Модели и моделирование: от теории к практике системного анализа
Цели и задачи
- Цель: сформировать системное представление о процессе моделирования как методе научного познания и научиться классифицировать модели по различным признакам.
- Предметные задачи: знать определение модели и моделирования, понимать различие между натурными и информационными моделями, уметь приводить примеры моделей из разных предметных областей.
- Метапредметные задачи: развивать навыки системного анализа, умение структурировать информацию и строить логические цепочки рассуждений.
- Личностные задачи: формировать осознанное отношение к использованию информационных технологий для решения профессионально-ориентированных задач, развивать критическое мышление.
Планируемые результаты
Личностные
- Готовность к осознанному выбору дальнейшей профессиональной траектории с учетом роли моделирования в современной науке.
- Способность к самоанализу и критической оценке достоверности получаемых моделей.
Метапредметные
- Умение определять цели моделирования и выбирать адекватные инструменты для их достижения.
- Навыки формализации информации и построения знаковых моделей.
- Способность соотносить результат моделирования с реальностью (адекватность модели).
Предметные
- Владение понятиями: объект, модель, моделирование, адекватность, формализация.
- Умение классифицировать модели по форме представления (материальные, информационные) и по области использования.
- Знание этапов построения информационной модели.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Формирование научного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития информационных технологий.
- Установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом.
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно.
- Самоконтроль процесса и результатов деятельности.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации в тексте.
- Моделирование — преобразование объекта из чувственной формы в модель, где выделены существенные характеристики объекта.
Коммуникативные УУД
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
- Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.
- Инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации.
Подготовка учителя к уроку
- Распечатать рабочие листы для этапа актуализации (схемы для заполнения) — 15 шт.
- Подготовить презентацию с примерами моделей: от чертежа Леонардо да Винчи до цифрового двойника авиадвигателя.
- Подготовить набор карточек для приема «Сортировка» (названия объектов и их моделей).
- Проверить работоспособность интерактивной доски и проектора.
- Загрузить файл с заданием для практической работы в локальную сеть класса.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: психологически настроить учащихся на работу, создать проблемную ситуацию через «Крючок».
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | "Здравствуйте, коллеги! Именно так я хочу к вам сегодня обращаться, потому что мы приступаем к теме, которая является фундаментом любой инженерной, научной или управленческой карьеры. Посмотрите на экран. Перед вами три изображения: детская игрушечная машинка, чертеж этой же машины и сложная математическая формула аэродинамического сопротивления. Что объединяет эти объекты?" | Ученики приветствуют учителя. Рассматривают изображения на экране. Отвечают: "Все это — копии реального автомобиля", "Это способы описания объекта", "Это модели". |
2 мин | "Верно. Но зачем нам три разных описания? Почему нельзя обойтись просто фотографией или самим автомобилем? Сегодня мы выясним, как человечество научилось упрощать сложное, чтобы предсказывать будущее. Тема урока: 'Модели и моделирование'. Запишите ее в тетради." | Записывают дату и тему урока в тетрадь. Включаются в обсуждение вопроса о целесообразности упрощения объектов. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что один и тот же объект можно представить по-разному. Теперь давайте разберемся, что именно мы называем моделью и какие правила игры здесь существуют."
Этап 2. Актуализация знаний и выявление затруднения (5 мин)
Цель этапа: актуализировать имеющиеся знания о моделях из курса основной школы и зафиксировать границы незнания.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Давайте вспомним определение. Модель — это новый объект, который отражает существенные признаки изучаемого предмета, процесса или явления. Используем прием 'Толстые и тонкие вопросы'. Тонкий вопрос: является ли глобус моделью Земли? Толстый вопрос: почему для капитана корабля глобус — плохая модель, а для школьника на уроке географии — хорошая?" | Отвечают на тонкий вопрос: "Да, является". Обсуждают толстый вопрос: "Потому что глобус не дает детальной информации о береговой линии и глубинах, необходимых для навигации. Модель зависит от цели использования". |
2 мин | "Отлично. Вы нащупали ключевой момент: цель. А теперь попробуйте классифицировать следующие объекты: манекен, карта метро, программа-переводчик, формула E=mc². Какие из них материальные, а какие информационные? Где возникают сложности?" | Пытаются распределить объекты. Возникает затруднение с программой-переводчиком (это процесс или модель?) и формулой (как ее классифицировать точнее?). |
