Методические рекомендации по изучению второго уровня содержания темы: введение в информационное моделирование.
Изучаемые вопросы:
- понятие системы
- структура системы
- использование графов для отображения структуры.
Этот уровень изучения темы в базовом курсе раскрывает суть системного анализа, знакомит учащихся с важным инструментом формализации – графы;
Обсуждает новые понятия: система, деревья, сети.
Необходимо подготовить соответствующие слайды, отражающие новые понятия и их графическое представление. При объяснении материала необходимо обращаться к учащимся за примерами. Материал на эту тему можно найти в дополнении к главе 6 уч. Симакина, главе 3 уч. Угриновича (9 класс), Макарова (отдельное пособие «Моделирование») пособие Горячева «Информатика +». Содержание этих учебников позволяет реализовать на уроках следующие дидактические цели:
Познакомить учащихся с понятиями: система, системный анализ, структура. Планеты солнечной системы взаимодействуют с солнцем и друг с другом. Из разбираемых учителем примеров можно сделать вывод: практически каждый объект состоит из других объектов, то есть представляет собой систему. Система это целая, состоящая из объектов взаимосвязанных между собой. Далее это понятие должно быть закреплено примерами учащихся: материальная система (человек, дерево), не материальные системы (человеческий язык, математика), смешанные системы (система образования, транспортная система).
Познакомить учащихся с новым видом графической модели – графом. Информационная модель всякой системы должна отражать её состав и связи между частями. Это положение можно проиллюстрировать с помощью графа. Например, предложить учащимся рассмотреть рисунок, отражающий связи между населенными пунктами. Из рисунка можно лишь узнать, между какими населенными пунктами есть дороги. Такой рисунок называется Графом. Граф – это информация о составе и структуре системы представленной в графической форме. Элементами нашей системы являются станции, расположение дорог между ними определяет структуру данной системы.Структура – это определенный порядок объединения элементов составляющих систему. Таким образом если графически представить связи между элементами системы, то получится её структура. Структура может определять: 1. Пространственное взаиморасположение элементов (цепочка, звезда, кольцо) 2. Их вложенность или подчиненность (дерево) 3. Хронологическую последовательность (линейную, ветвящуюся, циклическую). Процесс структурирования информации предполагает приведение данных в такую форму, которая позволила бы из имеющегося набора данных извлекать новую информацию. Учащийся знакомится с понятиями: вершина, дуга, ребро, ориентированный граф, дерево, иерархическая система, сеть. И основными правилами представления графов. При раскрытии этих понятий необходимы примеры как учителя так и учащихся. Желательно подготовить таблицу и заполнять её вместе с учащимися.
|
Термин |
Ключевые слова |
Примеры |
|
граф |
Информация о составе и структуре системы, представленная в графической форме. |
Система метро, структура молекул… |
|
Вершины графа |
Элементы системы (изображаются овалами) |
На схеме метро, названия станций. |
Познакомить учащихся с объектно-информационными моделями. Главным понятием здесь является объект. Объект это часть окружающей нас действительности. Объекты разделяются на группы: 1. Осязаемые объекты. 2. Образы объектов. Объекты имеютсвойства – совокупность признаков, которые отличают 1 объект от других. У каждого объекта свойства имеют определенные значения. Здесь так же необходимы примеры, для подтверждения этих утверждений. Так же желательно заполнить вместе с учащимися таблицу:
|
Объект |
Свойства |
Значения свойств |
|
Жесткий диск |
Объем \ кол-во свободного места |
120 гб \ 60гб |
|
……. |
…… |
……. |
|
|
|
|
Учащиеся так же знакомятся с понятиями:
Состояние объекта – как правило, объекты не остаются неизменными. Например: на жестком диске уменьшается объем свободной памяти, следовательно, изменяются значения их свойств.
Поведение объекта – действие, которые могут выполняться над объектом, или которые может выполнять сам объект. Жесткий диск – форматирование копирование.
Класс объектов – объекты обладающие одинаковыми свойствами и поведением образуют класс объектов. Хард: объединяет логические диски C:\ D:\
Наследование – это такое отношение между классами, когда один класс повторяет свойства и поведение другого класса. Классификация треугольников: прямоугольный, остроугольный …
Необходимы примеры для заполнения и желательно составить таблицу.
|
Имя класса |
Имя экземпляра класса |
Свойства |
Значения свойств |
|
|
|
|
|