Слайд 7

8 Следующие тесты помогут вам проверить знания перед тем, как идти дальше . 1 Какие пары объектов находятся в отношении “объект – модель” ? Компьютер -данные Компьютер - его функциональная схема Компьютер - программа Компьютер – алгоритм


Слайд 8

9 Информационной ( знаковой ) моделью является … Анатомический муляж Макет здания Модель корабля Химическая формула 2 И ешё один вопрос :


Слайд 9

10 Этот ответ неверен !!! Напоминаем : МОДЕЛЬ – это упрощенное подобие реального объекта. ПРЕДМЕТНЫЕ (материальные)- физическое подобие объекта(глобус, манекен, модель автомобиля) . ЗНАКОВЫЕ (информационные)-описание объекта (рисунки, схемы, карты,формулы,блок-схемы, таблицы ). МОДЕЛИ Чтобы вернуться к тесту, нажми эту кнопку


Слайд 10

11 Информационные модели Вербальные ( описательные ) Графические ( рисунки, карты, чертежи, схемы, графики и т.д. ) Табличные Математические ( уравнения , формулы ) Этот ответ неверен !!! Напоминаем : Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку


Слайд 11

12 Тест пройден удачно . Идём дальше . А теперь познакомимся с понятием СИСТЕМЫ . Окружающий нас мир состоит из множества различных объектов, каждый из которых имеет различные свойства, при этом объекты взаимодействуют друг с другом . К примеру, планеты солнечной системы, каждая из которых имеет разные свойства (массы, размеры, скорость вращения вокруг своей оси и т.д.), по закону всемирного тяготения взаимодействуют друг с другом .Солнечная система, в состав которой входят планеты,- более крупный объект, и он в свою очередь входит в состав ещё более крупного объекта – Галактики (Млечного пути ). С другой стороны, из атомов различных химических элементов, а атомы-из элементарных частиц. Следовательно, практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.


Слайд 12

13 Между элементами системы существуют различные связи и отношения . Например, компьютер является системой, состоящей из различных устройств, при этом устройства связаны между собой и аппаратно ( физически подключены друг к другу ), и функционально ( между ними протекает обмен информацией) . Важный признак любой системы – её ЦЕЛОСТНОСТЬ. Компьютер нормально работает до тех пор, пока в его состав входят и исправны все основные устройства (процессор, память, системная плата, мышь, клавиатура и т.д. ). Если удалить или испортить одно из них, компьютер выйдет из строя, т. е . прекратит своё существование как система . Любая система существует в пространстве и времени .


Слайд 13

14 Модели, описывающие объект или систему в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. В физике статические информационные модели описывают простые механизмы, в биологии – классификацию животного мира, в химии – строение молекулы . Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. В физике динамические информационные модели описывают движение тел, в химии – процессы прохождения химических реакций .


Слайд 14

15 Определите, какими являются информационные модели в следующих примерах : ? Перед вами диаграмма, отражающая изменение рождаемости в г.Челябинске. А это - ведомость успеваемости Пети Сидорова в первой четверти . ? Очевидно, первый пример – это динамическая информационная модель, т.к. Показывает процесс в динамике . Во втором примере мы имеем статическую информационную модель, показывающую успеваемость на данный момент времени .


Слайд 15

16 Тестовые задания : Какая модель является динамической (описывающей изменение состояния объекта ) ? Формула химического соединения Формула закона Ома Формула химической реакции Закон всемирного тяготения 1


Слайд 16

17 И ешё один вопрос : Какая модель является статической (описывающая состояние объекта ) ? Формула химического соединения Формула равноускоренного движения Формула химической реакции Второй закон Ньютона 2


Слайд 17

18 Этот ответ неверен !!! Напоминаем : Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями. Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку


Слайд 18

19 Модели, описывающие объект или систему в определенный момент времени, называются статическими информационными моделями. Этот ответ неверен !!! Напоминаем : Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку


Слайд 19

20 Тест пройден удачно . А теперь проверьте усвоение материала – ПИСЬМЕННЫЙ ОПРОС .Отвечать на вопросы можно в любом порядке . I вариант Дайте определение модели. Дайте определение и приведите пример материальной модели Может ли объект иметь разные модели ? Привести пример . Что такое статическая модель ? Приведите примеры объектов, для которых моделью является диаграмма . II вариант Приведите примеры, когда объект заменяется моделью. Дайте определение и приведите пример информационной модели Может ли модель отображать разные объекты ? Привести примеры . Что мы называем динамической моделью ? Привести примеры моделей объекта здание .


Слайд 20

21 Ранее уже отмечалось (см.слайд 7),что одной из форм информационной модели являются вербальные (описательные), для создания кото -рых используют естественные языки . Однако, помимо естественных, информа - ционные модели могут строиться с помощью формальных языков, примером которых могут служить математические формулы, нотные знаки, специальные значки . Построение информационных моделей с помощью формальных знаков называется формализацией . Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называют математическими. В процессе познания окружающего мира человечество постоянно ис-пользует моделирование и формализацию : Объект Описательная Формализация (формулы, модель спецзнаки и т.д.)


Слайд 21

22 При этом сутью процесса формализации является упрощение и выделение главного, а так же однозначность полученного результата . Кроме этого, процесс формализации при описании действительности позволяет автоматизировать процесс исследования . Прежде чем строить какое-то сложное сооружение, например мост, конструкторы делают его чертежи, проводят расчеты прочности допустимых нагрузок. Таким образом, вместо реального моста они имеют дело с его модельным описанием в виде чертежей, математических формул. Следующий набор заданий позволяет проверить Ваши знания по этой теме .


Слайд 22

23 Тест Формализацией называется … Формальное решение задачи с помощью ЭВМ Графическое изображение объекта исследования Описание объекта исследования на однозначном языке Модель – это объект … Для хранения которого требуется меньше памяти Который является уменьшенной копией оригинала Который проще оригинала, но отображает все наиболее существен-ные его свойства Который является увеличенной копией оригинала 1 2


Слайд 23

24 Тест (продолжение): Формализованное описание действительности отличается от неформализованного Однозначностью 3) Понятностью Полнотой 4) Достоверностью Формальное описание действительности – это … Картина, стихотворение, симфония Видеофильм, график, зарисовка, уравнение Чертеж дома, химическая формула, физический закон Формальный подход при изучении действительности заключается в … Субъективном описании реальности Упрощении и выделении главного Полноте и точности описания 3 4 5


Слайд 24

25 6 Установите соответствие между задачей и её математической моделью: 1) Рассчитать площадь земельного участка 2)За какое время велосипедист до- едет до деревни, если будет ехать с максимальной для него скоростью ? 3)Из предложенных пружин выбрать ту, которая меньше всего растянется при подвешивании на нее заданного груза. А) Рисунок В) F=-kx С) Измерить длину и ширину участка и перемножить полученные члены D)S=ab E)Время движения-это количество минут, затраченных на езду на велосипеде F) t=S/V


Слайд 25

26 Графические информационные модели (рисунки, карты, чертежи и схемы,графики, диаграммы и т. д.)-более информативны, чем текстовые (вербальные) модели. Изучая любой предмет, мы знаем, что объект, представленный в виде рисунка, чертежа и т. д. более информативен, чем его описание. Одной из наиболее часто встречающихся структур информационных моделей являются табличные информационные модели , в которых объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения регулируются в ячейках прямоугольной таблицы . Пример. Графиком функции y=2x является прямая, расположенная в I и III четвертях и проходящая через начало координат. 0 X y


Слайд 26

27 Например таблица №1 «Данные учеников класса » отражает состояние учеников в данный момент и является статической моделью С помощью таблицы могут быть выражены как статистические, так динамические информационные модели. Таблица №2 показывает изменение цены компьютера за несколько лет и поэтому является динамической моделью.


Слайд 27

28 В науке очень часто приходится классифицировать объекты, создавая при этом информационные модели, которые отражают состав системы и связь между её частями . Построим информационную модель, которая классифицирует современные компьютеры. Карманные (handheld) Настольные (desktop) Портативные (notebook) КОМПЬЮТЕРЫ Супер - компьютеры Рабочие станции Персональные компьютеры Информационная модель такого вида называется ГРАФОМ. ГРАФ - информация о составе и структуре системы, представленная в графическом виде.


Слайд 28

29 Отец сын быть отцом Северо-Восток Завод ЧТЗ Структура – это порядок объединения элементов, входящих в систему. - вершины графа (могут обозначаться другими геометрическими фигурами) -дуга -ребро Две вершины, соединенные дугой или ребром называются смежными . -это ориентированный граф - это неориентированный граф Представленный выше граф классификации компьютеров является ориентированным Лев Иван дорога


Слайд 29

30 Например, данная блок-схема управляет работой компьютера для решения задачи: введены два числа А и В. Найти большее из них и вывести его на экран . Начало Ввод А ,В А>В max:=A max:=B Вывод max конец Другим примером ориентированных графов являются блок-схемы алгоритмов, которые представляют собой граф процесса управления некоторым исполнителем . да нет


Слайд 30

31 Построим граф, который отражает устройство шариковой ручки . шариковая ручка корпус колпачок стержень нижняя часть верхняя часть трубочка наконечник паста Здесь к каждой вершине приходит одна дуга или ребро, а выходить могут несколько. Граф такой структуры называется ДЕРЕВОМ (структура один ко многим ). Системы, информационные модели которых представлены в виде дерева называются, иерархическими . корень ветки листья


Слайд 31

32 Иерархическими являются различные системы классификации в науке, общественной системы, между частям которых установлены отношения подчиненности (директор – заместители – начальники цехов – начальники отделов и т.д. ) или системы, между которыми существуют отношение вхождения один в другие (граф шариковой ручки ). С подобными примерам мы сталкиваемся и в информатике . Например, система хранения файлов на дисках организована по иерархическому признаку. УПРАЖНЕНИЕ : Отобразить в виде дерева иерархическую структуру своей школы, состоящей из начальной, основной и средней школ, параллелей и отдельных классов . Обозначьте корень, ветки, листья. Кроме дерева, имеющего структуру «один ко многим», граф может иметь и другую структуру .


Слайд 32

33 Рассмотрим пример : четыре ученика школы посещают факультативы . При этом один и тот же факультатив могут посещать несколько учащихся, один ученик может посещать несколько факультативов . Русаев Попов Сидорова Котова Геология Цветоводство Танцы Такой принцип связи называется «многие ко многим», а граф такой структуры носит название СЕТЬ .


Слайд 33

34 Практическая работа «Построение информационной модели» Задание №1: В компьютерной сети узловым называется сервер, связанный со всеми остальными . Дана таблица, в которой “1” означает, что сервер связан с данным, а “0”– не связан. 1) Какой сервер является узловым ? 2) Постройте граф, соответствующий этой матрице . Как называется такая структура ?


Слайд 34

35 Задание №2: Построить граф классификации геометрических объектов : линии (прямая, кривая, ломаная ) плоская фигура ( треугольник, трапеция, круг, овал, параллелограмм, прямоугольник, квадрат) объемные тела (шар, конус, пирамида, призма). Какую структуру имеет полученный граф ?


Слайд 35

36 ОТВЕТЫ к тесту со страниц 23-25 :


Слайд 36

37 Список литературы : 1.Н.Угринович . Информатика и информационные технологии .Учебное пособие для 10 – 11 классов . М.: Лаборатория Базовых Знаний , 2000 2.И.Семакин и др.Информатика.Базовый курс. М.: ООО “Лаборатория Базовых Знаний “, 1998 3.Л.Залогова ,И.Семакин , Е. Хеннер и др. Информатика .Задачник – практикум .Том 1 М.:Лаборатория Базовых Знаний ,1999 4. Н.Угринович .Преподавание курса “Информатика и информационные технологии “.Тесты из методического пособия . М.:Лаборатория Базовых Знаний ,2001 5.Д.Матрос и др.Система контроля качества обучения школьников по курсу информатики . Челябинск , 2000


Слайд 37

38 Разработчики : Руководитель : Петрова Мария, ученица 10 “А” Мазырина Екатерина, ученица 10 “А” Полякова Лариса Александровна, учитель информатики, высшая категория


×

HTML:





Ссылка: