Компьютерное информационное моделирование (10 класс)

ТЕМА УРОКА:КОМПЬЮТЕРНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Цели урока:

Цели:

• обучающие: сформировать у учащихся понятия моделирования как метода

познания и «компьютерная информационная модель»; познакомить детей с

основными этапами моделирования; сформировать понимание обязательного

соблюдения этапов моделирования;

• развивающие: формирование коммуникативных качеств развивающейся личности.

• воспитывающие: создавать условия для воспитания потребности в овладении

специальными знаниями, умениями, навыками.

Оборудование:

ПК; Интерактивная доска; MS PowerPoint

Ход урока:

I.Оргмомент.

II.Повторить ТБ в кабинете.

III.Заполнить журнал по ТБ

IV.Объяснение нового материала.

Известно, что модель - это некоторое упрощенное подобие реального объекта. Более полное определение звучит так:
Модель - это объект-заменитель, который в определенных условиях может заменять объект-оригинал. Модель воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики оригинала.
Модели бывают материальными и информационными. Примерами материальных моделей являются глобус - модель Земли; манекен - модель человеческого тела; модели самолетов, кораблей, ракет, автомобилей; макет застройки жилого района в городе и многое другое.
Предметом изучения информатики являются информационные модели.
В информационной модели отражаются человека об объекте моделирования. Информационная модель - это описание в той или иной форме объекта моделирования.
Объектом информационного моделирования может быть всё что угодно: отдельные предметы (дерево, стол); физические, химические, биологические процессы (течение воды в трубе, получение серной кислоты, фотосинтез в листьях растений); метеорологические явления (гроза, смерч); экономические и социальные процессы (динамика цен акций на бирже, миграция населения).
Можно сказать, что информационным моделированием занимается любая наука, поскольку науки состоит в получении знаний, а наши о действительности всегда носят приближенный, т. е. модельный, характер. С развитием науки эти уточняются, углубляются, но все равно остаются приближенными. Старые модели заменяются на новые, более точные, и этот процесс бесконечен.
Физика создает модели физических объектов, химия - химических, экономика и социология - социально-экономических и т. д.
Информатика занимается общими методами и средствами создания и использования информационных моделей.
Компьютерная информационная модель. Основным инструментом современной информатики является компьютер. Поэтому информационное в информатике - это компьютерное , применимое к объектам различных предметных областей. Компьютер позволил ученым работать с такими информационными моделями, исследование которых было невозможно или затруднено в докомпьютерные времена. Например, метеорологи могли и 100 лет назад написать уравнения для расчета прогноза погоды на завтра. Но на решение их «ручным способом» потребовалось бы много лет. И лишь с помощью компьютера появилась возможность рассчитать прогноз погоды прежде, чем наступит завтрашний день.
Чаще всего информационное используется для прогнозирования поведения объекта моделирования, для принятия управляющих решений. Характерной особенностью компьютерных информационных моделей является возможность их использования в режиме реального времени, т. е. с соблюдением временных ограничений на получение результата. В самом деле, какой смысл имеет получение через неделю прогноза на завтра или расчет управляющего решения через час, если его принятие требуется через пять минут? Высокое быстродействие современных компьютеров снимает эти проблемы.
Этапы моделирования. Построение информационной модели начинается с системного анализа объекта моделирования. Представим себе быстро растущую фирму, руководство которой столкнулось с проблемой снижения эффективности работы фирмы по мере ее роста (что является обычной ситуацией) и решило упорядочить управленческую деятельность. Первое, что будет сделано на этом пути, - системный анализ деятельности фирмы, т. е. анализ объекта моделирования как системы в соответствии с системным подходом (см. главу 2). Системный , приглашенный в фирму, должен изучить ее деятельность, выделить участников процесса управления и их деловые взаимоотношения.
Далее полученное теоретическое описание моделируемой системы преобразуется в компьютерную модель. Для этого используется либо готовое, либо привлекаются программисты для его разработки. В конечном итоге получается компьютерная информационная модель, которая будет использоваться по своему назначению.
Для нашего примера с фирмой компьютерная информационная модель поможет найти оптимальный вариант управления, при котором будет достигнута наивысшая эффективность работы фирмы согласно заложенному в модель критерию (например, это может быть максимум прибыли на единицу вложенных средств).
Информационная модель базируется на данных, т. е. на информации об объекте моделирования. Любой реальный объект обладает бесконечным множеством различных свойств. Для создания его информационной модели требуется выделить лишь те свойства, которые необходимы с точки зрения цели моделирования; четко сформулировать эту цель необходимо до начала моделирования. Например, если вы хотите создать модель учебного процесса в вашем классе, то вам потребуются об изучаемых предметах, расписании занятий, оценках учеников, преподавателях. А если вы захотите смоделировать процесс летнего отдыха (например, коллективной поездки на юг), то вам потребуются совсем другие : сроки поездки, маршрут поезда, стоимость билетов, стоимость расходов на питание и пр. Возможно, что единственными общими данными для этих двух моделей будет учеников класса.
Система основных понятий

Компьютерное информационное

Модель - это объект-заменитель реального объекта

Виды моделей:

Материальные

(натурные)

модели

Информационные модели

Компьютерная информационная модель -

модель, реализованная на компьютере

Этапы построения компьютерной информационной модели:

Определение

цели

моделирования

Системный анализ объекта

моделирования: результат - теоретическая информационная модель

Реализация модели на компьютере: используется специальное программное обеспечение или языки высокого уровня

V.Закрепление темы.

Решение задач на моделирование

1. Мысленно представьте квадрат и составьте различные знаковые модели

данного объекта (чертеж, текст, формулы и т.д.)

2. Провести системный анализ следующих объектов:

a. квартира

b. сердце

c. река

3. Постройте модель похода в кино или проведения дня рождения

4. Рассчитайте минимальное количество обоев и их стоимость, необходимое

для оклейки жилой комнаты размером 4 х 4 х 2,5 метров. Рулон обоев имеет

ширину 55 см и длину 10 м. (7 рулонов)

Домашнее задание:§13