Изучаем школьный курс информатики : презентация

для письменного опроса .
4.Понятие формализации .
5.Тест.
6.Табличные информационные модели .
7.Графы . Иерархические и сетевые информационные модели .
8.Задания к практической работе.
9.Ответы к тесту (слайд 23).
10.Список литературы . Сведения об авторах .

3
12
20
21
23
26
28

34
36
37

для информатики понятии “ МОДЕЛЬ ”. Это слово многим знакомо, потому что в своей деятельности мы часто используем МОДЕЛЬ.

МОДЕЛЬ – это упрощенное подобие реального объекта.

Когда мы прибегаем к созданию моделей ? - исследуемый объект очень велик (модель Земли и Солнечной системы)
исследуемый объект очень мал (модель атома )
процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания)
- исследование объекта может привести к его разрушению

(рисунки, схемы, карты,формулы,блок-схемы, таблицы ).

Метод познания ,состоящий в создании и исследовании моделей, называется МОДЕЛИРОВАНИЕМ .

Всякая модель воспроизводит те свойства объекта, которые понадобятся при изучении : например, модель самолета или манекен должны иметь геометри-ческое подобие оригиналу, модель атома - правильно отражать взаимодействие.

Скелет (воспроизводит форму (строение тела) тела)

Словесный Действия
портрет

Разные науки исследуют объекты ( даже одни и те же ) по-разному : в физике – движение и взаимодействие, в химии - внутреннее строение, в биологии - поведение живых существ и т.д.
Поэтому один и тот же объект может иметь множество моделей :

ЧЕЛОВЕК

А теперь попробуем ответить на вопрос : А МОГУТ ЛИ РАЗНЫЕ ОБЪЕКТЫ ИМЕТЬ ОДНУ И ТУ ЖЕ МОДЕЛЬ ?

Возьмем в качестве примера диаграмму :
Может ли эта диаграмма показывать запасы товаров
на складе ? Очевидно, да. А если представить,
что это отражение качественной успеваемости учащихся некоторых классов… Можно придумать еще множество примеров, в которых в роли модели будет выступать диаграмма . Следовательно , разные объекты могут иметь одну и ту же модель . В частности, на уроках физики вы использовали понятие материальной точки, которая может служить моделью для большого числа объектов :

МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА – МОДЕЛЬ ДЛЯ

Земного шара
Плывущего корабля
Подвешенного на нити шарика

моделиpуемых . Важно лишь то, что с их помощью мы можем отобразить наиболее важные признаки изучаемого объекта , явления или процесса. Никакая модель не может заменить сам объект , но при решении некоторых задач модель оказывается очень полезным , а зачастую и единственным инструментом исследования .
Объектом изучения информатики являются информационные модели.

Информационные модели

Вербальные ( описательные )
Графические ( рисунки, карты, чертежи, схемы, графики и т.д. )
Табличные
Математические ( уравнения , формулы )

Примером вербальной информационной модели может служить любое литературное произведение, описывающее различные стороны человеческой жизни .
Графические модели более наглядны , поэтому более информативны , чем текстовые .

дальше .

1

Какие пары объектов находятся в отношении “объект – модель” ?
Компьютер -данные
Компьютер - его функциональная схема
Компьютер - программа
Компьютер – алгоритм

Макет здания
Модель корабля
Химическая формула

2

И ешё один вопрос :

объекта.

ПРЕДМЕТНЫЕ (материальные)- физическое подобие объекта(глобус, манекен, модель автомобиля) .

ЗНАКОВЫЕ (информационные)-описание объекта (рисунки, схемы, карты,формулы,блок-схемы, таблицы ).

МОДЕЛИ

Чтобы вернуться к тесту, нажми эту кнопку

графики и т.д. )
Табличные
Математические ( уравнения , формулы )

Этот ответ неверен !!! Напоминаем :

Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку

А теперь познакомимся с понятием СИСТЕМЫ .
Окружающий нас мир состоит из множества различных объектов, каждый из которых имеет различные свойства, при этом объекты взаимодействуют друг с другом . К примеру, планеты солнечной системы, каждая из которых имеет разные свойства (массы, размеры, скорость вращения вокруг своей оси и т.д.), по закону всемирного тяготения взаимодействуют друг с другом .Солнечная система, в состав которой входят планеты,- более крупный объект, и он в свою очередь входит в состав ещё более крупного объекта – Галактики (Млечного пути ). С другой стороны, из атомов различных химических элементов, а атомы-из элементарных частиц.
Следовательно, практически каждый объект состоит из других объектов, т.е. представляет собой систему.

отношения . Например, компьютер является системой, состоящей из различных устройств, при этом устройства связаны между собой и аппаратно ( физически подключены друг к другу ), и функционально ( между ними протекает обмен информацией) .
Важный признак любой системы – её ЦЕЛОСТНОСТЬ. Компьютер
нормально работает до тех пор, пока в его состав входят и исправны все основные устройства (процессор, память, системная плата, мышь,
клавиатура и т.д. ). Если удалить или испортить одно из них,
компьютер выйдет из строя, т. е .
прекратит своё существование как
система . Любая система существует в
пространстве и времени .

времени, называются статическими информационными моделями.
В физике статические информационные модели описывают простые механизмы, в биологии – классификацию животного мира, в химии – строение молекулы .
Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями.
В физике динамические информационные модели описывают движение тел, в химии – процессы прохождения химических реакций .

•

Перед вами диаграмма, отражающая изменение рождаемости в г.Челябинске.
А это - ведомость успеваемости Пети Сидорова в первой четверти .

⇨ Очевидно, первый пример – это динамическая информационная модель, т.к. Показывает процесс в динамике . Во втором примере мы имеем статическую информационную модель, показывающую успеваемость на данный момент времени .

состояния объекта ) ?
Формула химического соединения
Формула закона Ома
Формула химической реакции
Закон всемирного тяготения

1

модель является статической (описывающая состояние объекта ) ?
Формула химического соединения
Формула равноускоренного движения
Формула химической реакции
Второй закон Ньютона

2

Модели, описывающие процессы изменения и развития систем, называются динамическими информационными моделями.

Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку

момент времени, называются статическими информационными моделями.

Этот ответ неверен !!! Напоминаем :

Чтобы вернуться к тесту, нажмите эту кнопку

материала – ПИСЬМЕННЫЙ ОПРОС .Отвечать на вопросы можно в любом порядке .

I вариант
Дайте определение модели.
Дайте определение и приведите пример материальной модели
Может ли объект иметь разные модели ? Привести пример .
Что такое статическая модель ?
Приведите примеры объектов, для которых моделью является диаграмма .

II вариант
Приведите примеры, когда объект заменяется моделью.
Дайте определение и приведите пример информационной модели
Может ли модель отображать разные объекты ? Привести примеры .
Что мы называем динамической моделью ?
Привести примеры моделей объекта здание .

информационной модели являются вербальные (описательные), для создания кото -рых используют естественные языки . Однако, помимо естественных, информа - ционные модели могут строиться с помощью формальных языков, примером которых могут служить математические формулы, нотные знаки, специальные значки .
Построение информационных моделей с помощью формальных знаков называется формализацией .
Модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называют математическими.
В процессе познания окружающего мира человечество постоянно ис-пользует моделирование и формализацию :

Объект Описательная Формализация (формулы,
модель спецзнаки и т.д.)

выделение главного, а так же однозначность полученного результата . Кроме этого, процесс формализации при описании действительности позволяет автоматизировать процесс исследования .
Прежде чем строить какое-то сложное сооружение, например мост, конструкторы делают его чертежи, проводят расчеты прочности допустимых нагрузок. Таким образом, вместо реального моста они имеют дело с его модельным описанием в виде чертежей, математических формул.
Следующий набор заданий позволяет проверить Ваши знания по этой теме .

исследования
Описание объекта исследования на однозначном языке
Модель – это объект …
Для хранения которого требуется меньше памяти
Который является уменьшенной копией оригинала
Который проще оригинала, но отображает все наиболее существен-ные его свойства
Который является увеличенной копией оригинала

1

2

3) Понятностью
Полнотой 4) Достоверностью
Формальное описание действительности – это …
Картина, стихотворение, симфония
Видеофильм, график, зарисовка, уравнение
Чертеж дома, химическая формула, физический закон
Формальный подход при изучении действительности заключается в …
Субъективном описании реальности
Упрощении и выделении главного
Полноте и точности описания

3

4

5

земельного участка
2)За какое время велосипедист до- едет до деревни, если будет ехать с максимальной для него скоростью ?
3)Из предложенных пружин выбрать ту, которая меньше всего растянется при подвешивании на нее заданного груза.

А) Рисунок
В) F=-kx
С) Измерить длину и ширину участка и перемножить полученные члены
D)S=ab
E)Время движения-это количество минут, затраченных на езду на велосипеде
F) t=S/V

диаграммы и т. д.)-более информативны, чем текстовые (вербальные) модели. Изучая любой предмет, мы знаем, что объект, представленный в виде рисунка, чертежа и т. д. более информативен, чем его описание.






Одной из наиболее часто встречающихся структур информационных моделей являются табличные информационные модели , в которых объекты или их свойства представлены в виде списка, а их значения регулируются в ячейках прямоугольной таблицы .

Пример. Графиком функции y=2x является прямая, расположенная в I и III четвертях и проходящая через начало координат.

0 X

y

данный момент и является статической моделью

С помощью таблицы могут быть выражены как статистические, так динамические информационные модели.

Таблица №2 показывает изменение цены компьютера за несколько лет и поэтому является динамической моделью.

классифицировать объекты, создавая при этом информационные модели, которые отражают состав системы и связь между её частями . Построим информационную модель, которая классифицирует современные компьютеры.

Карманные (handheld)

Настольные (desktop)

Портативные (notebook)

КОМПЬЮТЕРЫ

Супер - компьютеры

Рабочие станции Персональные компьютеры

Информационная модель такого вида называется ГРАФОМ.

ГРАФ - информация о составе и структуре системы, представленная в графическом виде.

сын
быть
отцом

Северо-Восток Завод ЧТЗ

Структура – это порядок объединения элементов, входящих в систему.

- вершины графа (могут обозначаться другими геометрическими фигурами)
-дуга -ребро
Две вершины, соединенные дугой или ребром называются смежными .

-это ориентированный граф

- это неориентированный граф

Представленный выше граф классификации компьютеров является ориентированным

Лев Иван

дорога

числа А и В. Найти большее из них и вывести его на экран .

Начало

Ввод А ,В

А>В

max:=A max:=B

Вывод max

конец

Другим примером ориентированных графов являются блок-схемы алгоритмов, которые представляют собой граф процесса управления некоторым исполнителем .

да нет

колпачок стержень

нижняя часть верхняя часть трубочка наконечник паста

Здесь к каждой вершине приходит одна дуга или ребро, а выходить могут несколько. Граф такой структуры называется ДЕРЕВОМ (структура один ко многим ).
Системы, информационные модели которых представлены в виде дерева называются, иерархическими .

корень

ветки

листья

общественной системы, между частям которых установлены отношения подчиненности (директор – заместители – начальники цехов – начальники отделов и т.д. ) или системы, между которыми существуют отношение вхождения один в другие (граф шариковой ручки ). С подобными примерам мы сталкиваемся и в информатике . Например, система хранения файлов на дисках организована по иерархическому признаку.
УПРАЖНЕНИЕ : Отобразить в виде дерева иерархическую структуру своей школы, состоящей из начальной, основной и средней школ, параллелей и отдельных классов . Обозначьте корень, ветки, листья.
Кроме дерева, имеющего структуру «один ко многим», граф может иметь и другую структуру .

четыре ученика школы посещают факультативы . При этом один и тот же факультатив могут посещать несколько учащихся, один ученик может посещать несколько факультативов .

Русаев Попов Сидорова Котова

Геология Цветоводство Танцы

Такой принцип связи называется «многие ко многим», а граф такой структуры носит название СЕТЬ .

сервер, связанный со всеми остальными . Дана таблица, в которой “1” означает, что сервер связан с данным, а “0”– не связан.

1) Какой сервер является узловым ?
2) Постройте граф, соответствующий этой матрице .
Как называется такая структура ?

ломаная )
плоская фигура ( треугольник, трапеция, круг, овал, параллелограмм, прямоугольник, квадрат)
объемные тела (шар, конус, пирамида, призма).
Какую структуру имеет полученный граф ?

10 – 11 классов . М.: Лаборатория Базовых Знаний , 2000
2.И.Семакин и др.Информатика.Базовый курс. М.: ООО “Лаборатория Базовых Знаний “, 1998
3.Л.Залогова ,И.Семакин , Е. Хеннер и др. Информатика .Задачник – практикум .Том 1 М.:Лаборатория Базовых Знаний ,1999
4. Н.Угринович .Преподавание курса “Информатика и информационные технологии “.Тесты из методического пособия . М.:Лаборатория Базовых Знаний ,2001
5.Д.Матрос и др.Система контроля качества обучения школьников по курсу информатики . Челябинск , 2000

Лариса Александровна, учитель информатики, высшая категория