Имя материала: Методика преподавания информатики

Автор: М.П.ЛАПЧИК

14.4. требования к знаниям и умениям учащихся

 

Тема «Введение в компьютерное моделирование»

 

Учащиеся должны знать:

• принципы моделирования;

• разновидности компьютерного моделирования;

• основные этапы компьютерного моделирования.

 

Тема «Классификационные информационные модели»

 

Учащиеся должны знать:

• что такое система, подсистема, структура системы;

• различие между системами естественными и искусственными;

• о материальных и информационных связях между объектами, составляющими систему;

• основные понятия теории графов;

• о способах реализации информационных моделей — реляционном, иерархическом, сетевом.

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры систем и подсистем;

• выделять информационные связи в естественных и искусственных системах;

• выделять элементы (характеристики) сложных объектов;

• строить древовидные и простые графовые информационные

модели;

• интерпретировать блок-схему алгоритма как ориентированный граф;

• строить реляционные, иерархические и сетевые информационные модели;

• работать с таблицами в Word.

 

Тема «Логико-лингвистические

информационные модели»

 

Учащиеся должны знать:

• в чем разница между формальными и естественными языками;

• что такое «логико-лингвистическая модель»;

• в чем заключается проблематика искусственного интеллекта;

• какие формы представления знаний используются в информатике;

• причины, по которым язык программирования можно рассматривать как логико-лингвистическую модель;

• что такое «метаязык»;

• примеры языков управления учебными исполнителями.

Учащиеся должны уметь:

• строить простейшие модели представления знаний;

• разбирать метаописания конструкций языков программирования.

 

Тема «Технология компьютерного

 математического моделирования»

 

Учащиеся должны знать:

• определения понятий «модель», «информационная модель», «формализация», «компьютерная математическая модель»;

• этапы компьютерного математического моделирования, их содержание;

• цели математического моделирования;

• требования, предъявляемые к компьютерным математическим моделям;

• возможные подходы к классификации моделей.

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры, иллюстрирующие понятия «модель», «информационная модель», «компьютерная математическая модель»;

• приводить примеры формальной записи содержательных задач;

• приводить примеры содержательных задач, при решении которых применяются компьютерные математические модели и преследуются разные цели моделирования;

• применять схему компьютерного эксперимента при решении содержательных задач, где возникает потребность в компьютерном математическом моделировании;

• приводить примеры различных задач при подходе к классификации по целям моделирования.

 

Тема «Моделирование физических процессов»

 

Учащиеся должны знать:

• отличие натурного (лабораторного) эксперимента в физике от компьютерного (численного);

• второй закон Ньютона в дифференциальной формулировке, его применение при построении моделей динамических процессов;

• какое воздействие оказывает сила сопротивления среды на характер движения тел;

• какие факторы принимаются во внимание при учете сопротивления среды;

• дифференциальные или конечно-разностные формулировки ряда моделей физических процессов. Среди них могут быть:

• свободное падение тела с учетом сопротивления среды;

• движение тела, брошенного под углом к горизонту, с учетом сопротивления среды;

• взлет ракеты;

• движение небесных тел;

• движение заряженных частиц;

• колебательные движения различных маятников;

• теплопроводность в однородном стержне и др.

Учащиеся должны уметь:

• отбирать факторы, влияющие на поведение изучаемой системы, выполнять ранжирование этих факторов;

• выводить уравнения указанных выше процессов;

• выбирать наиболее подходящие программные средства для исследования построенных моделей;

• использовать простейшие численные методы при решении систем дифференциальных уравнений (решать конечно-разностные уравнения);

• подбирать подходящие наборы тестовых данных для всестороннего анализа правильности разработанных программ;

• анализировать полученные результаты и исследовать математическую модель при различных наборах параметров, в том числе граничных или критических.

 

Тема «Имитационные стохастические модели»

 

Учащиеся должны знать:

• основные понятия теории вероятности: среднее значение, случайное событие, равновероятные и неравновероятные события, случайная величина, выборка, математическое ожидание, дисперсия, законы распределения случайных величин, доверительный интервал и др.;

• алгоритмы, используемые при моделировании псевдослучайных чисел на ЭВМ; способы получения последовательностей случайных чисел с заданным законом распределения;

• подходы к построению математических моделей в теории массового обслуживания;

• основные результаты, которые могут быть получены при имитационном моделировании в теории массового обслуживания.

Учащиеся должны уметь:

• моделировать последовательности случайных чисел с заданным законом распределения;

• согласно выбранным моделям моделировать случайные события и интерпретировать полученные результаты.

 

Тема «Моделирование динамики развития популяций»

 

Учащиеся должны знать:

• отличительные особенности и специфику компьютерного математического моделирования в классической экологии;

• основные понятия классической экологии: особи, популяции, сообщества, конкуренция, хищничество и др.;

• модели динамики численности популяций с дискретным размножением;

• модели динамики численности популяций с непрерывным

размножением;

• модели популяций хищника и жертвы.

Учащиеся должны уметь:

• исследовать динамику численности популяций с дискретным размножением; строить фазовые диаграммы;

• исследовать динамику численности популяций с непрерывным размножением, анализировать влияние на ее поведение внутривидовой и межвидовой конкуренции;

• исследовать систему «хищник—жертва», анализировать взаимное влияние численностей популяций;

• строить, исследовать и анализировать имитационные модели экологических систем.

 

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 |