← Вернуться к оглавлению
Alterna · глава 23 · страница 23.1

Информационные модели

Что такое модель, зачем она нужна и чем информационная модель отличается от натурной — по ФГОС/ФОП.

Модель — это упрощённое представление реального объекта, процесса или явления. Модель нужна, когда изучать сам объект дорого, долго или опасно. По ФГОС различают натурные (материальные) и информационные (описательные) модели.

ФГОСФОПЕГЭ №1
01

Что такое модель?

Определение и цель моделирования

ФГОС

Определение по ФГОС

Модель — это новый объект, который отражает существенные свойства реального объекта, процесса или явления. Существенные — те, которые важны для цели моделирования.

Моделирование — процесс создания и исследования модели.

🎬Анимация: от объекта к модели
РЕАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ Живое дерево упрощаем НАТУРНАЯ Чучело / макет material ИНФОРМАЦИОННАЯ Дерево-family A B C Граф / формула data ТАБЛИЧНАЯ Вид | Высота | Возраст Берёза | 15м | 20л Дуб | 20м | 80л Сосна | 12м | 45л Таблица данных rows+columns

Зачем нужны модели?

  • Нет доступа — атом, далёкая звезда, ядро клетки: нельзя потрогать → строим модель
  • Экономия — макет здания дешевле настоящего здания в 10 000 раз
  • Безопасность — ядерный взрыв, эпидемия: моделируем на компьютере
  • Прогноз — карта погоды: модель атмосферы предсказывает дождь завтра
  • Оптимизация — модель двигателя: перебираем параметры без изготовления
🔬
Атом
Невидим глазу — модель из шариков
🌍
Глобус
Земля слишком большая
🏠
План
Чертёж дешевле стройки
🌪️
Тайфун
Опасно — симуляция
✈️
Симулятор
Тренажёр пилота
02

Классификация моделей

Натурные vs информационные · 4 типа информационных моделей

ФГОСФОП
🌳Дерево классификации моделей
МОДЕЛИ Натурные (материальные) Информационные (описательные) 🗣 Вербальные словами, текстом 📊 Табличные таблицами, БД ✏ Знаковые формулами, кодом 📈 Графические схемами, графиками глобус · макет · чучело описание · отчёт · инструкция расписание · прайс · журнал F=ma · код · x²+1 карта · чертёж · диаграмма 💡 Один объект → множество моделей Земля = глобус + карта + формула g = GM/r² + таблица координат
Натурные (материальные)

Можно потрогать. Копия оригинала в уменьшенном/увеличном виде.

  • Глобус
  • Манекен
  • Макет здания
  • Модель самолёта
  • Чучело животного
Информационные (описательные)

Описывают объект на языке: словами, формулами, рисунком, кодом.

  • Текст-описание
  • Таблица Менделеева
  • Граф дорог
  • Чертёж детали
  • Формула F=ma

Подробнее об информационных моделях

Информационная модель — это описание объекта на каком-либо языке. По форме представления их делят на:

  • Вербальные — словами (текст, устное описание)
  • Знаковые — формулами, кодом, числами (математическая формула, программа)
  • Графические — картинкой, схемой, графом, диаграммой
  • Табличные — таблицей (расписание уроков, прайс-лист)

Один и тот же объект можно описать разными моделями. Например, расписание уроков — это и таблица, и график, и текст.

🗣
Вербальная

«Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите со скоростью 30 км/с»

Слова · текст · речь
📊
Табличная
ПланетаR(млн км)
Меркурий57.9
Венера108.2
Земля149.6
Строки · столбцы · БД
📈
Графическая
МСК СПБ КРС
Схемы · графы · карты
✏️
Знаковая
S = π · r²
F = m · a
Формулы · код · числа
03

Примеры моделей вокруг нас

От макета до формулы — что является моделью

🔄Один объект — три модели
🌍
Земля
реальный объект
📈 Графическая
карта мира
Карта / глобус
📊 Табличная
КонтинентПлощадь
Азия44.6 млн
Африка30.4 млн
Европа10.2 млн
Таблица данных
✏️ Знаковая
сила тяжести:
F = G·M·m / R²
орбита:
v = √(GM/R)
Формулы
ОбъектМодельТип
ЗемляГлобусНатурная
ЗемляКартаИнформационная, графическая
КвартираПлан квартирыИнформационная, графическая
АтомСхема из шариков и палочекНатурная + информационная
Движение телаF = m·aИнформационная, знаковая
УченикЗапись в журналеИнформационная, табличная
Солнечная системаДвижущаяся модель в планетарииНатурная
СемьяРодословное деревоИнформационная, графическая
МостЧертёж инженераИнформационная, графическая
ПогодаКарта облачностиИнформационная, графическая
ШКОЛА

Расписание уроков = табличная модель. Граф зависимостей предметов = графическая. Устный отчёт = вербальная.

МЕДИЦИНА

Модель вируса = натурная (макет). База данных пациентов = табличная. Формула распространения = знаковая.

СПОРТ

Таблица результатов = табличная. Схема поля = графическая. Формула силы удара = знаковая.

МУЗЫКА

Нотная запись = знаковая. Обложка альбома = графическая. Рецензия = вербальная. Таблица частот = табличная.

04

Свойства моделей

Что отличает хорошую модель от плохой

✅4 свойства хорошей модели
🎯
Адекватность

Модель верно отражает нужные свойства оригинала.

✓ Хорошо:
Глобус показывает форму Земли
✗ Плохо:
Глобус не покажет температуру
📐
Упрощённость

Модель всегда проще оригинала.

Дом: 47 стен → План: 4 стены
🎯
Целесообразность

Модель полезна для конкретной задачи.

Задача: Рассчитать силу притяжения
Нужна: Формула F = G·m₁·m₂/r²
Не нужна: Глобус (не поможет)
👁
Наглядность

Модель понятна тому, кто с ней работает.

Наглядно: Схема метро с цветными линиями
Не наглядно: Текст «станция А соединена с Б»

Пример: один объект — разные модели для разных задач

Один и тот же самолёт можно описать по-разному в зависимости от цели:

🎫
Билеты
Таблица рейсов
Откуда → Куда, время, цена
🔧
Инженер
Чертёж двигателя
Размеры, допуски, сплавы
🎮
Пилот
Симулятор полёта
Физика, управление, панель
🌦
Метеоролог
Карта потоков
Ветер, давление, температура
🧸
Ребёнок
Игрушечный
Форма, цвет, «летает!»

Каждая модель полезна в своей задаче, но не решает чужие. Выбор модели зависит от цели.

05

Классификатор моделей

Перетащи каждый пример в правильную категорию

ФГОСЕГЭ №1
🧩Drag & Drop: классификация моделей
06

Графический конструктор моделей

Построй граф или блок-схему по условию задачи

ФГОСЕГЭ №1
✏️4 задачи: графы и блок-схемы
07

Мини-тест: 5 вопросов

XP: 0