Как понятие фотомодель можно связать с моделированием

Обновлено: 27.03.2024

Тип урока : комбинированный урок (формирование новых знаний).

Цели: сформировать у учащихся понятие моделирования как метода познания; рассмотреть различные классификации моделей; сформировать у учащихся понятие «информационная модель»; научить учащихся описывать информационные модели; познакомить учащихся с формами представления информационных моделей; сформировать понятие «формализация»; научиться создавать словесные и математические модели; сформировать у учащихся понятие «графическая модель»; научить учащихся строить графические модели.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

  • основные понятия «модель», «моделирование», «система», «системный анализ», «подсистема», «надсистема», «систематизация», «информационная модель»:
  • виды моделей, их классификацию;
  • какие связи существуют между элементами системы.

Учащиеся должны уметь:

  • приводить примеры различных моделей;
  • классифицировать модели по различным признакам;

Оборудование урока: мультимедийный проектор, презентация.

Приветствие. Проверка присутствующих. Постановка цели

II. Постановка целей урока. Актуализация.

  1. Макет здания, детская мягкая игрушка, математическая формула, теория развития общества - это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?
  2. Существует огромное количество моделей. Как разложить их «по полочкам»? Как классифицировать?
  3. Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?

ПI. Изложение нового материала

Учащиеся открывают тетради и записывают тему урока.

- При построении модели сам объект часто называется оригиналом или прототипом. Таким образом, можно сформулировать определение понятия модель. Модель – это аналог (заменитель) оригинала, отражающий некоторые его свойства.

- Рассмотрим несколько примеров моделей, которые вы постоянно используете в школе:

  • На уроках географии при изучении темы Форма Земного шара вы периодически используете глобус. Глобус – является моделью Земли.
  • На уроках химии при изучении химических элементов мы часто используем Периодическую систему элементов Д. И. Менделеева, которая является моделью всех химических элементов Земли.
  • На уроках физики при изучении темы Тепловые процессы вы использовали модель молекул, кристаллических решеток.
  • На уроках биологии при изучении опорно-двигательного аппарата человека вы пользуетесь скелетом, который является моделью человека.

Причины, создания моделей:

1. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. Например, все мы видели научно-популярные фильмы о жизни динозавров. Видеофильмы помогают нам создать целостное представлении о внешнем виде и жизни существ, которых мы не можем наблюдать в реальном времени. Другим примером является модель “ядерной зимы”, которую так часто используют фантасты в своих фильмах и книгах. Люди не знают, какая жизнь будет после столь масштабной катастрофы. Но многочисленные рассказы и фильмы помогают создать достаточно яркий образ.

2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы изучить конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных свойств.

Например, при составлении карты местности мы совершенно не учитываем геологические характеристики местности или преобладающий климат. При создании модели, нам совершенно не нужны эти параметры объекта, потому что они не влияют на расположение объектов на местности. Другим примером являются живые организмы. У этого объекта столько разных свойств и составляющих, что при изучении отдельных функций организма, другие функции можно просто не рассматривать. Например при изучении дыхательной системы, нервную, пищеварительную, кровеносную и др. системы можно не рассматривать.

3. Оригинал либо очень велик, либо очень мал.

Солнечная система настолько велика и недоступна для нас, что при ее изучении проще пользоваться моделью. Другим примером является атом. Мы не можем увидеть его невооруженным глазом, поэтому гораздо проще изучать его увеличенную копию.

4. Процесс протекает очень быстро или очень медленно.

Например, рост цветов происходит очень медленно. И что бы наглядно продемонстрировать этот процесс, можно создать модель. Записать на видео несколько дней из жизни цветов, затем с помощью специальных программ увеличить скорость воспроизведения видеофильма. И тогда, созданная модель, будет показывать процесс роста цветка. По аналогии можно изучить очень быстрые процессы, например, полет пули, выпушенной из дула пистолета.

5. Исследование объекта может привести к его разрушению.

Все мы пользуемся транспортом, и каждый из нас хотя бы раз задумывался о его безопасности. Для того, что бы выяснить надежность автомобиля компания-производитель проводит краш тесты. Эти тесты позволяют выявить слабые места защиты автомобиля, не подвергая опасности реальных людей и настоящие автомобили.

- Моделирование — это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

- Что можно моделировать? Ответим на этот вопрос.

Учащиеся отвечают корабли, одежды…

2. Классификация моделей

- Так как моделей много и они отличаются друг от друга по своим параметрам, то их необходимо классифицировать.

По способу представления (из чего сделаны)

Воспроизводят геометрические и физические свойства объекта и всегда имеют реальное воплощение

Детские игрушки, чучела птиц, карты, схемы, макеты

Нельзя потрогать или увидеть воочию т.к. они не имеют материальной основы, а строятся только на информации

Любое описание объекта на одном из разговорных или формальных языков

Информационная модель выраженная средствами формального языка

Рисунки, тексты, графики, схемы и т.д.

Информационная модель в мысленной или разговорной форме

Мысленный образ объекта

Учащиеся записывают классификацию моделей в тетради

- Формализация – это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т.е. его информационной моделью.

Графические информационные модели

Графические информационные модели являются простейшим видом моделей, которые передают внешние признаки объекта — размеры, форму, цвет.

Графические модели более информативны, чем словесные. Без карт трудно представить себе ботанику и биологию, географию, военное дело, судоходство и т.д.

Современные технологии не могут обойтись без информационных моделей технических устройств, зданий и т.д. в виде чертежей .

Электрические и радиосхемы — это информационные модели физики, радиотехники и радиоэлектроники.

Графики и диаграммы — это информационные модели, которые в наглядной форме представляют числовые и статистические данные.

IV. Закрепление материала (практическая работа).

Выполнить практическую работу №3.1на стр. 209

Необходимо построить график

V. Домашнее задание

- Выучить конспект в тетради и прочитать параграфы 16-17.

. Сегодня мы узнали, что в нашей жизни часто встречаются аналоги реальных объектов, которые отражают некоторые их свойства, это аналогии называются моделями. Один и тот ж объект может иметь несколько моделей и они будут отличаться друг от друга в зависимости от цели создания модели и субъекта, который их создавал.


Тип урока: урок изучения нового материала .
Вид урока: комбинированный.
Оборудование:

  1. На столе - модели: кукла, машинка, портрет, фрукты, глобус, модели молекул и атомов, кристаллических решёток веществ, геометрические фигуры, игрушечный мишка, формула, схема плана эвакуации кабинета.
  2. Презентация к уроку.
  3. Физический эксперимент: трубка с окрашенной водой, линейка, секундомер, пластилин,
    салфетки.
  4. Формула - заготовка на плакате.
  5. Пакет Microsoft Office, система программирования Visual Basic.
  6. Звуковоспроизводящая и проецирующая аппаратура.
  1. Создание условий усвоения учащимися особенностей и способов моделирования объектов, явлений, процессов реального мира средствами ИКТ,
  2. формирование умений и навыков, носящих в современных условиях общенаучный и обще интеллектуальный характер, формирование целостного и образного подхода к анализу окружающего мира, развитие ассоциативного и операционного мышления,
  3. воспитание потребности в совершенствовании, понимания важности познания мира путём моделирования.
  1. Организационный момент:
  1. регистрация в журнале учёта.
  2. о правилах ТБ при работе за компьютером.
  1. Мотивационное начало урока.
  2. Постановка проблемы.
  3. Изложение плана урока.
  4. Фронтальная беседа для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению материала урока.
  5. Эксперимент.
  6. Моделирование эксперимента средствами ИКТ,
  7. Презентация работ, выводы, осмысление проделанной работы.
  8. Домашнее задание
  9. Рефлексия.
  10. Итоги урока. Оценки.

I. Организационный момент:

  1. регистрация в журнале учёта.
  2. о правилах ТБ при работе за компьютером (хочу вам напомнить о соблюдении правил ТБ при работе за компьютером)

II. Мотивационное начало урока.
Вступление: Ну что, начнём!
Учитель начинает демонстрацию презентации и на первом слайде делает вид, что происходит случайное включение другой, незапланированной ранее мелодии к слайду. Начинает суетиться, несколько раз переключая различные мелодии.
Слайд 1 :Одну секунду, я прошу меня простить, но это не моя мелодия.
Слайд 1 : Благодарю. Извините за столь сумбурное начало, но, согласитесь, в душе и жизни у каждого из нас всегда звучит своя мелодия. В моей душе живет именно эта музыка – спокойная, романтическая, с лёгкой таинственностью мелодия.
Каждый из вас, слушая определённое музыкальное произведение, замечал, что в сознании невольно рождаются различные образы ( слайды 2, 3 с природой).
Но, не только слушая музыку, можно что-то представлять. При выполнении человеком какого- либо действия ему обычно предшествует возникновение в сознании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или решать задачу, переходит улицу или отправляется в поход - он непременно представляет себе это в уме.
Т.е. часто, не замечая того, каждый из нас моделирует свои действия.
Слайд 4 : Человеческий мозг устроен так, что в кажущемся хаосе окружающих его объектов он хочет отыскать осмысленные фигуры. Сами того не желая, мы ищем и узнаём в контурах деревьев, облаков, гор знакомые очертания людей, животных, предметов. Это не просто игра, а глубоко укоренившееся свойство человеческого сознания. Это главное отличие человека мыслящего от всех живых существ на земле.

Тема нашего урока: Моделирование физических явлений на компьютере.

III. Постановка проблемы. Целей урока.
Человек, в силу своих интеллектуальных способностей, способен не только
(как я уже сказала) моделировать своё поведение, но и всё то, что его окружает (объекты реального мира).
Сегодня на уроке мы с вами проведём физический эксперимент и построим несколько различных моделей этого явления с использованием совершенного в наши дни инструмента – компьютера, а также постараемся понять и объяснить то, что сделали.
Слайд 7 :
Эпиграф:
Слово «эксперимент» может, в сущности,
применяться для обозначения лишь такого
действия, когда мы в состоянии рассказать другим ,
что нами проделано и что нам стало известно в итоге .
Нильс Бор
Нильс Бор - датский физик, один из создателей современной физики, Лауреат Нобелевской премии.

IV. Изложение плана урока.
Мы с вами будем одной стороны – проводить эксперимент, с другой - строить его модель, а затем проанализируем проделанное и сделаем выводы.

V. Фронтальная беседа для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению материала урока.

Проверка домашнего задания:

  1. На столе некоторое количество предметов: что их объединяет?

(каждый предмет повторяет какой-то объект реального мира)
-скажите, моделью какого реального объекта, явления или процесса они являются?

( создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса).

  1. Объектов моделирования, огромное количество: для того, чтобы ориентироваться в многообразии моделей необходимо их классифицировать, то есть каким-то образом их упорядочить, систематизировать.

Как по способу представления классифицируются модели? Сформируйте из предметов на столе две группы - поясните почему? аргументируйте свой выбор

Материальные - воспроизводят геометрические и физические свойства объекта и всегда имеют реальное воплощение (игрушки, чучела птиц, глобус, макеты, муляжи)

Информационные - нельзя потрогать, так как не имеют материальной основы, а строятся только на информации (мысленные образы, рисунки, тексты, графики, чертежи,
формулы).

Информационные (знаковые - выражаются средствами формального языка,
Вербальные (образные)- в мысленной или разговорной форме - естественные языки)
Гелиоцентрическая модель мира Коперника.

  1. Назовите причины, по которым прибегают к построению моделей?

Главное – изучение свойств объектов, познание окружающего мира:

  1. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности - теория вымирания динозавров, модель «Глобального потепления - парниковый эффект» и т.д.
  2. Оригинал либо очень велик, либо очень мал - глобус, модель Солнечной системы, модель атома.
  3. Процесс протекает очень быстро или очень медленно-геологические модели, модель двигателя внутреннего сгорания.
  4. Почему не исследовать сам оригинал, а строить его модель?

(иногда исследование может привести к разрушению объекта - самолёт, автомобиль, здание)

  1. Почему басня и притча являются моделями?- фокусируют внимание читателя на определённых сторонах человеческой жизни.
  2. Моделирование- ?

( метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей).
VI. Эксперимент.

  1. Выбор наиболее существенной информации при создании информационной модели и её сложность обусловлены целью моделирования.
  1. Наш эксперимент заключается в изучении прямолинейного равномерного движения на примере движения пузырька воздуха по трубке наполненной жидкостью.

Мы имеем на столе всё необходимое для эксперимента. Перечислите оборудование.
Слайд 8:

  1. Практическая работа : Изучение равномерного прямолинейного движения.

Цель: Определить скорость тела по его перемещению и времени движения.
Оборудование: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, секундомер, линейка.
Ход эксперимента:
1).Проведение исследования: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, переворачивается.
2). Наблюдения: движение пузырька воздуха вверх. В конечном итоге пузырёк поднимается на поверхность воды.
3). Показания: время, перемещение.
4). Результаты: Скорость равномерного прямолинейного движения пузырька.
Вспомним формулу, по которой можно рассчитать скорость равномерного прямолинейного движения: демонстрация плаката с формулой.

Проведение эксперимента, наблюдения, показания фиксируются на доске в таблице:

3. Разбиение на группы - какая музыка нравится: спокойная, быстрая или умеренного темпа?
Результат - три группы.
4. Для создания моделей используется огромный спектр инструментов. Это фотоаппарат, токарный и фрезерный станки, пила, топор, кисть художника, карандаш, линейка и т.д. и, наконец, но самый совершенный в наши дни инструмент- компьютер.
Как правильно воспользоваться этим инструментом моделирования?

Слайд 9: Этапы построения моделей на компьютере:

  1. Описательная (вербальная) информационная модель - выделение существенных, с точки зрения целей проводимого исследования, свойств или параметров объекта, а несущественными параметрами пренебрегаем.
  2. Формализованная модель - записывается модель с помощью формального языка ( формулы, уравнения)
  3. Компьютерная модель - преобразование формализованной модели в компьютерную (выразить её на понятном для компьютера языке)

приложения - VB, электронные таблицы, графический редактор, презентация, текстовый редактор.

  1. Компьютерный эксперимент.
  2. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.

VII. Моделирование эксперимента средствами ИКТ.
Сегодня, когда компьютер стал основным инструментом исследователя, различные виды моделей можно строить на нём с помощью различных программ. При построении компьютерной модели необходимо правильно выбрать программную среду.
После того как модель создана, необходимо выяснить её работоспособность или внедрить в производство.
Построение компьютерной модели
1 группа- создание в среде программирования модели, позволяющей рассчитать скорость равномерного прямолинейного движения, используя результаты эксперимента.
2 группа – в электронной таблице построить модель, позволяющую рассчитать скорость равномерного прямолинейного движения, используя результаты эксперимента, построить график движения)
3 группа - в программе создания презентаций Power Point создать анимационную модель эксперимента: движения пузырька воздуха в трубке.
Акцентирование внимания на том, что затем нужно сравнить полученные результаты и объяснить грамотно, средствами какого приложения строили какую модель.

VIII. Презентация работ, выводы, осмысление проделанной работы.
Указать: - что делали?
- какими средствами? - какой тип модели был построен?
- сравнить свои результаты с результатами других.

IX. Домашнее задание - карточки, в которых задания на выбор.
1. Как понятие «фотомодель» можно связать с моделированием?
Указать критерии, по которым определяется возможность человека стать фотомоделью.
Фотомодель: (выбрать верное утверждение и пояснить свой выбор)
- играет в исследовании роль реального объекта?
- является объектом, который моделирует реальное явление или процесс?
2. Составить словесную модель объяснения с родителями в ситуации, когда вы получили «двойку». Попробуйте убедить родителей в том, что ваша «двойка» является едва ли не благом.
3. Постройте графическую модель какого-либо исторического сражения.
( Инструментом моделирования может быть все что угодно: компьютер, фотоаппарат, бумага и карандаш).

Х. Рефлексия.
1. Слайд 11 :
Мы затронули только одну сторону только одной науки, которая помогает познать мир и объяснить многие явления, этот эксперимент можно было рассмотреть, учитывая другие свойства этого явления.
Учитель зачитывает под спокойную музыку такие строки:
Каков наш мир?
Открытый всем взорам, изученный,
понятный каждому, кто хочет его понять,
или непостижимый,
не поддающийся не только нашим чувствам,
но и нашему разуму?
ВОПРОС: Скажите, а как думаете вы, каков наш мир?
2. Слайд 12: Учащимся предлагается заполнить карту настроения.

XI. Итоги урока. Оценки.
Поблагодарить учащихся за урок. Объявить оценки.

Цель урока: Создание условий для формирования понятия моделирование. Ознакомление с разными моделями. Уметь различать разные виды моделей.

  • формировать на примерах понятие моделирование;
  • познакомиться с ролью моделирования в научных и практических исследованиях;
  • изучить материальные и нематериальные типы моделей.
  • формировать умение выполнять построение изображения в графическом редакторе Paint;
  • способствовать развитию внимания и аналитического мышления;
  • способствовать развитию воображения, точности геометрического, пространственного, цветового восприятия;
  • развивать навыки самостоятельной работы.
  • Формирование самостоятельности и ответственности при выполнении практических работ;
  • способствовать воспитанию культуры работы в графической среде;
  • прививать интерес к предметной области информатики.
  • Организационный момент – 1 мин
  • Повторение материала заданного на дом – 4 мин
  • Объяснение новой темы:
  • Беседа – 10 мин
  • Изготовление моделей – 10 мин
  • Практическая работа на компьютере – 15 мин
  • Подведение итогов – 3 мин
  • Домашнее задание – 2 мин

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания

3. Введение понятия «МОДЕЛЬ»

С понятием, которое мы будем изучать, мы сталкиваемся с детства. Игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками равно как и плюшевый медвежонок или кукла. Дети часто играют в кубики, обыкновенная палка им заменяет коня и т.д. То есть дети играют не с реальными объектами, а их «заместителями». Давайте попробуем дать им название, которое вы неоднократно слышали. (Обсуждается каждый вариант, как правило, кто-то из детей называет слово «модель», если нет, то учитель вводит это слово сам)

4. Беседа учителя о роли моделирования в научных и практических исследованиях.

В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец “Кэптен”. Корабль вышел в море и перевернулся. Погиб корабль. Погибли 523 человека. Это было совершенно неожиданно для всех. Для всех, кроме одного человека. Им был английский ученый-кораблестроитель В.Рид, который предварительно провел исследования на модели броненосца и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но ученому, проделывающему какие-то несерьезные опыты с “игрушкой”, не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое.

Модели и моделирование используются человечеством давно. С помощью моделей и модельных отношений развились разговорные языки, письменность, графика. Наскальные изображения наших предков, затем картины и книги - это модельные, информационные формы передачи знаний об окружающем мире последующим поколениям.

Приведем несколько примеров, поясняющих, что такое модель.

Архитектор готовится построить здание невиданного доселе типа. Но прежде чем воздвигнуть его, он сооружает это здание из кубиков на столе, чтобы посмотреть, как оно будет выглядеть. Это модель.
Для того, чтобы объяснить, как функционирует система кровообращения, лектор демонстрирует плакат, на котором стрелочками изображены направления движения крови. Это модель.

Перед тем как запустить в производство новый самолет, его помещают в аэродинамическую трубу и с помощью соответствующих датчиков определяют величины напряжений, возникающих в различных местах конструкции. Это модель.

На стене висит картина, изображающая яблоневый сад в цвету. Это модель.

Глобус - это модель земного шара. Манекен в магазине - модель человека.

Перечислять примеры моделей можно сколь угодно долго. Предложить учащимся привести примеры моделей.

Попытаемся понять, какова роль моделей в приведенных примерах.

Конечно, архитектор мог бы построить здание без предварительных экспериментов с кубиками. Но он не уверен, что здание будет выглядеть достаточно хорошо. Если оно окажется некрасивым, то многие годы потом оно будет немым укором своему создателю, лучше уж поэкспериментировать с кубиками.

Конечно, лектор мог бы для демонстрации воспользоваться подробным анатомическим атласом. Но эта подробность ему совершенно не нужна при изучении системы кровообращения. Более того, она мешает изучению, т.к. мешает вниманию сосредоточиться на главном. Лучше уж воспользоваться плакатом.

Конечно, можно запустить самолет в производство и не зная, какие напряжения возникают, скажем, в крыльях. Но эти напряжения, если они окажутся достаточно большими, вполне могут привести к разрушению самолета. Лучше уж сначала исследовать самолет в трубе.

Конечно, богатейшие эмоциональные впечатления можно получить стоя в благоухающем яблоневом саду.

Но если мы живем на Крайнем Севере и у нас нет возможности увидеть яблоневый сад в цвету (была такая замечательная песня "Яблони в цвету, какое чудо. "). Можно посмотреть на картину и представить этот сад.

Во всех перечисленных примерах имеет место сопоставление не которого объекта с другим, его заменяющим: реальное здание из кубиков; серийный самолет - единичный самолет в трубе; система кровообращения - схема на плакате; яблоневый сад-картина, его изображающая.

Итак, можем дать определение модели:
Модель – аналог реального объекта, отражающий его некоторые признаки.

Может возникнуть вопрос, почему бы ни исследовать сам оригинал, зачем создавать его модель?
Во-первых, в реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. Для моделирования время не помеха. На основании известных фактов методом гипотез и аналогий можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого (гибель Атлантиды, вымирание динозавров). С помощью такого же метода можно заглянуть в будущее (модель "ядерной зимы", мальтусовская модель перенаселения Земли, модель глобального потепления планеты и пр.)


Во-вторых, оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы изучить какое - либо конкретное, интересующее нас свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, не рассматривая их.

Как мы уже говорили, человек применяет модели с незапамятных времен при изучении сложных явлений, процессов, конструировании новых сооружений. Хорошо построенная модель, как правило, доступнее для исследования, нежели реальный объект. Более того, некоторые объекты вообще не могут быть изучены непосредственным образом: недопустимы, например, эксперименты с экономикой страны в познавательных целях; принципиально неосуществимы эксперименты с прошлым или, скажем, с планетами Солнечной системы и т.п.

Модель позволяет научиться правильно управлять объектом, апробируя различные варианты управления на модели этого объекта. Экспериментировать в этих целях с реальным объектом в лучшем случае бывает неудобно, а зачастую просто вредно или вообще невозможно в силу ряда причин (большой продолжительности эксперимента во времени, риска привести объект в нежелательное и необратимое состояние и т.п.)

? Как же называется процесс построения модели?

Процесс построения модели называется моделированием.
Другими словами, моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.

Модель - неоценимый и бесспорный помощник инженеров и ученых.

Технология моделирования требует от исследователя умения ставить корректно проблемы и задачи, прогнозировать результаты исследования, проводить разумные оценки, выделять главные и второстепенные факторы для построения моделей, выбирать аналогии и математические формулировки, решать задачи с использованием компьютерных систем, проводить анализ компьютерных экспериментов. Для успешной работы исследователю необходимо проявлять активный творческий поиск, любознательность и обладать максимумом терпения и трудолюбия.

Навыки моделирования очень важны человеку в жизни. Они помогут разумно планировать свой распорядок дня, учебу, труд, выбирать оптимальные варианты при наличии выбора, разрешать удачно различные жизненные ситуации.

Разнообразие моделей. Один и тот же объект может иметь неограниченное количество моделей. Демонстрация различных моделей зайца: игрушки, рисунки. Итак модели могут быть представлены в самых разных видах: матер., рисунок, график, формула, схема и т.д.

Что же поддается моделированию? Это может быть объект, явление или процесс.
Моделями объектов могут быть уменьшенные копии архитектурных сооружений, наглядные пособия и пр. Модель может отражать нечто реально существующее, скажем атом водорода или Солнечную систему, структуру парламентской власти, грозовой разряд и пр.

Для изучения явлений живой природы, для предотвращения катастрофы, для применения природных сил на благо человечества создаются модели явлений. Академик Георг Рихман , сподвижник и друг Ломоносова, еще в начале 18 века моделировал магнитные и электрические силы, чтобы изучить их и найти им дальнейшее применение. Когда речь на уроках географии идет о природных явлениях (землетрясения, цунами и пр.), мы имеем в виду не какой-то конкретный случай, а его обобщение.
В моделях объектов или явлений отражаются свойства оригинала - его характеристики, параметры.

Можно также создавать модели процессов , т.е. моделировать действия над материальными объектами: ход, последовательную смену состояний, стадий развития одного объекта или их системы. Примеры тому общеизвестны: это модели экологических или процессов, развития Вселенной или общества и т.п.
И, наконец, любым действиям человека, будь то разрешение конкретной житейской проблемы или выполнение какой-либо работы, предшествует возникновение модели будущего поведения. Это главное отличие человека мыслящего от всех других существ на земле.

5.Определение типов моделей.

А теперь разделимся на 3 группы: ХУДОЖНИКИ, КОМПЬЮТЕРНЫЕ ХУДОЖНИКИ и МАСТЕРА. Я предлагаю вам поработать и создать модель чайной чашки

ХУДОЖНИКИ. На партах у вас лежат листы бумаги и карандаши. Вы нарисуете чашку на бумаге.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ХУДОЖНИКИ. Вы нарисуете чашку на компьютерном листе.

МАСТЕРА. На партах у вас лежат влажные салфетки и пластилин. Вылепите чашку из пластилина.

В течение 7-8 минут уч-ся выполняют задание.

А теперь я попрошу ответить на вопрос: Чем отличаются друг от друга модели, созданные вами ? В результате обсуждения приходим к выводу: модели из пластилина можно потрогать, они имеют объем, то есть имеют физическое воплощение. Такие модели называются МАТЕРИАЛЬНЫМИ. Все остальные модели называются нематериальными (или абстрактными), они очень разнообразны и имеют свою классификацию, которую мы дадим на следующем уроке. Например, чем отличаются рисованные модели?

Верно, те, что вы нарисовали с помощью ПК, мы назовем компьютерными моделями, а на бумаге - не компьютерными.

6. В настоящее время весьма эффективным и значимым является метод компьютерного моделирования.

Даю практическое задание: в графическом редакторе Paint или создать модель( план) кабинета информатики.

7. Подведение итогов урока

8. Домашнее задание. Своими руками создать материальную модель любого реального объекта.

Презентация на тему: " Моделирование физических явлений на компьютере. Моделирование физических явлений на компьютере." — Транскрипт:

1 Моделирование физических явлений на компьютере

4 Моделирование физических явлений на компьютере.

6 Моделирование физических явлений на компьютере

7 Слово «эксперимент» может, в сущности, применяться для обозначения лишь такого действия, когда мы в состоянии рассказать другим, что нами проделано и что нам стало известно в итоге. Нильс Бор

9 Обратит внимание на переходы между цветами Объяснит это природное явление Поразится красотой и поделится впечатлениями

10 Изучение равномерного прямолинейного движения Цель: Определить скорость тела по его перемещению и времени движения. Оборудование: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, секундомер, линейка. Ход эксперимента: 1.Проведение исследования: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, переворачивается. 2. Наблюдения: движение пузырька воздуха вверх. В конечном итоге пузырёк поднимается на поверхность воды. 3. Показания: время, перемещение. 4. Результаты: Скорость равномерного прямолинейного движения пузырька.

11 Этапы построения моделей на компьютере: Описательная ( вербальная) информационная модель - выделение существенных, с точки зрения целей проводимого исследования, свойств или параметров объекта, а несущественными параметрами пренебрегаем. Формализованная модель - записывается модель с помощью формального языка ( формулы, уравнения) Компьютерная модель - преобразование формализованной модели в компьютерную ( выразить её на понятном для компьютера языке): приложения- VB, электронные таблицы, графический редактор, презентация, текстовый редактор. Компьютерный эксперимент. Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.

12 Домашнее задание 1. Как понятие «фотомодель» можно связать с моделированием? 1. Как понятие «фотомодель» можно связать с моделированием? Указать критерии, по которым определяется возможность человека стать фотомоделью. Фотомодель: ( выбрать верное утверждение и пояснить свой выбор - играет в исследовании роль реального объекта? - играет в исследовании роль реального объекта? - является объектом, который моделирует реальное явление или процесс? - является объектом, который моделирует реальное явление или процесс? 2. Составить словесную модель объяснения с родителями в ситуации, когда вы получили «двойку». Попробуйте убедить родителей в том, что ваша «двойка» является едва ли не благом. 2. Составить словесную модель объяснения с родителями в ситуации, когда вы получили «двойку». Попробуйте убедить родителей в том, что ваша «двойка» является едва ли не благом. 3. Постройте графическую модель какого-либо исторического сражения. 3. Постройте графическую модель какого-либо исторического сражения. PS: Инструментом моделирования может быть все что угодно: компьютер, фотоаппарат, бумага и карандаш.

14 КАРТА НАСТРОЕНИЯ Примечание. Отметьте, пожалуйста, в соответствующей четверти окружности свое самочувствие, отношение к занятию, используя знак «*». В остальной части листа укажите то, что Вам понравилось (не понравилось)

Это понятие плотно вошло в повседневную речь, но немногие понимают его подлинное значение и умеют применять осознанно.

Модель птицы

Без всякого занудства я расскажу о моделях и моделировании все, что нужно знать.

Что такое модель

Термин образовался от латинского слова modulus — «мера, аналог, образец».

Под «моделью» понимается образ некого объекта или явления, который отражает лишь отдельные свойства.

Например, глобус – это модель земного шара. Он статичен, а не вращается вокруг солнца. Не может похвастаться собственной силой притяжения. Не имеет атмосферы. На поверхности глобуса не живут крошечные человечки. Он воспроизводит внешний вид нашей планеты, не затрагивая другие характеристики.

Модель машинки

Военачальник разрабатывает план сражения. Чтобы обозначить ландшафт, он создает модель поля боя на своем столе. Вот этот камень будет горой, коробок спичек – вражеским танком, а зеленый платок – лесом.

Модель это.

При моделировании важна степень соответствия модели и реального объекта.

Поставив камешек не туда, можно проиграть настоящую битву.

Но избыточная схожесть также вредит делу — усложняет процесс и отвлекает от сути.

Стратег слишком увлекся, потратил время на воспроизведение полной копии танка в миниатюре. Враг начал наступление, застал военачальника врасплох, пока тот собирал макет.

Американский словарь английского языка дает такое определение:

«Модель — это упрощенное описание сложного объекта или явления».

Земля имеет шарообразную форму, но для простоты говорят, что она круглая.

Моделирование — это.

Моделирование — это метод познания. Он заключается в исследовании предметов, систем, процессов и явлений на основе их моделей.

Вот мы возвели небоскреб в зоне с высокой сейсмической активностью. Теперь хотим выяснить, выдержит ли постройка толчки земной коры. Как это сделать? Проведем эксперимент: произведем подрыв, чтобы вызвать землетрясение. Если здание устоит — все хорошо.

Но вот проблема — затея дорогостоящая, может привести к человеческим жертвам, уничтожить сам предмет исследования. Гораздо проще создать модель небоскреба в компьютерной программе, задать силу виртуального землетрясения и проверить устойчивость, не вставая с дивана.

Моделирование это.

Что можно моделировать:

  1. физические объекты (машины, самолеты, здания, атом);
  2. динамические процессы (эволюция человечества, развитие экономики);
  3. явления (цунами, торнадо);
  4. поведение (как поведут себя покупатели, если повысим цены).

5 этапов моделирования

Процесс состоит из 5 этапов:

    Определение нужных свойств изучаемого объекта.

Исследователь выбирает те части, которые его интересуют, а остальные отбрасывает, чтобы не мешались. Один объект может иметь несколько моделей, каждая из которых отображает некоторые из его особенностей.

Например, мы хотим изучить человека:

  1. Психолог оставит только то, что связано с разумом и мыслями.
  2. Хирурга больше интересует анатомия.
  3. Маркетолога — поведенческая реакция потребителя на новый продукт.

Получаются 3 разных описания человека, которые только частично замещают оригинал.

Моделирование — это циклический процесс. Исследователь возвращается к самому началу, снова строит модель, но уже более точную.

С каждым кругом он получает все больше информации о предмете изучения.

Моделирование – это воссоздание и изучение фрагмента реальности для исследовательских целей.

Метод применяется, когда необходимо:

  1. понять устройство, структуру, принципы функционирования моделируемого объекта;
  2. научиться управлять объектом;
  3. составить прогноз относительно поведения объекта в тех или иных ситуациях.

Когда применяется моделирование

Зачем экспериментировать с моделями, когда есть оригинал?

Существуют ситуации, когда без построения модели не обойтись:

  1. предмет очень маленький или, наоборот, большой (атомы, планеты солнечной системы, вселенная);
  2. изучение последствий гипотетического явления, которое может возникнуть в будущем (что будет, если закончится вся нефть на планете);
  3. предмет уже не существует (мамонты, динозавры, первобытные люди);
  4. в ходе экспериментов оригинал может быть уничтожен (выдержит ли бункер попадание снаряда);
  5. объект еще не создан (проектируемое здание, бизнес на стадии идеи);
  6. исследуется сложная система, имеющая много особенностей и взаимосвязей, которые нужно отбросить для целей изучения (карта местности, человек);
  7. процесс идет чересчур стремительно или медленно (исследование тахионов — частиц, которые могут двигаться быстрее скорости света).

Какие бывают модели (их виды)

По своему характеру они делятся на 2 вида: материальные и информационные.

Материальные модели можно потрогать, увидеть, услышать, понюхать. Они воспроизводят физические особенности изучаемой системы, явления или процесса.

Деревянный макет здания – это изделие, которое отражает некоторые свойства реальной постройки. Плюшевый мишка – упрощенное представление большого медведя. Маленький ребенок приходит в зоопарк и легко узнает в грозном животном прообраз своей игрушки.

Виды моделей

Информационные модели не существуют в реальном мире. Это набор информации, выраженный определенным образом – вербальным или знаковым.

Примерами знакового обозначения могут быть математические формулы, схемы, графики и рисунки. Вербальное представление – это слова или мысли. Например, модель поведения при переходе регулируемого перекрестка: посмотреть на светофор, если горит зеленый человечек, нужно убедиться, что нет машин. Только потом можно идти.

Более подробно на эту тему смотрите в видео:

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

Компьютерное моделирование вряд ли сможет заменить полноценный эксперимент с физической моделью, тем более, что программу пишут люди, а они могут ошибаться. На модели же можно проверить, к примеру, аэродинамические качества объекта, поместив уменьшенную копию в аэродинамическую трубу, чего нельзя сделать с реальным объектом, например, пассажирским самолётом. Потому модели будут существовать всегда.

Раньше и дети моделированием увлекались, самолеты небольшие конструировали, а сейчас только в компьютерные стрелялки играют.

Читайте также: