Лабораторная работа № 19 «Формализация и моделирование»

1 Основные понятия для составления тезауруса:

модель;

моделирование;

формализация;

материальные (натурные) модели;

информационные модели;

табличные модели;

иерархические модели;

сетевые модели.

2 Ответьте на следующие методические вопросы:

1. Обоснуйте необходимость включения ССК «Формализация и моделирование» в базовый курс информатики.

2. В каком из учебников информатики линия моделирования является ведущей? Как осуществлена ее связь с другими содержатель­ными линиями базового курса?

3. Какие средства программного обеспечения ЭВМ могут использоваться при изучении информационного моделирования?

4. В чем состоят различие и связь между понятиями «моделиро­вание» и «формализация»?

5. Сформулируйте логически последовательную цепочку опре­делений для следующих понятий (порядок указан произвольно): дере­во, элемент, структура, система, сеть, отношение, граф.

6. Каким образом Вы будете вводить понятие графа и его струк­туры. Как Вы думаете, в каком классе можно дать это понятие с мето­дической точки зрения?

7. На какие примеры из школьных предметов можно опереться, поясняя мысль о том, что моделирование явлений и событий помогало лучше понять их суть, предсказать законы их поведения, и т. д.

8. Как Вы считаете, какая из двух тем школьного курса информатики должна изучаться первой: «Формализация и моделирование» или «Алгоритмы и исполнители»? Ответ обоснуйте.

9. Предложите вариант проведения совместного урока по двум дисциплинам школьного курса при изучении ССК «Формализация и моделирование».

3 Ответьте на следующие содержательные вопросы:

1. Объясните, почему моделирование представляет собой один из основных методов познания.

2. Назовите преимущества упорядочения информации в виде таблицы. Перечислите элементы таблицы.

3. Приведите примеры объектов информационного моделирования из различных предметных областей.

4. Перечислите виды информационных моделей.

5. Перечислите основные этапы моделирования.

6. Какое место занимает системный анализ в информационном моделировании?

7. Какие свойства электронных таблиц делают их удобным инструментом для математического моделирования?

8. Предложите несколько примеров табличных моделей типа «объект-свойство», «объект-объект», двоичная матрица.

9. В чем состоит смысл принципа системного эффекта?

4 Решите следующие задачи:

1. Выпишете номера информационных (не натурных) моделей:

а) макет декорационного оформления театральной постановки;

б) эскизы костюмов к театральному спектаклю;

в) макет книги или журнала;

г) глобус;

д) макет строения молекулы воды;

е) генеалогическое дерево;

ж) CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂0;

з) макет скелета человека;

и) расписание уроков;

к) игрушечный паровоз;

л) схема метрополитена;

м) оглавление книги.

2. Приведите примеры объектов, имеющих следующие структуры (рис. 19):

3. Выделите как можно больше различных свойств (признаков) объекта моделирования и отметьте, какие из них являются существенными с точки зрения цели моделирования.

Объект моделирования	Цель моделирования	Существенные свойства объекта	Несущественные свойства объекта
Новый процессор	Организовать рекламную компанию по его продвижению на рынок

4. Постройте таблицу по следующим данным:

Полярная звезда находится в созвездии Малая Медведица. Бетельгайзе находится в созвездии Ориона. Расстояние до Спики – 260 световых лет. Денеб находится в созвездии Лебедя. Акрукс ярче Солнца в 2200 раз. Расстояние до Бетельгайзе – 650 световых лет. Ригель ярче Солнца в 55000 раз. Канопус находится в созвездии Стрекоза. Расстояние до Капеллы – 46 световых лет. Спика находится в созвездии Дева. Антарес находится в созвездии Скорпион. Расстояние до Арктура – 36 световых лет. Альдебаран ярче Солнца в 165 раз. Бетельгайзе ярче Солнца в 22000 раз. Расстояние до Акрукса – 260 световых лет. Денеб ярче Солнца в 72500 раз. Расстояние до Антареса – 425 световых лет. Альдебаран находится в созвездии Телец. Антарес ярче Солнца в 6600 раз. Расстояние до Канопуса – 181 световой год. Арктур находится в созвездии Волопас. Капелла ярче солнца в 150 раз

Расстояние до Полярной звезды – 780 световых лет. Ригель находится в созвездии Орион. Спика ярче Солнца в 2200 раз. Акрукс находится в созвездии Южный Крест. Расстояние до Альдебарана – 70 световых лет. Арктур ярче Солнца в 105 раз. Расстояние до Денеба – 1600 световых лет. Канопус ярче Солнца в 6600 раз. Капелла находится в со-звездии Возничий. Полярная звезда ярче Солнца в 6000 раз. Расстояние до Ригеля – 820 световых лет.

Для созданной таблицы укажите:

A) тип; В) объекты или класс объектов;

Б) заголовок таблицы; Г) свойства объектов и их значение.

5. Приготовьте и заполните таблицу.

Термин	Ключевые слова	Примеры
Граф		Схема метрополитена, структура моле-кул, карта дорог, компьютерная сеть...
Вершины графа		Станции метро, атомы в молекуле, города на карте дорог...
Дуги		Линии на родословном дереве
Ребра		Линии, соединяющие атомы в молекуле, линии дорог на карте дорог, линии дорог метрополитена...
Ориентиро-ванный граф		Различные классификации (биологиче-ские, организационные и др.)
Дерево		Генеалогическое дерево, классификации, файловая система
Сеть		Всемирная паутина

 

 

5 Разгадайте кроссворд (рис. 20):

По горизонтали:

1. Некоторый предмет.

2. Описание модели с помощью формального языка.

3. Граф, предназначенный для отображения вложенности, подчиненно-сти, наследования и т.п. между объектами.

4. Общее название моделей, которые можно осязать.

5. Инструмент для компьютерного моделирования.

6. Общее название моделей, которые представляют собой совокупность полезной и нужной информации об объекте

По вертикали:

7. Информационная модель, состоящая из строк и столбцов.

8. Средство наглядного представления состава и структуры системы.

9. Процесс построения моделей.

10. Граф, отображающий последовательность выполнения действий.

11. Упрощенное представление реального объекта, процесса или явления.

6Составьте конспект одного из уроков по теме.

7Приведите пример проверочной работы по теме «Модели».