Обобщение на урока: Светът около нас като йерархична система. Открит урок по информатика "Заобикалящият ни свят като йерархична система" (9. клас)

Ние живеем в макрокосмос, т.е. тоест в свят, който се състои от обекти, сравними по размер с човек. Обикновено макрообектите се делят на неживи (камък, ледено парче, дънер и др.), живи (растения, животни, хора) и изкуствени (сгради, превозни средства, машини и механизми, компютри и др.). Макро обектите се състоят от молекули и атоми, които от своя страна се състоят от елементарни частици, чиито размери са изключително малки. Този свят се нарича микрокосмос. Ние живеем на планетата Земя, която е част от Слънчевата система, Слънцето, заедно със стотици милиони други звезди, образува нашата галактика Млечен път, а милиарди галактики образуват Вселената. Всички тези обекти са с огромни размери и образуват мегасвят. Цялото разнообразие от обекти на мега-, макро- и микросвета се състои от материя, докато всички материални обекти взаимодействат помежду си и следователно имат енергия. Тялото, издигнато над повърхността на земята, има механична енергия, нагрятият чайник има топлинна енергия, зареденият проводник има електрическа енергия, а ядрата на атомите имат атомна енергия. Околният свят може да бъде представен като йерархична поредица от обекти: елементарни частици, атоми, молекули, макротела, звезди и галактики. В същото време на нивата на молекулите и макротелата в тази йерархична поредица се формира клон - друга поредица, свързана с живата природа. В живата природа също има йерархия: едноклетъчни - растения и животни - животински популации. Върхът на еволюцията на живота на Земята е човек, който не може да живее извън обществото. Всеки индивид и обществото като цяло изучават света около себе си и натрупват знания, въз основа на които се създават изкуствени обекти. Всичко по-горе може да се покаже под формата на диаграма.

Всеки обект се състои от други обекти, т.е. той е система. В същото време всеки обект може да бъде включен като елемент в система от по-високо структурно ниво. Дали даден обект е система или елемент от система зависи от гледната точка (целите на изследването). В същото време водородният атом е включен във водната молекула, т.е. той е елемент от система от висш водород и молекула на структурно ниво.

В света на материалните системи съществуват определени йерархии - подредени последователности от подчинение и сложност. Те служат като емпирична основа на системологията. Цялото многообразие на нашия свят може да бъде представено под формата на последователно възникващи йерархии.

Това е естествената физико-химично-биологична (ФХБ) йерархия и възникналата на нейна основа социотехническа йерархия (СТ). Комбинирането на системи от различни йерархии води до „смесени“ класове системи. По този начин комбинацията от системи от физикохимичната част на йерархията (PC - "околна среда") с живи системи от биологичната част на йерархията (B - "биота") води до смесен клас системи, наречени екологични. Комбинацията от системи от йерархиите B, C („човек”) и T („технология”) води до класа на икономическите или технико-икономическите системи.

Природната йерархия – от елементарните частици до съвременната биосфера – отразява хода на еволюцията на материята. Клонът на ST (социотехническата йерархия) е съвсем нов и краткосрочен в универсален времеви мащаб, но има силно влияние върху цялата суперсистема. Схематично е показано въздействието на човешкото общество върху природата, опосредствано от техниката и технологията (техногенезис). Холистичният подход, споменат по-рано, включва разглеждане на съвкупността от тези йерархии като единна система.

Класификацията на системите може да се извърши по различни критерии. Основното групиране е в три категории: природни науки, технически и социално-икономически. В природните (биологични) системи мястото и функциите на всеки елемент, тяхното взаимодействие и взаимовръзка са предварително определени от природата и подобряването на тази организация се извършва според законите на еволюцията. В техническите системи мястото и функциите на всеки механизъм, възел и детайл са предварително определени от конструктора (технолога), който го подобрява по време на работа. В социално-икономическите системи мястото, функциите и взаимовръзката на елементите се определят предварително от мениджъра (мениджъра), регулират се и се поддържат от него.

В зависимост от проблема, който се решава, можете да изберете различни принципи на класификация.

Системите могат да бъдат класифицирани, както следва:

Материални и символични;

Прости и сложни;

Естествени и изкуствени;

Активни и пасивни;

Отворени и затворени;

Детерминистичен (твърд) и стохастичен (мек).

Обективно реалните материални системи обикновено се дефинират като набор от обекти, обединени от някаква форма на редовно взаимодействие или взаимозависимост за изпълнение на дадена функция (железопътна линия, фабрика и т.н.).

Сред системите, създадени от човека, има и абстрактни, символни, чисто информационни системи, които са продукт на познанието - мислими, идеални и моделни системи. Техните елементи не са неща, а концепции, същности, взаимодействащи масиви и потоци от информация: например система от математически уравнения; Система от аксиоми на Евклид; наборна система; логически системи; система от химични елементи; правна система от кодекси, система на властта, система от фирмени цели, правила за движение и др.; и, разбира се, интернет.

По правило организациите като системи (например бизнес организации и социални организации) са конкретни материални системи, но във функциите и поведението си съдържат някои свойства на абстрактни системи - системи от инструкции, правила, разпоредби, закони, счетоводство, сметки, и т.н.

Различни автори вземат различни характеристики като основа за класифициране на системите по сложност: размер на системата, брой връзки, сложност на поведението на системата. Според нас разделянето на прости и сложни системи трябва да става въз основа на наличието на цел и сложността на дадена функция.

Простите системи, които нямат цел или външно действие (атом, молекула, кристал, механично свързани тела, часовников механизъм, термостат и др.), са неживи системи. Сложните системи, които имат предназначение и „изпълняват дадена функция“, са живи системи или системи, създадени от живи същества: вирус, бактерия, нервна система, многоклетъчен организъм, общност от организми, екологична система, биосфера, хора и материални системи, създадени от хората - механизми, автомобили, компютри, интернет, индустриални комплекси, икономически системи, глобалната техносфера и, разбира се, различни организации.

За разлика от простите системи, сложните системи са способни на действия на търсене, избор и активно вземане на решения. Освен това те задължително имат памет. Всичко това са системи от конкретни материали. Те се състоят от (или включват определен брой) материални елементи. Ако взаимодействията между елементите са в природата на сили или трансфери на материя, енергия и информация и могат да се променят с времето, имаме работа с динамични системи. Те изпълняват функции, свързани с външната среда - функции за защита от околната среда или работа за оптимизиране на околната среда, поне една външна функция - функцията за самосъхранение.

Отворената система взаимодейства значително с други системи за постигане на целите. Концепцията за отворена система е въведена от Л. фон Берталанфи. Отворените системи са способни да обменят материя, енергия и информация с външната среда; затворените системи нямат тази способност. Всяка социално-икономическа система принадлежи към класа на отворените динамични системи. Концепцията за самоорганизация е приложима за отворени динамични системи.

Те се опитват да класифицират системите според степента на тяхната организация, което предполага структура (добре структурирани, лошо структурирани, неструктурирани). По-късно беше предложена по-проста класификация: добре организирани и лошо организирани или дифузни системи; дори по-късно, когато се появи класът на самоорганизиращите се системи, се появи съответното им разделение на саморегулиращи се, самообучаващи се, самонастройващи се и самоадаптиращи се системи. Но всички тези класификации са доста произволни.

Графен- най-тънкият познат на човечеството материал, с дебелина само един въглероден атом. Той влезе в учебниците по физика и в нашата реалност през 2004 г., когато изследователи от университета в Манчестър Андре Гейм и Константин Новоселов успяха да го получат с помощта на обикновена самозалепваща се лента за последователно разделяне на слоеве от обикновен кристален графит, познат ни под формата на молив.

Популярността на графена сред изследователи и инженери расте с всеки изминал ден, тъй като има изключителни оптични, електрически, механични и термични свойства. Много експерти прогнозират в близко бъдеще възможната замяна на силициевите транзистори с по-икономични и бързодействащи графенови транзистори.

Графит- минерал, най-често срещаната и стабилна модификация на въглерода в земната кора. Структурата е слоеста. Огнеупорен, електропроводим, химически устойчив. Използва се в производството на тигли за топене, в леярството, в производството на електроди, алкални батерии, моливи и др. Блокове от чист изкуствен графит се използват в ядрената техника, като покритие за дюзи на ракетни двигатели и др.

Диаманте кристален въглерод. Въглеродът съществува в няколко твърди алотропи, т.е. в различни форми с различни физични свойства. Диамантът е една от модификациите на въглерода и най-твърдото известно вещество (твърдост 10 по скалата на Моос).

Вижте съдържанието на документа
„Разработване на урок по информатика“

Разработка на урок по информатика

Оценка: 9

Едукова М. В.

Тема на урока: Заобикалящият ни свят като йерархична система.

Цели на урока:

Образователни – да се усвоят понятията „система“, „йерархия“, да се осъзнае, че светът около нас е йерархична система, в която всички елементи са взаимосвързани.

Образователни – развиват комуникативни умения, умение за работа в група, сътрудничество.

Развитие – развиване на способността за изграждане на причинно-следствени връзки и аргументиране на гледната точка.

Оборудване за урока:

Компютър, проектор

Интерактивна дъска.

Карти с текстове за анализ.

Слайдове с изображения.

Видео „От Големия взрив до наши дни за 90 секунди.“

Техники, използвани в урока:

1. „Дебели“ и „тънки“ въпроси.

2. Критично мислене – метод на вмъкване.

3. Проблемно-търсен метод.

4. Sinkwine.

Междупредметни връзки:астрономия, химия, социални науки.

Структура на урока:

Организиране на времето.

Поставяне на цел. На екрана се пуска филмът „Историята на сътворението на света за 90 секунди” (Приложение № 1). Въпрос: За какво ще говорим днес? Каква е темата на урока? (за еволюцията, за света, за развитието на Вселената). Какво бихте искали да научите в клас? Какво интересно, ново нещо искате да вземете със себе си днес?

Актуализиране на знанията, УУД в началото на урока.

Относно концепциите за интерактивна бяла дъска (Приложение 2):

Работа по двойки: всеки ученик трябва да направи 3 изречения, използвайки някоя от тези думи, прочетени на съседа си по бюрото.

Предна работа: плъзнете и пуснете върху интерактивната дъска, за да подредите всички тези думи в диаграма.

Въпроси: Защо изградихте веригата по този начин? Какво мислите, че трябва да има най-отгоре, в долната част на диаграмата?

Дискусия, пренареждане на елементи.

Първично възприемане на теоретичен учебен материал.

Запишете определението:

Йерархията е редът на подчинение на по-ниските нива на по-високите, организирайки ги в структура като „дърво» .

Разделете учениците на групи. Родените през пролетта - 1-ва група, през лятото - 2-ра, през есента - 3-та, през зимата - 4-та.

Задачи за групи:

Дайте примери за подаване:

2. в държавата

   в дивата природа

5. Актуализиране на знанията:

На слайда има изображения (Приложение 2): автомобилен двигател, слънчева система, кръвоносна система на човека, система от уравнения.

Отговорете на въпросите: Какво общо имат рисунките? (състоят се от елементи), Как се наричат ​​обектите, състоящи се от други обекти? (системи) Какво се случва, ако поне 1 елемент бъде премахнат от системата? (няма да функционира).

Заключение: в системата всички елементи са взаимосвързани.

Техника "вмъкване".

На децата се дава текстът (Приложение 3). Докато четете текста, трябва да правите бележки в полетата и след като прочетете текста, попълнете таблицата, където иконите ще станат заглавия на колоните на таблицата: „V“ - вече знаех; “+” – нов; “–” – мислено различно; "?" – Не разбирам, имам въпроси.

Обсъждане на текста.Системи графит, графен и диамант ли са? (Да, тъй като кристалните решетки се състоят от много елементи). Съставните елементи са еднакви (въглеродни атоми), защо веществата са различни? (подредени по различен начин в решетката, графитът е наслоен, графенът е направен от един слой).

Заключение:системите, направени от едни и същи елементи, могат да бъдат различни.

На слайда са имената на всички ученици от класа.

Между вас има официални (делови) и неформални (приятелски) връзки.

Официалните комуникации, свързани с преподаването, ви обединяват в един класен екип, а неформалните групи се формират спонтанно, обединявайки хората по интереси и общи личностни черти.

Чертайте със стрелки на интерактивната дъска (Приложение 2) неофициаленвръзки между вас. (децата излизат, намират името си, показват връзки с приятели на графиката с еднопосочни или двупосочни стрелки)

Заключение:елементите в системите могат да бъдат свързани по различни начини.

Нека формулираме свойствата на системите.

интегритет

връзка между елементите

връзка с околната среда

организация и др.

Огледайте се, какво виждате наоколо? (хора, мебели, дървета извън прозореца). Какво не виждате, но е около вас? (микроорганизми, атоми, молекули, планета Земя, други планети, галактики). Значи сме в различни светове?

Свят, състоящ се от обекти, сравними по размер с човек, е - макросвят. Мегасвят- състои се от обекти, които са огромни в сравнение с хората - планети, звезди, галактики. Най-малките организми, вируси, молекули на вещества, невидими за окото - това е микрокосмос.

Проблемни въпроси:

как да претегля молекула? (1 опция)

как да претегля планетата? (Вариант 2)

Вземат се най-неочакваните и нестандартни решения.

6. Рефлексия.

Направете синкайн за думата „система“

(Например:

холистичен, организиран

функционира, разпада се, взаимодейства

Нашият свят е йерархична система.

Светът около нас като йерархична система (9 клас)

Тип урок: изучаване на нова тема.

Формат на урока: урок-игра.

клас: 9.

Целта на урока: формират представа за околния свят като йерархична система, за която може да се извърши моделиране.

Задачи:

Образователни: запознават учениците със света около тях, формират представа за видовете йерархични системи;

Развитие: развитие на логическото мислене, разширяване на кръгозора, развитие на познавателния интерес към урока;

Образователни: възпитаване на информационна култура, развиване на умение за работа в екип, разпределение на отговорностите и възпитание на чувство за отговорност.

Оборудване: бележки, учебник, проектор, презентация, карти със задачи.

Структура на урока:

Организационен момент (1,5-2 мин.)

Задача 1 (3 мин.)

Обяснение на нова тема (6,5-7 мин.)

Задача 2 (6,5-7 мин.)

Задача 3 (7 мин.)

Физкултурна минута (1,5-2 мин.)

Задача 4 (9 мин.)

Тест за затвърдяване на изучения материал (5 мин.)

Резултати (1,5-2 мин.)

Домашна работа. (1 минута.)

(44-45 мин.)

По време на часовете

ОРГАНИЗИРАНЕ НА ВРЕМЕ.

(Слайд 1)

Здравейте момчета. Днес няма да ви дадем прост урок, а ще присъстваме на научно-практическа конференция, на която не само ще получите нови знания, но и ще участвате в намирането на отговори на поставените въпроси.И така, ще започнем да изучаваме новата глава за моделиране и формализиране. Тема: “Светът около нас като йерархична система.”

И преди да започнете, трябва да изпълните следната задача.

(Слайд 2)

Трябва да измислите име на отбора. Всеки член на екипа е отговорен за изпълнението на конкретни задължения. Заглавията на длъжностите са написани на листчета хартия на вашите бюра.

Ръководител на научната група: координира и ръководи работата на групата. Следи сплотеността на екипа и взема решения в спорни ситуации.

секретарка: записва заключенията, направени от екипа.

Говорител: съобщава на публиката решенията на екипа и отговорите на повдигнатите въпроси.

Групови помощници: Основните „мозъци“ на групата, решават проблеми, отговарят на въпроси, организират дискусии.

Важно е да запомните, че сте екип. Това означава, че трябва да работим заедно, само тогава работата ще бъде продуктивна.

Представяне на групи.

ИЗУЧАВАНЕ НА НОВ МАТЕРИАЛ.

(Слайдове 3-11)

Ние живеем в макрокосмос тези. в свят, който се състои от обекти, сравними по размер с човек. Обикновено макрообектите се делят на неживи (камък, ледено парче, дънер и др.), живи (растения, животни, хора) и изкуствени (сгради, превозни средства, машини и механизми, компютри и др.). Макро обектите се състоят от молекули и атоми, които от своя страна се състоят от елементарни частици, чиито размери са изключително малки. Този свят се наричамикрокосмос. Ние живеем на планетата Земя, която е част от Слънчевата система, Слънцето, заедно със стотици милиони други звезди, образува нашата галактика Млечен път, а милиарди галактики образуват Вселената. Всички тези обекти са огромни по размер и формамегасвят. Цялото разнообразие от обекти на мега-, макро- и микросвета се състои от материя, докато всички материални обекти взаимодействат помежду си и следователно иматенергия. Тялото, издигнато над повърхността на земята, има механична енергия, нагрятият чайник има топлинна енергия, зареденият проводник има електрическа енергия, а ядрата на атомите имат атомна енергия. Околният свят може да бъде представен като йерархична поредица от обекти: елементарни частици, атоми, молекули, макротела, звезди и галактики. В същото време на нивата на молекулите и макротелата в тази йерархична поредица се формира клон - друга поредица, свързана с живата природа. В живата природа също има йерархия: едноклетъчни - растения и животни - животински популации. Върхът на еволюцията на живота на Земята е човек, който не може да живее извън обществото. Всеки индивид и обществото като цяло изучават света около себе си и натрупват знания, въз основа на които се създават изкуствени обекти.

Задача № 2 (слайд 12).

Картите ви представят списък. Отнесете всяка дума към една от 3 групи: Микросвят, Макроморм, Мегасвят.

Атом, водна молекула, човек, Юпитер, планината Шихан, компютър, Млечен път, протон, съзвездие Голяма мечка, електрон, мечка, мъглявина Андромеда, бреза, фотон, Халеева комета.

(Слайд 13)

Системи и елементи.

Всеки обект се състои от други обекти, т.е. представлява система. В същото време всеки обект може да бъде включен като елемент в система от по-високо структурно ниво. Дали даден обект е система или елемент от система зависи от гледната точка (целите на изследването).Система се състои от обекти, наречениелементи на системата. Например водороден атом може да се разглежда като система, т.к състои се от положително зареден протон и отрицателно зареден електрон.

В същото време водородният атом е включен във водната молекула, т.е. е елемент от висшата водородна система и молекула от структурно ниво.

Задача 3 (слайд 14). Дайте имена на системите и избройте обектите, от които се състоят.

Физкултурна минута.

Целостта на системата.

Необходимо условие за съществуването на една система е нейнатахолистично функциониране. Системата не е набор от отделни обекти, а съвкупност от взаимосвързани елементи. Например, ако съберете устройствата, които изграждат един компютър (процесор, RAM модули, дънна платка, твърд диск, корпус, монитор, клавиатура и мишка), те не образуват система. Компютър, т.е. интегрално функционираща система се формира едва след като устройствата са физически свързани едно с друго, захранването е включено и операционната система е заредена

Ако дори един елемент бъде премахнат от системата, тя може да спре да функционира. Така че, ако премахнете едно от компютърните устройства (например процесор), компютърът ще се повреди, т.е. ще престане да съществува като система. Взаимната връзка на елементите в системите може да бъде от различно естество. В неживата природа взаимовръзката на елементите се осъществява чрез физически взаимодействия:

в системите на мегасвета (например в Слънчевата система) елементите взаимодействат помежду си чрез силите на универсалната гравитация;

в макротелата има електромагнитно взаимодействие между атомите;

В атомите елементарните частици са свързани чрез ядрени и електромагнитни взаимодействия.

В живата природа целостта на организмите се осигурява от химическите взаимодействия между клетките, в обществото – от социалните връзки и отношенията между хората, в техниката – от функционалните връзки между устройствата и т.н.

Задача 4 (слайдове 15-16). На дъската виждате две диаграми, но има липсващи елементи. Тези елементи са написани на картата. Трябва да попълните думите на липсващите места, така че схемата да е правилна. Първо изпълнявате задачата на място и след това един член на екипа показва резултата на дъската.

Човек, атом, знания, популации, молекули, растения и животни, звезди и галактики.

Тест (Слайд 17).

1 въпрос. Околният свят има следната структура:

Peer-to-peer

Класическа

Йерархичен

Въпрос 2. Изберете обекти, включени в микросвета:

растения

Молекули

Фотони

Чип

Въпрос 3. Свят, състоящ се от обекти, сравними по размер с човек, се нарича...

Микросвят

Мегасвят

Човек