9 класс 2008 год Воображение правит миром. Наполеон 1

Формирование навыков использования моделирования в познавательной деятельности. проведение эксперимента с помощью построенной компьютерной модели и анализ полученных результатов. Приобретение навыков самостоятельной работы с информационными ресурсами. Формирование навыков коллективной работы. перенос знаний в новые условия.перенос знаний в новые условия. «Существует ли возможность познания нереального?»

Освоить различные методы создания модели. Освоить технологию построения компьютерной модели. Научиться разрабатывать и исследовать модель с помощью электронных таблиц. Научиться использованию презентации для представления результатов исследования. Получить навыки подготовки и участия в конкурсе творческих заданий. Получить навыки проектной деятельности. Диагностировать свои интересы, склонности, способности Формы урока: - защита моно проектов

Организационный этап Представление творческих работ (моно проектов), взаимооценка (моно проектов), взаимооценка Актуализация знаний Резюме Домашнее задание Домашнее задание Подведение итогов Рефлексия Подведение итогов. Анализ деятельности Интерактивное тестирование

ПРЕДМЕТ ПРОЦЕСС ЯВЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЕ идентичностью поведением состоянием целостностью

-процесс построения и изучения моделей для решения поставленной задачи - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении, это объект, который рассматривается вместо другого объекта с какой-то целью. Слово «модель» произошло от латинского слова «modulus», означает «мера», «образец».

Это множество элементов, соединенных в целое, единое структурность интегративность связность функциональность целостность

Модель копирует натуральный объект в уменьшенном масштабе: Любой аналог, образ объекта (мысленный или условный) глобус (модель земного шара); плюшевый мишка (модель живого медведя); кукла (модель живого человека); игрушечные машинки (модели реальных автомобилей). Изображение Описание Схема Чертеж График План Карта Таблица И т.д.

АДЕКВАТНОСТЬ МОДЕЛЕЙ Адекватность - степень совпадения свойств модели и моделируемого объекта. Модель также может быть НЕ АДЕКВАТНОЙ. Это значит, что модель не соответствует тому объекту, который она заменяет.

НЕОБХОДИМОСТЬ СОЗДАНИЯ МОДЕЛЕЙ

Модели Материальные(физические,натуральные)Информационные (абстрактные) (абстрактные) Вербальные (мысленно, устно) Знаковые (на любом языке) милицейский протокол, правила дорожного движения).

Модели Биологические СоциологическиеИсторические Математические

Модели Статические Динамические Дискретные Непрерывные Если модель учитывает изменение свойств моделируемого объекта от времени, то модель называется динамической, в противном случае статической. Примеры: –динамические: заводные игрушки; –статические: глобус; мягкие игрушки; учебники.

Модели Учебные Опытные Научно- технические Игровые Имитацион- ные Наглядные пособия, стенд для проверки ПК, испытание новых лекарств, стратегия, бродилки, тренажеры, аэродинамическая труба, обучающая программа, модель корабля. ???

ВИДЫ МОДЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВНЕШНИХ РАЗМЕРОВ,Модель называется масштабной, если она получена путем увеличения или уменьшения внешних размеров моделируемого объекта и немасштабной, если внешние размеры модели не отражают внешних размеров моделируемого объекта. Примеры: : –Масштабные: глобус; макет скелета; чертеж; карта. : –Немасштабные: кукла; детский рисунок.

Геометрические : графические формы и объемные конструкции.

Словестные модели : устные и письменные описания с использованием иллюстраций.

Математические модели : математические формулы, неравенства, системы….

Структурные модели: схемы, графики, таблицы и т.д.

Логические модели : в которых на основе анализа различных условий принимаются решения. Специальные модели: ноты, химические формулы

Структурные информационные модели информационные модели Алгоритмы Табличные Схемы (графы) Иерархические Сетевые

Алгоритмы 1. Заполнение области исходных данных: 1. Расчет значения функции и построение графика функции: 2. Построение графика: Выделить диапазон ячеек А3 : АН5. Выбрать ВСТАВКА ---- ДИАГРАММА ---- ТИП диаграммы: ТОЧЕЧНЫЙ ---- произвести необходимые установки: заголовки, оси, и др.; ГОТОВО. Увеличить размер диаграммы. При необходимости отформатировать.

Табличные

Сетевые

Иерархические

Можно ли СЕМЬ мостов, проходя один раз через каждый?

Гаага Брюссель Люксембрг Вена Берн Рим Мадрид Лиссабон Париж

Логические задачи Б А Г Е В Д В первенстве класса по теннису 6 участников:А,Б,В,Г,Д,Е. Первенство проходит по круговой системе. Игры проведены: А сыграл с Б,Г,Е; Б сыграл с А,Г; В сыграл с Г,Д, Е ; Г сыграл с А,В,Б ; Сколько игр проведено и сколько еще осталось?

Пельмени ОБЕДЫ Рассольник Борщ котлеты Сосиски Пельмени Сосиски котлеты Гуляш Дерево решений теории графов теории графов Гуляш В кафе предлагают два первых блюда: борщ, рассольник, а также четыре вторых: гуляш, котлеты, сосиски, пельмени. Укажите все обеды из двух блюд, которые может заказать посетитель. Проиллюстрируйте ответ, построив дерево возможных вариантов.

Компьютерные модели Текст Таблицы Графики Диаграммы Звук Алгоритмы

Этапы моделирования на компьютере Выявление проблемы Постановка задачи Построение описательной модели Формализация модели Построение компьютерной модели Проведение компьютерного эксперимента Анализ результатов моделирования

Представление учениками своих творческих работ (моно проектов), оценка (моно проектов), оценка Вид проекта Рефлексивный Цель Отслеживание усвоения понятий, способов действий, законов Место в учебном плане После изучения важной темы Назначение Сформированные понятия, способы действий переносятся в новую, нестандартную ситуацию для выявления и устранения пробелов в учебном материале Деятельность учащихся - Осмысливают учебный материал; - Пробуют использовать его в новой для себя ситуации; - Рефлексируют Результат Проект как результат усвоения важного предметного материала. Навыки исследовательской и творческой деятельности

Существует легенда о том, что в древнем Китае монахи день за днем вели наблюдения за человеком, записывая параметры его физической активности, умственных способностей и эмоционального состояния. В результате многолетних исследований они пришли к выводу, что эти функции являются периодическими с периодами для физической активности 23 дня, эмоциональной - 28 дней и интеллектуальной - 33 дня. Характерная особенность этой гипотезы заключается в том, что функции состояния человека в момент его рождения равны нулю, затем начинают возрастать, каждая за свой период принимает одно положительное максимальное и одно отрицательное минимальное значение.

Проанализировав эту информацию, можно сделать вывод, что биологические ритмы могут быть описаны математическими функциями вида y = sin ( 2p ( t - t0 ) / Tk ) где t - время, Tk - периоды, t0 - дата рождения.

Но.. гипотеза – утверждение, предполагающее определенную проверку. Эксперимент – процесс взаимодействия с некими объектами с целью изучения их свойств и проверки гипотез. Вычислительный эксперимент – эксперимент с математическими моделями на ЭВМ.

Для построения компьютерной модели используем прикладную программу : электронные таблицы Excel Проведем эксперимент при исходных данных: день рождения to=18. Проанализируем результат моделирования на 18 марта

Началом всех трех кривых является день рождения t = t0, sin(0)=0. Спад Подьем

Вам нужно только указать свой день рождения

Подставляем ваш день рождения to и на данный момент времени проанализируем результаты моделирования

Скажите, пожалуйста, Как вы себя чувствуете, соответствует ли это полученным данным? Верна ли гипотеза монахов? физическая активность … Эмоциональная… Интеллектуальная… Спад Подьем

Начнем! Давайте попробуем стать на какое-то время экспертами-криминалистами. Каким бы странным не выглядело это предложение, но и в этой области человеческой деятельности возможно применение компьютерного моделирования. Итак, послушайте задание:

"... ой, милок, какой он рассказать точно не смогу. Хотя, запомнила, что он человек молодой и лет ему 26-28, не больше... Рост, ну не знаю, для меня уж очень большой... ". На месте совершения преступления обнаружен след от обуви. Из протокола допроса свидетеля (показания бабушки 75 лет)

Подтвердите показания свидетеля и предоставьте следователю как можно больше информации о человеке, совершившем преступление.

По следу (отпечатку обуви) можно узнать: рост человека; определить длину шага; создать модель человека. Если известен примерный возраст, то рассчитать идеальную массу. Рост = (( длина ступни(мм) - 15)*100)/15,8 Длина шага = длина ступни * 3 Ширина ступни = Рост / 18 Длина пятки = Рост / 27 Голова = Рост / 8 Плечо = (Рост - 73,6) / 2,97 Предплечье = (Рост - 80,4) / 3,65 Бедро = (Рост - 69,1) / 2,24 Голень = (Рост - 72,6) / 2,53 Идеальная масса = ((Рост * 3) / Возраст) * 0,

Используя прикладную программу электронные таблицы Excel для создания Проведем компьютерный эксперимент по образцам следов преступника, попробуем определить его основные параметры и помочь следствию. (исходные значения длины ступни – 300 мм)

Проанализируем результаты моделирования.

Хотите проверить? Желающие есть? Изменяя параметры ступни человека, можно найти все параметры моделируемого субъекта

Изучение программы Excel, позволяет решать задачи самого разного характера Сегодняшний проект отчасти докажет это и покажет насколько широка область применения электронных таблиц. Основная цель проекта - решение экологической задачи, которая должна помочь спрогнозировать развитие сообщества животных, в нашем случае хищника и жертвы, на примере популяций оленей, волков и пум. Авторы: Лукашова Валерия, Прудникова Екатерина

Начальная численность популяции оленей (жертвы) составляет 2000 особей. Оленями питаются два хищника - волк и пума. Выжившая к концу каждого года часть популяции оленей увеличивает свою численность на 40%. Начальная численность популяции волков составляет 15 особей, один волк потребляет по 30 оленей ежегодно, годовой прирост популяции волков составляет 10%. Начальная численность пум неизвестна, одна пума потребляет по 20 оленей ежегодно, годовой прирост пум составляет 20%. Смертность оленей по иным причинам равна нулю. Смертность пум и волков равна нулю.

Цель проекта: составить упрощенную компьютерную модель взаимоотношений хищника и жертвы в сообществе

Для построения компьютерной математической модели используем прикладную программу : электронные таблицы Excel

ЗАДАЧА 1 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 20 лет при полном отсутствии хищников. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически.

ЗАДАЧА 2 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и не изменяется на протяжении указанного периода времени. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически. Сравните полученный результат с результатом задачи 1. таблица график

таблица график ЗАДАЧА 3 Рассчитайте, какова будет численность оленей через 10 лет, если начальная численность волков составляет 15 особей и возрастает на 10% ежегодно. Отобразите изменения численности оленей в течение данного периода времени графически.

Сравните полученный результат с результатом задачи 1,2 и задачи 3

Исследование моделей показало, что изменяя начальные численности популяций, а также величину роста хищников и жертвы можно регулировать численности популяций, тем самым решать экологические проблемы, препятствующие равновесию в природе. В биологии при исследовании развития биосистем строятся динамические модели изменения численности популяций различных живых существ(бактерий, рыб, животных, птиц и т.д.) В мире известны факты исчезновения многих видов живых существ, внесенных в красную книгу, а также перенаселения, например, кроликов в Австралии и др.

Окунемся немного в такую науку как астрономия и решить следующую простую задачу: Определить, сколько земных дней длится год на других планетах Солнечной системы, если он составляет:

Планета Период обращения вокруг солнца (годы) Количество ней в году Меркурий 0,24 0,24*365 Венера 0,620,62*365 Земля 11*365 Марс 1,881,88*365 Юпитер 11,8611,86*365 Сатурн 29,4629,46*365 Уран 84,0184,01*365 Нептун 164,79164,79*365 Плутон 247,7247,7*365

Для построения компьютерной модели используем прикладную программу : электронные таблицы Excel

Итак,ребята, мы закончили тему «Формализация и моделирования». Каждый из вас осознал роль моделирования в нашей жизни. Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое конструирование, строительство и архитектуру, астрономию, физику, химию, биологию и, наконец, общественные науки. Большие успехи и признание практически во всех отраслях современной науки принес методу моделирования ХХ век. Появление и использование компьютеров и соответствующих технологий обработки информации стало неотъемлемой и необходимой стороной работы физика, инженера, экономиста, эколога, проектировщика и т.д. Приобретенные знания и умения найдут применения в вашей дальнейшей учебе и трудовой деятельности. Подведение итогов

Проведем рефлексию. Давайте посмотрим, добились ли мы целей, поставленных в начале занятия (по пунктам просматриваются все цели). ответьте, пожалуйста, на них и оцените свою работу 3 Рефлексия

Освоились различные методы создания модели. Освоили технологию построения компьютерной модели. Научились разрабатывать и исследовать модель с помощью электронных таблиц. Научились использованию презентации для представления результатов исследования. Получили навыки подготовки и участия в конкурсе творческих заданий. Получили навыки проектной деятельности. Диагностировали свои интересы, склонности, способности

Карточка рефлексии ВОПРОСЫ ДЛЯ РЕФЛЕКСИИ 1. Оцените свою работу на занятии:________________ 2. Что было для тебя трудного при изучении темы ? ______________________ 3.3. Оцени по пятибальной шкале понятность изложения и практическую составляющую темы урока________________

Моделирование - это процесс: –замены реального объекта (процесса, явления) моделью, отражающей его существенные признаки с точки зрения достижения конкретной цели –конструирования моделей одежды в салоне мод –неформальной постановки конкретной задачи –замены реального объекта (процесса, явления) другим материальным или идеальным объектом –выявления существенных признаков рассматриваемого объекта Модель - это: –фантастический образ реальной действительности –описание объекта и его существенных свойств –материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий его пространственно-временные характеристики –материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий его существенные с точки зрения целей моделирования характеристики –уменьшенная копия объекта Модель по сравнению с моделируемым объектом содержит: –столько же информации –больше информации –меньше информации –другую информацию –никакой информации Процесс построения модели, как правило, предполагает: –выделение наиболее существенных с точки зрения решаемой задачи свойств объекта –описание всех свойств исследуемого объекта –выделение свойств объекта безотносительно к целям решаемой задачи –описание всех пространственно-временных характеристик изучаемого объекта –выделение не более трех существенных признаков объекта При изучении любого объекта реальной действительности можно создать: –единственную модель –несколько различных видов моделей, каждая из которых отражает те или иные существенные признаки объекта –точную копию объекта во всех проявлениях его свойств и поведения –одну модель, отражающую совокупность признаков объекта Интерактивное тестирование

Уважаемые ребята. Позвольте поблагодарить вас за труд, который вы проделали, за вклад, что вы внесли в копилку мультимедийных учебных дидактических материалов кабинета информатики. Ваша работа найдет своего пользователя. Резюме