Формализация и моделирование в базовом курсе информатики

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

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
...

(информационной модели) одно из основных в информационной деятельности человека –

при работе с информацией мы всегда имеем дело с информационными моделями (текст, рисунок, схема, таблица, алгоритм, программа, база данных – разные виды ИМ)
Изучение любых процессов, происходящих в компьютере, невозможно без построения и исследования соответствующей информационной модели
Информационное моделирование является не только объектом изучения в информатике, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности учащихся (деятельностный подход к обучению)

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
...

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

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

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

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

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

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

моделей на компьютере
Описательная
модель
Формализо-
ванная модель
Компьютерная
модель
Компьютерный
эксперимент
Анализ
результатов
и коррекция
?виды деятельности
?
?
?знания
?
?
умения
?

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?

Нужны ЗАДАЧИ !

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?
…

!!! Подобрать задачи из разных учебников!

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?
…

!!! Подобрать задачи из разных учебников!

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

!!! Подобрать задачи из разных учебников!

исполнители
?
?
программирование
?
?
моделирование и формализация
информационные технологии
?

?

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
…

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

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

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»