Формализация и моделирование в базовом курсе информатики Цели изучения моделирования на разных этапах обучения Требования к рез доклад по теме Информатика

Доклад раскрывает тему "Формализация и моделирование в базовом курсе информатики Цели изучения моделирования на разных этапах обучения Требования к рез".
Презентация поможет подготовится к предмету Информатика, может быть полезна как ученикам и студентам, так и преподавателям.
Материал представлен на 25 страницах, оформлен в виде презентации, доступен для скачивания и просмотра онлайн.

Навигация по документу

Страница №1
Формализация и моделирование в базовом курсе информатики Цели изучения моделирования на разных этапах обучения Требования к результатам обучения Модель содержания обучения в базовом курсе 8-9 кл. Примерная программа изучения темы Методические особенности процесса обучения
Страница №2
Почему раздел включен в БКИ ?
основной метод любой науки
моделирование - это процесс получения новых знаний
человек всегда использует модели для получения нового знания
решение любой жизненной задачи связано с моделированием
моделирование - общий процесс, не зависит от научной области
учение, познание - это изучение тех или иных моделей и приемов их использования в практике 
моделирование и формализация входят в предметную область информатики
это фундаментальные идеи информатики
...
Почему раздел включен в БКИ ? основной метод любой науки моделирование - это процесс получения новых знаний человек всегда использует модели для получения нового знания решение любой жизненной задачи связано с моделированием моделирование - общий процесс, не зависит от научной области учение, познание - это изучение тех или иных моделей и приемов их использования в практике моделирование и формализация входят в предметную область информатики это фундаментальные идеи информатики ...
Страница №3
Что важно и существенно для содержания школьного курса информатики
Что важно и существенно для содержания школьного курса информатики
Страница №4
Содержание
В предметной области «Информатика»
теоретическая информатика
математические и информационные модели
вычислительный эксперимент
методы представления знаний
…
средства информатизации
средства моделирования объектов, процессов, систем 
информационные языки и форматы представления данных и знаний, словари, классификаторы, тезаурусы
…
информационные технологии
моделирования
управления объектами, процессами, системами
…
социальная информатика
информационная культура личности
...
Содержание В предметной области «Информатика» теоретическая информатика математические и информационные модели вычислительный эксперимент методы представления знаний … средства информатизации средства моделирования объектов, процессов, систем информационные языки и форматы представления данных и знаний, словари, классификаторы, тезаурусы … информационные технологии моделирования управления объектами, процессами, системами … социальная информатика информационная культура личности ...
Страница №5
Требования к уровню подготовки учащихся (примерная программа по информатике 2004 г. 
основного общего образования 8-9 класс)
уметь 
Создавать и исследовать информационные объекты
Структурировать текст, использовать таблицы и изображения
Создавать и использовать различные формы представления информации: формулы, графики, диаграммы, таблицы (в том числе динамические)
Создавать рисунки, чертежи, графические представления реального объекта в процессе проектирования 
использовать в практической деятельности для
создания простейших моделей объектов и процессов в виде изображений и чертежей, динамических (электронных) таблиц, программ (в том числе блок-схем)
Проведения компьютерных экспериментов с использованием готовых моделей объектов и процессов
Требования к уровню подготовки учащихся (примерная программа по информатике 2004 г. основного общего образования 8-9 класс) уметь Создавать и исследовать информационные объекты Структурировать текст, использовать таблицы и изображения Создавать и использовать различные формы представления информации: формулы, графики, диаграммы, таблицы (в том числе динамические) Создавать рисунки, чертежи, графические представления реального объекта в процессе проектирования использовать в практической деятельности для создания простейших моделей объектов и процессов в виде изображений и чертежей, динамических (электронных) таблиц, программ (в том числе блок-схем) Проведения компьютерных экспериментов с использованием готовых моделей объектов и процессов
Страница №6
Цели изучения моделирования в старшей школе 
(примерная программа по информатике и ИТ 2004 г. 
среднее общее образование 10-11 класс, базовый уровень)
Овладение умениями 
Применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов
Выявление взаимосвязей отдельных компонент объекта или процесса
Представление этих взаимосвязей на формальном языке (выбор формы представления – формализация)
Построение информационной модели (тексты, таблицы, рисунки, схемы, алгоритмы и др.)
Оценка адекватности информационной модели
Выявление возможности автоматизации моделируемого информационного процесса (возможности его реализации с помощью компьютерных средств) – выбор информационной технологии
Приобретения опыта использования ИТ и ИС для: 
Автоматизации информационной индивидуальной, коллективной, в том числе проектной деятельности в различных учебных предметах
Цели изучения моделирования в старшей школе (примерная программа по информатике и ИТ 2004 г. среднее общее образование 10-11 класс, базовый уровень) Овладение умениями Применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов Выявление взаимосвязей отдельных компонент объекта или процесса Представление этих взаимосвязей на формальном языке (выбор формы представления – формализация) Построение информационной модели (тексты, таблицы, рисунки, схемы, алгоритмы и др.) Оценка адекватности информационной модели Выявление возможности автоматизации моделируемого информационного процесса (возможности его реализации с помощью компьютерных средств) – выбор информационной технологии Приобретения опыта использования ИТ и ИС для: Автоматизации информационной индивидуальной, коллективной, в том числе проектной деятельности в различных учебных предметах
Страница №7
Различие в целях обучения в основной и старшей школе – базовый уровень
Основная школа
Знакомство с основами формализации и моделирования. 
Создание и исследование простейших моделей объектов в виде изображений, схем, таблиц, чертежей, простейших динамических моделей процессов в виде алгоритмов и программ.
Старшая школа
Знакомство с информационными системами как средством автоматизации моделируемого информационного объекта или процесса.  
Применение, анализ, преобразование информационных моделей реальных объектов и процессов. Приобретение опыта автоматизации информационной деятельности в различных учебных предметах
Различие в целях обучения в основной и старшей школе – базовый уровень Основная школа Знакомство с основами формализации и моделирования. Создание и исследование простейших моделей объектов в виде изображений, схем, таблиц, чертежей, простейших динамических моделей процессов в виде алгоритмов и программ. Старшая школа Знакомство с информационными системами как средством автоматизации моделируемого информационного объекта или процесса. Применение, анализ, преобразование информационных моделей реальных объектов и процессов. Приобретение опыта автоматизации информационной деятельности в различных учебных предметах
Страница №8
Содержание обучения в основной школе

Тема: «Формализация и моделирование» – 8 ч.
 (примерная программа 2004 г., 8-9 кл. )
Формализация описания реальных объектов и процессов, примеры моделирования объектов и процессов, в том числе – компьютерного. Модели, управляемые компьютером.
Виды информационных моделей. Чертежи. Двумерная и трехмерная графика. Диаграммы, планы, карты.
Таблица как средство моделирования.
Кибернетическая модель управления: управление, обратная связь.
Практические работы
Содержание обучения в основной школе Тема: «Формализация и моделирование» – 8 ч. (примерная программа 2004 г., 8-9 кл. ) Формализация описания реальных объектов и процессов, примеры моделирования объектов и процессов, в том числе – компьютерного. Модели, управляемые компьютером. Виды информационных моделей. Чертежи. Двумерная и трехмерная графика. Диаграммы, планы, карты. Таблица как средство моделирования. Кибернетическая модель управления: управление, обратная связь. Практические работы
Страница №9
Практические работы
(примерная программа 2004 г., 8-9 кл.)
Постановка и проведение эксперимента в виртуальной лаборатории.
Построение генеалогического дерева семьи
Создание схемы и чертежа в системе автоматизированного проектирования
Построение и исследование компьютерной модели с использованием системы программирования
Построение и исследование компьютерной модели с использованием динамических таблиц
Построение и исследование геоинформационной  модели в специализированной геоинформационной системе или электронных таблицах
Практические работы (примерная программа 2004 г., 8-9 кл.) Постановка и проведение эксперимента в виртуальной лаборатории. Построение генеалогического дерева семьи Создание схемы и чертежа в системе автоматизированного проектирования Построение и исследование компьютерной модели с использованием системы программирования Построение и исследование компьютерной модели с использованием динамических таблиц Построение и исследование геоинформационной модели в специализированной геоинформационной системе или электронных таблицах
Страница №10
Программа изучения раздела «Формализация и моделирование» (последовательность и распределение часов)
Программа изучения раздела «Формализация и моделирование» (последовательность и распределение часов)
Страница №11
Содержание 
В школьных учебниках, соответствующих гос. стандартам 
Семакин И.Е. и др. Информатика и ИКТ. Базовый курс: 9 кл. 2010 г.
Глава 2. Информационное моделирование
§ 6. Что такое моделирование.…………………………..…………...….….36
§ 7. Графические  информационные модели.……….…………….……40
§ 8. Табличные модели………………………………..………….…………..…44
§ 9. Информационное моделирование на компьютере..……….…..49
Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. 9 кл.  2009г.
Глава 5. Моделирование и формализация
5.1. Окружающий мир как иерархическая система..…………...…….138
5.2. Моделирование, формализация, визуализация.……………….…142
5.3. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере……………………………………………….………….………….…152
5.4. Построение и исследование физических моделей…....………..154
5.5. Приближенное решение уравнений……………………......….….…157
5.6. Экспертные системы распознавания химических веществ…………………………………………………………………….…….....157
5.7. Информационные модели управления объектами..…..………..161
Содержание В школьных учебниках, соответствующих гос. стандартам Семакин И.Е. и др. Информатика и ИКТ. Базовый курс: 9 кл. 2010 г. Глава 2. Информационное моделирование § 6. Что такое моделирование.…………………………..…………...….….36 § 7. Графические информационные модели.……….…………….……40 § 8. Табличные модели………………………………..………….…………..…44 § 9. Информационное моделирование на компьютере..……….…..49 Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. 9 кл. 2009г. Глава 5. Моделирование и формализация 5.1. Окружающий мир как иерархическая система..…………...…….138 5.2. Моделирование, формализация, визуализация.……………….…142 5.3. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере……………………………………………….………….………….…152 5.4. Построение и исследование физических моделей…....………..154 5.5. Приближенное решение уравнений……………………......….….…157 5.6. Экспертные системы распознавания химических веществ…………………………………………………………………….…….....157 5.7. Информационные модели управления объектами..…..………..161
Страница №12
Модель знаний
Модель знаний
Страница №13
Понятие модели
Интегрируем понятие из разных учебников (выписать их!)
Модель - это представление объекта, процесса или явления в новой форме (новый объект), сохраняющей существенные свойства объекта в соответствии с целями решения задачи и имеющимся инструментарием исследования 
Ни один из учебников не дает полного определения - нужно ли требовать от учеников его заучивания?
Понятие модели Интегрируем понятие из разных учебников (выписать их!) Модель - это представление объекта, процесса или явления в новой форме (новый объект), сохраняющей существенные свойства объекта в соответствии с целями решения задачи и имеющимся инструментарием исследования Ни один из учебников не дает полного определения - нужно ли требовать от учеников его заучивания?
Страница №14
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач:
 (типы задач)
1. Дана информационная модель объекта; научиться её понимать, делать выводы, использовать для решения задач.
С какой целью создается это представление?
Какие свойства объекта отражает эта модель?
Для решения каких задач может быть использована?
А какие другие виды представлений объекта возможны?
…
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач: (типы задач) 1. Дана информационная модель объекта; научиться её понимать, делать выводы, использовать для решения задач. С какой целью создается это представление? Какие свойства объекта отражает эта модель? Для решения каких задач может быть использована? А какие другие виды представлений объекта возможны? …
Страница №15
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач:
 (типы задач)
2. Дано множество несистематизированных данных об объекте (системе, процессе); систематизировать и, таким образом, получить информационную модель.
С какой целью создается это представление?
Какие существенные свойства должна отражать  модель? 
Для решения каких задач будет использована?
Какие виды представления модели возможны?
Можно ли автоматизировать модель для решения задач?
…
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач: (типы задач) 2. Дано множество несистематизированных данных об объекте (системе, процессе); систематизировать и, таким образом, получить информационную модель. С какой целью создается это представление? Какие существенные свойства должна отражать модель? Для решения каких задач будет использована? Какие виды представления модели возможны? Можно ли автоматизировать модель для решения задач? …
Страница №16
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач:
 (типы задач)
3. Дан реальный объект (процесс, система); получить информационную модель
Решением задач этого типа занимаются специалисты в соответствующих предметных областях (в технике, экономике, математике, физике, биологии, общественных науках и др.)
Это может быть предметом рассмотрения в элективных курсах в старшей школе
В базовом курсе – построение простейших моделей объектов и процессов
Освоение основных понятий информационного моделирования в процессе решения задач: (типы задач) 3. Дан реальный объект (процесс, система); получить информационную модель Решением задач этого типа занимаются специалисты в соответствующих предметных областях (в технике, экономике, математике, физике, биологии, общественных науках и др.) Это может быть предметом рассмотрения в элективных курсах в старшей школе В базовом курсе – построение простейших моделей объектов и процессов
Страница №17
Виды моделей - обобщаем из учебников
Виды моделей - обобщаем из учебников
Страница №18
Информационные модели 
в курсе информатики
Информационные модели в курсе информатики
Страница №19
Информация вложена в изображении слайда
Страница №20
Распределение содержания по отдельным разделам курса
представление информации
 ?
 ?
алгоритмы и исполнители
 ?
 ?
программирование 
 ?
 ?
моделирование и формализация
информационные технологии
 ?
 ?
Распределение содержания по отдельным разделам курса представление информации ? ? алгоритмы и исполнители ? ? программирование ? ? моделирование и формализация информационные технологии ? ?
Страница №21
Основные виды деятельности
(Анализ, классификация, структурирование, синтез – общеучебные )
Специальные, предметные:
Работа с описательными моделями и перевод их в табличную и графическую формы
Рассмотрение информационного объекта как системы, выделение существенных свойств и связей с целью создания описательной модели и последующей формализации модели
Выявление типов информационных моделей
Создание простейших информационных моделей объекта в виде текста, изображений, схем, таблиц, чертежей 
Построение различных моделей одного и того же информационного объекта 
Проектирование динамических моделей (моделей действий, алгоритмов) в виде блок-схем и формализованной записи, в том числе на одном из языков программирования
Проведение компьютерного эксперимента с готовой моделью какого-либо объекта или процесса
…
Основные виды деятельности (Анализ, классификация, структурирование, синтез – общеучебные ) Специальные, предметные: Работа с описательными моделями и перевод их в табличную и графическую формы Рассмотрение информационного объекта как системы, выделение существенных свойств и связей с целью создания описательной модели и последующей формализации модели Выявление типов информационных моделей Создание простейших информационных моделей объекта в виде текста, изображений, схем, таблиц, чертежей Построение различных моделей одного и того же информационного объекта Проектирование динамических моделей (моделей действий, алгоритмов) в виде блок-схем и формализованной записи, в том числе на одном из языков программирования Проведение компьютерного эксперимента с готовой моделью какого-либо объекта или процесса …
Страница №22
Выводы:
с классификационными, лингвистическими и графическими моделями учащиеся знакомятся в процессе обучения различным предметам с начальной школы; с динамическими - на уроках физики и химии, с математическими - на уроках математики
практически с первых тем учащиеся работают с информационными моделями - линия информационного моделирования является сквозной, системообразующей линией курса 
Основные задачи специального раздела «Моделирование и формализация» в базовом курсе информатики в 8-9 кл. - обобщить имеющиеся сведения, ввести основные понятия информационного моделирования, научить строить и исследовать информационные модели, используя объектно-ориентированный подход, подготовить к восприятию понятия «информационная система»
освоение технологии информационного моделирования происходит в процессе изучения программирования, работы в электронных таблицах, в специализированных компьютерных лабораториях и в процессе знакомства с информационными технологиями и системами
Выводы: с классификационными, лингвистическими и графическими моделями учащиеся знакомятся в процессе обучения различным предметам с начальной школы; с динамическими - на уроках физики и химии, с математическими - на уроках математики практически с первых тем учащиеся работают с информационными моделями - линия информационного моделирования является сквозной, системообразующей линией курса Основные задачи специального раздела «Моделирование и формализация» в базовом курсе информатики в 8-9 кл. - обобщить имеющиеся сведения, ввести основные понятия информационного моделирования, научить строить и исследовать информационные модели, используя объектно-ориентированный подход, подготовить к восприятию понятия «информационная система» освоение технологии информационного моделирования происходит в процессе изучения программирования, работы в электронных таблицах, в специализированных компьютерных лабораториях и в процессе знакомства с информационными технологиями и системами
Страница №23
Итог
Понятие информационной модели придает курсу информатики широкий спектр межпредметных связей, формирование которых и является одной   из основных задач этого курса в основной школе
Деятельность по построению информационной модели – информационное моделирование – является обобщенным видом деятельности и способствует формированию универсальных учебных действий и метапредметных образовательных результатов
Итог Понятие информационной модели придает курсу информатики широкий спектр межпредметных связей, формирование которых и является одной из основных задач этого курса в основной школе Деятельность по построению информационной модели – информационное моделирование – является обобщенным видом деятельности и способствует формированию универсальных учебных действий и метапредметных образовательных результатов
Страница №24
Тест по теме лекции  «Формализация и моделирование в базовом курсе информатики»
 (ответы отправлять по адресу yakovleva@kspu.ru       
 имя файла: тест3 фамилия.doc тема: 4 курс филиал Ачинск)
Приведите три высказывания, подтверждающие утверждение «Линия моделирования и формализации является системообразующей линией курса информатики»
Какие этапы информационной технологии решения задач на компьютере могут представлять отдельные задания по освоению информационного моделирования
Выделите общеучебные умения, формируемые у учащихся в процессе изучения линии «Формализация и моделирование»
Предложите виды информационной деятельности по освоению понятия «информационная модель»
Тест по теме лекции «Формализация и моделирование в базовом курсе информатики» (ответы отправлять по адресу yakovleva@kspu.ru имя файла: тест3 фамилия.doc тема: 4 курс филиал Ачинск) Приведите три высказывания, подтверждающие утверждение «Линия моделирования и формализации является системообразующей линией курса информатики» Какие этапы информационной технологии решения задач на компьютере могут представлять отдельные задания по освоению информационного моделирования Выделите общеучебные умения, формируемые у учащихся в процессе изучения линии «Формализация и моделирование» Предложите виды информационной деятельности по освоению понятия «информационная модель»
Страница №25
Информация вложена в изображении слайда