Какие свойства реальных объектов воспроизводят следующие модели ответ
1
2
Что такое модель? Модели воспроизводят некоторые свойства реальных объектов: форму, способность плавать, ездить, летать и т.д. Музейный экспонат Глобус Игрушечная железная дорога Чертежи самолета
3
3 Модель – упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Модель сохраняет наиболее важные характеристики и свойства оригинала. Модель – любой аналог, образ (мысленный или условный: изображение, описание, схема, символ, формула, чертеж, план, таблица, карта и т.п.) какого-либо объекта исследования.
4
4 Модель необходима для того, чтобы: понять, как устроен реальный объект: какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром; научиться управлять объектом или процессом: определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (оптимизация); прогнозировать прямые или косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект.
5
5 Моделирование : построение и изучение моделей с целью получения новых знаний и дальнейшего совершенствования характеристик объектов исследования; метод научного познания объективного мира с помощью моделей.
6
Свойства модели зависят от цели моделирования Модели одного и того же объекта будут разными, если они создаются для разных целей: Манекен в магазине (модель человека) – воспроизводит лишь форму и размер человеческого тела, нужен для рекламы одежды или удобства работы портного; Производственный робот воспроизводит некоторые физические действия человека – умения брать, перемещать детали, закручивать и раскручивать болты – нужен для выполнения однообразной тяжелой рутинной работы; Скелет человека воспроизводит только костную структуру человеческого организма – необходим для изучения строения и последующего лечения человека.
7
7 Классификация моделей По области использования МОДЕЛИ УЧЕБНЫЕОПЫТ- НЫЕ НАУЧНО- ТЕХНИ- ЧЕСКИЕ ИГРОВЫЕИМИТАЦИ- ОННЫЕ НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ ТРЕНАЖЕРЫ ОБУЧАЮ- ЩИЕ ПРОГРАММЫ МОДЕЛЬ КОРАБЛЯ АЭРОДИНАМ ИЧЕСКАЯ ТРУБА СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ TV ВОЕННЫЕ ЭКОНОМИЧЕ СКИЕ ДЕЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЕ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕН- НЫХ СРЕДСТВ НА ЖИВОТНЫХ
8
8 Классификация моделей ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ МАТЕРИАЛЬНЫЕИНФОРМАЦИОННЫЕ ВЕРБАЛЬНЫЕЗНАКОВЫЕ МЫСЛЕННОУСТНО НА ЛЮБОМ ЯЗЫКЕ ИГРУШКИ ГЛОБУС ЧУЧЕЛО ПТИЦЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ИЛИ ХИМИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ
9
Классификация моделей По способу представления (из чего сделаны): Материальные (натурные) – воспроизводят геометрические и физические свойства объекта всегда имеют реальное воплощение (детские игрушки, чучела птиц, карты, схемы, макеты, опыты и т.д.); Информационные – нельзя потрогать или увидеть воочию, т.к. они не имеют материальной основы, а строятся только на информации (любое описание объекта на одном из разговорных или формальных языков).
10
Классификация информационных моделей Вербальные – словесное описание объекта на естественном языке; Графические – графическое представление объекта (фотографии, карты, схемы, графики и т.д.); Табличные – структурирование информации об объекте в виде таблицы; В виде графа – древовидная форма представления взаимосвязей отдельных частей объекта; Математические – количественные характеристики объекта и связи между ними, представленные в виде формул.
11
Классификация моделей С учетом фактора времени: Статические – одномоментный срез информации по объекту (обследование школьников в поликлинике дает картину состояния детей в настоящий момент); Динамические – позволяют увидеть состояние объекта во времени (медицинская карта школьника отражает состояние здоровья ребенка в течение нескольких лет).
12
Причины создания моделей: В реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности (теория вымирания динозавров, теория гибели Атлантиды…); Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, вовсе не учитывая их (карта местности, модель живых организмов…); Оригинал либо очень велик, либо очень мал (глобус, модель Солнечной системы, модель атома, живой клетки…); Исследование оригинала объекта может привести к его разрушению (модель самолета, автомобиля…);
13
Объектом моделирования может быть: Материальный объект: корабль, комета, живая клетка… Явление природы: гроза, солнечное затмение, снегопад… Процесс: полет ракеты, ядерный взрыв, изменение стоимости акций на фондовой бирже… Поведение: человека и животных в разных ситуациях, технических средств под действием окружающей среды…
14
Для обозначения сложных объектов, состоящих из множества взаимосвязанных частей, в науке используется термин «система». Объектами моделирования чаще всего являются сложные системы: природные, технические, общественные и др.
15
ФОРМАЛИЗАЦИЯ – суть информационного моделирования; результат перехода от реальных свойств моделируемой системы (объекта) к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.
16
16 Компьютерные модели Компьютерные модели – это модели, реализованные на компьютере средствами программного обеспечения. КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ ТЕКСТ ТАБЛИЦЫ ГРАФИКАЗВУК АЛГОРИТМЫ
17
17 Основные этапы моделирования на компьютере 1. Построение модели ( обычно описание информационной модели). 2. Формализация модели (запись на каком – либо формальном языке). 3. Построение компьютерной модели (на языке программирования или с использованием прикладной программы). 4. Проведение компьютерного эксперимента. 5. Анализ результатов моделирования.
18
Вопросы на понимание Какие свойства реальных объектов воспроизводят следующие модели? Муляжи продуктов в витрине магазина; Чучело птицы; Заводной игрушечный автомобиль. Можно ли элементы следующего списка считать информационными моделями и что является объектом моделирования? Расписание уроков; Программа телевидения; Рецепт на получение лекарства. Что такое формализация и можно ли выставление учителем оценки за ваш ответ на уроке назвать формализацией?
Источник
1. Могут ли разные объекты быть описаны одной моделью:
а) да +
б) нет
в) зависит от моделей
2. Построение модели исходных данных; построение модели результата, разработка алгоритма, разработка программы, отладка и исполнение программы, анализ и интерпретация результатов:
а) анализ существующих задач
б) этапы решения задачи с помощью компьютера +
в) процесс описания информационной модели
3. Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется:
а) планированием
б) визуализацией
в) формализацией +
4. Расписание движения поездов может рассматриваться как пример:
а) табличной модели +
б) натурной модели
в) математической модели
5. Математическая модель объекта:
а) совокупность данных, содержащих информацию о количественных характеристиках объекта и его поведении в виде таблицы
б) созданная из какого-либо материала модель, точно отражающая внешние признаки объекта-оригинала
в) совокупность записанных на языке математики формул, отражающих те или иные свойства объекта-оригинала или его поведение +
6. Натурное (материальное) моделирование:
а) моделирование, при котором в модели узнается какой-либо отдельный признак объекта-оригинала
б) моделирование, при котором в модели узнается моделируемый объект, то есть натурная (материальная) модель всегда имеет визуальную схожесть с объектом-оригиналом +
в) создание математических формул, описывающих форму или поведение объекта-оригинала
7. Система состоит из:
а) объектов, которые называются свойствами системы
б) набора отдельных элементов
в) объектов, которые называются элементами системы +
8. Может ли один объект иметь множество моделей:
а) да +
б) нет
в) да, если речь идёт о создании материальной модели объекта
9. Образные модели представляют собой:
а) формулу
б) таблицу
в) зрительные образы объектов, зафиксированные на каком либо носителе информации +
10. Какие модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме?
а) табличные
б) предметные +
в) информационные
11. Модель:
а) материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий существенные с точки зрения цели исследования свойства изучаемого объекта, явления или процесса +
б) материальный или абстрактный заменитель объекта, отражающий его пространственно-временные характеристики
в) любой объект окружающего мира
12. Описание глобальной компьютерной сети Интернет в виде системы взаимосвязанных следует рассматривать как:
а) математическую модель
б) сетевую модель +
в) графическую модель
13. Последовательность этапов моделирования:
а) цель, объект, модель, метод, алгоритм, программа, эксперимент, анализ, уточнение +
б) объект, цель, модель, эксперимент, программа, анализ, тестирование
в) цель, модель, объект, алгоритм, программа, эксперимент, уточнение выбора объекта
14. Моделирование:
а) формальное описание процессов и явлений
б) процесс выявления существенных признаков рассматриваемого объекта
в) метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей +
15. Сколько существует основных этапов разработки и исследование моделей на компьютере:
а) 5 +
б) 4
в) 6
16. На первом этапе исследования объекта или процесса обычно строится:
а) предметная модель
б) описательная информационная модель +
в) формализованная модель
17. Табличная информационная модель представляет собой:
а) набор графиков, рисунков, чертежей и диаграмм
б) последовательность предложений на естественном языке
в) описание объектов (или их свойств)в виде совокупности значений, размещенных в таблице +
18. Такие модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме:
а) материальные
б) информационные +
в) математические
19. Рисунки, карты, чертежи, диаграммы, схемы, графики представляют собой:
а) иерархические информационные модели
б) математические модели
в) графические информационные модели +
20. Географическую карту следует рассматривать скорее всего как:
а) вербальную информационную модель
б) графическую информационную модель +
в) математическую информационную модель
21. В качестве примера модели поведения можно назвать:
а) правила техники безопасности в компьютерном классе +
б) чертежи школьного здания
в) план классных комнат
22. Какой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств:
а) сетевые информационные модели
б) табличные информационные модели +
в) иерархические сетевые модели
23. Информационной моделью части земной поверхности является:
а) глобус
б) рисунок
в) картина местности +
24. Модель отражает:
а) некоторые существенные признаки объекта
б) существенные признаки в соответствии с целью моделирования +
в) все существующие признаки объекта
25. При создании игрушечного корабля для ребенка трех лет существенным является:
а) точность
б) материал
в) внешний вид +
26. В информационной модели жилого дома, представленной в виде чертежа (общий вид), отражается его:
а) стоимость
б) структура +
в) надежность
27. В информационной модели облака, представленной в виде черно-белого рисунка, отражаются его:
а) форма +
б) размер
в) плотность
28. Модель человека в виде детской куклы создана с целью:
а) познания
б) продажи
в) игры +
29. Признание признака объекта существенным при построении его информационной модели зависит от:
а) цели моделирования +
б) стоимости объекта
в) размера объекта
30. При описании внешнего вида объекта удобнее всего использовать информационную модель следующего вида:
а) структурную
б) графическую +
в) математическую
Источник
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 | |
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
Информационная модель – описание
объекта-оригинала
Вопросы
- Что такое моделирование?
- Приведите примеры моделирования в различных
областях деятельности человека - Что такое модель?
- Может ли один объект иметь несколько моделей
(если да, приведите примеры)? - Могут ли разные объекты описываться одной и той
же моделью (если да, приведите примеры)? - Какие свойства реальных объектов воспроизводят
следующие модели:
- Муляжи продуктов в витрине магазина
- Чучело птицы
- Заводной игрушечный автомобиль
- Что такое информационная модель?
- Приведите различные примеры графических
информационных моделей - Какая форма графической модели применима для
отображения процессов - Назовите примеры материальных моделей
Задания
1. Создайте информационную модель в текстовом
редакторе MS Word / OpenOffice.org
2. Создайте информационную модель молекулы воды
по образцу (см. Приложение 1)
3. Определите объект моделирования, метод
моделирования и цель:
| Задача | Объект | Метод | Цель |
| Художнику заказывают нарисовать пейзаж. | Часть природы, окружающего мира (лес, поляна… ) | Наблюдение за объектом, создание рисунка (информационной модели) по подобию объекта | Познание окружающего мира, природы, особенностей природы данного края или местности |
| Биологу поручают исследование популяции дрозофилы. | Мелкие мушки – Дрозофилы | Наблюдение за объектом, изучение поведения объекта, его жизнедеятельности | Понимание того, как устроен объект, законов развития и взаимодействия с окружающей средой; Прогнозирование последствий от воздействий на объект. |
| Для покупки квартиры нужно взять в банке кредит. | Кредитная программа банка | Изучение условий кредитования, Сбор необходимых документов, произведение математических расчетов | Управление объектом или процессом и определение наилучших способов управления |
4. Объясните различие моделей бабочки с точки
зрения биолога, художника, рыболова, скульптора,
фотографа:
| Модель бабочки | |
| Биолог | Засушенная бабочка |
| Художник | Рисунок |
| Рыболов | Наживка |
| Фотограф | Фотография |
| Скульптор | Скульптура |
4. Рассмотрите отрывок стихотворения Агнии
Барто «Машенька» как модель. Что является
объектом-оригиналом? Какие существенные
свойства отражены в этой модели?
Часы пробили восемь,
Сейчас затихнет дом.
Сейчас платок набросим
На клетку со щеглом.Есть у меня дочка,
Ей скоро полгодочка,
Она лежит, не плачет,
Глаза от света прячет.
Чтоб у нас она спала,
Снимем лампу со стола.Ходят тени по стене,
Будто птицы в тишине
Стаями летят.
Кошка сердится во сне
На своих котят.Мы спать ложимся рано,
Сейчас закроем шторы,
Диваны-великаны
Теперь стоят как горы…
Баю-баюшки-баю,
Баю Машеньку мою.
5. Изобразите графом-моделью фразу «Я знаю, что
ты знаешь, что я знаю»
6. Откройте презентацию (Приложение
2). Доработайте данную модель так, чтобы
минутная стрелка выполняла полностью весь круг.
Добавьте часовую стрелку.
Источник