Модель және модельдеу. Модельдің түрлері.

САБАҚ ЖОСПАРЫ

Тексерілді: ________________

Күні: «_____» ______________ 2017 жыл оқу ісі жөніндегі орынбасар

Сыныбы: 6

Пәні: информатика

Пән мұғалімі: Нұржанов Еркін

Сабақтың тақырыбы: Модель және модельдеу. Модельдің түрлері.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: оқушыларды модель және модельдеу ұғымымен, модельдің түрлерімен таныстыру, модельдеудің қажеттілігін, оның пайдасын түсіндіру, модельді практика жүзінде қолдану біліктілігін қалыптастыру.

Дамытушылық: оқушылардың компьютерлік сауаттылықтарын арттыру, оқушылардың логикалық ойлау қабілеттерін арттыру, модельдерді қолдану білік, дағдыларын дамыту.

Тәрбиелік: оқушыларды тиянақтылыққа, жинақылыққа, адамгершілікке, жауапкершілікке, еңбек-қорлыққа, компьютерді сауатты қолдануға, ұқыпты пайдалануға тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: дәстүрлі

Сабақтың типі: жаңа білімді игеру

Сабақтың формасы: ұжымдық, жеке

Пайдаланылатын пед.технологиялар, әдіс тәсілдер: ақпараттық – коммуникативтік технология, электронды оқулық көмегімен демонстрациялау, баяндау арқылы түсіндіру.

Пайдаланатын құрал жабдықтар, көрнекіліктер: дербес компьютер, бейнепроектор, электронды оқулық

Пәнаралық байланыс: жаратылыстану, математика, биология, бейнелеу өнері, технология.

Пайдаланатын әдебиеттер тізімі:

1. Е.А.Вьюшкова, Н.В.Параскун, Б.Қ.Әбенов «Информатика. Жалпы білім беретін мектептің 6-сыныбына арналған оқулық» Астана: «Арман-ПВ» баспасы, 2014 ж

2. Б. Бөрібаев, Б. Нақысбеков, Г. Мадиярова, «Информатика және есептеуіш техника негіздері. Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық», Алматы: «Мектеп» 2009 жыл.

3. Б. Нақысбеков, А. Мұхамади, Г. Мадиярова, «Информатика және есептеуіш техника негіздері. Әдістемелік нұсқау. Жалпы білім беретін мектептің 9-сынып мұғалімдеріне арналған құрал», Алматы: «Мектеп» 2009 жыл.

4. С. Т. Мұхамбетжанова «Оқушы анықтамасы. Информатика. 7-11 сыныптар» Астана «Арман-ПВ» баспасы, 2007 жыл.

5. «Информатика 9 сынып» мультимедиялық электронды оқулығы

6. О. С. Ведлер «Использование программного обеспечения Activstudio в образовательном процессе» учебно-методическое пособие Кокшетау, 2009.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі:

а) оқушылармен сәлемдесу, сынып тазалығына көңіл бөлу;

ә) оқушыларды түгелдеу, оқушылардың оқу құралдарын қадағалау;

б) оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. Жаңа тақырыпқа кіріспе:

Бізді қоршаған нысандар өте қарапайым, бірақ шын мәнісіне келгенде олар күрделі. Нысанның қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін ол туралы мәлімет керек. Осылай жинақталған ақпараттар негізінде тұпнұсқаға ұқсас жаңа нысан құруға болады. Осы тәсілмен алынған ауыстыру нысандары модель деп аталады.

Модель - өмірде нақты түрде кездесетін немесе елестетуге болатын нысандар нұсқасы.

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру:

Күнделікті тұрмыста өздерің кездестіретін нысандарға мысал келтіріңдер.

Модель – бұл глобус және әлем картасы, жердің тартылыс күшінің формуласы, көрме стендіндегі зымыранның макеті, мектептегі биология кабинетінің көрнекі құралдары әйгілі суреттердің көшірмесі. Оларды не байланыстырады? Нақты нысандарды (түпнұсқа) зерттеу мақсатында адамның қолымен жасалған нысанды – модель деп атаймыз.

Сызбада көрсетілгендей, модельдеу нысанды зерттеу барысында ортасында орналасқан (26- сурет).

Неліктен нақты нысандарды, үдерістерді, құбылыстарды тікелей зерттемей модель құрып, модельдеу жүргізіледі?

Біріншіден, нақты уақыт барысында түпнұсқа болмауы мүмкін немесе мүлдем табиғатта жоқ болуы мүмкін. Болашақтың немесе ерте заманғы құбылыстардың модельдерін белгілі айғақтардың негізінде құруға болады. «Ядролық қыс» теориялық моделін немес жер бетінен динозаврлардың жойылу теориясын еске алыңдар.

Екіншіден, түпнұсқа көптеген қасиетке және өзара байланыстарға ие болуы мүмкін, ал бізді тек жеке бөлігі ғана қызықтыруы мүмкін.

Сондықтан өзімізге керекті қасиетті зерттеу үшін қажетсіз қасиеттерді ескермеген жөн.

Модельдеу келесі шешімдерді қабылдауға дәлелді мүмкіндік береді: яғни қалай үйреншікті нысандарды жетілдіру керек, әлде жаңасын құру керек пе, үдерістерді басқаруды өзгерту керек, сонымен қатар бізді қоршаған ортаны қалай жақсы жағына қарай өзгерту керек.

Модельдеу кезінде алдымен нысанның немесе қандай да бір үдерістің қасиеттерін біліп қана қоймай, сонымен қатар модельдеу кезеңдерін жоспарлау да қажет.

Модельдеу кезеңдері

Модельдеудің барлық кезеңдері мақсатқа және есептің қойылуына байланысты анықталады.

Модельдеу – шығармашылық үдеріске жатады және ерекшеленген кезеңдер әр нақты жағдайда өзгеріске ұшырауы мүмкін (27-сурет).

Бірінші кезеңде қарастырып отырған есепті түсінікті тілмен сипаттау маңызды. Кез келген есепті (мәселені) 2 топқа бөлуге болады:

1. Нысанның іс-әрекеттен кейін қандай өзгеріске ұшырайтынын анықтау керек, яғни «егер ... не болады?» деген сұраққа жауап беру керек ( банк блімшесіндегі тек бір менеджерге сағат сайын еселеніп 5 адамнан қосылып отырса).

І.Есептің қойылымы есептің сипаттамасы модельдеу мақсаты нысанды талдау

ІІ. Модельді құру ақпараттық модель таңбалық модель компьютерлік модель

ІІІ. Компьютерлік модель модельдеу жоспары модельдеу технологиясы компьютерлік модель

	ІV. Модельдеу нәтижесін талдау
Нәтиже мақсатқа сәйкес келеді			Нәтиже мақсатқа сәйкес келмейді

2. Кері есеп: Қойылған шарттарды қанағаттандыру үшін нысанға қалай әсер ету керек, яғни «ол үшін не істеу керек ...» деген сұраққа жауап береміз. Банк бөлімшесіне келген барлық келушілерге қызмет етіп үлгеру үшін не істеу керек?

Келтірілген мысалдан көріп отырғандай, қоғамдық мәселерді зерттеу кезінде модельдеу өте маңызды рөл атқарады.

Зерттеу мақсаты ретінде мыналарды айтуға болады:

• Қоршаған ортаны танып-білу;

• Берілген қасиет бойынша нысанды құру;

• Әсердің нысанға тигізер салдары;

• Құбылыстарды, үдерістерді және нысандарды тиімді басқару.

Көп жағдайда нысан бірнеше өзара байланысқан нысандардың жиынтығынан тұрады. Мысалға «ғимарат» нысанын бірнеше «бөлме» нысандардың жиынтығы ретінде қарастыруға болады. Әр нысан «бөлме» өз кезегінде ішіндегі жиhаздардың жиынтығынан тұрады.

Нысанды модельдеу барысында талданатын нысанды нақты көрсету қажет.

Модель құру барысында тек маңызды сипаттамаларын ескеру қажет. Зерттеу нысаны ретінде мектеп оқушылары болса, онда дәрігермен және сынып жетекшінің қызықтыратын мақсаттары әртүрлі болады. Дәрігер үшін оқушылардың бойы, салмағы, бір жері ауырып тұр ма, жоқ па, сол маңызды. Ал сынып жетек-шісін оқушының отбасы құрамы, қоғамдық жұмысқа қарым-қатынасы, оқып жатқан пән бойынша орташа балы, үлгерімі қызықтырады. Осы берілген мәліметтерді сандық, мәтіндік немесе басмқа формада болады.

§14. Модельдің түрлері

Бір нысан (үдеріс,құбылыс) үшін шексіз модель құрылуы мүмкін. Модельдің түрі бірінші кезекте зерттеу мақсатының қойылуына байланысты анықталады. Мысалға саяхатшының көзқарасы бойынша қаланың моделі (мақсат – қаланың назар аударарлық орындары) және сәулеті (мақсат – қайта құру) әртүрлі болады.

Модельдің жіктелуі

Модельдер келесі белгілер бойынша жіктеледі:

• қолдану аймағы (оқулық, ойындық, тәжіриебелік, имитациялық және т. б.);

• уақыт факторларын ескеру (статикалық және динамикалық);

• көрсету немесе ұсыну тәсілі

Оқу моделіне оқыту программаларын жатқызуға болады. Ал іскерлік немесе әскери ойындардағы қарсыластары мен одақтастарының мүмкін болатын іс-әрекеттерінің моделі ойындық модельге мысал бола алады. Ядролық зымыранның тәжіриебелік моделі оның болашақтағы сипаттамасын және экологиялық мәселерін болжауға мүмкіндік береді.

Динамикалық модель уақыттың өтуіне байланысты нысан қасиеттерінің өзгерісін көрсетеді. Мысал ретінде оқушының оу үлгерімін көрсететін сынып журналын айтуға болады. Статистикалық модель деп оқушының бақылау жұмысының нәтижесі бойынша алған бағасы, яғни, сол уақыттағы үлгерімін айтады.

Берілу тәсілі бойынша модельдеудің жіктелуін толығырақ қарастырайық.

Бізді ақпараттық, таңбалық, компьютерлік модель қызықтырады.

Ақпараттық модель дегеніміз – нысанның, үдерістің, құбылыстың қасиеттері мен күйін сипаттайтын ақпарат жиынтығы және сыртқы әлеммен өзара байланысы болып табылады.

Таңбалық модельдерге сурет, мәтін, график, сызбалар мысал бола алады.

Егер модель абстракты түрде бейнелесе, оларды сипаттауға мүмкіндік беретін арнайы тіл, сызба, график, алгоритм, математикалық формулалар, т.б. таңбалық жүйелер қолданылады. Ал оларды тарату екі түрлі құрал арқылы іске асырылады. Бірі – кәдімгі аспаптар, ал екінішсі – кәдімгі компьютер болып табылады. Тарату тәсіліне қарай модельдер компьютерлік және компьютерлік емес болып бөлінеді.

Компьютерлік модель –деп программалық орта көмегімен жүзеге асатын модельдерді айтады. Компьютердің ақпаратпен жұмыс істейтіні белгілі. Қазіргі кезде компьютерлер дыбыстық, бейне, анимация, мәтін, сызба, кесте,т.б. ақпараттармен жұмыс істей алады. Осы ақпараттарды өңдеу, тарату, қабылдау үін компьютердің техникалық және программалық жабдықтауы болуы тиіс.

Компьютер қандай ақпаратты өңдей алады?

Зерттеу нысанның, үдерісінің және құбылысының қасиетіне байланысты компьютер сәйкес программалар-мен және қажетті құрылғылармен қамтамасыз етілуі қажет. Мысалға үшөлшемді (3D) модель құру үшін қуатты ведиокартамен және заманауи программалармен жабдықталу қажет (28-сурет)

Егер сен математикалық моделді зерттесең, онда прграммалау ортасын немесе электрондық кестені қолданған ыңғайлы. Сөздік модельге мәтіндік редактор ыңғайлы. Ал графикалық модельдер графикалық редакторда құрылады.

Сол себепті компьютерлік модельдеу кезінде программалардың компьютерде жұмыс істеу техноло-гиясын жақсылап меңгеру қажет.

Нақты тәжірибені жүргізу өте маңызды, бірақ уақытты талап етеді, ал кейбір зерттеу тәжірибелерін жүргізу мүмкін емес. Ұшақты құру барысында оның бүкіл параметрлері есептеліп және ауадағы қасиетін зерттеп барып құрады, қалай болса солай құра салмайды. Бұл кезде де компьютердің көмегінсіз қиын болады.

Компьютерлік тәжірибені жүргізудің кезеңін екіге бөліп қарастыруға болады: жоспар құру және модельдеу технологиясын құру.

Компьютерлік тәжірибенің жоспарын жүргізу үшін біріншіден, сынақтық модель қажет. Бұл жағдайдағы сынақ –бастапқы нәтижесі белгілі берілгендер немесе мәліметтер. Сынақ құрылған модельдің жұмыс істеу қабілетін және дұрыстығын анықтайды.

Егер модель сынақтан дұрыс өтсе, онда белгілі мақсат пен мәселесі мәселесі бойынша модельдеу технологиясына көшеміз.

Компьютерлік тәжірибе жүргізгеннен кейін алынған нәтижені талдау кезеңі басталады. Егер алынған нәтиже күтілген нәтижеден өзгеше болса, онда бастапқы кезеңге қайтып оралып, қателікті жою керек.

Алынған нәтиженің негізінде шешім қабылданады.

! Түйін

• Модель – нақты нысанды, құбылысты немесе үдерісті қарапайым етіп түсіндіреді.

• Модельдеу – нысандарды, үдерістерді және құбылыстарды зерттеу үшін модель құру.

• Модельдеудің негізгі кезеңдері: есептің қойылуы, модель құру, компьютерлік тәжірибе, модельдеу нәтижесін талдау.

• Анықталған қате – бұл да нәтиже.

• Ақпараттық модель дегеніміз – нысанның, үдерістің, құбылыстың қасиеттері мен күйін сипаттайтын ақпарат жиынтығы

• Компьютерлік модель деп программалық орта көмегімен жүзеге асатын модельдерді айтады.

• Компьютерік модельдеу кезінде программалардың компьютерде жұмыс істеу технологиясын жақсылап меңгеру қажет.

IV. Жаңа тақырыпты бекіту:

Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар

1. Модель дегеніміз не?

2. Құбылыстан, үдерістен және нақты нысаннан модельдің айырмашылығы неде?

3. Модельдеудегі түпнұсқаның маңызы.

4. Бір нысанның көптеген моделі болады, бұны қалай түсіндіресіңдер?

5. «Үстел» нысанын модельдеуге мысал келтіріңдер.

6. «Найзағай» нысанын модельдеуге мысал келтіріңдер.

7. Есепті модельдеудің екі типін атаңдар. Мысал келтіріңдер.

8. Модельдеудің негізгі кезеңдерін атаңдар және сипаттама беріңдер.

9. Компьютерлік модельдеуді қалай түсіндіресіңдер?

10. Модельді сынақтан өткізу неге негізделген?

11. Егер алынған нәтиже күтілген нәтижеден өзгеше болса не істеу қажет?

12. Компьютерлік тәжірибе жүргізгеннен кейін қандай кезеңге көшеміз?

Оқулықтың 77-бетіндегі компьютердегі тәжірибелік жұмысты орындару.

А деңгейі

Графикалық редактор құралдарының көмегімен сынып бөлмесінің моделін ұсыныңдар.

Геометриялық модельді қолдануға мысал келтіріңдер.

В деңгейі

Сабаққа кешігу барысындағы жазылатын түсініктеменің сөздік моделін құрыңдар. Оны мәтіндік редакторда рәсімдеңдер. Қалай ойлайсыңдар, сөздік модель құру барысында қандай мақсаттар қойылады.

С деңгейі

Мәтіндік редакторда мектеп ауласының ауданын есептейтін математикалық модельді рәсімдеңдер. «Математикалық модельге» өздерің анықтама беріңдер.

V. Қорытындылау, бағалау:

а) оқушылардың жұмыстарын тексеру және талдау;

ә) өтілген тақырыпты еске түсіру және пысықтау;

б) оқушылардың білімін есепке алу және бағалау.

VI. Үйге тапсырма: §13-14. Модель және модельдеу. Модельдің түрлері.

Оқулықтың 81-82 беттеріндегі тест тапсырмаларын орындау

Жауабы: 1. С. 2. В. 3. В. 4. В.