Беседа учителя о роли моделирования в научных и практических исследованиях. - раздел Изобретательство, Тема урока: "Информация и её виды. Что изучает информатика? Техника безопасности в компьютерном классе В 1870 Г. Английское Адмиралтейство Спустило На Воду Новый Броненосец “Кэптен...
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...
С понятием “модель” мы сталкиваемся с детства. Игрушечный автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми игрушками равно как и плюшевый медвежонок или кукла. Дети часто моделируют (играют в кубики, обыкновенная палка им заменяет коня и т.д.).
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.
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.
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 - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты.
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.)
Процесс построения модели называется моделированием.
Другими словами, моделирование - это процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью модели.
Все темы данного раздела:
Информация - это отображение предметов и явлений материального мира с помощью символов и сигналов.
Существует множество языков для отображения передачи и хранения информации. Прежде всего - это языки общения людей. (Русский, английский и. т. д). Кроме этих языков, можно назвать и другие языки, н
Правила техники безопасности.
В кабинетах программирования и ЭВМ установлена дорогостоящая, сложная и требующая осторожного обращения аппаратура – компьютеры и другие технические средства. Поэтому: бережно обращайтесь с этой те
Во время работы
Во время работы ЭВМ лучевая трубка дисплея является источником электромагнитного излучения, которое при работе вблизи экрана не благоприятно действует на зрение, вызывает усталость и снижение работ
Информационные процессы.
Информационными называются процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации. Получение и преобразование информации является условием жизнедеятельности любого живого ор
Хранение информации.
Человек обычно хранит информацию либо в собственной памяти, либо на "внешних" носителях (на бумаге, фотопленке, видеопленке и пp,). Хранение информации имеет большое значение для многокра
Передача информации.
Передача информации необходима для ее распространения. Передача информации может происходить при непосредственном разговоре между людьми, посредством переписки, а также с помощью технических средст
Обработка информации.
Человеку почти непрерывно приходится заниматься обработкой информации, например:
Получение новой информации из уже известной путем логических рассуждении или математических вычислени
Тема: «Кодирование информации. Действия в различных системах счисления».
Урок информатики в 10 классе (4)
Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района, Белгородской области
Цель ур
Самостоятельная работа.
1в
2в
3в
1.С помощью каких сигналов передается информация?
А) чтение книги Б) общение с друзьями
КОД- это набор условных обозначений или сигналов для записи или передачи некоторых заранее определенных понятий.
А • – ой да Б – • • • горе радист В • – – Виталя Г – – • говоришь Д – • • домики Е • есть Ж • • • –Женя идет
З – – • • заря зовет И • • и да Й • – – – Йошкорола К – • –
СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ.
Рассмотрим, как кодируется числовая информация, для этого введем понятие системы счисления.
Системой счисления называется совокупность приемов наименования и записи чисел.
Непозиционная система- римская, позиционная- десятичная.
Число единиц какого-либо разряда, объединяемых в единицу более старшего разряда, называют основанием позиционной системы счисления. Если количество таких цифр равно P, то система счисления называет
Растровое изображение.
При помощи увеличительного стекла можно увидеть, что черно-белое графическое изображение
Векторное изображение - это графический объект, состоящий из элементарных отрезков и дуг.
Базовым элементом изображения является линия. Как и любой объект, она обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной., цветом, начертанием (пунктирная, сплошная). Замкнутые
Подведение итогов урока
Домашняя работа:
Зашифруйте следующие десятичные числа, преобразовав их в двоичные (восьмеричные, шестнадцатеричные): 0, 1, 18, 25, 128. Дешифруйте следующи
Опубликовано: 2005-12-12 08:10:19
Тема: "Информационная деятельность человека."
Урок информатики в 10 классе (7)
Из материалов сайта Скородянской средней школы
Информационная деятельность человека.
Деятельность человека, связанную с процессами получения, преобразования, накопления и передачи информации, называют информационной деятельностью.
Тысячелетиями пред
Опубликовано: 2005-12-12 08:14:10
Тема урока: «Информационное общество и его особенности и основные черты»
Урок информатики в 10 классе (8)
Из материалов сайта
Основные этапы в информационном развитии общества. Информационные революции.
В истории человеческого общества несколько раз происходили радикальные изменения в информационной области, которые можно назвать информационными революциями.
Первая информационная рев
Основные черты информационного общества.
В информационном обществе главным ресурсом является информация, это общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, обработкой и передачей информации. В качестве кр
Изменение структуры экономики и структуры труда
В информационном обществе деятельность человека будет во многом зависеть от умения эффективно использовать имеющуюся информацию. Использование компьютеров во всех сферах человеческой деятельности д
Свобода доступа к информации и свобода ее распространения.
Обсуждаемая проблема лежит больше в политической и экономической плоскости, нежели в технической, поскольку современные информационные технологии чисто технически открыли безграничный простор д.1я
Рост информационной культуры
Современное понимание информационной культуры заключается в умении и потребности человека работать с информацией средствами новых информационных технологий. Она включает в себя гораздо больше, чем
Изменения в сфере образования.
Большие изменения произойдут в информационном обществе в сфере образования. Одна из принципиальных проблем, стоящих перед современным образованием — сделать его более доступным тля каждого человека
Изменения уклада жизни людей.
Формирование информационного общества существенно отразится на повседневной жизни людей. О том, насколько глубокими будут эти изменения, можно только догадываться. Так, массовое внедрение телевиден
Информатизация.
Один из этапов перехода к информационному обществу - компьютеризация общества, которая предполагает развитие и внедрение компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов обработки инф
Опубликовано: 2005-12-12 08:16:23
Тема урока: «Информационные основы процессов управления»
Урок информатики в 10 классе (9)
Из материалов сайта Скородянской с
Понятие управления. Кибернетика.
Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и
Управление как информационный процесс.
Управление является информационным процессом. Действительно для принятия тех или иных решений и их реализации требуете, постоянно производить различные действия с информацией: получить и обработать
Опубликовано: 2005-12-12 08:17:56
Тема урока «Функциональная организация компьютера»
Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района, Белгородской области
Какие основные блоки входят в состав компьютера?
Современный персональный компьютер состоит из нескольких основных конструктивных компонент:
Что собой представляет системная плата?
Системная плата является основной в системном блоке. Она содержит компоненты, определяющие архитектуру компьютера:
центральный процессор; постоянную (ROM
Опубликовано: 2005-12-12 08:35:16
Урок информатики (11)
Тема: «Магистрально-модульный принцип построения компьютера»
Из материалов сайта Скородянской средней
Как устроен компьютер?
Разнообразие современных компьютеров очень велико. Но их структуры основаны на общих логических принципах, позволяющих выделить в любом компьютере следующие главные устройс
Принцип программного управления.
Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из п
Принцип однородности памяти.
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия,
Принцип адресности.
Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памят
Опубликовано: 2005-12-17 21:34:43
Урок информатики (14)
Тема: «Периферийные устройства компьютера»
Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинс
Что такое клавиатура?
Клавиатура компьютера — устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Содержит стандартный набор клавиш печатной машинки и некоторые дополните
Манипуляторы (мышь, джойстик и др.) — это специальные устройства, которые используются дляуправления курсором.
Мышь имеет вид небольшой коробки, полностью умещающейся на ладони. Мышь связана с
Что такое принтер, плоттер, сканер?
Принтер — печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики.
Существуют
Опубликовано: 2005-12-18 19:48:11
Урок информатики (15)
Тема: «Основные носители информации и их основные характеристики»
Из материалов сайта Скородянской сре
Внешняя память.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от операти
Накопители на гибких магнитных дисках
Гибкий диск (англ. floppy disk), или лискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Испо
Накопители на жестких магнитных дисках
Если гибкие диски — это средство переноса данных между компьютерами, то жесткий диск — информационный склад компьютера.
Накопитель на жёстких магнитных д
Накопители на компакт-дисках
Здесь носителем информации является CD-ROM (Сompact Disk Read-Only Memory - компакт диск, из котор
Записывающие оптические и магнитооптические накопители
Записывающий накопитель CD-R (Compact Disk Recordable) способен, наряду с прочтен
Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках
Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью
Опубликовано: 2005-12-18 19:52:03
Урок информатики (16)
Тема: «Звуковая и видеосистема компьютера"
Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района
Звуковая подсистема компьютера
Аудиоадаптер (Sound Blaster или звуковая плата) это специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить его и создавать программными средствам
Что такое видеоадаптер и графический акселератор?
Видеоадаптер — это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль
Что такое видеосистема компьютера?
Видеосистема компьютера состоит из трех компонентов:
монитор (называемый также дисплеем); видеоадаптер; программное обеспе
Монитор на базе электронно-лучевой трубки
Основной элемент дисплея — электронно-лучевая трубка. Её передняя, обращенная к зрителю часть с внутренней стороны покрыта люминофором — специальным веществом, способным из
Жидкокристаллические мониторы
Все шире используются наряду с традиционными ЭЛТ-мониторами. Жидкие кристаллы — это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством о
Опубликовано: 2005-12-18 19:54:21
Урок информатики (19)
Тема: “Моделирование. Понятие модели.”
Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района, Белгоро
Различают материальное и идеальное моделирование.
Материальное моделирование, в свою очередь, делится на физическое и аналоговое моделирование.
Физическим принято называть моделирование, при котором реальному объекту противопоставляетс
Опубликовано: 2005-12-18 19:57:24
Урок информатики (20)
Тема: "Этапы решения задач на компьютере. Технология решения"
Из материалов сайта Скородянской средней школы
Технологическая цепочка решения задач на компьютере.
Человек использует компьютер для решения самых разнообразных информационных задач: работа с текстами, создание графических изображений, получение справки из базы данных, табличные расчеты, решение
Постановка задачи.
На этапе постановки задачи должно быть четко определено, что дано, и что требуется найти. Так, если задача конкретная, то под постановкой задачи понимают ответ на два вопроса: какие исходные данные
Моделирование.
На этом этапе строится математическая модель - система математических соотношений - формул, уравнений, неравенств и т. д., отражающих существенные свойства объекта или явления. Необходимо отметить,
Программирование.
Первые три этапа - это работа без компьютера. Дальше следует собственно программирование на определенном языке в определенной системе программирования. Программирование включает в себя следующие ви
Отладка и тестирование программы.
Под отладкой программы понимается процесс испытания работы программы и исправления обнаруженных при этом ошибок. Обнаружить ошибки, связанные с нарушением правил записи программы на языке программ
Новости и инфо для студентов