Что такое словесные модели это
Знаковые модели. Словесные модели
Урок 2. Информатика 9 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Знаковые модели. Словесные модели»
К видам информационных моделей по способу представления относятся: образные модели, знаковые модели и смешанные модели. Образные
модели – это зрительные образы объектов, которые зафиксированы на каком-либо носителе. Примерами образных моделей являются рисунки в учебниках, фотографии, чертежи и так далее. Знаковые модели – это модели, которые представлены в виде текста, формул или программ на специальном языке программирования. К знаковым моделям относятся словесные описания, формулы в учебниках математики, физики и прочие. Смешанные модели – это модели, в которых одновременно используются образные и знаковые модели. Смешанные модели включают в себя таблицы, графики, диаграммы и так далее.
Сегодня мы рассмотрим словесные модели. Словесные модели – это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках. Естественный язык – это язык, предназначенный для общения людей. Важно, чтобы этот язык понимали все люди, участвующие в общении.
Существуют разнообразные стили словесных описаний. Различают разговорный и книжный стили. Разговорный стиль чаще всего используется в общении для передачи своих мыслей, эмоций, чувств, всего, что нас окружает (например, отдых на выходных с родителями или друзьями). Это происходит на одном из естественных языков (русский, английский и так далее). Таким образом, разговорный стиль служит для общения между людьми.
Книжный стиль можно разделить на подкатегории:
Сегодня на уроке мы более подробно рассмотрим художественный стиль. Он используется в произведениях художественной литературы. С помощью этого стиля автор воздействует на чувства и воображение читателя, передаёт свои чувства, мысли, использует все богатство лексики. После прочтения, человек анализирует литературное произведение, выделяет в нем объекты и их свойства, отношения между героями, связи между событиями и так далее.
Например «Какая прекрасная пора — зима! Закружило, завьюжило. Морозы сковали водоёмы. Застыли берёзы в белоснежной бахроме, поблёскивают мохнатые шапки на соснах, искрятся припорошённые снегом шишки на ветвях елей. Кругом студёная тишь. Кусается морозный воздух. Снежный покров надёжно укрыл землю. Выходишь из елового сумрака — дух захватывает: такое сияние снега, неба, солнца! Просто чудо!».
В данном тексте мы можем видеть, как автор старается передать все свои эмоции и чувства по отношению к этой поре года.
Или же ещё один пример:
· Ты красива, как фотомодель!
· Ты ленивый словно тюлень!
· Ты покраснела как рак!
· По небу плыли белые, как сахарная вата, облака.
· Этот холм будто дворец, возведённый самой природой.
В данных высказываниях используются сравнения.
Третий пример основывается на использовании инверсий. Инверсия – это использование обратного порядка слов для усиления тех или иных фрагментов и придания словам особой стилистической окраски.
· Боязнь потери к темной стороне привести может.
· Решать сам буду, кого в обучение брать.
· Если раз ступишь на тёмную тропу, навсегда она твою судьбу определит.
Как говорилось ранее, словесные модели – это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Сам же естественный язык, предназначенный, прежде всего, для повседневного общения, имеет целый ряд своеобразных черт:
· Многозначность – почти все слова имеют не одно, а несколько значений;
· Использование слов в прямом и переносном смысле;
· Использование синонимов, омонимов и пр.
Это всё придаёт общению выразительность, но вместе с тем мешает при создании многих информационных моделей, где нужна точность и однозначность.
· Знаковые модели – это модели, которые представлены в виде текста, формул или программ на специальном языке программирования.
· Словесные модели – это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
· Естественный язык – это язык, предназначенный для общения людей.
Урок 3
§1.2 Знаковые модели
Ключевые слова:
• словесные модели
• математические модели
• компьютерные модели
1.2.1. Словесные модели
Словесные модели — это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, словесно описывалась следующим образом:
• Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца;
• все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце.
Множество словесных моделей содержится в ваших школьных учебниках: в учебнике истории представлены модели исторических событий, в учебнике географии — модели географических объектов и природных процессов, в учебнике биологии — модели объектов животного и растительного мира.
Произведения художественной литературы — это тоже модели, так как они фиксируют внимание читателя на определённых сторонах человеческой жизни. Анализируя литературное произведение, вы выделяете в нём объекты и их свойства, отношения между героями, связи между событиями, проводите параллели с другими произведениями и т. п. Самое непосредственное отношение к понятию модели имеет такой литературный жанр, как басня. Смысл этого жанра состоит в переносе отношений между людьми на отношения между вымышленными персонажами, например животными.
Такие особенности естественного языка, как многозначность, использование слов в прямом и переносном значении, синонимия, омонимия и т. п., придают человеческому общению выразительность, эмоциональность, красочность. Вместе с тем наличие этих особенностей делает естественный язык непригодным для создания информационных моделей во многих сферах профессиональной деятельности (например, в системах «человек — компьютер»).
1.2.2. Математические модели
Основным языком информационного моделирования в науке является язык математики.
Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.
Язык математики представляет собой совокупность множества формальных языков; с некоторыми из них (алгебраическим, геометрическим) вы познакомились в школе, другие сможете узнать при дальнейшем обучении.
Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами, записав соотношения между количественными характеристиками объекта моделирования. В школьном курсе физики рассматривается много функциональных зависимостей, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.
Пример 1. Зависимость координаты тела от времени при прямолинейном равномерном движении имеет вид:
Изменение координаты тела х при прямолинейном равноускоренном движении в любой момент времени t выражается формулой:
С помощью языка алгебры логики строятся логические модели — формализуются (записываются в виде логических выражений) простые и составные высказывания, выраженные на естественном языке. Путём построения логических моделей удаётся решать логические задачи, создавать логические модели устройств и т. д.
Пример 2. Рассмотрите электрические схемы (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Электрические схемы: а — последовательного и б — параллельного соединения переключателей
На них изображены известные вам из курса физики последовательное и параллельное соединения переключателей. В первом случае, чтобы лампочка загорелась, должны быть включены оба переключателя. Во втором случае достаточно, чтобы был включён один из переключателей.
Можно провести аналогию между элементами электрических схем и объектами и операциями алгебры логики:
Спроектируем электрическую цепь, показывающую итог тайного голосования комиссии в составе председателя и двух рядовых членов. При голосовании «за» каждый член комиссии нажимает кнопку. Предложение считается принятым, если члены комиссии проголосуют за него единогласно либо если свои голоса «за» отдадут председатель и один из рядовых членов комиссии. В этих случаях загорается лампочка.
Пусть голосу председателя соответствует переключатель А, голосам рядовых членов — переключатели В и С. Тогда F(A, В, C) = A & B & C ∨ A & B ∨ A & C.
Упростим полученное логическое выражение:
F(A, В, C) = A & B & (C ∨ 1) ∨ A & C = A & B & 1 ∨ A & C = A & B ∨ A & C = A & (B ∨ С).
Мы получили логическую модель, позволяющую построить схему проектируемой электрической цепи (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Схема электрической цепи
1.2.3. Компьютерные математические модели
Многие процессы, происходящие в окружающем нас мире, описываются очень сложными математическими соотношениями (уравнениями, неравенствами, системами уравнений и неравенств). До появления компьютеров, обладающих высокой скоростью вычислений, у человека не было возможности проводить соответствующие вычисления, на счёт «вручную» уходило очень много времени.
В настоящее время многие сложные математические модели могут быть реализованы 1 на компьютере. При этом используются такие средства, как:
• системы программирования;
• электронные таблицы;
• специализированные математические пакеты и программные средства для моделирования.
1 Реализация математической модели — это расчёт состояния (выходных параметров) моделируемой системы по формулам, связывающим её входные и выходные параметры.
Математические модели, реализованные с помощью систем программирования, электронных таблиц, специализированных математических пакетов и программных средств для моделирования, называются компьютерными математическими моделями.
Средства компьютерной графики позволяют визуализировать результаты расчётов, получаемых в процессе работы с компьютерными моделями.
С помощью ресурса «Демонстрационная математическая модель» (119324) вы сможете смоделировать полёт снаряда, выпущенного из пушки при различных исходных данных (http://sc.edu.ru/).
Особый интерес для компьютерного математического моделирования представляют сложные системы, элементы которых могут вести себя случайным образом. Примерами таких систем являются многочисленные системы массового обслуживания: билетные кассы, торговые предприятия, ремонтные мастерские, служба «Скорой помощи», транспортные потоки на городских дорогах и многие другие модели. Многим знакома ситуация, когда, придя в кассу, магазин, парикмахерскую, мы застаём там очередь. Приходится либо вставать в очередь и какое-то время ждать, либо уходить, т. е. покидать систему необслуженным. Возможны случаи, когда заявок на обслуживание в системе мало или совсем нет; в этом случае она работает с недогрузкой или простаивает. В системах массового обслуживания количество заявок на обслуживание, время ожидания и точное время выполнения заявки заранее предсказать нельзя — это случайные величины.
Имитационные модели воспроизводят поведение сложных систем, элементы которых могут вести себя случайным образом.
Имитационное моделирование — это искусственный эксперимент, при котором вместо проведения натурных испытаний с реальным оборудованием проводят опыты с помощью компьютерных моделей. Для получения необходимой информации осуществляется многократный «прогон» моделей со случайными исходными данными, генерируемыми компьютером. В результате образуется такой же набор данных, который можно было бы получить при проведении опытов на реальном оборудовании или в реальной системе. Однако имитационное моделирование на компьютере осуществляется гораздо быстрее и обходится значительно дешевле, чем натурные эксперименты.
С помощью ресурса «Демонстрационная имитационная модель» (119425) вы сможете смоделировать ситуацию в системе массового обслуживания — магазине (http://sc.edu.ru/).
САМОЕ ГЛАВНОЕ
Словесные модели — это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.
Математические модели, реализованные с помощью систем программирования, электронных таблиц, специализированных математических пакетов и программных средств для моделирования, называются компьютерными математическими моделями.
Имитационные модели воспроизводят поведение сложных систем, элементы которых могут вести себя случайным образом.
Вопросы и задания
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Что вы можете сказать о формах представления информации в презентации и в учебнике? Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?
2. Приведите 2-3 собственных примера словесных моделей, рассматриваемых на уроках истории, географии, биологии.
3. Вспомните басни И. А. Крылова: «Волк и Ягнёнок», «Ворона и Лисица», «Демьянова уха», «Квартет», «Лебедь, Щука и Рак», «Лисица и виноград», «Слон и Моська», «Стрекоза и Муравей», «Тришкин кафтан» и др. Какие черты характера людей и отношения между людьми смоделировал в них автор? Обсудите эти вопросы в группе.
4. Решите, составив математическую модель, следующую задачу.
Теплоход прошёл 4 км против течения реки, а затем прошёл ещё 33 км по течению, затратив на весь путь один час. Найдите собственную скорость теплохода, если скорость течения реки равна 6,5 км/ч.
5. Требуется спроектировать электрическую цепь, показывающую итог тайного голосования комиссии в составе трёх членов. При голосовании «за» член комиссии нажимает кнопку. Предложение считается принятым, если оно собирает большинство голосов. В этом случае загорается лампочка.
6. Решите, составив логическую модель, следующую задачу.
На международных соревнованиях по прыжкам в воду первые пять мест заняли спортсмены из Германии, Италии, Китая, России и Украины. Ещё до начала соревнований эксперты высказали свои предположения об их итогах:
1) Первое место займёт спортсмен из Китая, а спортсмен из Украины будет третьим.
2) Украина будет на последнем месте, а Германия — на предпоследнем.
3) Германия точно будет четвёртой, а первое место займёт Китай.
4) Россия будет первой, а Италия — на втором месте.
5) Италия будет пятой, а победит Германия.
По окончании соревнований выяснилось, что каждый эксперт был прав только в одном утверждении. Какие места в соревновании заняли участники?
7. В середине прошлого века экономисты оценили ежегодный объём вычислений, необходимых для эффективного управления народным хозяйством страны. Он составил 1017 операций. Можно ли справиться с таким объёмом вычислений за год, если привлечь к работе миллион вычислителей, каждый из которых способен выполнять одну операцию в секунду?
8. Приведите примеры использования компьютерных моделей. Найдите соответствующую информацию в сети Интернет.
9. В Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов найдите лабораторную работу «Изучение закона сохранения импульса». В её основу положена математическая модель, описывающая движение тела, брошенного под углом к горизонту, с последующим делением тела на два осколка. Экспериментально проверьте закон сохранения импульса, выполнив работу согласно имеющемуся в ней описанию.
10. В Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов найдите игру «Равноплечий рычаг». Изучите правила игры. Вспомните физическую закономерность, положенную в её основу. Попытайтесь «победить» компьютер и сформулировать выигрышную стратегию.
Электронное приложение к уроку
 |  |  |
| Файлы | Материалы урока | Ресурсы ЭОР |
Cкачать материалы урока
Конспект по теме «Словесная модель»
Словесные модели — одна из разновидностей знаковых моделей. Из самого названия следует, что такие модели создаются с помощью слов на обычном языке.
Словесные модели мы составляем в жизни постоянно. Словами мы описываем различные объекты, процессы, ситуации, происходящие в жизни, свои размышления. Важно понять следующее: то, что описано словами, уже является моделью, потому что словесное описание — это более или менее точное отражение оригинала.
Словесная модель — это письменное или устное представление ин формационной модели средствами разговорного языка
Постановку задачи создания словесных моделей диктует сама жизнь. С момента появления письменности человечество использовало словесные модели для хранения информации. И до сих пор словесное описание объекта является одним из первоначальных шагов при его исследовании.
Цели моделирования определяются постановкой задачи:
четкое выражение мыслей;
Наиболее знакомый вам пример словесных моделей — это информация в учебниках. В учебнике по истории вы найдете примеры моделей исторических событий. В учебнике по географии описаны природные процессы, происходящие на Земле, а также основные географические объекты. Именно из учебников вы впервые получили объяснение многих явлений, которые наблюдали до этого в жизни, но не понимали, почему так происходит. Произведения художественной литературы — это тоже словесные модели, как правило, придуманные автором. Человек, читая рассказ, создает по описанной модели мысленный образ. У разных людей могут возникнуть разные образы. Когда на уроках литературы мы обсуждаем то или иное произведение, то мы как бы корректируем образы, созданные каждым, и пытаемся понять, что хотел выразить автор.
Словесные модели могут описывать ситуации, события, происходящие в жизни, с целью их осмысления и использования опыта.
С помощью словесных моделей описывают также и процессы. Очень часто словесная модель какого-либо процесса составлена в виде алгоритма с пронумерованными шагами. В нем четко выделены действия и объекты, над которыми они совершаются.
Однако нельзя забывать о пользе и наглядности графической информации. Поэтому в книгах, учебниках словесные модели дополняются рисунками, диаграммами, таблицами.
Основа словесной модели — это мысленная (вербальная) модель. Выразить свои мысли и логику рассуждений способен только человек.
При создании словесной модели важно уметь ясно и понятно строить фразы, выделять ключевые моменты, правильно пользоваться терминологией, ссылаться на известные теоретические факты.
Что может стать инструментом для создания словесной модели? В древности это были папирусы и перья. Потом — типографские станки и пишущие машинки. Для описания моделей на компьютере используют клавиатуру и специальные программы, называемые текстовыми процессорами. Инструментарий текстового процессора позволяет представить текст в удобной для восприятия форме. Если необходимо дополнить словесную модель рисунком, то текстовый процессор предоставляет возможность вставить в текст графическое изображение, созданное в графических средах.
Создание словесных моделей в среде текстового процессора.
Составьте словесную модель в среде текстового процессора — протокол проведения классного собрания, посвященного подготовке новогоднего вечера. Отразите в модели, какие вопросы рассматривали, что решили.
Пример протокола классного собрания
ПРОТОКОЛ собрания 9 «А» класса от 10.12.08
ПОВЕСТКА ДНЯ: Подготовка к новогоднему вечеру.
РЕШИЛИ: Провести новогодний вечер 25.12.08 г.
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
§ 1.2. Знаковые модели
Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление
Ключевые слова:
Словесные модели
Словесные модели — это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Например, гелиоцентрическая модель мира, которую предложил Коперник, словесно описывалась следующим образом:
Множество словесных моделей содержится в ваших школьных учебниках: в учебнике истории представлены модели исторических событий, в учебнике географии — модели географических объектов и природных процессов, в учебнике биологии — модели объектов животного и растительного мира.
Произведения художественной литературы — это тоже модели, так как они фиксируют внимание читателя на определённых сторонах человеческой жизни. Анализируя литературное произведение, вы выделяете в нём объекты и их свойства, отношения между героями, связи между событиями, проводите параллели с другими произведениями и т. п. Самое непосредственное отношение к понятию модели имеет такой литературный жанр, как басня. Смысл этого жанра состоит в переносе отношений между людьми на отношения между вымышленными персонажами, например животными.
Такие особенности естественного языка, как многозначность, использование слов в прямом и переносном значении, синонимия, омонимия и т. п., придают человеческому общению выразительность, эмоциональность, красочность. Вместе с тем наличие этих особенностей делает естественный язык непригодным для создания информационных моделей во многих сферах профессиональной деятельности (например, в системах «человек — компьютер»).
Математические модели
Основным языком информационного моделирования в науке является язык математики.
Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.
Язык математики представляет собой совокупность множества формальных языков; с некоторыми из них (алгебраическим, геометрическим) вы познакомились в школе, другие сможете узнать при дальнейшем обучении.
Язык алгебры позволяет формализовать функциональные зависимости между величинами, записав соотношения между количественными характеристиками объекта моделирования. В школьном курсе физики рассматривается много функциональных зависимостей, которые представляют собой математические модели изучаемых явлений или процессов.
Пример 1. Зависимость координаты тела от времени при прямолинейном равномерном движении имеет вид:
Изменение координаты тела х при прямолинейном равноускоренном движении в любой момент времени t выражается формулой:
С помощью языка алгебры логики строятся логические модели — формализуются (записываются в виде логических выражений) простые и сложные высказывания, выраженные на естественном языке. Путём построения логических моделей удаётся решать логические задачи, создавать логические модели устройств и т. д.
Пример 2. Рассмотрите электрические схемы (рис. 1.3).
На них изображены известные вам из курса физики последовательное и параллельное соединения переключателе З. В первом случае, чтобы лампочка загорелась, должны быть включены оба переключателя. Во втором случае достаточно, чтобы был включён один из переключателе З. Можно провести аналогию между элементами электрических схем и объектами и операциями алгебры логики:
Спроектируем электрическую цепь, показывающую итог таЗного голосования комиссии в составе председателя и двух рядовых членов. При голосовании «за» каждыЗ член комиссии нажимает кнопку. Предложение считается принятым, если члены комиссии проголосуют за него единогласно либо если свои голоса «за» отдадут председатель и один из рядовых членов комиссии. В этих случаях загорается лампочка.
Упростим полученное логическое выражение:
Мы получили логическую модель, позволяющую построить схему проектируемой электрической цепи, изображённую на рис. 1.4.
Компьютерные математические модели
Многие процессы, происходящие в окружающем нас мире, описываются очень сложными математическими соотношениями (уравнениями, неравенствами, системами уравнений и неравенств). До появления компьютеров, обладающих высокой скоростью вычислений, у человека не было возможности проводить соответствующие вычисления, на счёт «вручную» уходило очень много времени.
В настоящее время многие сложные математические модели могут быть реализованы на компьютере. При этом используются такие средства, как:
Математические модели, реализованные с помощью систем программирования, электронных таблиц, специализированных математических пакетов и программных средств для моделирования, называются компьютерными математическими моделями.
Средства компьютерной графики позволяют визуализировать результаты расчётов, получаемых в процессе работы с компьютерными моделями.
С помощью ресурса «Демонстрационная математическая модель» (119324) вы сможете смоделировать полёт снаряда, выпущенного из пушки при различных исходных данных (http://sc.edu.ru/).
Особый интерес для компьютерного математического моделирования представляют сложные системы, элементы которых могут вести себя случайным образом. Примерами таких систем являются многочисленные системы массового обслуживания: билетные кассы, торговые предприятия, ремонтные мастерские, служба «Скорой помощи», транспортные потоки на городских дорогах и многие другие модели. Многим знакома ситуация, когда, придя в кассу, магазин, парикмахерскую, мы застаём там очередь. Приходится либо вставать в очередь и какое-то время ждать, либо уходить, т. е. покидать систему необслу- женным. Возможны случаи, когда заявок на обслуживание в системе мало или совсем нет; в этом случае она работает с недогрузкой или простаивает. В системах массового обслуживания количество заявок на обслуживание, время ожидания и точное время выполнения заявки заранее предсказать нельзя — это случайные величины.
Имитационные модели воспроизводят поведение сложных систем, элементы которых могут вести себя случайным образом.
Имитационное моделирование — это искусственный эксперимент, при котором вместо проведения натурных испытаний с реальным оборудованием проводят опыты с помощью компьютерных моделей. Для получения необходимой информации осуществляется многократный «прогон» моделей со случайными исходными данными, генерируемыми компьютером. В результате образуется такой же набор данных, который можно было бы получить при проведении опытов на реальном оборудовании или в реальной системе. Однако имитационное моделирование на компьютере осуществляется гораздо быстрее и обходится значительно дешевле, чем натурные эксперименты.
С помощью ресурса «Демонстрационная имитационная модель» (119425) вы сможете смоделировать ситуацию в системе массового обслуживания — магазине (http://sc.edu.ru/).
САМОЕ ГЛАВНОЕ
Словесные модели — это описания предметов, явлений, событий, процессов на естественных языках.
Информационные модели, построенные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями.
Математические модели, реализованные с помощью систем программирования, электронных таблиц, специализированных математических пакетов и программных средств для моделирования, называются компьютерными математическими моделями.
Имитационные модели воспроизводят поведение сложных систем, элементы которых могут вести себя случайным образом.
Знаковые модели: Вопросы и задания
1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Что вы можете сказать о формах представления информации в презентации и в учебнике? Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?
9. В Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов найдите лабораторную работу «Изучение закона сохранения импульса». В её основу положена математическая модель, описывающая движение тела, брошенного под углом к горизонту, с последующим делением тела на два осколка. Экспериментально проверьте закон сохранения импульса, выполнив работу согласно имеющемуся в ней описанию.
10. В Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов найдите игру «Равноплечий рычаг». Изучите правила игры. Вспомните физическую закономерность, положенную в её основу. Попытайтесь «победить» компьютер и сформулировать выигрышную стратегию.