Компьютерное моделирование в факультативном курсе информатики в школе
ВВЕДЕНИЕ
Компьютеры вошли в привычный уклад жизни человечества в начале 80-х годов прошлого столетия, и продолжают являться одной из её составляющих. Внедрение персональных компьютеров повлекло за собой введение в 1985 году такого учебного предмета в курс средней школы, как информатика. Данный предмет включает в себя множество разделов, развивающих логическое мышление, творческие способности, расширяющих кругозор об устройстве компьютера и цифровом пространстве. Современные технологии продолжают развиваться, от чего возникают новые направления, к примеру, искусственный интеллект, виртуальная и дополненная реальности и пр. К сожалению, эти направления нельзя уместить в программу школьного обучения информатики ввиду небольшого количества часов. Но их можно реализовывать путём создания кружков или факультативных курсов.
Компьютерное моделирование – один из разделов курса информатики средней школы – так же представляет повышенный интерес к этому курсу и программированию, в частности. Одн
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 5
§1. Основные понятия компьютерного моделирования 5
§2. Применение в научных исследованиях 8
§3. Примеры математического моделирования в прикладных задачах 13
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 23
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА 24
§1. Анализ раздела «Компьютерное моделирование» в школьном курсе информатики 24
§2. Анализ применения Pascal и Python при написании программных кодов 28
§3. Факультативный курс по информатике 33
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Боев, В. Д. Компьютерное моделирование систем [Текст]: учеб. пособие для СПО / В. Д. Боев. – М.: Издательство Юрайт, 2019. – 253 с.
2. Леонова, Н. Л. Компьютерное моделирование [Текст]: курс лекций СПбГТУРП / Н. Л. Леонова. – СПб., 2015. – 88 с.
3. Компьютерное моделирование [Электронный ресурс] // Лекции: [сайт]. – 2018. – URL: https://lektsii.org/17-78252.html (дата обращения: 20.01.23).
4. Горностаева, Т. Н. Математическое и компьютерное моделирование [Текст]: учебное пособие / Т. Н. Горностаева, О. М. Горностаев. – М.: Мир науки, 2019. – 123 с. – Сетевое издание. Режим доступа: https://izd-mn.com/PDF/50MNNPU19.pdf
5. Королев, А. Л. Компьютерное моделирование [Текст]: учебное пособие / А. Л. Королев. Челябинск. 2019. – 189 с.
6. Кузнецов, И. Н. Основы научных исследований [Текст]: учебное пособие / И. Н. Кузнецов. – Москва: Дашков и К, 2013. – 282 с.
7. Савиных, В. П. Геоинформационное моделирование в космических исследованиях / В. П. Савиных // Образовательные ресурсы и технологии. – 2017. – №3 (20). – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geoinformatsionnoe-modelirovanie-v-kosmicheskih-issledovaniyah/viewer (дата обращения: 25.01.23)
8. Ващекин, А. Н. Применение математических методов теории нечетких множеств при моделировании принятия решений в экономической и правовой сфере/ А. Н. Ващекин // Статистика и экономика. – 2013. – №6. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-matematicheskih-metodov-teorii-nechetkih-mnozhestv-pri-modelirovanii-prinyatiya-resheniy-v-ekonomicheskoy-i-pravovoy-sfere/viewer (дата обращения: 25.01.23)
9. Теория нечетких множеств [Электронный ресурс] // Академик: [сайт]. – URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/95161 (дата обращения: 30.01.23).
10. Моделирование исторических процессов [Электронный ресурс] // Химические наука и образование в России: [сайт]. – URL: http://www.soc-phys.chem.msu.ru/rus/prev/zas-2014-03-18/presentation.pdf (дата обращения: 02.02.23).
11. Цветков, В. Я. Информационное моделирование при социологических исследованиях / В. Я. Цветков // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – №4. – С. 87-90. – URL: https://s.applied-research.ru/pdf/2013/04/2013_04_87-90____17.pdf (дата обращения: 02.02.23)
12. Ямашкин, А. А. Применение алгоритма выделения краев к решению задачи моделирования границ ландшафтов / А. А. Ямашкин, С. А. Ямашкин // Вестник ВГУ, серия: география, геоэкология. – 2013. – №2. – С. 28-34. – URL: https://doc365.ru/uploads/store/5fbd044a7843b4.59901771_qfpomlnikgjeh.pdf (дата обращения: 03.02.23)
13. Звегинцев, В. И. Газодинамические установки кратковременного действия [Текст] / В. И. Звегинцев. – Новосибирск: Параллель. – 2014. – 550 с.
14. Изюмски
Ни один процесс моделирования не обходится без какого-либо объекта. Объект – это часть реального мира (предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства), которая выделяется и исследуется в связи с решаемой задачей. Изучив объект, происходит выдвижение гипотезы, связанной с характером свойств исследуемого объекта, исходя из ограниченных данных, догадках и предположениях. Далее анализируются схожие объекты с данным, из которых уже выделяется прототип, свойства которого известны исследователю. После разбора прототипа происходит построение логической схемы, делающей возможным проведение эксперимента и конкретизацию свойств исследуемого объекта. [Компьютерное моделирование систем. Учебное пособие для СПО Авторы: Василий Боев] Таким образом, модель – это материальный или мысленно представленный объект, который во время исследования приходит на смену реальному объекту-оригиналу и обладает его основными необходимыми свойствами. Формализация – это описание объекта, которое не допускает неоднозначного толкования, требует определённой формы представления и выполняется по строгим правилам. [Королев, Компьютерное моделирование]
Моделирование – это процесс создания, анализа и использования модели. Особенность этого процесса заключается в том, что это метод познания с помощью объектов-заместителей, у которых отбрасываются несущественные свойства, не являющиеся необходимыми для поставленного эксперимента. Модель считается адекватной объекту, если результаты моделирования подтверж