Что такое объекты объекты один. Знаковые информационные модели

Материальные и информационные модели

Все модели можно разбить на два больших класса: материальные модели и информационные модели.

Материальные модели.

Предметные модели позволяют представить в материальной наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного исследования (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.).

Макеты зданий и сооружений позволяют архитекторам выбрать наилучшие градостроительные решения, модели самолетов и кораблей позволяют инженерам выбрать их оптимальную форму.

Предметные модели часто используются в процессе обучения. В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая ее модель - глобус (рис. 4.3), в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам.

Информационные модели.

Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме, а также в форме таблиц, блок-схем, графов и т. д.

Образные модели

Образные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (бумаге, фото- и кинопленке и др.). Широко используются образные информационные модели в обучении, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (вспомните учебные плакаты по ботанике, биологии и физике).

Графические информационные модели

Карта как информационная модель. Можно ли назвать информационной моделью карту местности (рис. 4.4)? Безусловно, можно! Во-первых, карта описывает конкретную местность, которая является для нее объектом моделирования. Во-вторых, это графическая информация. Карта создается с определенной целью: с ее помощью можно добраться до нужного населенного пункта. Кроме того, используя линейку и учитывая масштаб карты, можно определить расстояние между различными пунктами. Однако никаких более подробных сведений о населенных пунктах, кроме их положения, эта карта не дает.

У схемы электрической цепи нет никакого внешнего сходства с реальной электрической цепью (рис. 4.6). Электроприборы (лампочка, источник тока, конденсатор, сопротивление) изображены символическими значками, а линии - это соединяющие их проводники электрического тока. Электрическая схема нужна для того, чтобы понять принцип работы цепи, чтобы можно было рассчитать в ней токи и напряжения, чтобы при сборке цепи правильно соединить ее элементы.

На рис. 4.7 приведена схема.

Схема - это графическое отображение состава и структуры сложной системы.

Структура - это определенный порядок объединения элементов системы в единое целое.

Структуру московского метрополитена называют радиально-кольцевой.

График - модель процесса.

Для отображения различных процессов часто прибегают к построению графиков. На рис. 4.8 изображен график изменения температуры в течение некоторого периода.

Рис. 4.8. График изменения температуры

С картами, чертежами, схемами, графиками вы имели дело и раньше. Просто раньше вы их не связывали с понятием информационной модели.

Знаковые информационные модели.

Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем). Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста (например, программы на языке программирования) или формулы (например, второго закона Ньютона F = mа).

Табличные модели

Широко распространены информационные модели в форме таблиц. В таблице химических элементов Д. И. Менделеева химические элементы располагаются в ячейках таблицы по возрастанию атомных весов, а в столбцах - по количеству валентных электронов. Важно, что по положению в таблице можно определить некоторые физические и химические свойства элементов (рис. 4.9).

Таблицы типа "объект-свойство"

Еще одной распространенной формой информационной модели является прямоугольная таблица , состоящая из строк и столбцов. Использование таблиц настолько привычно, что для их понимания обычно не требуется дополнительных объяснений.

В качестве примера рассмотрим таблицу 4.1.

При составлении таблицы в нее включается лишь та информация, которая интересует пользователя. Например, кроме тех сведений о книгах, которые включены в таблицу 4.1, существуют и другие: издательство, количество страниц, стоимость. Однако для составителя таблицы 4.1 было достаточно сведений, которые позволяют отличить одну книгу от другой (столбцы "Автор", "Название", "Год") и найти книгу на полках книжных стеллажей (столбец "Полка"). Предполагается, что все полки пронумерованы и, кроме того, каждой книге присвоен свой инвентарный номер (столбец "Номер").

Таблица 4.1 - это информационная модель книжного фонда домашней библиотеки.

Таблица может отражать некоторый процесс, происходящий во времени (табл. 4.2).

Показания снимались в течение пяти дней в одно и то же время суток. Глядя на таблицу, легко сравнить разные дни по температуре, влажности и пр. Данную таблицу можно рассматривать как информационную модель процесса изменения состояния погоды .

Таблицы 4.1 и 4.2 относятся к наиболее часто используемому типу таблиц. Их будем называть таблицами типа "объект-свойство" . В одной строке такой таблицы содержится информация об одном объекте (книга в библиотеке или состояние погоды в 12-00 в данный день). Столбцы - отдельные характеристики (свойства) объектов.

Конечно, строки и столбцы в таблицах 4.1 и 4.2 можно поменять местами, повернуть их на 90°. Иногда так и делают. Тогда строки будут соответствовать свойствам, а столбцы - объектам. Но чаще всего таблицы строят так, что строк в них больше, чем столбцов. Как правило, объектов больше, чем свойств.

Таблицы типа "объект-объект"

Другим распространенным типом таблиц являются таблицы, отражающие взаимосвязи между разными объектами. Назовем их таблицами типа "объект-объект" . Вот понятный каждому школьнику пример таблицы успеваемости (табл. 4.3).

Строки относятся к ученикам - это первый вид объектов; столбцы - к школьным предметам - второй вид объектов. В каждой клетке на пересечении строки и столбца - оценка, полученная данным учеником по данному предмету.

Таблица 4.4 тоже имеет тип "объект-объект". Однако, в отличие от предыдущей таблицы, в ней строки и столбцы относятся к одному и тому же виду объектов. В этой таблице содержится информация о наличии дорог между населенными пунктами.

Двоичные матрицы

В математике прямоугольная таблица, составленная из чисел, называется матрицей . Если матрица содержит только нули и единицы, то она называется двоичной матрицей . Числовая часть таблицы 4.4 представляет собой двоичную матрицу.

Таблица 4.5 также содержит двоичную матрицу.

В ней приведены сведения о посещении четырьмя учениками трех факультативов. Вам уже должно быть понятно, что единица обозначает посещение, ноль - непосещение. Из этой таблицы следует, например, что Русанов посещает геологию и танцы, Семенов - геологию и цветоводство и т. д.

В таблицах, представляющих собой двоичные матрицы, отражается качественный характер связи между объектами (есть дорога - нет дороги; посещает - не посещает и т. п.). Таблица 4.3 содержит количественные характеристики успеваемости учеников по предметам, выраженные оценками пятибалльной системы.

Мы рассмотрели только два типа таблиц: "объект-свойство" и "объект-объект". На практике используются и другие, гораздо более сложные таблицы.

При построении некоторых типов информационных моделей одновременно используются система графических элементов и знаковая система. Так, в блок-схемах алгоритмов используются различные геометрические фигуры для обозначения элементов алгоритма и формальный алгоритмический язык для записи инструкций программы (рис. 4.10).

Важную роль играют информационные модели, которые отображают иерархические системы . В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и т. д.

В иерархической информационной модели объекты распределяются по уровням, от первого (верхнего) уровня до нижнего (последнего) уровня. На первом уровне может располагаться только один элемент. Основное отношение между уровнями состоит в том, что элемент более высокого уровня может состоять из нескольких элементов нижнего уровня, при этом каждый элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента верхнего уровня.

Удобным способом наглядного представления иерархических информационных моделей являются графы . Элементы иерархической модели отображаются в графе овалами (вершинами графа ).

Элементы каждого уровня, кроме последнего, находятся в отношении "состоять из" к элементам более низкого уровня. Такая связь между элементами отображается в форме дуги графа (направленной линии в форме стрелки).

Графы, имеющие одну вершину верхнего уровня, напоминают деревья, которые растут сверху вниз, поэтому называются деревьями . Дуги дерева могут связывать объекты только соседних иерархических уровней, причем каждый объект нижнего уровня может быть связан дугой только с одним объектом верхнего уровня.

Для описания исторического процесса смены поколений семьи используются информационные модели в форме генеалогического дерева . В качестве примера можно рассмотреть фрагмент (X-XI века) генеалогического дерева династии Рюриковичей (рис. 4.11).

Контрольные вопросы

1. Какие вы можете назвать примеры материальных моделей?

2. Какие вы можете назвать примеры различных форм информационных моделей?

3. Приведите различные примеры графических информационных моделей.

4. Постройте графическую модель вашей квартиры. Что это: карта, схема, чертеж?

5. Какая форма графической модели (карта, схема, чертеж, график)

6. В чем состоит удобство табличного представления информации?

7. Приведите примеры таблиц, с которыми вам приходится иметь дело в школе и дома. Определите тип, к которому они относятся: "объект-свойство" или "объект-объект".

8. Что такое матрица? Что такое двоичная матрица?

Задания для самостоятельного выполнения

4.1. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент модели иерархической файловой системы вашего компьютера.

4.2. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент иерархической модели животного мира.

4.3. Задание с развернутым ответом. Построить фрагмент модели генеалогического дерева вашей семьи.

4.4. Постройте графическую модель собственной успеваемости по двум различным дисциплинам школьной программы (самой любимой и самой "нелюбимой"). Спрогнозируйте по этой модели свой дальнейший процесс обучения данным предметам.

4.5. Представьте в табличной форме сведения об увлечениях ваших одноклассников. Какой тип таблицы вы используете для этой цели?

4.6. Использование табличной модели часто облегчает решение информационной задачи. В следующей таблице закрашенные клетки в расписании занятий соответствуют урокам физкультуры в 9-11 классах школы.

Выполните следующие задания:
- определите, какое минимальное количество учителей физкультуры требуется при таком расписании;
- найдите один из вариантов расписания, при котором можно обойтись двумя учителями физкультуры;
- в школе три учителя физкультуры: Иванов, Петров, Сидоров; распределите между ними уроки в таблице так, чтобы ни у кого не было "окон" (пустых уроков);
- распределите между тремя учителями уроки так, чтобы нагрузка у всех была одинаковой.

6. В компьютерной сети узловым является сервер, с которым непосредственно связаны все остальные серверы. Дана следующая двоичная матрица. В ней С1, С2, СЗ, С4, С5 - обозначения серверов сети.

Определите, какой сервер является узловым.

Ключевые слова:

• таблица типа «объекты-свойства»
• таблица типа «объекты-объекты-один»
• вычислительная таблица
• взаимно однозначное соответствие

Правила оформления таблицы

Для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств, наиболее часто используются таблицы.

Вам хорошо известно табличное представление расписания уроков, в табличной форме представляются расписания движения автобусов, самолётов, поездов и многое другое.

Представленная в таблице информация наглядна, компактна и легко обозрима.

В таблице может содержаться информация о различных свойствах объектов, об объектах одного класса и разных классов, об отдельных объектах и группах объектов.

Необходимо соблюдать следующие правила оформления таблиц.

1. Заголовок таблицы должен давать представление о содержащейся в ней информации.
2. Заголовки столбцов и строк должны быть краткими, не содержать лишних слов и, по возможности, сокращений.
3. Для числовых величин в таблице должны быть указаны единицы измерения. Если они общие для всей таблицы, то указываются в заголовке таблицы (либо в скобках, либо через запятую после названия). Если единицы измерения различаются, то они указываются в заголовках соответствующих строк или столбцов.
4. Желательно, чтобы все ячейки таблицы были заполнены. При необходимости в них заносят следующие условные обозначения:
   ? - данные неизвестны;
   х - данные невозможны;
   ↓ - данные должны быть взяты из вышележащей ячейки.

Для того чтобы на основании информации, представленной в текстовой форме, составить табличную модель, необходимо:

1. выделить в тексте имена объектов, имена свойств объектов и значения свойств объектов;
2. уточнить структуру таблицы;
3. заполнить таблицу, перенеся в неё информацию из текста.

При выделении в тексте имён объектов, имён свойств и их значений удобно подчёркивать их разными линиями. Договоримся подчёркивать имена объектов прямой, имена свойств - двойной, а значения свойств - пунктирной линией.

Например:

Столица Франции - Париж.
Глубина озера - 3 м.
Имя девочки - Маша.

Каждое из рассмотренных в этих примерах свойств («столица», «глубина», «имя») характеризует только один объект. Такие свойства будем называть одиночными.

Очень часто свойство характеризует сразу пару объектов. Такое парное свойство договоримся подчёркивать тройной линией.

Например:

Расстояние от Москвы до Чебоксар - 600 км.
У Вовы по истории оценка «четыре»..

Таблица типа «объекты-свойства» (ОС)

Таблица типа «объекты-свойства» - это таблица, содержащая информацию о свойствах отдельных объектов, принадлежащих одному классу (рис. 32).

Рис. 32

Количество строк в таблице зависит от количества имеющихся объектов, а количество столбцов - от количества рассматриваемых свойств.

Пример 1

Таблица 3.
Города Золотого кольца России

В таблице 3 приведена информация о некоторых древних русских городах, хранящих уникальные памятники нашей культуры и истории и образующих всемирно известное Золотое кольцо России. Эта информация отражена в заголовке таблицы.

В таблице представлены объекты «Владимир», «Кострома», «Переславль-Залвеский» и «Гусь-Хрустальный», принадлежащие классу «город». Для каждого объекта приведены значения свойств «год основания», «основатель» и «достопримечательность», выраженные числами и словами.

В маленьких таблицах (из 3-4 строк) объекты можно перечислять в произвольном порядке. Если объектов в таблице много, то располагать их надо в некотором осмысленном порядке, согласно некоторому правилу. Например, в таблице 3 города могут быть перечислены: в алфавитном порядке по возрастанию или убыванию годов их основания.

Если в таблице типа ОС свойств больше, чем объектов, то её можно «повернуть набок» - строки превратить в столбцы, а столбцы - в строки.

Что именно располагать в заголовках строк и в заголовках столбцов - объекты или свойства, - зависит от конкретной таблицы. Как правило, таблица, в которой много строк и мало столбцов бывает удобней, чем таблица, содержащая мало строк, но много столбцов.

Таблица типа «объекты-объекты-один» (ООО)

Таблица типа «объекты-объекты-один» - это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.

Общий вид таблиц типа ООО показан на рис. 33.

Рис. 33

В этой таблице заголовоки столбцов имеют сложную (двухъярусную) структуру.

Пример 2

Таблица 4

Таблица типа ООО может быть «повернута на бок» - строки превращены в столбцы, а столбцы - в строки (табл. 5).

Таблица 5
Оценки по информатике учеников 6 класса

В таблице типа ООО фиксируется одно свойство пары объектов, поэтому в её ячейках всегда содержатся значения одного типа: или числа, или слова, или графические изображения.

Пример 3

В таблице «Расстояния между городами» представлены расстояния между парами объектов, принадлежащих одному классу «город», поэтому объекты этого класса занесены и в строки, и в столбцы таблицы. В результате головка таблицы «теряет» один уровень, и сама таблица выглядит проще (табл. 6). Эта таблица также относится к типу ООО.

Таблица 6

Подобные таблицы есть в атласах автомобильных дорог. Правда, там они оформляются так (табл. 7).

Таблица 7
Расстояния между городами (км)

Пример 4

Таблица 8
Увлечения учеников 6 класса

По таблице 8 можно получить представление о том, чем увлекаются ученики 6 класса, какие кружки и секции они посещают. Если ученик увлекается танцами, спортом или компьютерной графикой (посещает соответствующий кружок или секцию), то в ячейку ставится 1, а если нет - 0.

Важная особенность этой таблицы состоит в том, что в ней фиксируются не количественные (сколько?), а качественные свойства (наличие или отсутствие связи между объектами).

Вычислительные таблицы

Вычислительными будем называть такие таблицы, в которых значения некоторых свойств вычисляются с использованием значений других свойств из этой же таблицы.

Пример 5

Таблица 9
Подарочный набор для первоклассника

Эта таблица относится к типу ОС. Значения в графе «Стоимость» вычислены по формуле: цена х количество.

Последнюю строку этой таблицы будем называть итоговой. Она предназначена для записи итогов. Итоговая строка имеет заголовок «Итого:» или «Всего:».

В ячейках итоговой строки размещают суммы чисел из соответствующих столбцов. Но эти суммы должны иметь смысл. Так, если сложить все числа в столбце «Количество», то мы узнаем общее количество предметов, входящих в подарочный набор. Общая стоимость набора находится суммированием всех чисел, стоящих в столбце «Стоимость». А вот сумма по столбцу «Цена» не имеет никакого смысла.

Пример 6

Собираясь на пляж, веселые человечки решили запастись прохладительными напитками. Незнайка взял с собой 2 литра кваса, 1 литр газировки и 1 литр малинового сиропа, Пончик - 3 литра газировки и 2 литра малинового сиропа, Торопыжка - 2 литра газировки, доктор Пилюлькин - 1 литр кваса и 1 литр касторки. Сколько литров напитков каждого вида взяли все человечки вместе? Сколько всего литров напитков взял с собой каждый из человечков? Сколько всего литров напитков взяли все человечки вместе?

Представим имеющуюся информацию о парах объектов классов «человечек» - «напиток» в таблице типа ООО. В этом случае свойством пары объектов будет количество (в литрах) напитка, запасённого человечком.

Таблица 10

Ответ на первый вопрос находится в итоговом столбце таблицы (он имеет заголовок «Всего»). Ответ на второй вопрос - в итоговой строке. Ответ на третий вопрос находится в нижней правой ячейке - на пересечении итоговой строки и итогового столбца.

Обратите внимание, что последнее число может быть получено двумя способами. Узнать, сколько всего напитков взяли с собой человечки, можно, если сложить количество напитков, взятых Незнайкой, Пончиком, Торопыжкой и Пилюлькиным (суммирование по итоговой строке). Это же число будет получено, если сложить взятое человечками количество кваса, газировки, малинового сиропа и касторки (суммирование по итоговому столбцу). Эту особенность числа, стоящего в правой нижней ячейке таблицы, можно использовать для контроля своих вычислений.

Решение логических задач с помощью нескольких таблиц

Объекты двух классов могут находиться в отношении взаимно однозначного соответствия. Это значит, что:

1. в этих множествах одинаковое количество объектов;
2. каждый объект первого множества связан заданным свойством только с одним объектом второго множества;
3. каждый объект второго множества связан заданным свойством только с одним объектом первого множества.

В соответствующей таблице типа ООО в каждой строке и каждом столбце будет находиться только одна 1, фиксирующая наличие связи между объектами. Это свойство можно использовать при решении логических задач.

Пример 7

Маша, Оля, Лена и Валя - замечательные девочки. Каждая из них играет на каком-нибудь музыкальном инструменте и говорит на одном из иностранных языков. Инструменты и языки у них разные. Маша играет на рояле. Девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке. Оля играет на виолончели. Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским. Лена не играет на арфе, а виолончелистка не говорит по-итальянски. Нужно определить, на каком инструменте играет каждая из девочек и каким иностранным языком она владеет.

В задаче рассматриваются объекты классов «девочка» (объекты с именами «Маша», «Оля», «Лена» и «Валя»), «музыкальный инструмент» («рояль», «скрипка», «виолончель», «арфа») и «иностранный язык» («французский», «немецкий», «английский», «итальянский»). Пары образуются из объектов классов «девочка» - «музыкальный инструмент», «девочка» - «иностранный язык», «музыкальный инструмент» - «иностранный язык», причем между объектами этих классов существует взаимно однозначное соответствие (рис. 34).

Рис. 34

В условии задачи явно указано наличие или отсутствие связи между некоторыми объектами рассматриваемых классов.

Можно построить две отдельные таблицы типа 000 для пар «девочка - музыкальный инструмент» и «девочка - иностранный язык». Более удобно соединить их в одну таблицу (табл. 11). Наличие свойства у пары объектов «девочка играет на музыкальном инструменте» («девочка владеет иностранным языком») будем обозначать 1, а его отсутствие - 0.

В рассматриваемом примере удобно вначале заполнить верхнюю часть таблицы на основании той информации, что между множеством девочек и множеством музыкальных инструментов существует взаимно однозначное соответствие, а также что:

Маша играет на рояле;
Оля играет на виолончели;
Лена не играет на арфе.

Таблица 11

Теперь, учитывая связи, зафиксированные в первой части таблицы, приступим к заполнению её второй части, используя данные из условия задачи:

Девочка, которая говорит по-французски, играет на скрипке.
Маша не знает итальянского языка, а Оля не владеет английским.
Виолончелистка не говорит по-итальянски.

Таблица 12

Таким образом, увлечения Маши - рояль и английский, Оли - виолончель и немецкий, Лены - скрипка и французский, Вали - арфа и итальянский.

Таблица типа «объекты-свойства» — это таблица, содержащая информацию о свойствах отдельных объектов, принадлежащих одному классу.

Общий вид таблиц типа ОС:

Количество строк в таблице зависит от количества имеющихся объектов, а количество столбцов — от количества рассматриваемых свойств.

Пример 1

В этой таблице приведена информация о некоторых древних русских городах, хранящих уникальные памятники нашей культуры и истории и образующих всемирно известное Золотое кольцо России. Эта информация отражена в заголовке таблицы.

В таблице представлены объекты «Владимир», «Кострома», «Переславль-Залесский» и «Гусь- Хрустальный», принадлежащие классу «город». Для каждого объекта приведены значения свойств «год основания», «основатель» и «достопримечательность», выраженные числами и словами.

В маленьких таблицах (из 3-4 строк) объекты можно перечислять в произвольном порядке. Если объектов в таблице много, то располагать их надо в некотором осмысленном порядке, согласно некоторому правилу. Например, в вышепредставленной таблице города могут быть перечислены в алфавитном порядке, по возрастанию или убыванию годов их основания.

Если в таблице типа ОС свойств больше, чем объектов, то ее можно «повернуть набок» — строки превратить в графы, а графы — в строки.

Например:

Что именно располагать в головке, а что в боковике — объекты или свойства, — зависит от конкретной таблицы. Как правило, таблица, в которой много строк и мало граф, бывает удобней, чем таблица, содержащая мало строк, но много граф.

Таблица типа «объекты-объекты-один» (ООО).
Таблица типа «объекты-объекты-один» — это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.

Общий вид таблиц типа ООО:

В этой таблице головка (верхний заголовок) имеет сложную (двухъярусную) структуру.

Пример 2

Таблица типа ООО может быть «повернута на бок» строки превращены в графы, а графы — в строки.

Например:

В таблице типа ООО фиксируется одно свойство пары объектов, поэтому в ее ячейках всегда содержатся значения одного типа: или числа, или слова, или графические изображения.

Пример 3
В таблице «Расстояния между городами» представлены расстояния между парами объектов, принадлежащих одному классу «город», поэтому объекты этого класса занесены и в головку, и в боковик таблицы. В результате головка таблицы «теряет» один уровень, и сама таблица выглядит проще. Эта таблица также относится к типу ООО.

Подобные таблицы есть в атласах автомобильных дорог. Правда, там они оформляются так:

Пример 4

По этой таблице можно получить представление о том, чем увлекаются ученики 7 класса, какие кружки и секции они посещают. Если ученик увлекается танцами, спортом или компьютерной графикой (посещает соответствующий кружок или секцию), то в нужную ячейку ставится 1, а если нет — 0.

Ячейки этой таблицы содержат числа, но только 0 и 1. Такие таблицы называют двоичными таблицами.

Важная особенность этой таблицы состоит в том, что в ней фиксируются не количественные (сколько?), а качественные свойства (наличие/отсутствие связи между
объектами).

Коротко о главном:

• Таблица типа «объекты-свойства» — это таблица, содержащая информацию о свойствах отдельных объектов, принадлежащих одному классу.
• Таблица типа «объекты-объекты-один» — это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.

Вопросы и задания:

«Информационные модели таблиц» - Маша играет на рояле. Таблица типа «объекты-объекты-один». Таблица типа «объекты-объекты-несколько». Заполним первую часть таблицы. Примеры таблиц ООО. Ключевые слова. Информация в таблице. Вычислительные таблицы. Решение логических задач. Напиток. Объекты. Таблицы вокруг нас. Маша не знает итальянского.

«Табличные информационные модели» - Период обучения. Объединим информацию. Свойства «Рост» и «Вес» не являются парными. Общий вид таблиц типа ОС. Расстояния между городами. Оценки по информатике учеников VII класса. Представленная в таблице информация наглядна, компактна. Информация о различных свойствах объектов. В таблице должны быть указаны единицы измерения.

«Модели на графах» - Неориентированный граф. Ориентированный граф. Семантическая сеть. Ход рассуждения. Файловая структура. Цепь. Схема дорог. Дерево. Взвешенный граф. Иерархия. Связь между графом и таблицей. Задача. Дороги между пятью населенными пунктами. Состав графа. Дороги. Схема дорог, связывающих города. Корень. Информационные модели на графах.

«Графические информационные модели» - Вопросы и задания. Взвешенный граф. График описания движения. Графические информационные модели. Генеалогическое древо. Диаграмма. Сеть и дерево. Граф задачи о переправе. Самое главное. Схемы в физике. Чертёж детали. Многообразие графических информационных моделей. Ключевые слова. Графы. Географическая карта Евразии.

«Системы и модели на графах» - Информационная модель. Что такое система. Термин. Между населёнными пунктами A, B, C, D, E построены дороги. Ориентированный граф. Сколькими способами можно рассадить в ряд на три стула троих учеников. Неориентированный граф. Граф. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Между планетами Солнечной системы установлено космическое сообщение.

«Табличная модель объекта» - Размеры. Итоговая строка. Клумба. Сформировать представление о вычислительных таблицах. Сторона. Пирожки. Товар. Составьте таблицу. Клумбы. Автомобиль. Занесем в таблицу данные из условия задачи. Вычисления. Веселые человечки. Вычислительные таблицы. Суммы чисел. Основные понятия.

Всего в теме 16 презентаций

Тема: Сложные и простые таблицы. «объекты-объекты-несколько(ООН)» и типа «объекты-свойства-объекты(ОСО)»

Предмет: Информатика и ИКТ

Класс: 7

Ключевые слова: информатика и ИКТ, учебник Босовой 7 класс, таблицы, урок по теме табличное моделирование, конспект урока по теме таблицы, практическое задание по теме таблицы, табличные информационные модели

Оборудование: 8 рабочих мест для учащихся, оборудованных компьютерами, с установленной на них программой MS Word и доступом в Интернет;

рабочее место учителя;

заготовки текстов для парной работы, содержащие материал для преобразования его в таблицу вида ООН или ОСО .

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: сообразно этапу урока фронтальная, индивидуальная, групповая (парная).

Методическая разработка урока.

Цель урока: Провести урок организации деятельности учащихся, реализующий функции систематизации и обобщения знаний на материале темы «Табличные информационные модели».

Задачи урока:

Закрепление представления учащихся знаний учащихся по теме с помощью он-лайн тестирования.

Расширение и систематизация представления учащихся о табличных информационных моделях.

Формирование навыка создания таблиц с помощью аналитического преобразования текста.

Установление внутрипредметных связей между знаниями учащихся о табличных информационных моделях и приёмах построения таблиц в Ms Word .

Проведение парной работы, проверяющей уровень сформированности навыка построения таблиц с помощью приложения Microsoft Word операционной системы Windows.

Организация урока, применяющего базовые принципы здоровьесберегающих технологий.

Состав учащихся : на уроки информатики и ИКТ класс делится на группы. В данной группе 12 учащихся.

Методическая составляющая: При обучении информатике и математике ученик последовательно переходит от изучения одной дидактической единицы к изучению другой. При этом у него формируются, как правило, линейные связи между различными дидактическими единицами. С ростом числа дидактических единиц цепочка линейных связей между ними увеличивается, ее становится трудно удержать ученику в памяти, поэтому постепенно информатика начинает представляться для него в виде набора некоторых определений, приёмов работы на компьютере и названий его комплектующих.

Одна из главных целей обучения информатике – формирование представления школьника об информационной картине мира, о месте информационных процессов и информации в окружающем мире. Причём значение для дальнейшего развития школьника имеет только определенная система знаний, для формирования которой необходимо особым образом организовывать деятельность учеников на отдельных этапах обучения. Эта деятельность должна быть направлена на формирование компактной системы знаний с нелинейными связями между единицами содержания и реализовывать функции обобщения и систематизации знаний.

Систематизация заключается в установлении взаимосвязей между отдельными элементами знаний, их связей с предыдущими темами, разделами курса информатики, способами применения этих фактов при решении новых задач, связь с другими учебными предметами. Функция обобщения при изучении некоторого предмета заключается в выведении главного  ведущих понятий, положений, методов.

На урок систематизации и обобщения следует выносить, прежде всего, материал, который впоследствии из предмета изучения перерастет в средство изучения. В данном случае навык аналитической обработки текста, составления сложной таблицы (как на бумаге, так и с помощью текстового редактора), знания о табличных информационных моделях и их применении являются именно такими средствами, инструментами для развития метапредметных навыков обработки больших массивов текстовой информации.

Формы и методы работы на уроке обусловлены психофизиологическими особенностями учащихся данного возраста, основаны на деятельностном подходе и призваны исключить пассивное восприятие знаний, обеспечить включение каждого ребенка в учебную деятельность, формировать интерес к обучению, создать позитивный эмоциональный фон в отношениях между учителем и учениками. Используются словесный, наглядный, практический, деятельностный методы в индивидуальной, групповой форме. По ходу урока постоянно присутствует диалоговая форма работы, что позволяет учителю определять результативность каждого этапа урока и гибко корректировать ход урока.

В ходе выполнения практических заданий используется групповая работа, позволяющая более эффективно искать пути решения поставленных задач, умение работать в группе, формируя информационную и коммуникационную компетентностьучащихся.

Критерии результативности урока:

сформированность представлений о способах преобразования текстовой словесной информационной модели в табличную информационную модель;

свобода владения навыками создания таблиц в текстовом редакторе ОС Windows;

активность учащихся в ходе урока;

При конструировании урока я согласовывала план с соблюдением принципов здоровьесбережения:

на уроке применяются разные виды учебной деятельности (слушание, практическая работа с таблицей, практическая работа с текстом, обсуждение в парах, прохождение он-лайн теста, устная работа с вопросами к параграфу, практическая работа за компьютером);

при выполнении разных заданий учащиеся переходят с одного рабочего места на другое, они не проводят весь урок, сидя за партой или компьютером;
количество времени работы за компьютером ограничено временем работы с тестом и таблицей и не превышает норм СанПин;

на уроке присутствует несколько моментов эмоциональной разрядки: преобразование текста в таблицу с помощью подчеркивания, получение результатов теста с выставлением оценки автоматически компьютером, переход от задания к заданию.

Ход урока:

Организационный момент

Приветствие, проверка готовности к уроку

Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

Учитель: предлагает вспомнить название программы, с которой ученики работали на предыдущем уроке. Определяет порядок проверки домашнего задания. Учащиеся делятся на две группы: отвечающие на вопросы учителя устно по материалу параграфа, выполняющие задание он-лайн теста.

Вопросы для устного опроса предлагаются в соответствии с §2.5 учебника Информатика: учебник для 7 класса/ Л.Л. Босова. – М.:БИНОМ.Лаборатория знаний, 2008:

Какие преимущества обеспечивают табличные модели по сравнению со словесными описаниями? Приведите пример.

Любое ли словесное описание можно заменить информационной моделью? Приведите пример.

Приведите примеры табличных информационных моделей, с которыми вы сталкивались на уроках в школе.

Приведите примеры табличных информационных моделей, с которыми вы сталкивались в повседневной жизни.

Каких правил следует придерживаться при составлении таблиц?

Информация каких видов размещается в графах таблицы? В боковике таблицы? Из чего состоит головка таблицы?

Какие типы таблиц вы знаете?

Приведите пример таблицы типа «объекты-свойства».

Приведите пример таблицы «объект-объекты».

Какие виды сложных таблиц вы знаете?

Он-лайн тест, выполнение которого происходит параллельно, находится на сайте методической службы издательства «БИНОМ.Лаборатория знаний” в лаборатории Л.Л. Босовой в разделе электронных образовательных ресурсов для УМК этого автора. Тест, наряду с прочими, входит в комплекс презентаций, тренировочных и тестовых заданий, необходимых для изучения предмета «Информатика и ИКТ» по УМК Л. Л. Босовой. Автор ресурса А.М. Антонов. На сайте представлены Windows-версия, Linux-версия и интернет версия.

6-8 учащихся выполняют этот тест, отметка выставляется компьютером.
По окончании опроса каждый учащийся получает отметку - за устный опрос или за тест.

3. Практическая работа с текстом. Анализ данных.

Учитель: Переходим к следующему этапу сегодняшней работы. Учимся анализировать текстовый документ и составлять по нему адекватную табличную информационную модель. Для этого проделаем с текстом определенную работу. Сначала определимся с понятиями:
Объект – это то, о чём идёт речь. Класс объектов – множество объектов, объединенных какими-то общими свойствами. Свойства – характеристики, признаки объекта.

У каждого свойства есть название и значение .

Будем выделять объекты, названия и значения свойств с помощью подчеркиваний разного вида. Название объекта будем подчеркивать прямой линией, название свойства – волнистой, значение – пунктиром. Если в тексте два объекта, то первый объект будем подчеркивать одной прямой, второй – двумя.

Прочитайте текст. К типу сложных таблиц или простых таблиц будет относиться составленная нами табличная модель?
Первый представленный тест – простая табличная модель.

Учащиеся, работая в парах, выполняют действия под диктовку учителя.

«Объект – Объект»

«Объект – Свойство»

1) Выделите объекты и свойства. В каждой фразе подчеркнуть название первого объекта в паре прямой линией, название второго объекта в паре – двумя прямыми, название свойства пары объектов – волнистой, значение свойства – пунктирной.

2) Название свойства записать в заголовок таблицы.

3) Назвать класс первых объектов паре. Название записать в заголовок боковика.

4) Назвать класс вторых объектов в паре. Название записать в верхний ярус головки.

5) Название первых объектов записать в боковик.

6) Название вторых объектов записать в нижний ярус головки.

1) Выделите объекты и свойства. В каждой фразе подчеркнуть название объекта прямой линией, название свойства объекта – волнистой, значение свойства – пунктирной.

2) Назвать класс объектов. Название записать в заголовок таблицы и в заголовок боковика.

3) Названия объектов записать в боковик.

4) Названия свойств записать в головку.

5) Значения свойств записать в прографку.

Учащиеся составляют простую таблицу в зависимости от варианта.

Учитель проверяет работу: если подчеркивание выполнено верно, то пара получает разлинованный бланк «немой» таблицы и заполняет его. Первый ученик в паре выполняет подчеркивание, второй – заполняет таблицу.

Тексты для работы и методика работы с текстом представлены в Задачнике-практикуме под ред. И.Г. Семакина, Е.К.Хеннера. − М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

Аналогично осуществляется работа со вторым текстом. Второй текст представляет собой словесную модель, реализуемую сложной таблицей.
Текст для табличной информационной модели сложного типа предполагается взять из материалов компьютерного практикума актуального учебника. Наиболее соответствует задачам урока задание №5 работы 6 ученика. «Немой» вариант таблицы раздается парам для заполнения:

Выделите объекты и свойства. В каждой фразе подчеркните название первого объекта в паре одной прямой линией, название второго объекта в паре – двумя прямыми, название свойства пары объектов – двумя волнистыми линиями, значение свойства – пунктиром.

Названия свойств или парных свойств записать в заголовок.

«объекты-объекты-несколько (ООН)»

«объекты-свойства-объекты(ОСО)»

3) Если объекты представлены классом объектов паре, то название пишется в заголовок боковика.

4) Название вторых объектов в паре записать записать в верхний ярус головки.

5) Названия первых объектов записать в боковик.

Названия вторых объектов записать в средний ярус головки.

6) Названия свойств записать в нижний ярус головки, повторив их для каждого объекта из среднего яруса.

7) Значения свойств записать в прографку.

3)Название класса объектов, для которых указаны одиночные свойства записать в заголовок боковика.

4) Названия одиночных свойств записать в головку рядом с заголовком боковика.

5) Назвать класс объектов, для которых указаны только парные свойства, но не указаны одиночные. Название головки записать в верхний ярус головки в III часть таблицы.

6) Названия объектов первого класса записать в боковик.

7) Названия объектов второго класса записать в средний ярус головки в III части таблицы.

8) Названия парных свойств записать в нижний ярус головки в III часть таблицы, повторив их для каждого объекта из среднего яруса.

9) Значения свойств записать в прографку.

Учащиеся выполняют подчеркивания и после проверки учителем заполняют «немую» таблицу. Причём при переходе к составлению более сложных таблиц учащиеся меняются местами: теперь второй учащийся выполняет подчеркивание, первый – заполняет таблицу.

4. Компьютерный практикум

Учитель: Финальная часть работы – нарисовать таблицу из последнего задания в текстовом редакторе операционной системы Windows.
Рисование таблицы сложного типа требует от учащихся владения многими операциями по созданию и редактированию таблиц: разбиение ячеек, объединение ячеек и др. Таким образом, учитель может адекватно оценить сформированность навыков учащихся.

По результатам работы учащиеся в паре получают вторую оценку. Домашнее задание: Л.Л. Босова. Информатика, 7кл.. Рабочая тетрадь. Стр. 51, №№28. 29, 31, 32.

Приложение: образец задания, выполненного учащимися.