Введение 5
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОДЕРЖАТЕЛЬНОЙ
ЛИНИИ«МОДЕЛИРОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ» В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЫ
1.1 Понятие модели и их классификация 8
1.2 Основные этапы информационного моделирования 16
1.3 Анализ содержательной линии «Моделирование и формализация» в
школьном курсе информатики 21
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ
ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА ПО ТЕМЕ «МОДЕЛИРОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ»
2.1 Пояснительная записка 32
2.2 Тематическое планирование и его содержание 33
2.3 Особенности преподавания по теме «Моделирование и формализация»
на факультативе 45
Заключение 50
Список использованных источников 51
Начиная с древних времен, становление человеческой цивилизации неразрывно связанно с моделированием. С первых дней жизни человек познает окружающий мир с помощью моделей - игрушек. Процесс обучения в школе, вузе по всем направлениям без исключения также сопровождается использованием разнообразных моделей. Ни одна область человеческой деятельности сегодня не обходится без применения моделей. Компьютерное моделирование - самый прогрессивный на сегодняшний день метод исследования окружающей действительности.
Современный этап развития образования, в частности общего среднего образования, характеризуется повышенным вниманием к понятию модели и методологии моделирования применительно к различным областям знания. Одной из причин этого является повышение уровня абстрактности знаний, получаемых в процессе обучения.
Абстрактный характер теоретических построений в современных науках и появление специальных языков - это свидетельство развития познания от непосредственного контакта с окружающей человека действительностью к опосредованному ее освоению, которое совершается, в частности, с помощью методов и средств моделирования. При этом не только научное познание, но и процесс обучения базируется на использовании методов моделирования, так как любая передача знаний подразумевает их описание на том или ином языке и представление в той или иной форме. Поэтому знакомство школьника с методами компьютерного моделирования актуально для современной школы, особенно в условиях постоянно увеличивающего объема информатики, появление новых ее носителей и средств доступа к ней.
Умение построить модель какого - либо проблемы реальной действительности, исследование этой модели и правильная интерпретация результатов являются сегодня важнейшими элементами информационной культуры.
Важность обучения моделированию вообще и математическому моделированию, в частности определяется ролью рассматриваемых задач в развитии познавательного интереса учащихся, их творческих способностей, умению обобщать знания, полученные при изучении разных предметов.
Актуальность темы исследования обусловлена снижением значимости естественных наук, и недостаточным раскрытием содержательной линии «Моделирование и формализация» в школьном курсе информатики.
Технология компьютерного математического моделирования требует от исследователя умения ставить корректно проблемы и задачи. Прогнозировать результаты исследования, выбирать аналогии и математические формулировки, решать задачи с использованием компьютерных систем, проводить анализ компьютерных экспериментов и др. При этом сам исследователь не только достигает целей исследования, но и приобретает знания, умения и навыки в большом спектре фундаментальных и прикладных наук. Таким образом, построение и использование моделей является мощными орудием познания.
Объект исследования: процесс обучения информатике в профильной школе.
Предмет исследования: особенности изучения темы «Моделирование и формализация» на примере задачи внутривидовой конкуренции «хищник- жертва».
Цель исследования: разработать факультативный курс на тему «Моделирование и формализация» на примере задачи «хищник-жертва» для учащихся старших классов профильного обучения.
Задачи исследования:
• проанализировать научную и учебно-методическую литературу по теме исследования;
• раскрыть основные понятие по теме «Моделирование и формализация» и этапы информационного моделирования;
• разработать электронное приложение по теме «Моделирование и формализация» для проведения факультатива.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников. Во введении обоснованы актуальность проблемы исследования, сформулированы цель, объект, предмет, и задачи исследования. В заключении даны выводы и обобщения по теме.
Выпускная квалификационной роботы была направлена на разработку факультативного курса на примере задачи «хищник - жертва» для учащихся старших классов средней школы в условия профильного обучения.
В ходе данного исследования нами были: проанализированы научная и учебно-методическая литература; рассмотрены основные понятия по теме «Моделирование и формализация»; выделены этапы информационного моделирования: постановка задачи, разработка информационной модели, построение компьютерной модели, компьютерный эксперимент, анализ результатов моделирования; рассмотрены особенности моделирования динамики популяций на примере таких типов взаимодействия, как модель внутривидовой конкуренции, логическая модель межвидовой конкуренции, модель динамики численности популяции хищника и жертвы.
Для наглядной реализации теоретической и практической части раздела компьютерного моделирования нами было разработано электронное приложение по теме «Моделирование и формализация» для проведения факультатива.
В качестве среды для реализации и исследования математических моделей предложено использовать табличный процессор MSExcel, который позволяет без изучения языка программирования выполнять расчеты по сложным формулам, включающим в себя проверку необходимых условий и реализацию различных алгоритмов, а также увеличить наглядность результатов, путем составления графиков и диаграмм.
Таким образом, цель выпускной квалификационной работы достигнута, поставленные задачи решены.
