Учебное пособие: Методика проведення уроку комбінованого типу з інформатики на тему "Інформаційна модель. Етапи розв’язування задачі на комп’ютері"

Поширений план конспект уроку комбінованого типу з інформатики

Тема: «Інформаційна модель. Етапи розв’язування задачі на комп’ютері»

Хід уроку:

1. Організаційна частина (2–3 хв.):

- перевірка наявності учнів;

- перевірка готовності до уроку;

- призначення чергового.

2. Актуалізація опорних знань (5–6 хв.):

- форма перевірки знань: фронтальна;

- питання для перевірки знань:

1. Які можливості надає комп’ютерна мережа?

2. Що таке спільні ресурси мережі?

3. Чи може бути принтер спільним ресурсом?

4. Для чого використовують сервер?

3. Виклад нового матеріалу (10–12 хв.):

а) оголошення нової теми;

б) теоретичні відомості:

1. Етапи розв'язування задач з використанням комп'ютера

Вивчаючи інформаційні технології і захоплюючись необмеженими можливостями комп'ютера, треба розуміти, що мислити комп'ютер не може. Йогопризначення– механічневиконання команд, які подаютькористувачіабопрограмісти. Апаратнізасоби, створені звикористаннямвисокихтехнологій, впоєднанніз великоюкількістю«розумних»програм, написанихлюдиною, – це ієте, щоробитьможливостікомп’ютератакимивражаючими.

Комп’ютер –целишепомічниклюдини, безякогонеможливо уявитирозв’язуваннязадачубудь-якійгалузілюдськоїдіяльності.

Розв’язування задач у будь - якій галузі діяльності -це завжди одержання певних результатів обробки вхідних даних

Для розв'язування задач комп'ютер озброєний найрізноманітнішими програмами, які поділяються на такі категорії:

· операційнісистеми;

· системипрограмування;

· прикладнепрограмнезабезпечення.

Оскільки комп'ютер реалізовує лише програми, створені для нього людиною, користувач повинен проаналізувати завдання, яке необхідно розв'язати, та обрати оптимально придатний програмний засіб, який є в арсеналі засобів його комп'ютера. Якщо не існує відповідного програмного забезпечення, або існуюче програмне забезпечення з певних причин не влаштовує, користувач має змогу самостійно написати програму для виконання поставленої задачі.

Розв’язанняприкладноїзадачізвикористаннямкомп’ютера проходитьчерезтакіетапи:

· Постановказадачі;

· Побудовамоделі (формалізація);

· Складанняалгоритму;

· Вибірпрограмногозасобу;

· Тестуванняпрограмногозасобу;

· Виконанняпрограмитааналізрезультатів.

2. Постановка задачі

Постановказадачі (формулюванняумови) – цепершийкроку розв'язаннібудь-якоїзадачі. Нацьомуетапірозглядаєтьсядосліджуванеявищечиоб’єкт, формулюєтьсяумовазадачі, конкретизується, щодано, ащотребазнайти, визначається, якірезультати будутьвважатисяправильними.

Успішно розв'язувати задачі можна тільки при чіткому і водночас однозначному визначенні вимог до кінцевих результатів. Розпливчастість і невизначеність формулювань може призвести до різного тлумачення умов і, як наслідок, – розбіжності в оцінці правильності результатів.

Точність постановки задач – це можливість забезпечити чиркове розуміння задач різними людьми. Точність визначень і формулювань не повинна допускати двозначного тлумачення, а найголовніше, щоб можна було однозначно міркувати, чи є пропоновані розв'язки правильними.

3. Моделювання

Самеслово«модель»–поняттяненове. Змоделямидоводитьсязустрічатисянаурокахфізики, хімії, біології, географії. Будь-якийнаочнийпосібник: географічнікартиіглобуси, муляжі кристалічнихрешіток– цевсемоделітихоб’єктів, яківивчаються.

Модель – це спрощене уявлення про реальний об’єкт , процес чи явище.

Головне призначення моделі – продемонструвати лише суттєві властивості об’єктів , процесів і явищ

Небуваєпросто«модель». Існуютьмоделігрившахи, модель токарноговерстата, модельатома, модельданихтощо. Моделлю можнавважатипристрій, щоімітуєіншийпристрійабопроцес, юридичнийкодекс, якиймоделюєправовівідносинивсуспільстві; манітькартинухудожникачитеатральнувиставуможнавважати моделлю, якавідображаєпевністоронидуховногосвітулюдини.

Заміна реального об’єкта, явища або процесу з метою його вивчення моделлю у вигляді схеми, таблиці, малюнка, натуральної моделі, математичної формули тощо називається моделюванням

З давніх часів люди використовують моделювання для досліджування об'єктів та явищ у різних галузях діяльності. Результати дослідженьдопомагаютьвизначититапокращитихарактеристикиреальнихоб’єктів тапроцесів, кращезрозумітисутністьявищ тапристосуватисядонихабокеруватиними, конструюватиновіта модернізуватистаріоб’єкти.

Моделювання допомагає людині приймати обґрунтовані рішення та передбачати наслідки своєї діяльності.

Комп’ютерне моделювання – цевикористаннявмоделюванні комп’ютераякпотужногозасобуобробкиінформації. Завдяки комп’ютерусуттєворозширилисягалузізастосуваннямоделювання із'явиласяможливістьвсебічногоаналізурезультатів.

4. Класифікація моделей

Найсуттєвішіознаки, заякимикласифікуютьмоделі, – це галузівикористання, факторчасуіспосібпредставлення.

Загалузямивикористаннярозрізняютьмоделі:

· навчальні – навчальніпосібники, тренажери, програми;

· ігрові – військові навчання, спортивні ігри, економічні тренінги, які проводяться з метою вивчення можливої поведінки об'єкта в запрограмованих або непередбачених ситуаціях;

· дослідні – модельракети, літака, будинкутощо, якістворюютьсядлядослідженняхарактеристикреальногооб’єкта (наприклад, модельракетиперевіряєтьсянадальністьпольоту);

· науково - технічні – моделі, яківикористовуютьсядлядослідженьпроцесівіявищ, наприклад, ядернийреактор;

· імітаційні – моделі, яківідтворюютьреальнуситуацію, наприклад, випробуваннялікарськихпрепаратівнатваринах.

Заознакоюфакторачасумоделіможутьбути:

· динамічні – проводятьсядослідженняпротягомпевного часу (наприклад, виставленняпоточнихоцінокпопредмету);

· статичні – робитьсяодноразовийзрізстану (наприклад, контрольнаробота).

Заспособомпредставленнямоделіподіляютьсяна:

· матеріальні ;

· інформаційні .

Матеріальнімоделіпредметневідображаютьоб’єкт, наприклад, натуральнакопія– картинаабоскульптура, якавідображає певнийестетичнийобраз; модельлітакапризначенадлядослідженняйогоаеродинамічниххарактеристик; макетякого-небудь виробу, заякимпотімбудевиготовлятисяоригінал.

Інформаційні моделі

Інформаційна модель – це сукупність інформації , яка

характеризує властивості та стан об’єкта , процесу чи явища , а також їхню взаємодію із зовнішнім світом

Інформаційнімоделіможутьбути:

· вербальні – моделі, отриманіврезультатірозумовоїдіяльностілюдиниіпредставленіврозумовійабословеснійформі;

· знакові – моделі, щовираженіспеціальнимизнаками (машинками, текстами, схемами, графіками, формуламитощо).

Заформамипредставленняможнавиділитинаступнівиди формаційнихмоделей:

· геометричні – графічніформитаоб'ємніконструкції;

· словесні – уснітаписьмовіописизілюстраціями;

· математичні – математичніформули, щовідображають зв'язокрізнихпараметрівоб’єкта;

· структурні – схеми, графіки, таблиці;

· логічні – моделі, в яких представлені різні варіанти вибору дій на основі різних висновків та аналізу умов;

· спеціальні – ноти, хімічні формули тощо;

· комп'ютерні та некомп'ютерні.

Розглянемо, наприклад, створення інформаційної моделі відеотеки. Відеотека – це набір касет, на яких записані фільми, кліпи, документальні зйомки тощо. Найпростіша модель відеотеки-це список усіх касет, записану у довільній формі, де вказуються, наприклад, номер касети, назва відео матеріалу, час відтворення тощо.

Алетакумоделькомп'ютеропрацюватинезможе. Потрібно показники, щобчіткоописативідеотеку, асаме:

· номеркасети;

· назвавідеоматеріалу;

· прізвищережисера;

· датастворення;

· рубрика (сімейна, історична, музична, навчальна…);

· короткийзміст;

· часвідтвореннятощо.

Такамодельміститьневсю, алесуттєвуінформаціюіїївже можнавикористовуватидляствореннядовідково-інформаційної системи. Модельможнауточнювати, доповнюватиновимиатрибутами, наприклад, персонажамиівиконавцямитощо. Відповідність моделіреальномуоб’єктуможнавдосконалювати, алевідобразити всюінформаціюпринциповонеможливотаінедоцільно. Наприклад, такаінформація, яккількість, формаірозташуванняподряпин накорпусікасетивзагалієзайвою.

Вінформатиціікомп’ютернихтехнологіяхвикористовуються самеінформаційні моделіоб’єктів. Інформаційнімоделіоб’єктів, процесівіявищреальногосвітуразомзпрограмно-апаратними засобамидляїхобробкиназиваютьінформаційними системами .

Математичні моделі

Середрізнихвидівінформаційнихмоделейособливемісце займаютьматематичні. Описнайбільшсуттєвихвластивостей об’єктівіявищ, якідосліджуютьсявзадачізадопомогоюматематичнихформулірівнянь, називаєтьсяпобудовоюматематичної моделіцьогооб’єкта. Математичнамодельдаєможливістьзвести розв’язування реальноїзадачідовирішенняматематичноїзадачі. Самецейфактлежитьвосновізастосуванняматематикиупізнанні законівіїхпрактичномувикористанні.

Комп'ютерні технології дозволяють автоматизувати і прискорити обробку наукових експериментів в атомній і ядерній фізиці, керувати космічними апаратами при вивченні космосу тощо. Багато з цих процесів настільки складні, що необхідні обчислення зайняли б мільйони років навіть при роботі великої кількості математиків.

З появою комп'ютерів математичні моделі широко використовуються не лише у фізиці та техніці, але й в інших галузях: в соціології, економіці, біології, географії, екології та інших.

в) закріплення вивченого матеріалу:

1. Яке основне призначення комп’ютера?

2. З яких етапів складається розв’язання задачі на комп’ютері?

3. Які основні умови постановки задачі?

4. Що таке модель? Яке призначення моделі?

4. Практична робота (основний час):

а) формування завдання роботи.

Виконати вправу 6–1.

б) вступний інструктаж.

в) самостійна робота учнів.

г) поточний інструктаж.

5. Підведення підсумків (3–5 хв.):

а) загальна характеристика заняття;

б) демонстрування кращих робіт;

в) відзначення характерних недоліків в роботах учнів та їх усунення;

г) повідомлення оцінок та їх мотивація.

6. Домашнє завдання (до 3 хв.).

Теоретичне завдання по підручнику. На наступний урок потрібно вивчити тему п. 9.1, 9.2.

7. Прибирання робочих місць.