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’язуваннязадачубудь-якійгалузідіяльності-цезавждиодержанняпевнихрезультатівобробкивхідних 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. Постановказадачі
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–цеспрощенеуявленняпрореальний об’єкт, процесчиявище.
Головнепризначеннямоделі–продемонструватилишесуттєвівластивостіоб’єктів, процесівіявищ
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 формулитощо 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’ютернемоделювання– цевикористаннявмоделюванні комп’ютераякпотужногозасобуобробкиінформації. Завдяки комп’ютерусуттєворозширилисягалузізастосуваннямоделювання із'явиласяможливістьвсебічногоаналізурезультатів.
4. Класифікаціямоделей
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.
Інформаційнімоделі
Інформаційнамодель– цесукупністьінформації, яка
характеризуєвластивостітастаноб’єкта, процесучи явища, атакожїхнювзаємодіюіз зовнішнімсвітом
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 самеінформаційнімоделіоб’єктів. Інформаційнімоделіоб’єктів, процесівіявищреальногосвітуразомзпрограмно-апаратними засобамидляїхобробкиназиваютьінформаційнимисистемами.
Математичнімоделі
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.