План-конспект урока информатики в 9 классе по теме «Компьютерное моделирование»
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс)

Министерство просвещения Приднестровской Молдавской Республики

Государственное общеобразовательное учреждение

«Республиканский украинский теоретический лицей-комплекс»

План-конспект урока информатики и ИКТ

в 9-А классе

Тема: «Компьютерное моделирование»

Подготовил:

 Учитель информатики Беспалов Д.В.

Тирасполь 2018

Цели урока:

Учебные:

 -Изучить основные навыки работы в физическом симуляторе «Algodoo».

 -Научиться построению динамических компьютерных моделей.

Развивающие:

развивать внимание и аналитическое мышление;

Воспитательные:

- формирование стремления к исследовательской деятельности;

- развивать стремление добиваться высоких результатов в работе;

- формирование самостоятельности в работе за компьютером;

- повысить интерес к изучаемому предмету.

Аппаратное и программное обеспечение урока:

 - компьютеры с ОС Windows, физический симулятор «Algodoo»,  файлы с растровыми изображениями, проектор, интерактивная доска; карточки с заданиями.

Тип урока: практическая работа.

Ход урока:

1. Организационный момент (2 мин). Проверка домашнего задания, проверка готовности к уроку.

2. Актуализация опорных знаний (3 мин). Учащимся задаются вопросы:

1. Что такое модель?
2. Что такое компьютерная модель?
3. Какие бывают виды моделей?
4. В каких программах мы создавали модели?
5. К каким типам их можно отнести?

3. Теоретическая часть, (6 мин).

Учитель рассказывает, что сегодня учащиеся познакомятся с новой для них программой физического моделирования, записывает ее название и основную функцию (кратко):

Программа Algodoo - двухмерный симулятор физических процессов.

Ее основная функция – создание динамических компьютерных моделей с помощью рисования геометрических фигур, встроенных инструментов и внешних изображений.

Используя проектор, на экране показывается интерфейс, возможности, основные инструменты и качественные готовые модели (желательно эффектные и интерактивные). Учитель рассказывает классу, что сегодня они попробуют сами создать нечто подобное, пробудив, таким образом, познавательный интерес у учащихся.  

4. Практическая часть, (25 мин).

Затем дается задание (на карточке или под запись):

        «Изучить основные инструменты программы «Algodoo» и создать модель автомобиля по данному эскизу. Ответьте на вопросы: Какая это модель по фактору времени (статическая или динамическая)? По области использования? По отрасли знаний? По форме представления?».

Эскиз модели необходим, иначе ученики будут строить совершенно различные устройства, а контролировать и оценивать их будет гораздо сложнее. К тому же необходимо учесть, что дети пока не умеют пользоваться инструментами программы и единообразие действий.

Рис. 1. Эскиз модели

        Получив задание, учащиеся рассаживаются по рабочим местам за компьютерами и приступают к выполнению. Изучая интерфейс программы и ее инструменты школьники  последовательно выполняют следующие действия:

- нарисовать прямоугольник;

- нарисовать круг;

- запустить симуляцию и посмотреть на результат;

- применить инструмент перетаскивания к созданным объектам;

- добавить еще прямоугольников и кругов;

- запустив симуляцию посмотреть на их взаимодействие;

- применить инструменты полигон, кисть, произвольная форма, нож, ластик, разрезая и удаляя объекты;

- превратить любой объект в воду;

- прикрепить осью любой объект к фону, проверить его вращение;

- соединить осью два любых объекта, настроить функцию «мотор», попробовать изменить ее параметры;

        Учитель наблюдает за выполнением, подсказывает и поправляет. После освоения этих инструментов, учащиеся готовы к созданию своей первой модели. Двигаясь, шаг за шагом, ученики приближаются к конечной цели – построения  модели автомобиля  согласно данному эскизу.

Рис. 2. Этапы создания модели

Настроив клавиши газа и тормоза дети «обкатывают» модель строя ей различные препятствия на свой выбор, получая таким образом, пространство для творчества. Меняют параметры модели (масса, трение, цвет и т.д.), наблюдают результат этих изменений, делают выводы. Так, для изучения зависимости скорости модели от коэффициента трения используется визуализация значения скорости объекта (включается в меню настройки внешнего вида – галочка напротив опции «Показывать скорость»).  После того как все или подавляющее большинство учащихся закончат тестирование изучается важная особенность «Algodoo» - поддержка растровых изображений. Учитель дает дополнительное задание – превратить изображение в компьютерную динамическую модель и указывает школьникам, где его найти (в рабочей папке на компьютере находится реалистичное изображение автомобиля и колес, допускается обычная цифровая фотографии), и операцией перетаскивания вставить его в «Algodoo».          Учащиеся вставляют изображение в программу, прикрепляют колеса на осях, собирают подвеску. Этапы выполнения задания с растровым изображением автомобиля показаны на рисунке 3.

Рис. 3. Создание модели из растрового изображения.

        В ходе выполнения задания оказывается постоянная  помощь учителя, даются  точные параметры пружин, подсказывается место и их расположения.        В конце урока учащиеся сохраняют результаты работы в файл формата «Algodoo» и  возвращаются за парты.

4. Рефлексия (4 мин).

Сев за парты, учащиеся устно отвечают на вопросы, которые даны в задании:

 - Какая это модель по фактору времени (статическая или динамическая)? Динамическая, так как параметры модели меняются с течением времени (скорость, пройденное расстояние, положение конструктивных элементов).

- По области использования? (Учебная, мы используем ее при обучении основам моделирования в школе и не будем собирать на ее основе действующее устройство).

- По отрасли знаний? (Физическая, так как моделируются физические процессы – столкновения, трение, перемещение).

- По форме представления? (Абстрактная, так как не имеет материального воплощения, информационная, так как использована наиболее существенная часть конкретной информации об объекте – связи и положение элементов, их числовые параметры).          

 Учащиеся поднимают руки и отвечают. Подводятся итоги урока, выставляются оценки за уроки, даётся домашнее задание.