Преподавание информатики

Открытый урок по информатике Окружающий мир как иерархическая система (9-й класс)

Цели урока:

• сформировать представление об окружающем мире как иерархическая система;
• сформировать представление о разновидностях иерархической системы;
• познакомить учащихся с окружающим миром, для которого можно проводить моделирование.
• развитие логического мышления, расширение кругозора.
• развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.

Основное понятие: система.

Оборудование: конспект, учебник, ТСО.

Ход урока.

1. ОРТАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

Здравствуйте, сегодня на уроке мы приступаем к изучению новой главы моделирование и формализация. Тема урока «Окружающий мир как иерархическая система». (вводное слово учителя) (слайд 1)

2. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Мы живем в макромире,т. е. в мире, который состоит из объектов, по своим разме­рам сравнимых с человеком. Обычно макрообъекты разде­ляют на неживые (камень, льдина, бревно и т. д.), живые (растения, животные, человек) и искусственные (здания, средства транспорта, станки и механизмы, компьютеры и т. д.). Макрообъекты состоят из молекул и атомов, которые, в свою очередь, состоят из элементарных частиц, размеры ко­торых чрезвычайно малы. Этот мир называется микроми­ром. Мы живем на планете Земля, которая входит в Солнеч­ную систему, Солнце вместе с сотнями миллионов других звезд образует нашу галактику Млечный Путь, а миллиар­ды галактик образуют Вселенную. Все эти объекты имеют громадные размеры и образуют мегамир. Все многообразие объектов мега-, макро- и микромира состоит из вещества, при этом все материальные объекты взаимодействуют друг с другом и поэтому обладают энерги­ей. Поднятое над поверхностью земли тело обладает меха­нической энергией, нагретый чайник — тепловой, заряжен­ный проводник — электрической, а ядра атомов — атомной. Окружающий мир можно представить в виде иерархи­ческого ряда объектов: элементарных частиц, атомов, моле­кул, макротел, звезд и галактик. При этом на уровнях моле­кул и макротел в этом иерархическом ряду образуется ответвление — другой ряд, связанный с живой природой. В живой природе также существует иерархия: однокле­точные — растения и животные — популяции животных. Вершиной эволюции жизни на Земле является человек, который не может жить вне общества. Каждый человек в отдельности и общество в целом изу­чают окружающий мир и накапливают знания, на основа­нии которых создаются искусственные объекты. Все вышесказанное можно отобразить в виде схемы. (слайд 2)

Системы и элементы.

Каждый объект состоит из других объектов, т. е. представляет собой систему. Вместе с тем, каждый объект может входить в качестве элемента в систе­му более высокого структурного уровня. Является ли объ­ект системой или элементом системы, зависит от точки зрения (целей исследования). Учитель: Запишем определение, Система состоит из объектов, которые называются элементами системы. Например, атом водорода можно рассматривать как систему, так как он состоит из положительно заряженного протона и отрицательно заряженного электрона. (Слайд 3)

Вместе с тем, атом водорода входит в молекулу воды, т. е. является элементом системы более высокого водорода и молекула структурного уровня.

Целостность системы.

Необходимым условием сущес­твования системы является ее целостное функционирова­ние. Система является не набором отдельных объектов, а со­вокупностью взаимосвязанных элементов. Например, если сложить в кучу устройства, которые входят в состав компьютера (процессор, модули оператив­ной памяти, системную плату, жесткий диск, корпус, мони­тор, клавиатуру и мышь), то они не образуют систему. Ком­пьютер, т. е. целостно функционирующая система, образуется только после физического подключения устройств друг к другу, включения питания и загрузки опе­рационной системы (слайд 4).

Если из системы удалить хотя бы один элемент, то она может перестать функционировать. Так, если удалить одно из устройств компьютера (например, процессор), компью­тер выйдет из строя, т. е. прекратит свое существование как система. Взаимосвязь элементов в системах может иметь различ­ную природу. В неживой природе взаимосвязь элементов осуществляется с помощью физических взаимодействий:

• в системах мегамира (например, в Солнечной системе) элементы взаимодействуют между собой посредством сил всемирного тяготения;
• в макротелах происходит электромагнитное взаимо­действие между атомами;
• в атомах элементарные частицы связаны ядерными и электромагнитными взаимодействиями.

В живой природе целостность организмов обеспечивает­ся химическими взаимодействиями между клетками, в об­ществе — социальными связями и отношениями между людьми, в технике — функциональными связями между устройствами и т. д.

Свойства системы.

Каждая система обладает определен­ными свойствами, которые, в первую очередь, зависят от набора составляющих ее элементов. Так, свойства химичес­ких элементов зависят от строения их атомов. Свойства системы зависят также от структуры системы, т. е. от типа отношений и связей элементов системы между собой. Если системы состоят из одинаковых элементов, но обладают разными структурами, то их свойства могут су­щественно различаться.

3. ЗАКРИПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

Контрольные вопросы:

• Что такое микромир?
• Что такое макромир?
• Что такое мегамир?
• Образуют ли систему устройства, из которых состоит компьютер: до сборки? После сборки? После включения компьютера?

4. ЗАДАНИЕ НА ДОМ

Приведите примеры систем в окружающем мире.

Приложение