Тема: Моделирование, формализация, визуализация.
Повторение
Задание 1. Отнесите каждое слово из списка в одну из 3-х групп: Микромир, Макромир, Мегамир.
Ядро атома, Солнце, озеро Байкал, осина, молекула воды, водород, созвездие "Водолей", ребенок, цветок, туманность Конная Голова.
Изучение нового материала
Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.
| Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. |
Модель. Это слово многим знакомо.
Кто-то занимается созданием моделей кораблей, самолетов, автомобилей.
Модели имеют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств. Без предварительного создания чертежа невозможно изготовить даже простую деталь.
Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов.
Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей. Любое литературное произведение может рассматриваться, как модель реальной человеческой жизни.
Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
| Модель – это некоторое упрощенное подобие реального объекта |
Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят различные типы моделей.
В физике изучаются процессы взаимодействия и изменения объектов, в химии – их химический состав, в биологии – строения и поведение живых организмов.
Человек в различных науках исследуется в рамках различных моделей:
- В механике – как материальная точка
- В химии – как объект, состоящий из различных химических веществ
- В биологии – как систему, стремящуюся к самосохранению
|
Для описания и исследования одного и того же объекта может использоваться несколько моделей. Для описания и исследования различных объектов может использоваться одна и та же модель. |
Всякая модель воспроизводит только те свойства объекта – оригинала, которые понадобятся при исследовании, изучении объекта.
Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель может оказаться полезным и единственным инструментом исследования.
Все модели можно разбить на два больших класса:
- Материальные модели
- Информационные модели
| Материальные модели (натурные) |
Информационные модели |
|
|
Графические (образные) |
Знаковые |
|
Предметные модели позволяют представить в материальной наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного исследования (очень большие или очень маленькие, очень быстрые или очень медленные)
|
Образные информационные модели представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе.
|
Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем).
|
При построении некоторых типов информационных моделей одновременно используются система графических элементов и знаковая система.
Например, в блок-схемах алгоритмов используются различные фигуры для обозначения элементов алгоритма и формальный алгоритмический язык для записи программы на языке программирования.
|
Материальная модель – физическое подобие объекта-оригинала Граф – это средство для наглядного представления состава и структуры системы.
Граф состоит из вершин, связанных дугами или ребрами.
|
|
Формализация - процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков. |
Пример: язык математики является совокупностью формальных языков – алгебра, геометрия, тригонометрия, теория множеств и пр.
Задания:
- Выполнить задание на повторение
Оформить в тетрадь:
- Все определения (в рамочках синим шрифтом),
- таблица "Классы моделей"
- выполнить задания для самостоятельной работы: стр.148 задание 5.1, 5.2
- выполнить тест "Моделирование, формализация, визуализация" в Электронном дневнике.