Інформатика 7 клас

Тема 3: «Моделі та моделювання». Урок № 23. (До § 17)

Побудова інформаційних моделей

Інтерактивний план-конспект уроку для 7 класу НУШ

🎯 Мета уроку

  • Освітня: Ознайомити учнів з основними етапами побудови інформаційних моделей; навчити визначати мету моделювання, виділяти властивості об'єкта та взаємозв'язки між ними; пояснити вибір форми подання інформаційної моделі; формувати вміння реалізовувати моделі в програмному середовищі; ввести поняття комп'ютерного експерименту на прикладі.
  • Розвивальна: Розвивати алгоритмічне мислення та навички планування при побудові моделей; формувати вміння аналізувати об'єкт та виділяти суттєві властивості; розвивати навички роботи з електронними таблицями та графічними редакторами.
  • Виховна: Виховувати відповідальне ставлення до точності даних та достовірності моделей; формувати інтерес до використання інформаційних технологій для вирішення практичних завдань; заохочувати до самостійного пошуку та аналізу інформації.

✅ Очікувані результати

Після уроку учні зможуть:

  • Називати етапи побудови інформаційної моделі.
  • Визначати мету моделювання для простого завдання.
  • Виділяти властивості об'єкта для створення моделі.
  • Обирати відповідну форму подання інформаційної моделі.
  • Створювати прості інформаційні моделі у вигляді таблиць та графіків.
  • Використовувати електронні таблиці для обчислень та побудови моделей.
  • Пояснювати роль комп'ютерного експерименту.

📊 Групи результатів (НУШ)

Візуалізація важливості груп результатів для цього уроку.

📚 Тип уроку

Урок формування вмінь та навичок.

💻 Обладнання та ПЗ

  • Комп'ютери (для кожного учня).
  • Проєктор або інтерактивна дошка.
  • Презентація (з використанням підручника: Рис. 17.1, Рис. 17.2, Рис. 17.3).
  • Програмне забезпечення для роботи з електронними таблицями (наприклад, Microsoft Excel, Google Таблиці, LibreOffice Calc).
  • Графічний редактор (наприклад, Paint, GIMP, або онлайн-редактори).
  • Дошка, крейда/маркер.

🔗 Міжпредметні зв'язки

  • Математика (формули, обчислення).
  • Фізика (рух, швидкість, час, відстань).
  • Астрономія (планети Сонячної системи).

ПОВТОРЮЄМО

  1. На які типи поділяють моделі?
  2. Наведіть приклад навчальної моделі; інформаційної моделі.
  3. Від чого залежить вибір інформаційної моделі?
  4. Коли модель стає комп’ютерною?
  5. Чи можна створити модель за допомогою різних програм?

Знак питання

Джерело: Підручник з інформатики для 7 класу (стор. 105)

Побудова інформаційних моделей

Створюємо модель Сонячної системи крок за кроком

🎯 Етап 1: Визначення мети

Перший і найважливіший крок — зрозуміти, навіщо ми створюємо модель. Що саме ми хочемо дізнатися або розрахувати?

Наша мета: Створити інформаційну модель руху планет Сонячної системи для визначення періоду їх обертання навколо Сонця (тривалості року на кожній планеті).

🔍 Етап 2: Виділення властивостей

Тепер нам потрібно обрати лише ті властивості планет, які є суттєвими для досягнення нашої мети. Не всі характеристики важливі.

Для нашої задачі важливими є:

  • Радіус орбіти (R): відстань від планети до Сонця.
  • Швидкість руху (v): як швидко планета рухається по орбіті.

Такі властивості, як колір планети, наявність супутників або температура, для цієї задачі не є суттєвими.

🔗 Етап 3: Виявлення взаємозв'язків

Як пов'язані між собою обрані нами властивості? Для цього нам знадобиться математична модель (формула) з предметної галузі "Фізика".

Період обертання (T) = Довжина орбіти / Швидкість руху

T = (2 ∙pi ∙ R) / v

Де T - тривалість року, R - радіус орбіти, а v - швидкість.

📊 Етап 4: Вибір форми подання

Як найкраще організувати наші дані та розрахунки? Оскільки в нас є багато однотипних об'єктів (планет) та їхніх параметрів, найкраще підійде структурна модель у вигляді таблиці.

Назва планети Радіус орбіти (км) Швидкість (км/год) Період (діб)
Меркурій57 870 000171 360?
Венера107 480 000125 280?
.........?

💻 Етап 5: Реалізація в програмному середовищі

Створимо нашу модель за допомогою електронних таблиць. Ми заповнимо вихідні дані та використаємо формулу для обчислення результату.

Назва планети Радіус орбіти (R) Швидкість (v) Період (T)

🔬 Етап 6: Дослідження моделі

Модель готова! Тепер ми можемо провести комп'ютерний експеримент: дослідити результати та знайти відповіді на питання.

Питання: Яка тривалість року на Марсі?

Відповідь з'явиться після розрахунків.

Крок 1 з 6

Перевірка знань

Натисніть на картку, щоб побачити відповідь.

1. Опишіть порядок дій побудови інформаційної моделі об’єкта.
Порядок побудови інформаційної моделі об’єкта включає наступні кроки:
1. Визначення мети створення інформаційної моделі.
2. Виділення властивостей об’єкта, що є суттєвими для дослідження.
3. Виявлення взаємозв’язків між вибраними властивостями.
4. Вибір форми подання інформаційної моделі.
5. Реалізація моделі в програмному середовищі.
6. Дослідження створеної комп'ютерної моделі.
2. Які засоби можуть бути використані для подання інформа ційних моделей?
нформаційна модель може бути подана в різних формах:
- Словесні моделі: усні та письмові описи.
- Графічні моделі: рисунки, карти, креслення, піктограми.
- Структурні моделі: таблиці, графіки, залежності, діаграми, схеми.
- Алгоритмічні моделі: правила виконання дій, плани дій.
- Спеціальні моделі: хімічні формули, рівняння, нотні записи.
- Математичні моделі: формули рівняння, нерівності, функції.
3. Складіть інформаційну модель «піаніно» для розв’язування задач, що постають перед:
а) вантажником;
б) директоркою магазину;
в) піаністом.
а) Для вантажника: Інформаційна модель «піаніно» має містити фізичні параметри, такі як вага, габарити (ширина, довжина, висота), матеріал корпусу, наявність коліщат, та інші властивості, що впливають на транспортування.

б) Для директорки магазину: Інформаційна модель має включати комерційні дані, такі як бренд, країна-виробник, ціна, колір, наявність на складі, популярність серед покупців та інші характеристики, важливі для продажу.

в) Для піаніста: Інформаційна модель повинна описувати музичні характеристики: тембр, діапазон звуків, кількість клавіш, наявність педалей, якість звучання, чутливість клавіатури, вік інструмента.
4. Знайдіть в інтернеті модель вулкана. Які властивості про тотипу враховано під час побудови моделі; не враховано?
- Враховано: Зовнішній вигляд (конус), кратер, імітація виверження (дим, лава). Модель дозволяє зрозуміти загальний принцип дії вулкана, його будову та процес виверження.

- Не враховано: Реальні фізичні та хімічні процеси, температура лави, тиск газів, реальний масштаб та тривалість виверження. Модель не передає небезпеку та руйнівну силу реального вулкана.
5. Створіть модель Сонячної системи, яку подано в графічній формі, яка наочно відобразить суттєві властивості об’єкта дослідження. Засіб для подання графічної моделі — графічний редактор.
Для створення графічної моделі Сонячної системи у графічному редакторі можна використати наступні елементи:
- Сонце: намалювати велику жовту або помаранчеву кулю в центрі.
- Планети: створити вісім менших за розміром куль, кожна з яких має свій характерний колір (наприклад, Земля — синьо-зелена).
- Орбіти: навколо Сонця намалювати еліпси, які показуватимуть траєкторії руху планет.
- Розмір: співвідношення розмірів планет і Сонця можна зберегти відносно реального.
- Відстань: відстані між планетами і Сонцем можна показати у масштабі, щоб відобразити, що вони розташовані на різних відстанях.
- Підписи: додати назви планет і Сонця.
6. Створіть інформаційну модель кабінету інформатики в різ них програмних засобах.
- Текстовий редактор: Описати кабінет інформатики текстом: кількість комп’ютерів, їх розміщення, наявність інтерактивної дошки, розташування столів.
- Графічний редактор: Намалювати план кабінету зверху, позначивши столи, комп'ютери, стільці та інше обладнання схематично.
- Табличний редактор: Створити таблицю, де будуть вказані інвентарні номери, моделі комп'ютерів, їх технічні характеристики, дата встановлення, тощо.
- Програмне середовище: Створити 3D-модель кабінету у спеціалізованій програмі для візуалізації його просторового розташування.

Джерело: Підручник з інформатики для 7 класу (стор. 108)

Домашнє завдання

1. Теоретична частина: Опрацювати § 17 (стор. 106-107).

2. Практична частина:

3. Завдання за бажанням (для закріплення):

Дівчинка з книгою

Додаткові матеріали