I. Организационный момент.

            Приветствие, проверка присутствующих.

II. Актуализация и мотивация.

Электромобиль на стенде выставки, телевизионная красавица, рекламирующая различные товары, макет здания, детская мягкая ингушка, математическая формула, теория развития общества – это все модели. Как же получается назвать такие разные понятия одним словом?

Существует огромное количество моделей. Как разложить их «по полочкам»? Как классифицировать?

Наиболее полно отразить существенные свойства объекта можно с помощью информационной модели. Как ее построить?

III. Объяснение нового материала.

В своей деятельности человек очень часто использует модели, то есть создает образ того объекта, явления или процесса, с которым ему предстоит иметь дело.

Модель- это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе изучения замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные черты этого оригинала.

Или можно сказать другими словами: модель - это упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.

           Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего, более сложного объекта, процесса, явления, называемого прототипом или оригиналом.     

У вас может возникнуть вопрос: почему бы не исследовать сам оригинал, а не строить его модель?

            Назовем несколько причин, по которым прибегают к построению моделей.

1. В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. (Примеры: теория вымирания динозавров, теория гибели Атлантиды, модель «ядерной зимы» …)
2. Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их. (Примеры: карта местности, модели живых организмов…)
3. Оригинал либо очень велик, либо очень мал. (Примеры: глобус, модель Солнечной системы, модель атома…)
4. Процесс протекает очень быстро или очень медленно. (Примеры: модель двигателя внутреннего сгорания, геологические модели…)
5. Исследование объекта может привести к его разрушению. (Примеры: модель самолета, модель автомобиля…)

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

            Что можно моделировать? Ответим на это вопрос.

            Моделировать можно:

            Объекты

Объект – некоторая часть окружающего нас мира, которая может быть рассмотрена как единое целое.

Свойства объекта – совокупность признаков объекта, по которым его можно отличить от других объектов

            Назовем примеры моделей объектов:

• копии архитектурных сооружений;
• копии художественных произведений;
• наглядные пособия;
• модель атома водорода или солнечной системы;
• глобус;
• модель, демонстрирующая одежду;
• детские игрушки…

Явления

Примеры моделей явлений:

• модели физических явлений: грозового разряда, магнитных и электрических сил…;
• геофизические модели: модель солевого потока, модель землятресения, модель оползней…

Процессы

Примеры моделей процессов:

• модель развития вселенной;
• модели экономических процессов;
• модели экологических процессов…

При выполнении человеком какого-либо действия ему обычно предшествует возникновение в его сознании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или  решать задачу, переходит улицу или отправляется в поход – он непременно сначала представляет себе все это в уме. Это главное отличие человека мыслящего от всех других живых существ на земле.

Один и тот же объект в разных ситуациях, в разных науках может описываться различными моделями. Например, рассмотрим объект «человек» с точки зрения различных наук:

- в механике человек – это материальная точка;

- в химии – это объект, состоящий из различных химических веществ;

- в биологии – это система, стремящаяся к самосохранению;

- и т.д.

С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Например, в механике различные материальные объекты от песчинки до планеты рассматриваются как материальные точки.

Таким образом, совершенно неважно, какие объекты выбираются в качестве моделирующих. Важно лишь то, что с их помощью удается отразить наиболее существенные признаки изучаемого объекта, явления или процесса.

Моделирование – это метод научного познания объективного мира с помощью моделей

Классификация моделей.

            Итак, объектов моделирования, как мы только что с вами убедились, огромное количество. И для того, чтобы ориентироваться в их многообразии, необходимо все это классифицировать, то есть каким-либо образом упорядочить, систематизировать.

            При классификации объектов по «родственным» группам необходимо правильно выделить некий единый признак (параметр, а затем объединить те объекты, у которых он совпадает). Рассмотрим наиболее распространенные признаки, по которым можно классифицировать модели.

По учету фактора времени:

• статические - дают "одномоментный срез" текущего состояния объекта.

(Примеры: обследование обучающихся в поликлинике дает картину физического состояния детей на данный момент времени; расчет прочности и устойчивости к постоянной нагрузке на фундамент, на стены, на балки при строительстве здания);

• динамические - позволяют увидеть изменения объекта во времени.

(Примеры: карточка школьника, отражающая состояние здоровья ребенка в течение многих лет при воздействии экологических, экономических и социальных факторов; учет противодействия ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям при строительстве здания).

По способу представления объекта :

• материальные;
• информационные

Материальные моделииначе можно назвать предметными или физическими. Они воспроизводят геометрические свойства оригинала и имеют реальное воплощение. Например: детские игрушки, чучела птиц, карты, схемы, макеты и т.д.

Информационные моделинельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации.

Информационная модель– совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром. Например, любое описание объекта на одном из разговорных или формальных языков.

 К информационным моделям можно отнести вербальные и знаковые модели.

Вербальная модель– информационная модель в мысленной или разговорной форме. Это модели, полученные в результате раздумий, умозаключений. Они могут так и остаться мысленными или быть выражены словесно.

Знаковая модель–  информационная модель, выраженная специальными знаками, т.е. средствами любого формального языка. Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы.

Вербальные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в голове человека, может быть облечен в знаковую форму. Например, мелодия, родившаяся в голове композитора, будет представлена в виде нот на бумаге.

Для создания моделей используется огромный спектр инструментов. Если модель имеет материальную природу. То для ее создания используются традиционные инструменты: фотоаппарат, токарный и фрезерный станки, пила, топор, кисть художника, карандаш, линейка и т.д., и, наконец самый совершенный в наши дни инструмент – компьютер.

По способу реализацииинформационные знаковые модели делятся на:

• компьютерные, модель реализованная средствами программной среды. Например: электронные варианты рисунков, чертежей, текстов. формул, звуков и их создание и редактирование с помощью различного программного обеспечения;
• некомпьютерные, модель созданная с помощью традиционных инструментов инженера, художника, писателя и др. Например: рисунки, чертежи, графики, тексты, созданные вручную.

По области использования:

• учебные - наглядные пособия, обучающие программы, различные тренажеры;
• опытные - модель корабля (испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке);
• научно-технические - прибор, имитирующий разряд; стенд для проверки телевизора;
• игровые - экономические, спортивные и другие;
• имитационные – эксперимент или многократно повторяется для изучения и оценки влияния каких-либо действий на реальную обстановку, или проводится одновременно со многими объектами, прохожими, но поставленными в разные условия.

По отрасли знания:

• биологические;
• исторические;
• социологические и др.

IV. Закрепление изученного.

1. Мысленно представьте квадрат и составьте различные знаковые модели данного объекта. (Чертеж, текст, формулы)
2. Заполните таблицу:

V. Домашнее задание

Выучить определения, рассмотренные на уроке.

Прочитать параграф учебника  §13.

VI. Подведение итогов урока.

Выставление оценок за урок.