Презентация на тему "Этапы компьютерного моделирования"

Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Презентация на тему "Этапы компьютерного моделирования" содержит материал к уроку информатики в девятом классе. Демонстрация слайдов формирует у школьников полное представление о моделировании и его этапах. Организация учебного материала направлено на совершенствование у школьников логики, восприятия, а также на воспитание интереса к изучению информатики.

Краткое содержание

  1. Постановка и описание задачи
  2. Определение целей
  3. Анализ объекта
  4. Хорошо и плохо поставленная задача
  5. Разработка информационной модели
  6. Математическая модель
  7. Компьютерный эксперимент
  8. Последовательность работы
  9. Исследование модели

Содержание

  • Слайд 1

    Этапы компьютерного моделирования

    • Автор – Богачёва Г.В.,
    • Учитель информатики
    • 144 лицей Санкт-Петербурга
    • Презентация по теме «Моделирование»
    • к учебнику Н.В. Макаровой, 9 класс

  • Слайд 2

    Постановка задачи

    • Описание задачи
    • Цель моделирования
    • Анализ объекта

  • Слайд 3

    Описание задачи

    • Задача формулируется на обычном языке;
    • Если завтра утром группа выйдет из туристического лагеря в 10 часов утра, ребята успеют на 12-часовую электричку?
    • Определяется объект моделирования;
    • Представляется конечный результат.
    • По характеру постановки задачи можно разделить на две основные группы:
    • «Что будет, если?» (исследовать изменение характеристик объекта при воздействии на него)
    • Как изменится скорость автомобиля через 6 сек, если он движется прямолинейно и равноускоренно с начальной скоростью 3 м/с и ускорением 0,5 м/с2?
    • «Как сделать, чтобы?» (какое произвести воздействие, чтобы параметры объекта удовлетворяли заданному условию?)
    • Какого объёма должен быть воздушный шар, наполненный газом гелием, чтобы он мог подняться с грузом 100 кг?

  • Слайд 4

    Определение целей моделирования

    • Цели определяются в соответствии с поставленной задачей;
    • Поставленные цели оказывают направляющее влияние на весь процесс моделирования.

  • Слайд 5

     

    • Например, рассмотрим модель самолета:
    • для кассира по продажам авиабилетов существенными признаками будут расположение рядов кресел, количество кресел в ряду, стоимость билета для каждого места, наличие свободных мест;
    • для авиадиспетчера существенные признаки – скорость и высота самолета, направление и вид движения, взаиморасположение с другими самолетами, находящимися в контролируемом районе;
    • для технолога цеха, где происходит сборка самолета существенные признаки – наименование и количество деталей, порядок и способ их соединения, необходимое оборудование для обеспечения заданной надежности соединений, и прочее.

  • Слайд 6

    Анализ объекта

    Чётко выделяются моделируемый объект и его основные свойства. Результат анализа объекта появляется в процессе выявления его составляющих (элементарных объектов) и определения связей между ними.

  • Слайд 7

     

    • Хорошо поставленная задача:
    • описаны все связи между исходными данными и результатом
    • известны все исходные данные
    • решение существует
    • задача имеет единственное решение
    • Примеры плохо поставленных задач:
    • Винни Пух и Пятачок построили ловушку для слонопотама. Удастся ли его поймать?
    • Малыш и Карлсон решили по–братски разделить два орешка – большой и маленький. Как это сделать?
    • Найти максимальное значение функции y = x2(нет решений).
    • Найти функцию, которая проходит через точки (0,1) и (1,0) (неединственное решение).

  • Слайд 8

    Разработка модели

    • Информационная модель
    • Знаковая модель
    • Компьютерная модель

  • Слайд 9

    Разработка информационной модели

    • Выделяются объекты моделирования и дается их развернутое содержательное описание (природа объектов, их зависимости, связи, свойства, характеристики);
    • Учитываются только существенные свойства в зависимости от выбранной цели;

  • Слайд 10

     

    • Задача «Движение автомобиля»
    • Что моделируется?
    • - Процесс движения объекта «автомобиль»
    • Вид движения
    • - Равноускоренное
    • Что известно о движении?
    • - Начальная скорость (v0), ускорение (а), максимальная развиваемая автомобилем скорость (vmax)
    • Что надо найти?
    • - Скорость (vj) в заданные моменты времени (ti)
    • Как задаются моменты времени?
    • - От нуля через равные интервалы (t2-t1)
    • Это ограничивает расчеты?
    • - vi < vmax
    • Такие характеристики объекта, как цвет, тип кузова, год выпуска и общий пробег, степень изношенности шин и многие другие, в данной постановке учитывать не будем.

  • Слайд 11

     

    • В результате выстраивается описательная информационная модель, т.е. вербальная;
    • Формализация модели. Переход от описательной модели к конкретному математическому наполнению. Указывается перечень параметров, которые влияют на поведение объекта – исходные данные, и которые желательно получить – результат. Формализуются зависимости между выделенными параметрами, накладываются ограничения на их допустимые значения. Результат – математическая модель.

  • Слайд 12

     

    Движение автомобиля. Информационная модель

  • Слайд 13

     

    Математическая модель к задаче «Движение автомобиля»

  • Слайд 14

    Разработка компьютерной модели

    • Формализованная модель преобразуется в компьютерную с помощью множества программных комплексов и сред (графические среды, текстовые редакторы, среды программирования, электронные таблицы и пр.);
    • От выбора программной среды зависит алгоритм построения компьютерной модели и форма его представления.

  • Слайд 15

    Компьютерный эксперимент

    • План моделирования – должен чётко отражать последовательность работы с моделью
    • Технология моделирования

  • Слайд 16

    План моделирования

    • Так как модель может содержать ошибки, то первым пунктом в плане моделирования всегда разработка теста, а затем – тестирование модели. В программировании это трансляция и отладка программы;
    • Можно использовать тестовый набор исходных данных, для которых конечный результат заранее известен;

  • Слайд 17

     

    • Тестирование - это проверка модели на простых исходных данных с известным результатом.
    • Примеры:
    • устройство для сложения многозначных чисел – проверка на однозначных числах
    • модель движения корабля – если руль стоит ровно, курс не должен меняться; если руль повернуть влево, корабль должен идти вправо
    • модель накопления денег в банке – при ставке 0% сумма не должна изменяться.

  • Слайд 18

    Технология моделирования

    • Исследование заключается в проведении серии экспериментов, удовлетворяющих целям моделирования.
    • Эксперимент – это опыт, который производится с объектом или моделью.
    • Он заключается в выполнении некоторых действий, чтобы определить, как реагирует экспериментальный образец на эти действия.
    • Эксперимент сопровождается осмыслением итогов. Это служит основой для анализа результатов принятия решений.

  • Слайд 19

     

    • Примеры:
    • устройство для сложения чисел – работа с многозначными числами
    • модель движения корабля – исследование в условиях морского волнения
    • модель накопления денег в банке – расчеты при ненулевой ставке

  • Слайд 20

    Анализ результатов моделирования

    • Нужно ответить на вопрос: «Продолжать исследование, либо заканчивать?»
    • Если результаты не соответствуют целям поставленной задачи, значит на предыдущих этапах были допущены ошибки (неправильно отобранные свойства объекта, ошибки в формулах на этапе формализации, неудачный метод или среда моделирования, нарушение технологических приемов при построении модели).
    • Если ошибки выявлены, то требуется корректировка модели, т.е. возврат к одному из предыдущих этапов. Процесс повторяется до тех пор, пока результаты эксперимента не будут отвечать целям моделирования.

  • Слайд 21

    Источники

    Макарова Н.В. Информатика 9 – Санкт-Петербург: Питер, 2007.

    Макарова Н.В. Информатика 7-9 Задачник по моделированию – Санкт-Петербург: Питер, 2007.

    Шелепаева А.Х. Поурочные разработки по информатике. – М.:ВАКО, 2007

    Филиппова Е.В. Этапы компьютерного моделирования,

Посмотреть все слайды

Конспект

Этапы моделирования

План открытого урока в 9А классе

Учитель – Богачёва Г.В.

Цель урока:

Выделить этапы моделирования. Сформулировать основные задачи на каждом этапе моделирования.

Задачи урока:

Образовательные: <...

Этапы моделирования

План открытого урока в 9А классе

Учитель – Богачёва Г.В.

Цель урока:

Выделить этапы моделирования. Сформулировать основные задачи на каждом этапе моделирования.

Задачи урока:

Образовательные:

научить обобщать материал и выделять главное, научить применять полученные знания на практике;

Воспитательная:

формирование самостоятельности и ответственности при изучении нового материала;

Развивающая:

развитие памяти, внимательности, познавательного интереса к предмету.

Методы обучения:

фронтальный опрос

лекция

объяснительно – иллюстративный (презентация)

План урока:

Организационный момент

Актуализация знаний

Теоретический материал урока (объяснение новой темы)

Подведение итогов

Задание на практику.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний: фронтальный опрос по теме, изучаемой на предыдущих уроках – закрепление понятий модель, моделирование, информационная модель, формализация, классификация моделей.

3. Изучение новой темы.

4. Подведение итогов урока.

5. Задание на практику:

Расчёт параметров геометрической модели. Учебник Макаровой, тема 3.2, стр137.

В конце урока – закрепить теоретический материал – тема 3.2, стр. 47

Список источников

Макарова Н.В. Информатика 9 – Санкт-Петербург: Питер, 2007.

Макарова Н.В. Информатика 7-9 Задачник по моделированию – Санкт-Петербург: Питер, 2007.

Шелепаева А.Х. Поурочные разработки по информатике. – М.:ВАКО, 2007

Филиппова Е.В. Этапы компьютерного моделирования, –

Поляков К.Ю. Модели и моделирование, – http://kpolyakov.narod.ru/index.htm

Конспект урока «Этапы компьютерного моделирования» –http://ivan101.narod.ru/gos/pril/18etapy-postr-modeley.htm

Пособие «Моделирование», – http://umk-model.narod.ru/p6.html

Скачать конспект
Презентация будет доступна через 45 секунд