Исмаилова Н.В.

учитель информатики

1. Понятие об объекте, модели объекта

2. Виды моделей

3.

Моделирование и формализация

4. Тест

Объект ― это

Объект ― это

некоторая часть окружающего

мира, рассматриваемая человеком как

единое целое.

В мире нас окружает

множество объектов

Что такое объект?

Объектом является также:

— стихотворение

— музыкальное произведение

— сочинение

— решение задач

Объектами наблюдения и изучения являются:

Что такое объект?

Основной характеристикой объекта, которая

позволяет отличить один объект от другого

является его

имя

.

Эйфелева башня

Лошадь

Имя

Имя

Характеристика объекта?

В реальной жизни объекты при определенных

обстоятельствах либо сами, либо под воздействием

других объектов могут выполнять какие-то действия.

Какие действия выполняют следующие объекты

Какие действия выполняют следующие объекты

?

?

Самолет летит

Тигр идет

Действия объекта?

Что

так

ое

м

одел

ь

Что

так

ое

м

одел

ь

?

?

Чтобы понять, как действует тот или иной

Чтобы понять, как действует тот или иной

объект, вместо реальных объектов

объект, вместо реальных объектов

рассматривают их упрощенные представления

рассматривают их упрощенные представления

—

—

модели

модели

.

.

строение

человека

кристаллическая

решетка

Модель — это

Модель — это

аналог

аналог

оригинала,

оригинала,

отражающий

отражающий

некоторые его

некоторые его

характеристики

характеристики

Модель — это

Модель — это

аналог

аналог

оригинала,

оригинала,

отражающий

отражающий

некоторые его

некоторые его

характеристики

характеристики

Модель

Модель

— это

— это

:

:

некоторое упрощенное подобие объекта

;

некоторая часть окружающего мира, рассматриваемая

человеком как единое целое;

схема, изображение или описание какого-либо явления

или процесса в природе и обществе;

новый объект, отличный от исходного, который обладает

существенными свойствами.

Результат

Поздравляем!!!

Поздравляем!!!

Содержание

Вы отлично

Вы отлично

справились

справились

с заданием.

с заданием.

К сожалению, вы не справились.

К сожалению, вы не справились.

Изучите материал еще раз.

Изучите материал еще раз.

Понятие объекта,

модели объекта

Виды классификации

Виды классификации

моделей

моделей

Виды классификации

Виды классификации

моделей

моделей

Область

использования

Область

использования

Способ

представления

моделей

Способ

представления

моделей

Отрасль

знаний

Отрасль

знаний

Учет в

Учет в

модели

модели

временного

временного

фактора

фактора

Учет в

Учет в

модели

модели

временного

временного

фактора

фактора

Мир моделей многообразен. Они встречаются везде.

Модели делят на классы в зависимости от выбранного

основания (один или несколько признаков общих для

некоторых групп моделей).

Для моделей можно составить различные виды

классификаций, определенных следующими признаками:

Для подробной информации щелкните по признаку

Далее

Модели

Модели

Модели

Модели

Учебные

Учебные

Учебные

Учебные

Опытные

Опытные

Опытные

Опытные

Научно-

Научно-

технические

технические

Научно-

Научно-

технические

технические

Игровые

Игровые

Игровые

Игровые

Имитационные

Имитационные

Имитационные

Имитационные

Модель рассматривается с позиции «для чего»,

«с какой целью» они используются.

Область использования

Для подробной информации щелкните по признаку

Учебные модели

используются при

обучении. Это могут быть

наглядные пособия

различные тренажеры,

обучающие программы.

Опытные модели — это

уменьшенные или

увеличенные копии

проектируемого объекта.

Они используются для

исследования объекта и

прогнозирования его

будущих характеристик.

Научно-технические модели

создаются для исследования

процессов и явлений. К ним

относятся синхротрон—

ускоритель электронов, прибор

для получения грозового

электрического разряда, стенд

для проверки телевизора.

Это военные, экономические, спортивные,

деловые игры. Они репетируют поведение

объекта в различных ситуациях,

проигрывая их с учетом возможной

реакции со стороны конкурента, союзника.

С помощью игровых моделей можно

оказывать псих-ую помощь больным,

разрешать конфликтные ситуации.

Имитационные модели имитируют реальность.

Эксперименты с моделью проводятся при

разных исходных данных. По результатам

исследования делаются выводы. Такой метод

подбора правильного решения называется

методом проб и ошибок. Например, для

выделения побочных действий лекарственных

препаратов их испытывают в серии опытов на

животных.

Назад

Модели

Модели

Статическа

я

Динамическа

я

Классификация

с фактором

времени

Для подробной информации щелкните по видам моделей

Статическая модель — это единовременный

срез информации по данному объекту.

Например, обследование учащихся в

стоматологической больнице дает

состояние их зубов на данный момент

времени: соотношение молочных и

постоянных, наличие пломб, дефектов и т.п.

Динамическая модель

представляет картину изменения

объекта во времени. В примере с

поликлиникой медицинскую карту

ученика, отражающую изменение

состояния его зубов в течение

многих лет, можно считать

динамической моделью.

Назад

Модели

Модели

Модели

Модели

Биологические

Биологические

Биологические

Биологические

Социологические

Социологические

Социологические

Социологические

Экономические

Экономические

Экономические

Экономические

Исторические

Исторические

Исторические

Исторические

Модель рассматривается с позиции “к какой отрасли” знаний

или деятельности человека они относятся.

Назад

Классификация

по отраслью

знаний

Модели

Модели

Модели

Модели

Материальные

Материальные

Материальные

Материальные

Мысленные и

Мысленные и

вербальные

вербальные

Мысленные и

Мысленные и

вербальные

вербальные

Информационные

Информационные

Абстрактные

Абстрактные

Абстрактные

Абстрактные

Абстрактные

модели нельзя

потрогать, они не

имеют

вещественного

воплощения.

Основу таких

моделей

составляет

информация.

Абстрактные

модели нельзя

потрогать, они не

имеют

вещественного

воплощения.

Основу таких

моделей

составляет

информация.

Классификация моделей

Классификация моделей

по способу представления

по способу представления

Назад

Для подробной информации щелкните по видам моделей

.

Мысленные модели

формируются в воображении

человека в результате раздумий,

умозаключений, иногда в виде

некоторого образа.

Материальные модели называют предметными, физическими,

так как они воспроизводят геометрические, физические и

другие

свойства объектов в материальной форме. Они всегда имеют

реальное воплощение. Такие модели могут отражать:

— внешние свойства исходных объектов;

— внутреннее устройство исходных объектов;

— суть процессов и явлений, происходящих с объектами.

Информацию об объекте можно получить с помощью

органов чувств: зрения, осязания, обоняния.

Объект

Модель, отражающая

внешние свойства объекта.

Назад

Материальные модели

Материальные модели

Информационная модель — это

описание

объекта на одном из языков кодирования информации .

Чтобы информацию можно было использовать для

обработки на компьютере, необходимо выразить ее при

помощи системы знаков.

Существуют разнообразные системы условных обозначений

и соглашений, относящихся к разным областям деятельности и

пригодных для описания моделей. Подобную систему и

правила использования ее элементов называют языком.

Информация, характеризующая объект или процесс,

может иметь разную форму представления, выражается

различными средствами.

Информационные

модели по степени

формализации

Образно -

знаковые

Знаковые

Далее

Информационная модель

Информационная модель

Пример

образно- знаковой

модели

Географическая карта

Цвет и форма океанов,

гор, изображенных на

карте подключает

образное мышление.

Цвет океана

Форма материка

Карта изобилует условными

обозначениями. Зная этот язык,

человек может получить

достоверную информацию

об интересующем его объекте.

Условные обозначения

Далее

В результате осмысления сведений, полученных при помощи

органов чувств и информации, закодированной в виде условных

изображений получается информационная модель.

По форме представления образно-знаковых моделей среди них

можно выделить следующие группы:

— геометрические модели,

отображающие внешний

вид оригинала

— структурные модели,

отображающие строение

объектов и связи их параметров

— словесные модели, зафиксированные средствами

естественного языка

— алгоритмические модели,

описывающие

последовательность

действий.

Далее

2 0 , 4

2 7 , 4

90

2 0 , 4

карта

карта

рисунок

рисунок

чертеж

чертеж

№

№

группы

группы

курс

курс

1

1

2

2

5

5

диаграмма

диаграмма

таблица

таблица

блок-схема

блок-схема

нумерованный

нумерованный

список

список

Знаковые модели можно разделить на

следующие группы:

—

математические модели, представленные

математическими

формулами, отображающими связь различных параметров

объекта, системы или процесса;

(

)(

)(

)(

)

S

p

a

p

b

p

c

p

d











2

2

2

2

cos

c

a

b

ab









2

2

2

2

2

H O

H

O





— специальные модели, представленные на специальных

языках;

— алгоритмические модели, представляющие процесс в

виде программы, записанной на специальном языке.

Нота

Хим.

формула

Далее

Какие из следующих моделей материальные?

глобус

формула определения площади квадрата со стороной

игрушечная модель паровоза

расписание движения поездов

Результат

Поздравляем!!!

Поздравляем!!!

Содержание

Содержание

Вы отлично

Вы отлично

справились

справились

с заданием.

с заданием.

К сожалению, вы не справились.

К сожалению, вы не справились.

Изучите материал еще раз.

Изучите материал еще раз.

Повторение темы

виды моделей

Моделирование — это исследование объектов

путем построения и изучения их моделей.

Моделирование

Построение и изучение моделей является сферой

человеческой деятельности.

Зачем создавать модель

Зачем создавать модель

?

?

1. Оригинала может не существовать в настоящем: это

объект прошлого или будущего. Для моделирования время

не помеха.

2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей.

На модели, являющейся упрощенным представлением объекта,

можно изучать некоторые интересующие исследователя

свойства, не учитывая других.

3. Модель является абстрактным обобщением реально

существующих объектов(манекенщица, землетрясение).

4. Оригинал не доступен исследователю по

каким-либо причинам(модель атома водорода.

рельефа лунной поверхности).

Этапы моделирования

─ проанализировать объект с точки зрения

цели моделирования

На этом этапе выделяются все известные субъекту

моделирования свойства объекта.

─ выделить с точки зрения цели моделирования

существенные признаки

моделируемого объекта.

Эти признаки могут относиться:

─ к внешнему виду объекта

─ к структуре объекта

─ к поведению объекта.

─ выбор

формы представления

выделенных признаков

объекта моделирования.

Формами представления моделей могут быть: словесное

описание, чертеж, таблица, формула, схема, алгоритм,

компьютерная программа.

формализация

─ приведение информации, связанной с выделенными

свойствами, к выбранной форме, т.е.

Основные

этапы

моделирования

Формализация — это сведение некоторого

содержания к выбранной форме.

Оглавление книги —

это формализация ее

содержательных

частей.

Возможность формализации опирается на

фундаментальное положение —

основной тезис формализации.

Суть его состоит в:

принципиальной возможности разделения объекта и

его обозначения.

Для обозначения объекта вводят некоторый набор знаков

для обозначения.

Знак — это

элемент конечного множества отличных друг

от друга элементов.

Возможные наборы знаков:

А, Б, В, Г — знаки для обозначения звуков русского алфавита

+, –, ·, : — знаки для арифметических операций

— знаки для направления движения

Для обеспечения нормального общения необходимо

разработать язык.

Язык

Язык

— это

— это

знаковая система, используемая для

знаковая система, используемая для

целей коммуникации и познания.

целей коммуникации и познания.

Языки разделяют на

Языки разделяют на

:

:

—

естественные, т.е. “разговорные” языки, которые

складываются стихийно и в течении долгого времени.

—

искусственные, создаются людьми для специальных

целей или для определенных групп людей(язык

математики, морской семафор, язык программирования).

Язык характеризуется

Язык характеризуется

:

:

— набором используемых знаков

— правилами образования из этих знаков таких

языковых конструкций, как слова, фразы и тексты

— набором синтаксических, семантических

прагматических правил использования языковых

конструкций.

Основные

этапы

моделирования

Задача.

Как изменяется скорость автомобиля

Как изменяется скорость автомобиля

при движении.

при движении.

В данной задаче

предполагается

проследить

как будет изменяться

скорость автомобиля

в некотором диапазоне

времени.

В данной задаче

предполагается

проследить

как будет изменяться

скорость автомобиля

в некотором диапазоне

времени.

Объект

Объект

Исследовать

Исследовать

процесс

процесс

движения, т.е.

движения, т.е.

найти

найти

в момент

в момент

времени

времени

Исследовать

Исследовать

процесс

процесс

движения, т.е.

движения, т.е.

найти

найти

в момент

в момент

времени

времени

Цель моделирования

Цель моделирования

Вид движения

Вид движения

—

—

равноускоренный

равноускоренный

Нач.скорость —

Нач.скорость —

Ускорение —

Ускорение —

Макс.развивающая

Макс.развивающая

скорость —

скорость —

Вид движения

Вид движения

—

—

равноускоренный

равноускоренный

Нач.скорость —

Нач.скорость —

Ускорение —

Ускорение —

Макс.развивающая

Макс.развивающая

скорость —

скорость —

макс

v

1

v

0

v

a

t

Существенные

Существенные

признаки

признаки

Информационная

Информационная

Математическая

Математическая

Информационная

Информационная

Математическая

Математическая

Формы

Формы

представления

представления

моделей

моделей

Объект

модел-ия

Параметры

Название

Значения

Процесс

движения

автом-ля

V

0

-

нач.ск-ть

∆

t

-

изм-ие

времени

а-ускорение

t

i

-

время дв-ия

V

i

- зн-ие ск-ти

Исх. дан.

Исх. дан.

Исх. дан.

Расчет.дан.

Результаты

1

1

0

i

i

i

i

t

t

t

v

v

at







 





чертеж

чертеж

таблица

таблица

Формализация — это:

сведение некоторого содержания к выбранной форме

процесс проверки правильности построения модели

исследование объектов путем построения и изучения

моделей

некоторое упрощенное подобие объекта

Результат

Вы отлично

Вы отлично

справились

справились

с заданием.

с заданием.

Поздравляем!!!

Поздравляем!!!

Содержание

Содержание

Моделирование и

формализация

К сожалению, вы не справились.

К сожалению, вы не справились.

Изучите материал еще раз.

Изучите материал еще раз.

Итоговый тест

Итоговый тест



Ответьте на поставленные вопросы.

Ответьте на поставленные вопросы.



После каждого ответа будет выдана

После каждого ответа будет выдана

информация о его результатах. За каждый

информация о его результатах. За каждый

правильный ответ будет присвоен один

правильный ответ будет присвоен один

балл.

балл.



В конце опроса – итоговое количество

В конце опроса – итоговое количество

набранных баллов.

набранных баллов.

Желаем удачи!

Старт

Установите соответствие

.

Вопрос

Вопрос

1

1

1. Модель

2. Объект

Следующий

Вопрос

Вопрос

2

2

Модели объектов реальной действительности

используются для:

построения гипотез

прогнозирования

объяснения известных фактов

моделирования

Следующий

Вопрос

Вопрос

3

3

Абстрактной моделью является:

физический опыт

макет

дома

программа

глобус

Следующий

Вопрос

Вопрос

4

4

Если материальная

модель объекта — это

его физическое подобие,

то информационная

модель — это его

Если материальная

модель объекта — это

его физическое подобие,

то информационная

модель — это его

Следующий

Какие выделяют модели по фактору времени:

Вопрос

Вопрос

5

5

статистические

научно-технические

учебные

знаковые

Следующий

Какие бывают модели по форме представления?

информационный

абстрактные

учебные

игровые

Вопрос

Вопрос

6

6

Следующий

Вопрос

Вопрос

7

7

Примерами структурных моделей являются:

таблица

схема

блок-схема

чертеж

Следующий

Вопрос

Вопрос

8

8

1. Учебные

2. Опытные

Установите соответствие

.

3. Научно-технические

4. Имитационная

Наглядные пособия

Модель корабля

Стенд для проверки

телевизора

Экспериментальная

деятельность в школе

Следующий

— это

исследование

объектов путем

построения и

изучения их

моделей

Вопрос

Вопрос

9

9

Следующий

Вопрос

Вопрос

10

10

Восстановите порядок этапов моделирования

формализация

цель моделирования

формы представления моделей

существенные признаки

Следующий

Результаты теста

Результаты теста

Литература

Показать результаты

1. «Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Теория»/

под редакцией Н.В. Макаровой. —СПб.: Питер, 2003.

2. «Информатика и информационные технологии.

Учебник для 10-11 классов.» / Н.Д. Угринович. — М.:

БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.

3. «Моделирование и формализация. Методическое

пособие»/ С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. — М.:

Лаборатория базовых знаний, 2002.

4. «Информатика. Базовый курс.

7-9 класс.

»/

И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестаков.

—2-е изд.,испр. и доп. —М.: БИНОМ. Лаборатория

Знаний, 2004.

Выход