Задачи по моделированию средствами (стр. 1 из 10)

МОУ «Лицей естественных наук города Кирова»

“Задачи по моделированию

средствами MS Excel”

г. Киров, 2009 Содержание

1. Введение ................................................................................................………………. 3
1.1 Психолого-педагогические особенности изучения темы

“Моделирования” в школьном курсе информатики

1.2 Обязательный минимум содержания образования по теме

“Моделирование и формализация”

1.3 Требования к уровню подготовки выпускников по теме

“Моделирование и формализация”

2. Основные понятия моделирования .......................................................……………. 7

3. Основные этапы моделирования ...........................................................……………. 10

4. Метод математических моделей ..........................................................…………….. 13

5. Задачи по моделированию из различных предметных областей ..........…………. 16

5.1 “Экономика” ……………………………………………………………………... 16
5.2 “Астрономия” ……………………………………………………………………. 24
5.3. “Физика” ………………………………………………………………………… 27
5.4 “Экология” ……………………………………………………………………….. 31
5.5 “Биология” ……………………………………………………………………….. 38

5.6 “География” ……………………………………………………………………… 44

6. Заключение …………………………………………………………………………... 45

7. Список литературы ………………………………………………………………….. 46

8. Приложение ………………………………………………………………………….. 47

1. Введение

1.1 Психолого-педагогические особенности изучения темы “Моделирования” в школьном курсе информатики

Наиболее важные и значимые общеобразовательные цели информатики и информатизации — установление и усиление межпредметных связей, создание условий для восприятия и понимания информационных процессов в обществе, природе, познании — формирование у учащихся информационной картины мира.

Современное образование требует преодоления разрозненности учебных предметов. Каждой научной дисциплине свойственно свое особое сочетание формализованных и неформализованных методов моделирования явлений, процедур доказательства и объяснения, и лишь информатика легко преодолевает межпредметные границы, обогащает все области научного познания.

Проблема взаимосвязи школьных дисциплин — математики, информатики, физики, биологии и др. — является одной из актуальных проблем современной дидактики, психологии и методики преподавания. Решение задач — конкретных моделей явлений — на уроках информатики является одним из мощных способов реализации межпредметных связей информатики и других наук.

Человек издавна использует моделирование для исследования объектов, процессов, явлений в различных областях. Результаты этих исследований служат для определения и улучшения характеристик реальных объектов и процессов; для понимания сути явлений и выработки умения приспосабливаться или управлять ими; для конструирования новых объектов или модернизации старых. Моделирование помогает человеку принимать обоснованные и продуманные решения, предвидеть последствия своей деятельности.

Компьютерное моделирование учебных и реальных объектов, ситуаций и процессов в математике, физике, химии, биологии, экологии ставит учащегося в активную позицию исследователя, позволяет самостоятельно открывать законы и явления.

Развитие навыков построения моделей способствует решению задачи, имеющей общеобразовательную ценность, а именно развитию системного и логического мышления. Ведь процесс построения моделей требует помимо специальных знаний еще и особым образом развитого мышления.

Решение задач по моделированию процессов и явлений развивает мыслительную деятельность учащихся.

Под развитием мышления учащихся в процессе обучения психологи понимают формирование и совершенствование всех видов, форм и операций мышления, выработку умений и навыков по применению законов мышления в познавательной и учебной деятельности, а также умений осуществлять перенос приемов мыслительной деятельности из одной области знаний в другую.

Таким образом, развитие мышления включает в себя:

1. Развитие всех видов мышления (наглядно-действенного, наглядно-образного, абстрактно-логического) и одновременно стимуляцию процесса перерастания их из одного вида в другой.

2. Формирование и совершенствование мыслительных операций.

3. Развитие умений:

· выделять существенные свойства предметов и абстрагировать их от несущественных;

· находить главные связи и отношения предметов и явлений реального мира;

· делать правильные выводы из фактов и проверять их;

· доказывать истинность своих суждений и опровергать ложные умозаключения;

· раскрывать сущность основных форм правильных умозаключений (индукции, дедукции и по аналогии);

· излагать свои мысли определенно, последовательно, непротиворечиво и обоснованно.

4. Выработку умения осуществлять перенос операций и приемов мышления из одной области знания в другую; прогнозирование развития явлений и умение делать выводы.

5. Совершенствование умений и навыков по применению законов и требований формальной и диалектической логики в учебной и во внеучебной познавательной деятельности учащихся.

По мнению психологов схема решения мыслительных задач выглядит следующим образом:

Условия возникновения		Процесс		Приемы		Результат			Формы реализации
	Анализ	Суждения
Проблемная	Мышление	Синтез	Продукт	Понятия
ситуация	Сравнение	мышления	Умозаключения
	Обобщение

В процессе построения модели учащиеся, отталкиваясь от общей формулировки задачи, выделяют существенные части моделируемой системы, исследуют свойства этих объектов, находят связи между ними, проводят компьютерные эксперименты и анализируют результаты моделирования. Практически все перечисленные выше процессы мыслительной деятельности прослеживаются при решении задач на составление моделей.

Умение выделять необходимую информацию и организовывать ее в структуру — важнейшее качество человеческого интеллекта.

1.2 Обязательный минимум содержания образования

по теме “Моделирование и формализация”

Моделирование как метод познания. Материальные и информационные модели. Объектно-ориентированное информационное моделирование. Формализация. Основные типы информационных моделей (табличные, иерархические, сетевые). Исследование информационных моделей на компьютере.

1.3 Требования к уровню подготовки выпускников

по теме “Моделирование и формализация”

Учащиеся должны:

· уметь характеризовать сущность моделирования;

· уметь характеризовать сущность формализации;

· знать о существовании множества моделей для одного и того же объекта;

· уметь строить простейшие информационные модели;

· знать этапы информационной технологии решения задач с использованием компьютера.

2. Основные понятия моделирования

Понятие модели

Модель — это некоторое упрощенное подобие реального объекта, явления или процесса.

Модель — это такой материальный или мысленно представляемый объект, который замещает объект-оригинал с целью его исследования, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты и свойства оригинала.

Хорошо построенная модель, как правило, доступнее для исследования, чем реальный объект (например, такой, как экономика страны, Солнечная система и т.п.). Другое, не менее важное назначение модели состоит в том, что с ее помощью выявляются наиболее существенные факторы, формирующие те или иные свойства объекта. Модель также позволяет учиться управлять объектом, что важно в тех случаях, когда экспериментировать с объектом бывает неудобно, трудно или невозможно (например, когда эксперимент имеет большую продолжительность или когда существует риск привести объект в нежелательное или необратимое состояние).

Таким образом, можно сделать вывод, что модель необходима для того, чтобы: