Урок 'Модели и моделирование' (9 класс)

Разработка урока информатики по теме "Моделирование"

Подготовка к уроку:

1. Парты, расставленные для работы в группах.

2. На каждую группу: инструкция, тест (печатные материалы).

3. Для работы в группах ещё: 2 ноутбука, листы бумаги А, конструктор типа Лего, поверхности разной фактуры (гладкая, шершавая, ребристая).

4. Интерактивная презентация.

5. 4 комплекта модульной системы экспериментов Prolog.

6. Бейджи для приглашенных учащихся 4-го класса.

Ход урока:

I этап: Организационный (1 минута)

Доска

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Приветствие

Приветствие. Настрой на урок.

Проверка готовности к уроку. Приветствие учителя и гостей.

I этап: Формулировка темы и постановка учебных целей урока (4 минуты)

Доска

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

движущаяся модель Солнечной системы (solarsystemscope.com)

- Обратите внимание на доску. Что мы с вами сейчас наблюдаем?

- Планеты, Солнце, движение планет и т.д.

- Это реальные объекты?

- Это картинка, модель Солнечной системы.

- Но у нас урок не астрономии, а информатики.

- Как вы думаете, какая тема нами сегодня будет изучаться?

Запишите тему в тетрадь.

Сформулируйте вопросы, на которые сегодня вы хотели бы найти ответы.

Формулируют тему и вопросы, которые появляются на доске

- Сегодня у нас на уроке присутствуют эксперты в вопросах моделирования и исследовательской деятельности. Прошу их занять свои места в группах и включиться в общую работу.

Учащиеся 4-го класса занимают места за партами.

III этап: Открытие новых знаний.

1. Понятия модели и моделирования. (6 минут)

Доска

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

- Человечество в своей деятельности постоянно создает и использует модели. Вспомните самое первое знакомство с моделями в своей жизни. Когда оно произошло?

- Вы росли, и как далее проходило Ваше знакомство с окружающим миром?

Отвечают на вопросы:

- Соска

Перечисляют, приводят примеры:

- Игрушки, глобус, таблицы, карты и т.д.

Подводит к выводу.

Формулируют:

- Мы осваивали действия с объектами окружающего мира посредством не реальных объектов, а объектов лишь похожих на реальные, по сути - моделей.

- Так что же мы будем называть «моделью»?

- Как мы будем понимать термин «моделирование»?

Обобщает ответы.

Формулируют.

Записывают в тетрадь

- Согласитесь, что разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят для этого различные типы моделей. Вот одна из них.

Какой объект она представляет?

Отвечают:

- Человек

- Рассмотрим в качестве объекта исследования человека. Это сложная система, и каждая наука исследует его в рамках различных моделей.

Беседа с обучающимися по интерактивной картинке.

Для каждой науки подбирается модель, названия наук перемещаются под изображения.

- Давайте подведем итог вышесказанному, продолжив фразу на доске.

- Порассуждаем, верно ли обратное высказывание. (работа с доской)

Аргументируют правильность высказывания. Приводят примеры. В случае затруднения на слайде визуализируется пример физической задачи, где моделями различных объектов (машина, пешеход, светофор и т.п.) является материальная точка.

2. Работа в группах (6 минут)

3. Классификация моделей по сфере использования (5 минут)

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Предлагаю провести процесс моделирования в группах:

- используя инструкции и подручные материалы создать модель, соответствующую поставленной цели;

- провести эксперимент с данной моделью;

- сообщить полученные выводы.

По итогам работы заполним схему на доске и в тетради, с помощью которой попытаемся систематизировать информацию о том где, кем и для чего используются модели.

Четырем группам раздаются карточки с инструкциями и необходимые материалы, инструменты.

Строят модели в группах.

Проведя работу, сообщают полученные результаты, анализируют свою деятельность и делают вывод о том, к какому виду можно отнести построенную ими модель и как используются модели этого вида. Схема пошагово появляется на доске и заносится в тетрадь.

Доска

Карточки с заданиями группам:

1 группа: (научная модель)

1. Используя конструктор, создать движущуюся модель автомобиля.

2. Используя подручные материалы смоделировать процесс движения с наклонной плоскости в разных условиях.

3. Сделать выводы о длине тормозного пути. (Зависимость от: разгона (угла наклона), трения, веса).

2 группа: (техническая модель)

1. Создать бумажные модели самолетов по инструкции.

2. Провести опыты.

3. Сделать выводы о зависимости высоты и дальности полета от формы самолета (сопротивление воздуха), площади крыла (давление воздуха на крыло).

3 группа: (организационная модель)

1. Создать табличную модель графика дежурства классов по школе (с использованием текстового редактора).

2. Какова практическая значимость этой модели?

4 группа: (учебная модель)

Решите логические задачи, создав в текстовом редакторе табличную модель.

ПРИМЕР: В бутылке, стакане, кувшине и банке находятся молоко, квас, лимонад и вода. Известно, что:

1. Вода и молоко не в бутылке;

2. Сосуд с лимонадом стоит между кувшином и сосудом с квасом;

3. В банке не лимонад и не вода;

4. Стакан стоит около банки и сосуда с молоком.

Куда налита каждая жидкость?

Учитель: Подводя итог разговору о сферах использования моделей, хотелось бы привести интересный исторический факт: «В 1870 году английское адмиралтейство спустило на воду новый броненосец «Кэптен». Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль, погибли более 500 человек. Это стало шоком для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель Эдвард Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении моря. Но учёному, проделывавшему «несерьёзные» опыты с «игрушкой», не поверили лорды из адмиралтейства. И случилось непоправимое.»

4. Классификация моделей по способу представления (5 минут)

Доска

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

- Вернёмся к построенным нами моделям Мне кажется, что их можно разделить на две группы. Какие есть предложения?

Предлагают разделение по способу представления.

Аргументируют.

Заполняют схему на доске и в тетрадях.

IV этап: Контроль. Рефлексия. (7 минут)

Доска

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Слайд с темой и вопросами к уроку.

- На доске не случайно возникли вопросы, которые мы вместе сформулировали в начале урока. Скажите, на все вопросы нам удалось найти ответы?

Отвечают.

- Мы сможем считать, что цель урока достигнута, если успешно ответим на вопросы итогового теста. Работу с тестом проведем в группе. Подпишите бланки. Тесты содержат вопросы на понимание. На работу с тестом - 4 минуты.

Выполняют тест, работая в группе.

Проводят взаимопроверку по образцу.

- А чтобы наши эксперты не скучали, их ждет особое задание: разделить предложенные на интерактивной доске объекты на группы.

Обучающиеся 4-го класса работают с интерактивной презентацией, перемещая объекты в рамки.

V этап: Эксперимент (7 минут)

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

1. - Мы открывали сегодня новые знания, но на этом открытия нашего урока не закончены. Многоуважаемые эксперты пришли к нам не с пустыми руками. Они доставили учебную модель исследовательского оборудования. И нам с Вами выпал уникальный шанс, во-первых, познакомиться с этой моделью, и во-вторых, провести с её помощью эксперимент, выяснив, являются ли параметры окружающей среды в нашем кабинете комфортными для нашего здоровья и благоприятными для обучения.

Под руководством учащихся 4-го класса (в рамках внеурочной деятельности ранее уже исследовавших параметры окружающей среды в своём классе), обучающиеся подключают оборудование модульной системы экспериментов Prolog, проводят эксперимент по измерению температуры (1 группа), влажности воздуха (2 группа), уровня освещенности (3 группа) и уровня шума в аудитории (4 группа). Делают выводы о соответствии их норме и сообщают присутствующим.

VI этап: Завершение урока (3 минуты)

Учитель, проверив тесты, оглашает результаты (в случае, если урок открытый, можно доверить эту миссию гостям).

- На этой оптимистичной ноте позвольте закончить урок, вручив в качестве вознаграждения экспертам модели золотых медалей, выполненные из шоколада.

Всем большое спасибо за работу.