Презентація на тему "навколишній світ як ієрархічна система". Відкритий урок "Навколишній світ як ієрархічна система" навчально-методичний матеріал з інформатики та ікт (9 клас) на тему Навколишній світ як ієрархічна система кросворд

Ми живемо у макросвіті,т. е. у світі, що складається з об'єктів, за своїми розмірами можна порівняти з людиною. Зазвичай макрооб'єкти поділяють на неживі (камінь, крижину, колоду і т. д.), живі (рослини, тварини, людина) та штучні (будівлі, засоби транспорту, верстати та механізми, комп'ютери тощо). Макрообъекты складаються з молекул і атомів, які, своєю чергою, складаються з елементарних частинок, розміри яких надзвичайно малі. Цей світ називається мікросвітом. Ми живемо на планеті Земля, яка входить до Сонячну систему, Сонце разом із сотнями мільйонів інших зірок утворює нашу галактику Чумацький шлях, А мільярди галактик утворюють Всесвіт. Всі ці об'єкти мають величезні розміри та утворюють мегасвіт. Все різноманіття об'єктів мега-, макро- і мікросвіту складається з речовини, при цьому всі матеріальні об'єкти взаємодіють один з одним і тому мають енергію. Підняте над поверхнею землі тіло має механічну енергію, нагрітий чайник - тепловий, заряджений провідник - електричний, а ядра атомів - атомний. Навколишній світможна у вигляді ієрархічного низки об'єктів: елементарних частинок, атомів, молекул, макротіл, зірок і галактик. У цьому рівнях молекул і макротіл у тому ієрархічному ряду утворюється відгалуження - інший ряд, що з живої природою. У живій природі також існує ієрархія: одноклітинні – рослини та тварини – популяції тварин. Вершиною еволюції життя Землі є людина, яка може жити поза суспільством. Кожна людина окремо і суспільство загалом вивчають навколишній світ і накопичують знання, виходячи з яких створюються штучні об'єкти. Усе сказане вище можна відобразити у вигляді схеми.

Кожен об'єкт складається з інших об'єктів, тобто є системою. Разом про те, кожен об'єкт може входити як елемент у систему вищого структурного рівня. Чи є об'єкт системою чи елементом системи, залежить від погляду (цілей дослідження). Разом про те, атом водню входить у молекулу води, т. е. є елементом системи вищого водню і молекула структурного рівня.

У світі матеріальних систем існують певні ієрархії – упорядковані послідовності підпорядкування та ускладнення. Вони служать емпіричною основоюсистемології. Все різноманіття нашого світу можна у вигляді послідовно виниклих ієрархій.

Це природна, фізико-хіміко-біологічна (ФХБ) ієрархія і соціотехнічна ієрархія (СТ), що виникла на її основі. Об'єднання систем із різних ієрархій призводить до «змішаних» класів систем. Так, об'єднання систем із фізико-хімічної частини ієрархії (ФГ – «середовище») з живими системами біологічної частини ієрархії (Б – «біота») призводить до змішаного класу систем, званих екологічними. Об'єднання систем з ієрархій Б, С («людина») та Т («техніка») призводить до класу господарських, або техніко-економічних систем.

Природна ієрархія – від елементарних частинок до сучасної біосфери – відбиває перебіг еволюції матерії. Відгалуження СТ (соціотехнічна ієрархія) - дуже недавнє і короткочасне за вселенським масштабом часу, але сильний вплив на всю суперсистему. Схематично зазначено вплив людського суспільства на природу, опосередкований технікою та технологіями (техногенез). Згаданий раніше холістичний підхід передбачає розгляд сукупності цих ієрархій як єдиної системи.

Класифікація систем може бути проведена за різними ознаками. Основним є угруповання за трьома категоріями: природничо-науковим, технічним та соціально-економічним. У природних (біологічних) системах місце та функції кожного елемента, їх взаємодія та взаємозв'язок зумовлені природою, а вдосконалення цієї організації відбувається за законами еволюції. У технічних системах місце та функції кожного механізму, вузла та деталі зумовлені конструктором (технологом), який у процесі експлуатації вдосконалює її. У соціально-економічних системах місце, функції та взаємозв'язок елементів визначаються керуючим (менеджером), ним же коригуються та підтримуються.

Залежно від розв'язання задачі можна вибрати різні принципи класифікації.

Системи можна класифікувати так:

Матеріальні та знакові;

Прості та складні;

Природні та штучні;

Активні та пасивні;

Відкриті та закриті;

Детерміновані (жорсткі) та стохастичні (м'які).

Об'єктивно реальні матеріальні системи зазвичай визначаються як сукупність об'єктів, об'єднаних деякою формою регулярної взаємодії або взаємозалежності для виконання заданої функції ( Залізна дорога, завод та ін.).

Серед систем, створених людиною, є абстрактні, знакові, чисто інформаційні системи, що є продуктом пізнання, - мислимі, ідеальні та модельні системи. Їх елементами є речі, а поняття, сутності, взаємодіючі масиви і потоки інформації: наприклад, система математичних рівнянь; система аксіом Евкліда; система множин; логічні системи; система хімічних елементів; правова система кодексів, система влади, система цілей компанії, правила дорожнього рухуі т.п.; і, звісно, Інтернет.

Як правило, організації як системи (наприклад, бізнес-організації та соціальні організації) є конкретними матеріальними системами, але у своїх функціях та поведінці містять деякі властивості абстрактних систем – систем інструкцій, правил, розпоряджень, законів, обліку, рахунків тощо.

За основу класифікації систем за складністю різні авториприймають різні ознаки: обсяг системи, кількість зв'язків, складність поведінки системи. На наш погляд, поділ на прості та складні системи має відбуватися на підставі наявності мети та складності заданої функції.

Прості системи, що не мають мети та зовнішньої дії (атом, молекула, кристал, механічно з'єднані тіла, годинниковий механізм, термостат тощо) – це неживі системи. Складні системи, що мають на меті і «виконують задану функцію» - це живі системи, або системи, створені живим: вірус, бактерія, нервова система, багатоклітинний організм, суспільство організмів, екологічна система, біосфера, людина та матеріальні системи, створені людиною, - механізми, машини, комп'ютери, Інтернет, виробничі комплекси, господарські системи, глобальна техносфера та, звичайно, різні організації.

На відміну від простих систем, складні системи здатні до актів пошуку, вибору та активного рішення. Крім того, вони обов'язково мають пам'ять. Усе це конкретні матеріальні системи. Вони складаються з (або включають кілька) матеріальних елементів. Якщо взаємодії між елементами мають характер сил чи переносів речовини, енергії та інформації та можуть змінюватися у часі, ми маємо справу з динамічними системами. Вони виконують функції, що відносяться до зовнішнього середовища, - функції захисту від середовища або роботи з оптимізації середовища, щонайменше одну зовнішню функцію - функцію самозбереження.

Відкрита система для досягнення цілей істотно взаємодіє з іншими системами. Поняття відкритої системи запровадив Л. фон Берталанфі. Відкриті системи здатні обмінюватися із зовнішнім середовищем речовиною, енергією та інформацією, закриті системи позбавлені цієї можливості. Будь-яка соціально-економічна система належить до класу відкритих динамічних систем. Саме до відкритих динамічних систем застосовується поняття самоорганізації.

Системи намагаються класифікувати за рівнем їхньої організованості, маючи на увазі при цьому структурованість (добре структуровані, погано структуровані, неструктуровані). Пізніше була запропонована простіша класифікація: добре організовані та погано організовані, або дифузні системи; ще пізніше, коли з'явився клас самоорганізованих систем, відповідно з'явилося і поділ їх на саморегулюючі, самонавчальні, самоналаштовуються, самоадаптуються. Але ці класифікації досить умовні.

Розділи: Інформатика

Клас: 9

Цілі уроку:

сформувати уявлення про навколишній світ як ієрархічна система;
сформувати уявлення про різновиди ієрархічної системи;
познайомити учнів із навколишнім світом, котрим можна проводити моделювання.
розвиток логічного мислення, розширення кругозору.
розвиток пізнавального інтересу; виховання інформаційної культури.

Основне поняття:система.

Обладнання:конспект, підручник, ТСО.

Хід уроку.

1. ОРТАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

Здрастуйте, сьогодні на уроці ми приступаємо до вивчення нового розділу моделювання та формалізація. Тема уроку «Навколишній світ як ієрархічна система». ( ввідне слововчителі) (слайд 1)

2. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Ми живемо в макросвіті,тобто у світі, що складається з об'єктів, за своїми розмірами можна порівняти з людиною. Зазвичай макрооб'єкти поділяють на неживі (камінь, крижину, колоду і т. д.), живі (рослини, тварини, людина) та штучні (будівлі, засоби транспорту, верстати та механізми, комп'ютери тощо). Макрообъекты складаються з молекул і атомів, які, своєю чергою, складаються з елементарних частинок, розміри яких надзвичайно малі. Цей світ називається мікросвітом.Ми живемо на планеті Земля, яка входить у Сонячну систему, Сонце разом із сотнями мільйонів інших зірок утворює нашу галактику Чумацький Шлях, а мільярди галактик утворюють Всесвіт. Всі ці об'єкти мають величезні розміри та утворюють мегасвіт.Все різноманіття об'єктів мега-, макро- і мікросвіту складається з речовини, при цьому всі матеріальні об'єкти взаємодіють один з одним і тому мають енергією.Підняте над поверхнею землі тіло має механічну енергію, нагрітий чайник - тепловий, заряджений провідник - електричний, а ядра атомів - атомний. Навколишній світ можна як ієрархічного низки об'єктів: елементарних частинок, атомів, молекул, макротіл, зірок і галактик. У цьому рівнях молекул і макротіл у тому ієрархічному ряду утворюється відгалуження - інший ряд, що з живої природою. У живій природі також існує ієрархія: одноклітинні – рослини та тварини – популяції тварин. Вершиною еволюції життя Землі є людина, яка може жити поза суспільством. Кожна людина окремо і суспільство загалом вивчають навколишній світ і накопичують знання, виходячи з яких створюються штучні об'єкти. Усе сказане вище можна відобразити у вигляді схеми. (слайд 2)

Системи та елементи.

Кожен об'єкт складається з інших об'єктів, тобто є системою. Разом про те, кожен об'єкт може входити як елемент у систему вищого структурного рівня. Чи є об'єкт системою чи елементом системи, залежить від погляду (цілей дослідження). Вчитель: Запишемо визначення, Системаскладається з об'єктів, які називаються елементами системи.Наприклад, атом водню можна як систему, оскільки він складається з позитивно зарядженого протона і негативно зарядженого електрона. (Слайд 3)

Разом про те, атом водню входить у молекулу води, т. е. є елементом системи вищого водню і молекула структурного рівня.

Цілісність системи.

Необхідною умовоюіснування системи є її цілісне функціонування.Система не набором окремих об'єктів, а сукупністю взаємозалежних елементів. Наприклад, якщо скласти в купу пристрою, що входять до складу комп'ютера (процесор, модулі оперативної пам'яті, системну плату, жорсткий диск, корпус, монітор, клавіатуру та мишу), вони не утворюють систему. Комп'ютер, т. е. система, що цілісно функціонує, утворюється тільки після фізичного підключення пристроїв один до одного, включення живлення і завантаження операційної системи (Слайд 4).

Якщо з системи видалити хоча б один елемент, вона може перестати функціонувати. Так, якщо видалити один із пристроїв комп'ютера (наприклад, процесор), комп'ютер вийде з ладу, тобто припинить своє існування як система. Взаємозв'язок елементів у системах може мати різну природу. У неживій природі взаємозв'язок елементів здійснюється за допомогою фізичних взаємодій:

у системах мегамиру (наприклад, у Сонячній системі) елементи взаємодіють між собою у вигляді сил всесвітнього тяжіння;
у макротілах відбувається електромагнітна взаємодія між атомами;
в атомах елементарні частинки пов'язані ядерними та електромагнітними взаємодіями.

У живій природі цілісність організмів забезпечується хімічними взаємодіями між клітинами, у суспільстві – соціальними зв'язками та відносинами між людьми, у техніці – функціональними зв'язками між пристроями тощо.

Властивості системи.

Кожна система має певні властивості, які, в першу чергу, залежать від набору складових її елементів. Так, властивості хімічних елементів залежить від будови їх атомів. Властивості системи залежить також від структури системи, тобто від типу відносин і зв'язків елементів системи між собою. Якщо системи складаються з однакових елементів, але мають різні структури, їх властивості можуть істотно відрізнятися.

3. ЗАКРИПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

Контрольні питання:

Що таке мікросвіт?
Що таке макросвіт?
Що таке мегасвіт?
Чи утворять систему пристрою, з якого складається комп'ютер: до збирання? Після збирання? Після увімкнення комп'ютера?

4. ЗАВДАННЯ НА БУДИНОК

Наведіть приклади систем у навколишньому світі.

Урок з інформатики

"Навколишній світ, як ієрархічна система".

Тип уроку: вивчення нової теми.

Мета уроку: сформувати уявлення про навколишній світ як ієрархічну систему, для якого можна проводити моделювання.

Завдання:

Навчальна: познайомити учнів із навколишнім світом, сформувати уявлення про різновиди ієрархічної системи;

Розвиваюча: розвиток логічного мислення, розширення світогляду, розвиток пізнавального інтересу до уроку;

Виховні: виховання інформаційної культури, формування вміння працювати у команді, розподіляти обов'язки, виховання почуття відповідальності.

Обладнання: конспект, проектор, інтерактивна дошка, презентація.

Структура уроку:

Організаційний момент(1,5 – 2 хв.)

Пояснення нової теми (6,5 – 7 хв.)

Тест на закріплення вивченого матеріалу (5 хв)

Підсумки (1,5 – 2 хв.)

Домашнє завдання. (1 хв.)

Хід уроку.

ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

Здрастуйте хлопці.Отже, ми приступимо до вивчення нового розділу моделювання та формалізація. Тема – «Навколишній світ як ієрархічна система».

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Ми живемо в макросвіті, тобто у світі, що складається з об'єктів, за своїми розмірами можна порівняти з людиною. Зазвичай макрооб'єкти поділяють на неживі (камінь, крижину, колоду і т. д.), живі (рослини, тварини, людина) та штучні (будівлі, засоби транспорту, верстати та механізми, комп'ютери тощо). Макрообъекты складаються з молекул і атомів, які, своєю чергою, складаються з елементарних частинок, розміри яких надзвичайно малі. Цей світ називаєтьсямікросвітом. Ми живемо на планеті Земля, яка входить у Сонячну систему, Сонце разом із сотнями мільйонів інших зірок утворює нашу галактику Чумацький Шлях, а мільярди галактик утворюють Всесвіт. Всі ці об'єкти мають величезні розміри та утворюютьмегасвіт. Все різноманіття об'єктів мега-, макро- і мікросвіту складається з речовини, при цьому всі матеріальні об'єкти взаємодіють один з одним і тому маютьенергією. Підняте над поверхнею землі тіло має механічну енергію, нагрітий чайник - тепловий, заряджений провідник - електричний, а ядра атомів - атомний. Навколишній світ можна як ієрархічного низки об'єктів: елементарних частинок, атомів, молекул, макротіл, зірок і галактик. У цьому рівнях молекул і макротіл у тому ієрархічному ряду утворюється відгалуження - інший ряд, що з живої природою. У живій природі також існує ієрархія: одноклітинні – рослини та тварини – популяції тварин. Вершиною еволюції життя Землі є людина, яка може жити поза суспільством. Кожна людина окремо і суспільство загалом вивчають навколишній світ і накопичують знання, виходячи з яких створюються штучні об'єкти.

Завдання №1. (Слайд 12)

На картках вам наведено список. Віднести кожне слово до однієї з трьох груп: Мікросвіт, Макромир, Мегамір.

Системи та елементи.

Кожен об'єкт складається з інших об'єктів, тобто є системою. Разом про те, кожен об'єкт може входити як елемент у систему вищого структурного рівня. Чи є об'єкт системою чи елементом системи, залежить від погляду (цілей дослідження).Система складається з об'єктів, які називаютьсяелементами системи. Наприклад, атом водню можна як систему, оскільки він складається з позитивно зарядженого протона і негативно зарядженого електрона.

Завдання 2.

Цілісність системи.

Необхідною умовою існування системи є їїцілісне функціонування. Система не набором окремих об'єктів, а сукупністю взаємозалежних елементів. Наприклад, якщо скласти в купу пристрою, що входять до складу комп'ютера (процесор, модулі оперативної пам'яті, системну плату, жорсткий диск, корпус, монітор, клавіатуру та мишу), вони не утворюють систему. Комп'ютер, т. е. система, що цілісно функціонує, утворюється тільки після фізичного підключення пристроїв один до одного, включення живлення і завантаження операційної системи

у системах мегамиру (наприклад, у Сонячній системі) елементи взаємодіють між собою у вигляді сил всесвітнього тяжіння;

у макротілах відбувається електромагнітна взаємодія між атомами;

в атомах елементарні частинки пов'язані ядерними та електромагнітними взаємодіями.

Завдання 3. На дошці ви бачите схему, але в ній є елементи, що відсутні. Ці елементи записані на картці. Вам необхідно вписати слова в пропущені місця, щоб схема вийшла вірною. Спочатку виконуєте завдання на місцях, а потім один учасник команди показує результат на дошці.

Людина, атом, знання, популяції, молекули, рослин і тварин, зірок і галактики.

ЗАВДАННЯ НА БУДИНОК

Скласти кросворд «Навколишній Світ як ієрархічна система».

Слайд 2

Ми живемо в макросвіті, тобто у світі, що складається з об'єктів, за своїми розмірами порівнянним з людиною. Зазвичай макрооб'єкти поділяють на неживі (камінь, крижина і т. д.), живі (рослини, тварини, сама людина) та штучні (будівлі, засоби транспорту, верстати та механізми, комп'ютери тощо). Макросвіт. Гулівер у країні ліліпутів

Слайд 3

Макрообъекты складаються з молекул і атомів, які, своєю чергою, складаються з елементарних частинок, розміри яких надзвичайно малі. Цей світ називається мікросвітом Мікросвіт. Атом водню та молекула води.

Слайд 4

Ми живемо на планеті Земля, яка входить у Сонячну систему, Сонце разом із сотнями мільйонів інших зірок утворює нашу галактику Чумацький Шлях, а мільярди галактик утворюють Всесвіт. Всі ці об'єкти мають величезні розміри та утворюють мегамір Мегамір. сонячна система

Слайд 5

Галактика Зірки та планети Макротела Молекули Атоми Елементарні часткиПопуляція Рослини та тварини Одноклітинні Людина Суспільство Знання Штучні об'єкти (техніка)

Слайд 6

Молекула води H атом водню можна як систему, оскільки він складається з позитивно зарядженого протона і негативно зарядженого електрона. Разом з тим атом водню входить до молекули води, тобто є елементом системи вищого водню і молекула структурного рівня.

Слайд 7

Окремі об'єкти (пристрою) цілісна система (комп'ютер) якщо видалити один із пристроїв комп'ютера (наприклад, процесор), комп'ютер вийде з ладу, тобто припинить своє існування як система

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Властивості системи

Конспект уроку

Тема уроку: «Навколишній світ як ієрархічна система».

Місце: 9 клас, 1 урок за розділом «Моделювання та формалізація».

Тип уроку: Урок пояснення нового матеріалу та первинного закріплення знань.

Ціль: сформувати уявлення про навколишній світ як ієрархічну систему.

Завдання:

Навчальні: формування уявлення про різновиди ієрархічної системи; познайомити учнів із навколишнім світом;

Розвиваючі: розвиток логічного мислення, розширення світогляду, розвиток пізнавального інтересу.

Виховна: виховання інформаційної культури.

Обладнання: інтерактивна дошка, підручник.

План уроку:

1. Організаційний момент;

2. Вивчення нового матеріалу;

3. Закріплення;

4. Постановка домашнього завдання, Підсумок уроку.

Етап урок

Діяльність вчителя

Діяльність учнів

Презентація

Організаційний момент

Здрастуйте, сьогодні на уроці ми починаємо вивчати новий розділ моделювання та формалізація.

Тема уроку «Навколишній світ як ієрархічна система».

Вітають вчителі. Записують тему уроку.

Вивчення нового матеріалу

Макрообъекты складаються з молекул і атомів, які, своєю чергою, складаються з елементарних частинок, розміри яких надзвичайно малі. Цей світ називається мікросвітом.

Що таке навколишній світ?

Чи можемо ми уявити його як ієрархічного низки об'єктів?

Що це за низка об'єктів?

У цьому рівнях молекул і макротіл у тому ієрархічному ряду утворюється відгалуження - інший ряд, що з живої природою.

А у живій природі існує ієрархія?

Хто чи що є вершиною еволюції життя Землі?

Кожна людина окремо і суспільство загалом вивчають навколишній світ і накопичують знання, виходячи з яких створюються штучні об'єкти. (Показує на схему)

Запишемо визначення, що система складається з об'єктів, які називаються елементами системи.

Необхідною умовою існування системи є цілісне функціонування.

Наприклад, якщо скласти в купу пристрою, що входять до складу комп'ютера (процесор, модулі оперативної пам'яті, системну плату, жорсткий диск, корпус, монітор, клавіатуру та мишу), то вони утворюватимуть систему?

А якщо я підключу один до одного пристрої?

Т. е. система, що цілісно функціонує, утворюється тільки після фізичного підключення пристроїв один до одного, включення живлення і завантаження операційної системи.

Якщо з системи видалити хоча б один елемент, вона може перестати функціонувати?

Так, якщо видалити один із пристроїв комп'ютера (наприклад, процесор), комп'ютер вийде з ладу?

Т. е. припинить своє існування як система!

Записують, що таке макросвіт та види макрооб'єктів.

Записують, що таке мікросвіт.

Записують, що таке мегасвіт.

Це те, що нас оточує

Да можемо

Елементарні частинки, атоми, молекули, макротіла, зірок та галактик.

Так.

Є людина

Записують визначення.