Тема: Комп’ютерна модель та її переваги. Види комп’ютерних моделей: розрахункові, графічні, імітаційні та інші моделі.

Мета:

• навчальна: сформувати поняття про комп’ютерну модель та її переваги, види комп’ютерних моделей: розрахункові, графічні, імітаційні та інші моделі, про поняття комп’ютерного експерименту;

• розвиваюча: розвивати логічне й алгоритмічне мислення; формувати вміння діяти за інструкцією, планувати свою діяльність, аналізувати i робити висновки;

• виховна: виховувати інформаційну культуру учнів, уважність, акуратність, дисциплінованість.

Обладнання: комп’ютери кабінету з виходом в мережу Інтернет, мультимедійний проектор, презентація уроку, електронні матеріали (ФАЙЛИ-ЗАГОТОВКИ) до підручника "ІНФОРМАТИКА 9 КЛАС" Морзе Н.В. та ін..

Тип уроку: урок засвоєння нового матеріалу.

ХІД УРОКУ

І. Організація класу до уроку

1) Привітання із класом

2) Повідомлення теми і мети уроку

- Починаючи вивчати тему «Комп’ютерне моделювання», зверніть увагу на її прикладний характер. Комп’ютерні моделі застосовують фахівці в різних галузях: метеорологія, фізика, дизайн, архітектура, аерокосмічна промисловість тощо. Сьогодні на уроці ви ознайомитесь із поняттям комп’ютерної моделі та переконаєтесь у необхідності комп’ютерного моделювання.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

Пригадай:

1. Чому люди створюють моделі та користуються ними?

2. Якими бувають моделі?

3. Як описують математичну модель?

4. Приклади інформаційних моделей.

5. Етапи створення інформаційної моделі.

6. Як створюють інформаційні моделі в різних програмних середовищах?

III. Вивчення нового матеріалу

Пояснення вчителя з елементами демонстрування презентації

(використовується проектор, та матеріал підручника)

- Ви знаєте, що у процесі пізнання та практичної діяльності людина використовує різноманітні моделі для дослідження реального об'єкта в різних умовах.

Оскільки інформаційні моделі доступні для опрацювання на комп'ютері, то для них у різних середовищах створюють комп'ютерну модель.

Що таке комп’ютерна модель? (слайд 5-6)

Комп’ютерна модель – це інформаційна модель подана у знаковій формі та реалізована за допомогою комп’ютера.

Комп’ютерне моделювання застосовують для розв’язування широкого кола завдань, зокрема:

• спостерігати й досліджувати явища й процеси в динаміці їх розгортання

• здійснювати багаторазові випробування моделі

• отримувати різноманітні кількісні показники в числовому або графічному поданні, зокрема такі, які потребують виконання складних, численних або трудомістких розрахунків.

• За допомогою комп'ютерного моделювання вивчаються об'єкти та явища, які, неможливо, дорого, небезпечно відтворювати в реальних умовах. Це дає змогу не лише економити матеріальні ресурси, а й зберігати екологічні умови існування людини, уникати можливих шкідливих або руйнівних наслідків проведення випробувань.

• Комп'ютерне моделювання є унікальним інструментом пізнання швидкоплинних або або надповільних процесів. Їх можна досліджувати на комп'ютері, розтягуючи чи стискаючи час або навіть зупиняючи його для вивчення певних фаз процесу.

• Моделювати й вивчати за допомогою комп'ютера можна й такі явища, які не відбувалися, або невідомо, чи відбудуться коли-небудь у реальному житті, — наприклад, зустріч нашої планети з іншим небесним тілом.

Отже, Комп'ютерне моделювання застосовують для розв'язування широкого кола завдань, зокрема:

• конструювання транспортних засобів;

• аналіз поширення забруднюючих речовин в атмосфері;

• комп’ютерні тренажери для тренування пілотів;

• емуляція роботи електронних пристроїв;

• дослідження поведінки будівель, конструкцій і деталей під механічним навантаженням;

• проектування виробничих процесів, наприклад хімічних;

• прогнозування цін на фінансових ринках;

• моделювання роботів й автоматичних маніпуляторів тощо.

• Різні сфери застосування комп'ютерних моделей висувають різні вимоги до надійності одержуваних за їх допомогою результатів. Для моделювання, потрібна висока точність і ступінь достовірності.

Чим відрізняються комп’ютерні моделі? (слайд 7-11)

Фізична комп’ютерна модель передбачає, що комп’ютер є частиною деякого експериментального пристрою чи тренажера, який за допомогою датчиків сприймає зовнішні сигнали, здійснює відповідні розрахунки та видає сигнали, що впливають на управління відповідними маніпуляторами.

Графічна комп’ютерна модель – це сукупність певним чином організованих даних (знаків, сигналів), що відображають найістотніші властивості об’єктів дослідження.

Імітаційна модель реалізується деякою комп’ютерною програмою чи пакетом програм, що імітує поведінку складної технічної, економічної, біологічної, соціальної чи іншої системи з потрібною точністю.

Обчислювальна комп’ютерна модель реалізується програмою для розрахунку стану системи, що моделюється за її математичною моделлю.

Логічні комп’ютерні моделі ґрунтуються на моделюванні знань, побудові системи штучного інтелекту, в основі якої лежить база знань деякої предметної галузі. Бази знань складаються з фактів – даних і правил.

4. Формування практичних умінь і навичок

Увага! Під час роботи з комп’ютером дотримуйтеся правил безпеки та санітарно-гігієнічних норм. (Інструктаж з правил техніки безпеки)

Завдання 1. Класифікація джерел загроз

Визначте, які є засоби онлайнового сервісу ZygoteBody підтверджують те, що у середовищі подано наочну графічну комп’ютерну модель анатомії людини.

Завдання на с. 94 підручника

Завдання 2. Віртуальна лабораторія

Проведіть комп’ютерний дослід для визначення середовища водного розчину за допомогою показника рН розчину на сайті Віртуальної освітньої лабораторії.

Завдання на с. 94 підручника

Завдання 3. Графік функції

Перевірте, як залежить розміщення на координатній площині графіка функції від значень параметрів моделі – значень коефіцієнтів a, b, c. Використайте для цього обчислювальну графічну модель, створену в середовищі GeoGebra.

Завдання на с. 95 підручника

Завдання 4. Музичні експерименти

Використовуючи один з режимів середовища Chrome Music Lab, створіть власну комп’ютерну модель артмузики.

Завдання на с. 95-96 підручника

Завдання 2. Працюємо в парах

Обговоріть, до якого типу комп’ютерних моделей можна віднести платформу BioDigital, роботу з якою розпочинають після реєстрації на сайті https://human.biodigital.com/signup.html. Чим вона подібна до онлайнового сервісу ZygoteBody?

Завдання на с. 98 підручника

4. Підсумок уроку

Обговорюємо (слайд ____)

1. Як співвідносяться поняття комп’ютера та інформаційна модель?

2. Чому люди різних професій використовують у своїй діяльності комп’ютерні моделі?

3. Які з видів комп’ютерних моделей ви можете застосовувати у школі?

4. У чому подібність і відмінність фізичної та імітаційної комп’ютерних моделей?

5. Що лежить в основі побудови розрахункової комп’ютерної моделі?

6. Яка комп’ютерна модель використовується для створення системи штучного інтелекту?

7. Чим корисне використання графічної комп’ютерної моделі під час вивчення шкільних предметів?

Рефлексія (слайд ___)

• Що нового сьогодні дізналися?

• Чого навчилися?

• Що сподобалось на уроці, а що ні?

• Чи виникали труднощі?

Прийом «Світлофор»

4. Д омашнє завдання (слайд ____)

1) Опрацювати п.12.1-12.2