Модельдеуге кіріспе әдістемелік құрал

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1. Модельдеу және формализациялау мазмұны мәселелерін оқыту әдістемесі
2. VIІ сыныпта “Бізді қоршаған дүние объектілері” тақырыбы бойынша сабақты өткізуге мысал
3. Сабақтар үлгілері
1.ші сабақ. Модельдеу (білім алу) біліктілік әдісі ретінде.
Модель, модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

Модельдер классификациясы. Материалдық және ақпараттық модельдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.ші сабақ. Модельдеудің негізгі кезеңдері
1. Формализациялау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2. Модельдеу кезеңдері
1.ші кезең. Есептің қойылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.ші кезең. Модельді құру. Ақпараттық модель ... ... ... ... ... ... ... .
3.ші кезең. Компьютерлік эксперимент ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.ші кезең. Модельдеу нәтижелеріне талдау жүргізу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.ші және 4.ші сабақтар. Математикалық модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1. Есеп моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2. Математикалық модель ұғымы (түсінігі) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3. Компьютер көмегімен есеп шешудің кезеңдері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4. Есеп шығару ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5.ші сабақ. Математикалық модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
6.шы сабақ. Имитациялық модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1. Имитациялық модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2. Монте.Карло әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3. санын Монте.Карло әдісіменен есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

7.ші және 8.ші сабақтар. Физикалық процестерді модельдеу ... ... ... ... ... ... ... ..
9.шы сабақ. Экологиялық есептерді шешу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
10.шы сабақ. Практикалық бақылау жұмысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
«Модельдеу. Ақпараттық модельдер» тақырыбына арналған тест сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
«Модельдер түрлері» тақырыбы бойынша тест сұрақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Ақпараттық модельдеу тақырыбына арналған бақылау жұмыстары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Әдебиеттер тізімі

Модельдеу және формализациялаудың информатика курсындағы алатын орындары ерекше. Өйткені, компьютер көмегімен өмір практикасында кездесетін есептерді шешу әр кезде алда тұратын мәселе. Компьютерді, яғни ақпараттық технологияларды пайдалану салалары көбейген және кеңейген сайын модельдеу және формализациялаудың көкейтестілігі (актуальділігі) арта беретін болады.
Сондықтан мектептік информатика курсында болсын, жоғары және арнаулы орта оқу орындарында информатика пәнін оқытуда болсын, бұл мәселеге жеткілікті көңіл бөлінуі тиіс. Мысалы, Россия мемлекеті мектептерінде осы аталып отырған мәселеге база назар аударылады десек артық айтпаған болар едік. Россия мектептерінде информатика курсына ең кем дегенде 204 сағат бөлініп жүр, оның ішінде «Ақпараттық модельдеу негіздері» деген тарауға 34 сағат бөлінген. Осы келтіріп отырған мысал атап отырған бөлімнің қаншалықты актуальді (көкейтесті) екендігін көрсетсе керек.
Өмірде кездесетін кез келген есепті формализациялауда, яғни, оны компьютер көмегімен өңдеуге болатындай түрге келтіруде модельдеудің ролі тіпті маңызды. Есептің моделін дұрыс жазу өте жауапты кезең. Өйткені модель есептеудегі берілгендерді нақтылауға (түгелдеуге) және олардың структураларын толығынан анықтауға, есепті шығарудың тиімді әдісін таңдауға мүмкіндік береді.
Біз ұсынып отырған әдістемелік жұмыста “Модельдеу және формализациялау” тақырыбын оқытуды ұйымдастыру және оны оқыту әдістемесі мәселесі қалай болмақшы, міне, осы туралы ой қозғалмақшы. Бұл жұмыс негізінен 7-10-сыныптарда оқытылатын тақырыптарға арналып отыр. Осы жұмысты модельдеу негіздері бойынша әдістемелік нұсқау ретінде студенттер де пайдалануларына болады.
Әдістемелік нұсқаудағы көрсетіліп отырған оқулық материалдар 10-16(мүмкіндік болған жерлерде 20-24) сағат көлемінде қарастыруға, оқып үйренуге ұсынылады.
Ұсынылып отырған тақырыптарды оқытуды мына төмендегіше жоспарлауға (мұны мүмкін болатын жоспарлаудың бір варианты деп қарастырған жөн) болады:
Пән мұғаліміне арналған жалпы әдістемелік ұсыныс:
1. Жаңа оқулық материалды түсіндірген кезде мүмкіндігінше Power Point – те дайындалған компьютерлік презентацияларды пайдаланған тиімді (ыңғайлы) болады;
2. Нақты тақырыпты оқып-үйренуде оқушылардың қолында тіректі конспектілердің болғаны жөн болар еді;
3. Әр сабақта бірнеше есептерден ұсынылады. Нақты жағдайға байланысты немесе оқушылардың бүгінгі күнгі білім деңгейіне сәйкес мұғалімнің шешімі бойынша ол есептердің барлығын немесе кейбірін ғана шығаруға (ұсынуға) да болады;
4. Шығаруға көп уақыт кететін кейбір күрделі есептер үшін есептердің шешімдері жазылған файлды пайдалану ұсынылады. Соған байланысты оқушыларға қажетті параметрлерді таңдау, файлды пайдаланып есеп шешімін алу және сәйкес қорытындылар жасау қажет болады.

1. Под редакцией Н.В. Макаровой. Информатика. – М.: “ ”, 2001г
2.Рахманбердиева Д.С. 9-сынып. Информатика және ақпараттық технология.- Алматы,2007.
3.Информатика и образование - №8,№9, 2005ж.
4.Могилев А.В., Н.И.Пак., Е.К.Хеннер. Информатика.- М.:,2001.
5.Могилев А.В., Н.И.Пак., Е.К.Хеннер «Практикум по информатике» М.:,2002.
6.Информатика негіздері, №4, 2005ж., 9 -11 бет.
7.Беркінбаев К.М.,Ажиханов Н.Т.,Нұрұллаев А.Н.,Ниязов Г.Ж. «Компьютерлік модельдеу негіздері» Оқу-әдістемелік құрал.-Алматы,2005.
8. Полат Е.С и др. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. – М.:, 2003.
9. Мүсілімов Б., Қасымбекова Қ. Ақпараттық технологияларды дамытудағы алгоритмдеу ролі. Халықаралық ғылыми-практикалық конференция материалдары. – Алматы, 2005, 321-326 б.
10.М.П.Лапчик, И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер. Методика преподования информатики.- М.:,2001;
11.Бидайбеков Е.Ы., ГригорьевС.Г., Гриншкун В.В. Создание и использование образовательных электронных изданий и рессурсов.-Алматы,2006.
12.Могилев А.В. Авторская программа профильного курса по информатике и информационным технологиям.,№8,2006,22-28с.
13.Опанащук О.Б. Обобощающий урок по теме «Модели.Электронные таблицы»,№8,2006,40-49с.
14.Перминов Е.А. О методике изучения понятие математической модели. Информатика и образование.- №7,2006,40-50с.
15.Ермеков Н. және басқалар.Информатика, 9 сынып-Алматы, 2003
16.Ершов А.П. және басқалар.Информатика және есептеу техникасы негіздері (1,2 кітап).-Алматы,1986
17.Кушниренко А.Г. және басқалар.Информатика және есептеу техникасы негіздері.-Алматы,1994
18. Гейн А.Г. және басқалар. Информатика:Учебное пособие для 8-9кл. М.; 1997.
19. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. редакциялауымен. Информатика:Задачник-практикум. 2т.-М.;1999.
20. Макарова Н.В. редакциялауымен . Информатика: 6-7кл., 9кл.-СПб.: Питер, 2000.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 101 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Жамбыл облыстық педагог кадрлардың білімін жетілдіру және қайта даярлау
институты

Модельдеуге кіріспе
әдістемелік құрал

Тараз - 2008
Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Жамбыл облыстық педагог кадрлардың білімін жетілдіру және қайта даярлау
институты

Институттың Ғылыми кеңесінің шешімімен баспаға ұсынылды. (№19 хаттама
23 маусым 2008 жыл)

Құрастырғандар: Б.Мүсілімов - Қ.А.Ясауи атындағы
Халықаралық Қазақ-түрік университеті
Информатика және программалық қамтама
кафедрасының доценті, ф.м.ғ.к.
Қ.Қасымбаева – ОПКБЖҚДИ Ақпараттық-
әдістемелік
орталығының меңгерушісі
А.Әділова – Қ.А.Ясауи атындағы
Халықаралық Қазақ-түрік университеті
Информатика және программалық қамтама
кафедрасының
оқытушысы

Пікір жазғандар: 1. С.К.Сағынаева
2. С.Т.Мұхамбетжанова

Оқу-әдістемелік құрал модельдеу және компьютерлік эксперимент
түсініктерін, ақпараттық және инновациялық технологиялардың бастапқы
деңгейін саналы және тез арада терең меңгеруге мүмкіндік береді.
Бұл құралдың кез келген оқырмандарға, компьютер пайдаланушыларға,
компьютер көмегімен есеп шығаруды үйренгісі келетіндерге де көмекші құрал
бола алары сөзсіз.

Б.Мүсілімов, Қ.Қасымбаева, А.Әділова
Тараз, ОПКБЖҚДИ, 2008 жыл, 183 бет

Кіріспе

Модельдеу және формализациялаудың информатика курсындағы алатын
орындары ерекше. Өйткені, компьютер көмегімен өмір практикасында
кездесетін есептерді шешу әр кезде алда тұратын мәселе. Компьютерді, яғни
ақпараттық технологияларды пайдалану салалары көбейген және кеңейген сайын
модельдеу және формализациялаудың көкейтестілігі (актуальділігі) арта
беретін болады.
Сондықтан мектептік информатика курсында болсын, жоғары және арнаулы
орта оқу орындарында информатика пәнін оқытуда болсын, бұл мәселеге
жеткілікті көңіл бөлінуі тиіс. Мысалы, Россия мемлекеті мектептерінде осы
аталып отырған мәселеге база назар аударылады десек артық айтпаған болар
едік. Россия мектептерінде информатика курсына ең кем дегенде 204 сағат
бөлініп жүр, оның ішінде Ақпараттық модельдеу негіздері деген тарауға 34
сағат бөлінген. Осы келтіріп отырған мысал атап отырған бөлімнің қаншалықты
актуальді (көкейтесті) екендігін көрсетсе керек.
Өмірде кездесетін кез келген есепті формализациялауда, яғни, оны
компьютер көмегімен өңдеуге болатындай түрге келтіруде модельдеудің ролі
тіпті маңызды. Есептің моделін дұрыс жазу өте жауапты кезең. Өйткені модель
есептеудегі берілгендерді нақтылауға (түгелдеуге) және олардың
структураларын толығынан анықтауға, есепті шығарудың тиімді әдісін таңдауға
мүмкіндік береді.
Біз ұсынып отырған әдістемелік жұмыста “Модельдеу және
формализациялау” тақырыбын оқытуды ұйымдастыру және оны оқыту әдістемесі
мәселесі қалай болмақшы, міне, осы туралы ой қозғалмақшы. Бұл жұмыс
негізінен 7-10-сыныптарда оқытылатын тақырыптарға арналып отыр. Осы жұмысты
модельдеу негіздері бойынша әдістемелік нұсқау ретінде студенттер де
пайдалануларына болады.
Әдістемелік нұсқаудағы көрсетіліп отырған оқулық материалдар 10-
16(мүмкіндік болған жерлерде 20-24) сағат көлемінде қарастыруға, оқып
үйренуге ұсынылады.
Ұсынылып отырған тақырыптарды оқытуды мына төмендегіше жоспарлауға
(мұны мүмкін болатын жоспарлаудың бір варианты деп қарастырған жөн) болады:
рн Мүмкін болатын сабақҚарастырылатын сұрақтардың қысқаша Бөлінетін
тақырыбы мазмұны сағат
1 2 3 4
1 Модельдеу біліктілікМодель, модельдеу. Модельдер 1(2)
әдістемесі ретінде классификациясы. Материалды және
ақпараттық модельдер.
2 Модельдеудің негізгіФормализациялау. Модельдеу кезеңдері:1(2)
кезеңдері есептің қойылуы, модельді дайындау
(жасау), компьютерлік эксперимент,
модельдеу нәтижелеріне талдау
(анализ).
3 Математикалық Есеп моделі. Математикалық модель 3
модельдеу ұғымы. Компьютерде есеп шығару
кезеңдері. Өзіндік жұмыс. Практикалық
жұмыс.
4 Имитациялық Имитациялық модельдеу. санын 1(2)
модельдеу есептеу (Монте – Карло әдісі) мысалы
негізінде кездейсоқ процесстерді
модельдеу.
5 Физикалық Модельдеу процесінің басты (негізі) 2(3)
модельдерді және бейтарап (басты емес)
модельдеу факторлары. Горизонтқа бұрыштай
лақтырылған дененің ұшуын модельдеу
мысалы негізінде физикалық
процесстерді модельдеу.
6 Экологиялық Популяциялар (көбею) сандарын 1(2)
есептерді шешу болжамдау (прогноздау) есептерін шешу
7 Бақылаулық 1(2)
практикалық жұмыс
Барлығы 10(16)

Пән мұғаліміне арналған жалпы әдістемелік ұсыныс:
1. Жаңа оқулық материалды түсіндірген кезде мүмкіндігінше Power Point –
те дайындалған компьютерлік презентацияларды пайдаланған тиімді
(ыңғайлы) болады;
2. Нақты тақырыпты оқып-үйренуде оқушылардың қолында тіректі
конспектілердің болғаны жөн болар еді;
3. Әр сабақта бірнеше есептерден ұсынылады. Нақты жағдайға байланысты
немесе оқушылардың бүгінгі күнгі білім деңгейіне сәйкес мұғалімнің
шешімі бойынша ол есептердің барлығын немесе кейбірін ғана шығаруға
(ұсынуға) да болады;
4. Шығаруға көп уақыт кететін кейбір күрделі есептер үшін есептердің
шешімдері жазылған файлды пайдалану ұсынылады. Соған байланысты
оқушыларға қажетті параметрлерді таңдау, файлды пайдаланып есеп
шешімін алу және сәйкес қорытындылар жасау қажет болады.

Модельдеу және формализациялау мазмұны
мәселелерін оқыту әдістемесі

Бұл бөлімде “Модельдеу және формализациялау” мазмұнын информатиканың
базалық курсының түсініктеріне және тақырыптарына үйлестіре оқыту мәселесін
қарастыратын боламыз.
“Модельдеу және формализациялау” мазмұнын қарастырудағы негізгі
мақсат – модельдеу түсініктерін меңгере отырып, оқушылар бойында дүниенің
(өмірдің,тіршіліктің) жүйелік-ақпараттық картинасын қалыптастыру және
компьютердің көмегімен зерттеушілік бағыттағы есептерді шешу.
Мұндағы негізгі түсініктер (ұғымдар): объект, жүйе, жүйелік эффект
(тиімділік), жүйелік талдау, модель, модельдеу, формализациялау.
Оқушылырдың дайындық деңгейіне қойылатын талаптар: ұсынылып отырған
тақырыпты (бөлімді) оқып-үйрену нәтижесінде оқушылар

а) түсінулері керек:
- ақпараттық модельдеудің маңызын ;
- модельдеу кезінде формализациялаудың қажет екендігін;
б) білулері керек:
- тақырыптың (бөлімнің) негізгі ұғымдарын (түсініктерін);
- мәліметтерді ұйымдастырудың ақпараттық модельдері туралы;
в) іске асыра алулары керек:
- жүйе элементтері арасындағы байланысты түсіндіруді;
- жүйенің негізгі қасиеттерін атап айтуды;
- нақты жағдайда модельді объектіден ажырата білуді;
- компьютерлік технология көмегімен мәліметтерді (берілгендерді)
сақтаудың, бейнелеудің және өңдеудің ең тиімді тәсілдерін таңдауды.
Жалпы, информатика курсында “Mодельдеу және формализациялау” мазмұнына
соңғы кездері ғана дұрыстап көңіл аударыла бастады. Сондықтан оның негізгі
ұғымдары және оны оқыту әдістемесі мәселелері туралы бағыттар әлі де тың
бағыттар болып саналады. Демек ,“Информатика” пәнінің теориялық негізі
ретінде “Ақпарат және ақпараттық үрдістер”, “Ақпаратты бейнелеу”
тарауларымен қатар “Модельдеу және формализациялау” мазмұнына да жете көңіл
бөлу қажет болады. Модельдеу және формализациялауды оқып үйрену информатика
курсының мына бір негізгі міндетін - оқушылар бойында дүниенің
(өмірдің,тіршіліктің) жүйелік - ақпараттық картинасын қалыптастыруды тиімді
шешуге мүмкіндік береді, өйткені оның негізгі ұғымдары қазіргі заманғы
информатика курсының пәндік дамуының қуатты аналитикалық құралы болып
саналады.
Бұл жағдайға байланысты бүгінгі күннің көкейкесті мәселесі -ол
информатиканың базалық курсын “Модельдеу және формализациялау” бөлімінің
мазмұнына сәйкестендіру болып отыр. Мұндағы негізгі проблема – информатика
курсын оқып-үйрену материалдарына артық жаңа терминологияларды мейлінше аз
енгізуге(мүмкін болса тіпті енгізбеуге) тырысу, жалпы курс мазмұнын бір
бүтінге байланыстыру, оқып-үйрену барысындағы үнемі ақпараттық модельдерді
құру қажеттілігі және оларды пайдалану мен оны іске асыра алмау қарама-
қайшылықтарын жойып отыру.
Бүгінгі күндері пайдаланылып жүрген оқулықтарда ақпараттық модельдеуге
әртүрлі көлемде назар аударылған. Мысалы, А.П.Ершов редакциялауымен
шығарылған алғашқы мектеп информатикасы оқулығында оқушыларды физикалық
процесстерді сандық модельдеумененен таныстыру “ЭЕМ-нің қазіргі қоғамдағы
ролі. Есептеу техникасының даму перспективасы ” бөлімінде келтірілген, және
де бұл оқушыларды жалпы хабардар ету мақсатында ғана іске асырылған.
“Модель” және “модельдеу” ұғымдары олардың мағынасын жеке түсіндіріп
жатпайтындай контексте келтірілген.
А.Г.Кушниренко бастаған авторлар ұжымы өз оқулықтарында “Модельдеу
және физикалық эсперимент” деген бөлімінде де модельдеуге сол жоғарыдағыдай
деңгейде тоқталған. Бірақта мұндағы оң жағдай деп атап кетуге болатын нәрсе
– ол ақпараттық модель түсінігінің(толық болмасадағы) енгізілуі. Ақпараттық
модель өзара қатынасы сипатталынбаған шамалар жинағы ретінде енгізілген.
Орындаушының (атқарушының) моделі ретінде оны сипаттайтын (суреттейтін)
параметрлер жинағы ғана емес, сонымен қатар оның жұмыс алгоритмі де
қарастырылады. Мұның барлығы ақпараттық модельдеудің біржақты қарастырылап
отырылғандығын көрсетеді.
А.Г.Гейн бастаған авторлар ұжымы оқулығында модель ұғымы тереңірек
ашылған. Мұндағы қарастырылған есептер (жаттығулар) адам қызметінің әртүрлі
облыстарын қамтыған. Есепті шешу мәселесі мына тізбекке келтірілген: есеп –
математикалық формализациялау – программалау тіліне аудару – компьютерлік
эксперимент – нәтижеге талдау және қажет болған жағдайда қайтадан модельді
нақтылау жүргізіледі.
Бүгінгі күнгі мектеп оқулықтарының ішінде бұл мәселе IX сыныпқа
арналған Н.В.Макарованың информатика оқулығында салыстырмалы толығырақ
ашылған. Әсіресе, модельдеу негізінің теориялық бөлігі жақсы деңгейде
берілген, бірақта оның практикалық бөлігінде келтірілген және қарастырылған
мысалдар, есептер оқушылардың жас ерекшеліктеріне толық сай келе бермейді.
Жоғарыда көтеріп отырған мәселенің практикалық бөлігі И.Г.Семакин
бастаған авторлар ұжымының есеп-прктикумы оқу құралында толығырақ
қарастырылған. Бірақ осы авторлардың “Информатика. Базовый курс, 7-9
классы”оқулығында оның теориялық жағы өте қысқаша келтірілген.
Ал енді қазақстандық авторлар оқулықтары және оқу құралдары туралы
айтатын болсақ, оларда бұл тақырыпқа (бөлімге) тіпті аз көңіл аударылған.
Осы жоғарыдағы көтеріп отырған мәселелерге байланысты, әсіресе,
информатиканың базалық курсын “Модельдеу және формализациялау” тақырыбымен
мазмұнды үйлестіру мақсатында осы тақырыпты қалайша оқыту керек, қандай
ұғымдарды және оларды қай уақытта оқып-үйренген жөн? Міне, осы сұрақ
информатика пәні мұғалімін бірінші кезекте толғандыратын болуы керек.
Атап отырған тақырып мазмұнындағы негізгі ұғымның (түсініктің) бірі
-“объект”.
VI-VII сыныптарға арналған Н.В.Макарованың оқулығы бойынша “объект –
бір бүтіндей етіп қарастыруға болатын дүниенің кейбір бөлігі”. Содан кейін
барып объектілер – заттар, объектілер аттары, қасиеттері, объектілер
амалдары және объектілерге қолданылатын амалдар, объектілер өмір сүретін
орталар қарастырылады. Егерде тек объектілер – заттар туралы айтатын
болсақ, онда олардың ортасы туралы жеткілікті ақпарат алуға болады. Осы
оқулықта адам ой еңбегі нәтижесін де объект деп санауға болатындығы туралы
пікірді жай ғана атап өтіледі, бірақта оған жеткілікті көңіл аударылмаған.
И.Г.Семакиндердің есеп – практикумы оқу құралында объект ұғымы былайша
беріледі: объект - әңгіме етіп тұрған нәрсе. Барлық нәрсе объект бола
алады: үй, егер үй туралы айтып отырсақ, жұлдыздар, егерде түнгі аспанға
қарап тұрған болсақ, аштық, егерде біз түк тамақ ішпегенімізді
ойласақ.Оқушы үшін бұл түсіндіруді оның мазмұнын қыспақтамай нақтылай түсу
қажет болады. Егерде информатика пәні мұғалімі “Модельдеу және
формализациялау” мазмұны бүкіл курсты байланыстырушы болсын деген ойда
болса, онда объект ұғымын VII сыныптың басында (физикадағы физикалық дене
түсінігін енгізген сияқты) енгізуге болады: “аты бар және біз оны бірбүтін
нәрсе етіп қабылдайтын затты, процессті немесе құбылысты объект деп санауға
болады”
Объектілер – заттар (кітап, адам, мысық және т.б.), объектілер –
құбылыстар (қар, найзағай, вулкан, дүркіреу және т.б) және объектілер
-процесстер (оқу, сот сайлау және т.б) мысалдарына талдаулар жүргізу қажет
болады. Құбылыстарды және процесстерді күрделі объектілер түрінде қарастыру
жүйелендіру және кибернетика элементтері негіздерін түсінуді жеңілдетеді.
Формализациялау идеясына логикалық көшу(өту) мүмкіндігінде мына типті
тапсырмаларды берген (ұсынған) жөн:
“а) алма талында өсіп тұрған;
б) кітапханадағы бар;
в) “Балалар әлемінде” сатылып жатқан;
г) Windows жұмысшы столындағы
объектілерге ат беріңдер”.
Кітапханадағы бар негізгі объектілерді “кітап” деп айтатынымызды
(өйткені олардың барлығына тән бірдей жалпы көрсеткіштер бар болғандықтан)
қортындылай келе, формализациялаудың негізгі тезисіне келеміз – объектіні
және оны белгілеуді бір-бірінен ажыратып алуға болатын мүмкіндіктің бар
болуы, біз объекті “кітап” дегенде бір нақты кітап туралы айтып отырған
жоқпыз, жалпы түрде, яғни формальді кез келген кітап туралы айтып тұрмыз.
Бұл туралы, мына қарапайым схеманы енгізу орынды болады деп ойлаймыз:
объект -------------- кітап (объект аты)
Әрине, келешекте енгізілген түсініктерді басқа да тақырыптардың
мазмұндарын ашуда пайдалану қажет болады. Мысалы, “Компьютердің негізгі
құрылғылары” тақырыбын оқытуда схемаларды , ал “Компьютердің программалық
қамтамасыздандыруы” тақырыбын оқытуда “объект” түсінігін файлға, бумаға
(папкаға), құжатқа және т.с.с. тиісті жерлерде белсенді түрде пайдалануға
болады. Осы тұрғыда Н.В. Макарованың [4] VI – VII сыныптарға арналған
оқулығын сәтті жазылған деп айтуға болады.
Осыдан кейін барып “жүйе” түсінігіне (ұғымына) көшу жеткілікті жеңіл
болуы тиіс. Бір – екі жылғы алғашқы оқыту барысында оқушылар көптеген
әртүрлі контексте (жағдайларда) “объект” ұғымын пайдаланып келгендіктен,
енді объектілерді жүйемен байланыстыруға болады. Мұны алгоритмдеу
негіздерін өткеннен кейін енгізуге болады деп ойлаймыз, себебі мұнда
объект- орындаушының іс - әрекеттерін формальді сипаттауды оқып – үйрену
жалғастырылатын болады.
Н.В.Макаровалар модельдеуге көшуді жүйелендіру (жүйеге келтіру)
негіздерінсіз іске асырған, ал И.Г. Семакиндерде қарапайым және күрделі
объектілер жүйе түрінде талданған. И.Г.Семакиндердің [6] есеп –
практикумында “Жүйе - өзара бір-бірімен байланысқан элементтерден тұратын
бір бүтін” деген түсініктеме берілген және онда VII-IX сынып оқушылары
қиналмай түсіне алатындай деңгейде есептер сәтті таңдалынған.
“Жүйе” түсінігін түсіндіруде жүйе объектілерінің арасындағы логикалық
байланысты алға тарта отырып, оған акцент жасауға болар еді. Мұндай
жағдайда жүйе түсінігін былайша беруге болады: “Бір-бірімен логикалық
байланысқан объектілер жиыны жүйе құрайды”. Жүйе элементтерінің логикалық
өзара байланыстары – ол келешек жүйенің ойластырылған структурасы
(құрылымы).Бұл туралы И.Г. Семакиндерде былай делінген: “Структура
(құрылым) – ол жүйені құрайтын элементтерді біріктірудің анықталынған
тәсілі”. Әртүрлі структура - әртүрлі қасиеттер – бірдей элементтерден
тұратын (құралған) жұйелердің әртүрлі қызметі. Мысалы, кірпіштер немесе
блоктар үймесін алып қарастыратын болсақ, ол жүйе бола алмайды, себебі
олардың аралары байланыспаған, байланыс жоқ. Ал кірпіштен (блоктан)
салынған үй – күрделі объект, оны жүйе деп есептеуге болады. Мұнда
кірпіштер немесе блоктар жүйе элементтері бола алады. Олардың арасындағы
логикалық (структуралық) өзара байланысты архитектор ойлап тапқан. Сол
элементтерден басқа да жүйелерді (мешіт, гараж, мәдениет сарайы, т.б.)
алуға болады.
Жүйе объектілерінің анық логикалық байланысын көрсететін мысал ретінде
химиялық элементтердің периодтық жүйесін (ХЭПЖ) алуға болады: ХЭПЖ көрнекті
таблица түрінде структураландырылған, бірақта таблицалық ақпараттық модель
ретінде бір бүтін түрінде бар болып тұр.
Файлдық, мемлекеттік басшылық, білім беру жүйесін және тағы да басқа
жүйелерді структуралық (құрылымдық) схема түрінде қарастыру оқушылар
бойында дүниеге (өмірге) жүйелік – структуралық негізде қарау қасиетін
қалыптастырады. Осыдан кейін барып информтика курсының кез келген
тақырыбына көшу орынды болады, өйткені біз жүйені әртүрлі мағынада
(компьютер, программалау жүйесі) және ондағы болатын ақпараттық
процесстерді (сандық, текстік және графиктік ақпараттарды бейнелеу және
өңдеуді) оқып – үйренетін боламыз.
Оқушыларменен күрделі объектілерге немесе жүйелерге (найзағай ойнау,
вулкан, ауа райын болжау, т.с.с.) зерттеу жүргізу мәселелерін қарастыру
және талдау тікелей объектінің өзінде зерттеу жүргізудің күрделі
болатындығын, ал кейбірде тіпті мүмкін болмайтындығын оқушылардың түсінуіне
әкеліп соғады. Осылайша оқушыларға модельдеудің мақсаты түсіндіріледі.,
содан кейін барып “модель” түсінігі енгізіледі. Модель туралы оқушылардың
интуитивтік деңгейдегі түсінігін пайдалана отырып, оны дамыту, тереңдету
мақсатында әңгімені диалогтық режимде жүргізген жөн болады. Осыдан кейін
барып, модель анықтамасын былайша беруге болады: “Модель – берілген
объектінің маңызды қасиеттерін қамтыған реальді объектінің немесе процестің
қарапайымдатылған ұқсас түрі (жағдайы)”.
Объектінің қандай қасиеттерінің ең маңызды болатындығын анықтау үшін
жүйелі талдау жүргізу қажет, яғни нақты жағдай үшін модельдеу мақсатын,
болашақ модельдің структурасын және сыртқы түрін анықтау керек болады.
Негізгі акцентті модельдеу мақсатына аудару қажет, себебі онда
модельді көрсетуге қажет болатын оригинал қасиеттері анықталады. Анықтама
бойынша объект – тек зат қана емес, ол процесс немесе құбылыс та болуы
мүмкін болғандықтан, модельдеуге келтіретін мысалдар да сәйкес таңдалынуы
керек. “Объект - модель” қатынасын нақты жағдайларда анықтай (бөле) алу
келешектегі негізгі мәселе болып табылады.
Мысалы, оқушыларға мына тапсырмаларды ұсынуға болады: “Мына
тізбектерде “объект - модель” қатынасын анықтаңдар (бөліп алыңдар):
1. Автомобиль – автомобиль (суреті) – автомобильдің детальді сызбасы;
2. Ұшақ (самолет) – дауыл – ұшу ұшін осыған ұқсас жағдай жасай алатын
аэродинамикалық труба;
3. Адам – жүрек – кардиограмма”.
Бұл мысалдар оқушылардың мынадай қорытындыға келуіне көмектесуі керек:
бір сол бір объектінің көптеген модельдері болуы, ал әртүрлі обектілер бір
ғана модельмен сипатталынуы да мүмкін.
Енді модельдердің негізгі классификациясын, материалдық және
ақпараттық модельдерді қарастыруға көшуге болады. Ақпараттық модель
түсінігін былайша берген жөн сияқты: “Ақпараттық модель – бұл
модельделінетін объектіні ақпаратты кодтау тілдерінің бірінде сипаттау”.
Бұл жерде “Ақпарат және ақпараттық процесстер” және “Ақпаратты бейнелеу”
тақырыптарының мазмұндық байланысы анық байқалады.
Ақпараттық модельдер тақырыбында “формализациялау” түсінігінің маңызы
зор: “Формализация – бұл модельдеу объектісінің ең маңызды қасиеттерін және
белгілерін таңдалынған формаға келтіру”. Формализациялау элементтерін
бекіту ақпараттық модельдерді оның әртүрлі формаларында( сурет, схемалар,
таблицалар, сызбалар, формулалар, сөздік сипаттау, программалар және т.б.
түрінде) бейнелеуде іске асырылады.
Осы жерде модель классификациясын уақыт факторы бойынша келтіруге
болады: бір сол бір объектіні статикалық және динамикалық модельді де
пайдаланып зерттеуге (қарастыруға) болады. Мысалы, үй құрылысын жүргізуге
қажетті сызбалар – бұл статикалық ақпараттық модель болады. Ал сол үйдің
жағдайын бірнеше жылдардан кейін ( жел, жаңбыр, қар және басқа да
табиғаттық құбылыстар әсерлерінен) көрсететін есептеулер және графиктерді
динамикалық ақпараттық модель деп айтумызға болады.
Мәліметтерді (берілгендерді) ұйымдастырудың үш модельдерін қарастыру
информатиканың базалық курсында оқып – үйренгендерді келешекте оны
тереңдетіп немесе профильдік бағытты оқытуда пайданлануға мүмкіндік беретін
болады.
Объекті (жүйе) туралы мәліметтер көлемі уақыт өткен сайын көбейе
түседі, тіпті кейде мәліметтердің көбейгені соншалық, оларды сақтаудың және
өрнектеудің (бейнелеудің) арнаулы тәсілдерін анықтау қажет болады.
Мәліметтерді (берілгендерді) ұйымдастырудың үш моделі бар: реляциялық
(таблицалық), иерархиялық және желелік.
Реляциялық модель объект туралы ақпаратты тікбұрышты таблицаның жатық
жолы және тік жолы түрінде бейнелеуге (көрсетуге) мүмкіндік береді.
Мәліметтерді осындай түрде сақтауға және бейнелеуге мүмкіндік беретін
программаларға Excel және Access-ті жатқызуға болады.
Иерархиялық модель жүйені құрылымдық схема (граф, блок - схема)
түрінде бейнелеуге мүмкіндік береді. Мұнда объекті туралы ақпарат олардың
арасындағы белгілі байланыстар негізінде деңгейлене орналасады.
Желілік модельдің иерархиялық модельден айырмашылығы – деңгейлер
арасындағы байланыс типінде - мұнда олар тәуелсіз, тікелей байланыспаған.
Мәліметтерді ұйымдастырудың желілік моделі ретінде Интернет глобальдық
желісін ұйымдастыру структурасын алуға болады.
Жоғары сыныпта модельдеу негізін оқытатын болсақ, онда граф туралы
түсінікті (әрине, онша күрделі емес деңгейде ) қамтуға болады. Оқушылар
блок-схеманы пайдалануды “Алгоритмдеу және программалау” тақырыбын өтуде
үйренген, сондықтан ол мәселе оқушылар үшін таңсық емес. Мәліметтерді
ұйымдастыру модельдері схемасын қарастыру, модельдеу мен информатика
курсының басқа тақырыптары арасындағы өзара мазмұндық байланыстарды
түсінуге мүмкіндік береді.

VIІ сыныпта “Бізді қоршаған дүние объектілері”
тақырыбы бойынша сабақты өткізуге мысал
Бұл тақырып бойынша сабақ жоспарын былайша құруға болады.
1. Сабақ тақырыбы: Бізді қоршаған дүние объектілері.
2. Сабақ мақсаты: “объект”, “объект аты”, “объект көрсеткіштері”
түсініктерін енгізу, түсіндіру.
3. Оқушылар біліміне және біліктілігіне қойылатын талаптар:
а) оқушылар білулері керек: “объект”, “объект аты”, “объект көрсеткіштері”
түсініктерін;
б) оқушылар келтіре және түсіндіре алатын болулары керек: объект –
заттарға, объект құбылыстарға, объект-процесстерге мысалдарды; нақты
жағдайдағы объектілер көрсеткіштерін сипаттауды.
4. Сабақтың қажетті бағыттар бойынша мақсаттары (бағыттарды мұғалім
тақырып ерекшелігіне сай өзі анықтайды):
Дамытушылық мақсаты: оқушылардың ілімдік талаптарын дамыту, жалпы
білім деңгейін кеңейту (жоғарылату);
Тәрбиелік мақсаты: оқушылардың тиімді дискуссия жүргізе алу қабілетін
қалыптастыру.
5. Сабақ типі: Жаңа оқулық материалды түсіндіру.
6. Сабақты ұйымдастыру формасы: эвристикалық әңгімелесу.
7. Сабақтың әдістемелік және программалық қамтамасыздандырылуы:
көрнекіліктер (плакаттар), жеке тапсырмалық дидактикалық
материалдар , сұрақтар, карточкалар, Роwer Point-тағы қажетті
слайдтар, т.с.с.

8. Сабақ өту кезеңдері.
. Ұйымдастыру кезеңі: Сәлемдесу. Оқушылардың сабаққа дайындығын қарап
шығу, оларды сабақ өтуге дайындау,тақтаның оң жақ бөлігіне үш
деңгейлік (білуі тиіс, келтіре алатын және сипаттайтын) сабақ
тапсырмасын жазып қою, ал тақтаның сол жақ бөлігіне осы сабақта
түсіндірілетін негізгі түсініктерді (ұғымдарды) жазып қойған жөн.
8.2. Үй тапсырмасын тексеру және қайталау жүргізу. Мақсат -
оқушылардың алдыңғы сабақ материалын қалай түсінгендігін бақылау,
тексеру және оқушыларды жаңа оқулық материалды қабылдауға (түсінуге)
дайындау. Мысалы, соған сәйкес қайталауға мына төмендегі сұрақтарды
қоюға болады:
1-сұрақ. Өткен сабақта біз мына сұраққа жауап беруге тырысқанбыз:
информатика нені оқытады? Информатиканы басқа ғылымдардан бөліп алып
қарауға бола ма?
Дұрыс жауап мынадай болуы мүмкін:
Ғалымдар арасында информатика нені оқытуы керек туралы бірдей пікір
жоқ. Бірақ бәрінің түсінетіні, білетіні мына жағдай: информатика адам
өмірінің (қызметінің) барлық салаларымен тікелей байланысқан, сондықтан
мектептегі барлық пәндермен байланысты.
2 - сұрақ. Кез келген ғылымның өз терминологиясы бар, сол ғылымды тиімді
дұрыс меңгеру үшін оларды білу қажет. Мысалы, сендер қандай математикалық
терминдерді білесіңдер (таныстыңдар)?
Дұрыс жауап мынадай болуы мүмкін:
нүкте, теңдеу, жиын, бұрыш, кесінді, функция, т.с.с.
3 – сұрақ. Физика пәнінде қандай терминдермен танысып үлгердіңдер?
Дұрыс жауап мынадай болуы мүмкін:
физикалық шамалар, физикалық дене, физикалық приборлар, т.с.с.
8.3. Осыдан кейін барып, мұғалім жаңа тақырыпты түсіндіруге кірісе
бастайды. “Информатика” пәнінің де өз терминологиясы бар. Бұл пәннің
негізгі ерекшелігі - мұндағы түсініктер, ұғымдар информатиканың бүгінгі
күнгі жағдайы және деңгейіне байланысты енгізіледі, алдын ала
анықталмайды. Біз бүгінгі сабақта кейбір жаңа ұғымдар және түсініктермен
танысамыз.
Мұғалім оқушыларға тақтаның оң жақ және сол жақ бөліктеріне
жазғандарын (ілгендерін) түсіндіреді.
Оқушылар негізгі түсініктермен танысады және сабақтың мазмұнды
міндетін меңгереді. Оқушылар мұғалімге сұрақтар қоюлары мүмкін.
Мұғалім информатикадағы “объект” түсінігінің физика пәніндегі
“физикалық дене” түсінігімен салыстырғанда кеңірек түсінік екендігін
көрсетеді. Мысалы, оны былай түсіндіруге болады. Информатикада “объект”
түсінігі (анықтамасы) былайша беріледі: “объект – бүтіндей түрде
қабылданатын, аты бар кез келген зат, процесс, құбылыс”
Оқушылар түсіндіруді тыңдайды және анықтаманы дәптерлеріне жазып
алады.
Мұғалім оқушыларға “объект – заттарға”, “объект - құбылыстарға”,
“объект - процесстерге” мысал келтіруді ұсынады.
Оқушылар кезекпен (немесе мұғалімнің атауымен) тұрып өз түсінгені
бойынша айта бастайды:
Объект – заттар: парта, адам, гүл, машина, т.с.с.
Объект – құбылыстар: қар, жаңбыр, вулкан, күз, қыс, жаз, найзағай,
дауыл, т.с.с.
Объект – процесс: оқу, сайлаулар, каникул, сот, саяхат, т.с.с.
Мұғалім кез келген объектінің нақты қасиеті, көрсеткіштері, белгілері
болатындығын, солар арқылы оларды бір-бірінен ажырататындығын ескертеді
(қажет деп тапса қосымша түсіндіреді). Оқушыларға кейбір объектілердің
негізгі көрсеткіштерін атап шығуды, оларды дәптерге жазып қоюды ұсынады.
8.4. Жаңа сабақты (оқулық материалды) бекіту. Оқушылардың жаңа
сабақты қалай түсініп отырғандығын бақылау және оны бекіту мақсатында
мұғалім мына төмендегідей таблицаны (тарату материалы түрінде, плакат,
демонстрациялық экран, тақта, т.с.с.) толықтыруды ұсынуына болады.
Мысалы, дәптерлеріңде мына таблицаны толтырыңдар:

Объект аты Қысқаша сипаттау (маңызды көрсеткіштері)
стол Жұмыс істеуге арналған, тіректі аяғы бар горизонталь бет
кітап
жауын
вулкан атқылауы
сабақ
Президент
сайлау

Оқушылар 5-7 минут көлемінде өз беттерінше тапсырманы орындайды.
Мұғалім оқушыларменен бірге орындалған тапсырмаға талдау жүргізеді.
Осыдан кейін барып “объект” ұғымын кеңейту мақсатында мына келесі
таблицаны қарастыруға көшуге болады (мұғалім мына жағдайды ескертеді: кез
келген белгі немесе қасиетті де объект ретінде қарастыруға болады. Тек ол
үшін сол белгіге немесе қасиетке ат беру керек):

Объект (оның аты) Объект көрсеткішітері (олардың аттары, мәндері)
Көз Миндаль түсті, көк
Кесінді 12 см
Туфли Қара (сөздік көрсеткіш), 37-размер (сандық көрсеткіш)

Мұғалім оқушыларға мына жағдайды ескертуіне болады: сандық емес
көрсеткіштерді сан түрінде бейнелеуге (көрсетуге) тырысып көруге болады,
мысалы, санап шығуға, кодтауға, т.с.с.
8.5. Жаңа сабақты арықарата бекітуге немесе оқушылардың жаңа
сабақты қандай деңгейде түсініп отырғанын бақылауға (бағалауға)болады.
Мысалы, ол үшін мына сияқты сұрақтарды талдауға ұсынады.
1. Мына объектілерге ... ат беріңіз:
1. Алма ағашында өсіп тұрғанға;
2. Балалар бақшасына барушыға;
3. Лицейге барушыға;
4. Тараз қаласында тұрушыға;
5. Кітапханадағы бар нәрсеге;
6. Тракторда жұмыс істеушіге;
7. Мектепте сабақ берушіге;
8. “Балалар әлемі” дүкенінде сатылатындарға;
9. Күн жауғандағыға;
10. Жиһаз жасаушыға; т.с.с.

2.Қандай объектілерді бөліп атауға болады?
11. мультфильмде;
12. сайлау кезінде;
13. үш дауысты мелодияда;
14. математикада.
3.Қандайда бір шамамен көрсетуге болмайтын объект бар бола ма?
4.Төмендегі келтірілген көрсеткіштердің қайсыларын санға
пайдалануға болады: әдемі, жасыл, суланған (дым), ұзын, кіші?
5.Санды қандайда бір шамамен көрсетуге бола ма?
6. Жазықтықтағы түзуді қандайда бір шамамен көрсетуге бола ма?
6. Сабақ қортындылынады, мұғалім қажет деп тапса оқушылардың сабақ
үстіндегі белсенділіктерін және олардың жауаптарын ескере отырып,
баға қоюына болады. Мүмкіндігінше оқушылардың берген жауаптарына
және қойылатын бағаларға қысқаша комментарийлер берілгені жөн
болады. Комментарийлер оқушылардың оқуға және білім алуға деген
ұмтылыстарын, қызығушылықтарын арттыратындай мазмұнда болуы тиіс.

7. Үйге тапсырма беру. Үйге берілетін тапсырма сабақта қарастырылған
және талданған мысалдар, есептер, жаттығулармен үндес, деңгейлену
талаптарына сай, мүмкін болса жекеленген және адрестелінген
принциптерге сәйкес ұсынылатын болса тіпті жөн болар еді. Мысалы,
бүгінгі сабақта үйге тапсырма ретінде мына жаттығуды ұсынуға
болады:
төмендегі объектілердің көрсеткіштерін атаңыздар: шар,
поезд, өзен, ядролық жарылыс.
Ақпаратты таблица түрінде келтіріңіз.

Сабақ үлгілері
Бірінші сабақ
Тақырыбы: Модельдеу (білім алу)
біліктілік әдісі ретінде
1. Жаңа оқулық материалды түсіндіру.
Бұл сабақты мұғалімнің оқушыларменен әңгімілесуі формасында өткізуге
болады. Сабақ өтудің тиімділігі арта түседі, егер де әңгімелесу барысында
Power Point-те дайындалған презентацияны (немесе слайдтар, көрнекіліктер,
т.б. тақырыптарын пайдаланып) көрсетіп отырып өткізетін болсақ.
Әңгімелесу алдында оқушыларға тіректі конспектілерді таратып берген
жөн болады және сабақ өту барысында оқушыларға мына төмендегі таблицаны
толтыру ұсынылады:
Объект Обьект моделі Обьект қасиеті
Автомобиль
Адам
Алма
Жер планетасы
Аю
Ғимарат

Модель, модельдеу
Американдық жазушы – фантаст Рей Бредберидің Найзағай ойнады да (И
грянул гром) деген әңгімесі бар. Ол әңгімесінде өткен (өтіп кеткен) 60
миллион жылға саяхат ұйымдастыратын фирма туралы жазады. Саяхатқа
қатысушылардың барлығы да арнаулы төселген жалғыз аяқ жолмен жүрулері керек
болады, өйткені абайламай жасалынған бір қадам келешек Тарихты бүлдіреді
(бұзады). Фирманың бір қызметшісінің сөзімен айтқанда ол былайша
сипатталынған:
Біз кездейсоқ тышқанды өлтіріп қойдық делік. Демек, бұл – осы
тышқанның келешек ұрпақтары болмайды деген сөз... яғни, сіздер бір тышқанды
ғана емес, миллион тышқандарды жойған болып шығасыздар... Ал, тура осы
тышқандарды керек етіп жүрген түлкілердің жағдайы не болмақшы? Он тышқан
жетпей қалса, бір түлкі өледі. Он түлкі жетпей қалса, бір арыстан өледі ...
Сонымен, қорытынды сынау: 59 миллион жылдар өткенде осы дүниеде өмір сүріп
жатқан жабайы адамдардың біреуі жабайы шошқаны немесе жыртқыш жолбарысты
қолға түсіру үшін аңға шығады. Бірақта сіз кезінде бір тышқанды жою арқылы
осы төңіректегі жолбарыстардың да жойылуына себепші болдыңыз. Содан, жабайы
адам аштан өледі. Бұл оның миллиардтаған ұрпақтарының жойылуына әкеліп
соғады. Мумкін, Рим де өзінің жеті қырында тұрмаған да болар еді ...
Осы әңгіменің бір кейіпкері кезінде бекерге өзін кездейсоқ басып
кеткен көбелекті тірілтіп алу үшін өтіп кеткен 60 миллион жылды артқа
келтіруді сұрап жалбарынады. Бірақта ол басқа Тарихта болғандықтан,
онысынан ештеңе шықпайды, қайтыс болады.
Бұл, әрине, автордың модельдеген ситуациясы (жағдайы), фантастикасы,
ертегісі. Бірақта мұнда, түсінсек, біздерге арналған өнеге бар, біздер
табиғатпен қауышуда (араласуда) өте абай болуымыздың керектігін айтады. Жиі
жағдайларда жақсылап ойланбағандықтан, біздердің шешіміміз дұрыс бола
бермейді: бірде қасқырлар тек зияндық әкеледі екен деп оларды түгел жойып
жіберуге кірісеміз, ал бірде материкке түгелдей қояндарды жібереміз
(Австралияда осындай жағдай болған), содан оларды қалай қайтадан азайтуды
білмейміз немесе Арал теңізі, бүгінгі Сырдария өзені мәселелері, кезінде
тек жүгері егу, мақта егу немесе қызылша егу, күріш егу т.с.с. қателіктер
толып жатады. Қатені жіберіп алғаннан кейін, басынан қайтадан бастағнымыз
келеді, дұрыс шешім қабылдауға тырысамыз. Өкініштісі, болған қателіктің
зардабы жалғаса береді, артқа (өткенге) қайта келу жоқ – бүгінгі күні
өткенге қайтара алатын уақыт машинасы жасалынбаған, жоқ.
Бірақта, келешекті көре алуға мүмкіндік беретін, талдау жүргізетін,
процесті, ситуацияны модельдей алатын уақыт машинасы бар – ол ғылым.
Өмірден мысал келтірейік. 1870 жылы ағылшындық Адмиралтейстігі
Кэптен атты жаңа броненосын жасайды. Корабль теңізге шығадыдағы
аударылады. Корабль суға батып кетеді, 523 адам қаза болады.
Бұл барлық ағылшындықтар үшін сондай күтпеген жағдай болады. Бірақта
бұл жағдай бір маман үшін белгілі болған еді, ол – ағылшындық ғалым –
корабль жазушысы В.Рид броненосең моделіне зерттеу жүргізген және сәл ғана
толқын көтерілсе корабльдің аударылып қалатындығын анықтайды. Бірақта,
Адмиралтейстегі лордтар оған сенбейді, олар ойлайды, ойыншыққа
жүргізілген ол онша шындық емес сондықтан ғалымның тәжірибесі дәлел бола
алмайды деп. Міне, осының салдарынан үлкен қатер орын алады.
Біз әртүрлі модельдерменен бала кеземізден кездесіп жүреміз: ойыншық
автомобиль, самолет (ұшақ) немесе кораблик біздің жақсы көретіндеріміз,
тура осы жайды сүйкімді аю баласы “олимпиадалық Мишка”немесе қуыршақтар
туралы да соны айта аламыз. Балалар модельдеумен жиі айналысады (мысалы,
кубиктерменен ойнайды, кәдімгі шыбық “ат” болады, папамыз “түйе” болады,
т.с.с)
Балалардың дамуында, қалыптасуында олардың қоршаған орта туралы ой-
өрісінің кемелденуінде жоғарыдағы аталған ойыншықтар реальді объектілердің
модельдері ретінде маңызды роль атқарады. Балалардың мектеп жастары
кездеріндегі реальді объектілерге ұқсас авиамодельдеумен, кемемодельдеумен,
өз қолдарымен әртүрлі ойнышықтар жасаумен жүйелі түрде айналысулары,
олардың келешекте өмірлік жолдарын дұрыс таңдауларына мүмкіндік береді.
Адам баласы модельдер және модельдеуді ерте заманнан пайдаланып келеді. Шын
мәнінде, модельдер дәне модельдеушілік қатынастар тілдер сөздігіне,
жазбалыққа, графиканың пайда болуына шешуші әсер еткен. Біздің
бабаларымыздың шың жартастарға түсірген бейнелеулері, кейіннен қалдырған
суреттері және кітаптары – бұл олардың қоршаған дүние туралы келешек
ұрпаққа қалдырып кеткен модельдік, ақпараттық формалардағы білімдері.
Сонымен, модель деген не?
Ойыншық кемемен және компьютер экраны бетіндегі күрделі математикалық
абстракцияның арасында ортақ бірдеңелер болуы мүмкін бе? Ортақтық болады
екен: осы екі жағдайда да реальді объект образы бейнеленеді, бірақта әр
жағдай оригиналды (шын объектіні) әртүрлі деңгейде ұқсатып бейнелейді
(көрсетеді), яғни олардың айырмашылығы жақындық, сенімдік және
детализациялау деңгейлеріне байланысты болады. Сонымен, модель –
объектінің реальді бар болу формасын жуықтап алмастыра алатын бейнелеудің
кейбір формасы (тәсәлі).
Практика жүзінде табиғат (тірі және тірі емес) туралы ғылымдардың
барлығында да және қоғамда да модельді құру және оны пайдалану оларды
танып білудің, зерттеудің негізгі қуатты құралы болып табылады. Реальді
объектілер және процесстер сондай көп қырлы және күрделі болып келеді,
сондықтан оларды дұрыстап және терең оқып үйрену, білу үшін былай етеді:
алдымен реальды объектіні бейнелейтін қарапайым (реальды жағдаймен
салыстырғанда) бір қырының моделін құрады, сөйтеді де, алдымен осы модельді
зерттейді.
Ғылымның дамуындағы көп ғасырлы тәжірибе осындай тәсілдің тиімді және
жемісті болатындығын дәлелдеп отыр. Модель – инженерлер және ғалымдар үшін
ең таптырмайтын бағасыз көмекші құрал(тәсіл).
Модель дегеннің не екендігін түсіне түсуге тағы да қосымша мысалдар
келтірейік.
1. Архитектор бүгінгі күнге дейін,салынбаған(болмаған) жаңа
типті үйдің ғимаратын салуға дайындалуда делік. Ол алдымен
кубиктердің көмегімен стол үстінде жаңа үйді құрастырып, оның қалай
болатындығын көреді. Бұл - үй ғимаратының моделі болады.
2.Қан айналымы жүйесінің қалайша жұмыс істейтіндігін көрсету үшін
лектор схема сызылған плакатты пайдаланады, онда стрелкалар бойынша қанның
қозғалу бағыты көрсетілген. Бұл қан айналымы жүйесінің жұмыс істеуі моделі.
3. Қабырғада гүлдеп тұрған алма бағының көрінісін бейнелейтін сурет
ілулі тұр. Бұл алма бағаның моделі.
Енді осы келтірілген мысалдардағы модель ролінің қалай болатындығына
тоқталайық.
Бірінші мысалда, әрине, архитектор алдымен кубиктермен эксперимент
жасамай-ақ ғимаратты соғалар еді. Бірақта ғимараттың әдемі болып шығатынына
бірден сенімді бола алмайды. Егерде ғимарат ойдағыдай болмай шықса, ол
үнемі мазасызданып жүретін болады. Сондықтан, ең дұрысы, алдын ала
кубиктерменен эксперимент жүргізіп алғаны тиімді болар еді.
Екінші мысалда лектор қан айналымы жүйесі жұмысын көрсету үшін
анатомиялық атласты пайдаланса да болатын еді. Бірақта оған ондай толық
детализациялаудың тіпті қажеті жоқ. Өйткені, атласты пайдаланатын болса,
онда ол негізгі мәселенің жібін жоғалтып алады. Сондықтан оның аталған
плакатты пайдалануы әлдеқайда тиімді.
Үшінші мысал туралы мынаны айтуға болады: әрине, гүлдеп тұрған алма
бағында демалудан керемет ләзат алуға болады. Ал егерде біз Шет Солтүстікте
тұратын болсақ және гүлдеп тұрған алма бағын көруге мүмкіндік жоқ болса,
онда суретке қарап – ақ ол бақтың қандай екендігін көзге елестетуге болады.
Міне, осы атап отырған үш мысалда реальді объектілерді келесі бір
салыстырмалы объектілерменен алмастырып отырмыз: реальді ғимарат –
кубиктерден құрылған макетпен; қан айналымы жүйесі - плакаттағы схемамен;
алма бағы – оны бейнелейтін суретпен (картинамен).
Енді модель анықтамасын былайша беруге болады деп ойлаймыз:
Модель – бұл зерттеп білу процесінде объект – оригиналды
алмастыратын, зерттеу барысында оригиналдың типтік негізгі көрсеткіштерін
(қасиеттерін) сақтайтын материалдық немесе көзге елестете алатын объект.
Немесе, бұл анықтаманы басқаша былай тұжырымдауымызға да болады:
модель – бұл реальді объект, процесс немесе құбылыс туралы
қарапайымдатылған көрсеткіш (ұғымдар, бейнелеу, ақпарат).
Ал осы ұғымды (түсінікті) компьютерменен байланыстыратын болсақ, онда
модель анықтамасын былай да беруге болады деп ойлаймыз: модель – бұл
реальді объект, процесс немесе құбылысты компьютер көмегімен тиімді өңдеуге
болатындай түрге келтіру (яғни, практикада (өмірде) кездесетін есептерді,
жұмыстарды формализациялау).
Модель осы объект моделіне басқарудың әртүрлі варианттарын қолдана
(пайдалана) отырып, реальді объектіні басқарудың тиімді жолдарын анықтауға,
үйренуге мүмкіндік береді. Осы мақсатта реальді объектіге тікелей
эксперимент жүргізген тиімді болмайды, кейде тіпті кейбір себептерге
байланысты (эксперимент жүргізуге көп уақыт керек болуы, объектіні бүлдіріп
алу мүмкіндігі және т.с.с.) болмауы да мүмкін.
Сонымен, мынандай қорытындыға келеміз: модель қажет:
- нақты объектінің қалай құрылғанын (жасалынғанын) – оның структурасы
(құрылымы) қандай, негізгі қасиеттерін, даму заңдылықтарын және
қоршаған ортамен қарым – қатынастарын түсіну үшін;
- объектіні немесе процессті басқаруды үйрену және берілген мақсатта,
критерийлерде (оптимизациялауда) басқарудың тиімді тәсілдерін
анықтау үшін;
- объектіге әсер ететін тәсілдер және формалардың нәтижелерінің
тікелей және тікелей емес әсерлерін болжамдау үшін.
Ешқандай модель құбылыстың өзін толық алмастыра алмайды. Дегенмен, есепті
шешуде, қарастырып, зерттеп отырған процестің немесе құбылыстың нақты
қасиеттері бізге қажет болғанда модельдің маңызы ерекше, ал кейбірде ол
зерттеудің және білудің тек жалғыз ғана (бір ғана) құралы болып табылады.
Модельдеу деп - модельді құру процесімен бірге құрылған модельдің
көмегімен оригиналдың құрылымын және қасиеттерін де танып білу процесін
айтады.
Модельдеу технологиясы - зерттеушіден проблемаларды анықтай және
есепті қоя білуді, зерттеулердің нәтижелерін болжамдауды, объектілі
бағалауларды, салыстыруды жүргізе білуді, модельдерді құру үшін қажетті
басты және басты емес факторларды ажыратуды, есепті шешуде компьютерлік
жүйелерді пайдалануды, компьютерлік эксперименттерге талдау жүргізе білуді
талап етеді.
Адамның күнделікті қызметінде де модельдеуді білудің маңызы зор. Ол
адамға күнделікті қызметін, оқуын және еңбегін тиімді жоспарлауға, таңдау
кездескен жағдайда тиімді вариантты таңдай білуге, өмірдегі әр түрлі
мәселелерді дұрыс шешуге көмектеседі.

Сурет -1

Материалдық (заттық, физикалық) модельдеу деп реальді объектіге оның
үлкейтілген немесе кішірейтілген көшірмесін салыстырмалы түрде
сәйкестендіруді айтады. Көшірмесі бойынша (лабораториялық жағдайда)
зерттеулер жүргізіледі, зерттеулер нәтижелері ұқсастық теориясы негізінде
қарастырып отырған процестер және құбылыстар қасиеттері модельден объектіге
көшіріледі.
Мысалдар: астрономияда - планетарийлер, архитектурада - ғимараттар
макеттері, ұшақтар жасауда - ұшырылатын аппараттар модельдері, т.с.с.
Материалдық модельдеуден идеальдік модельдеудің принципиальді
айырмашылығы бар, мұнда зерттеу объектісі және модель оның материалдық
аналогына емес, идеальдікке, ойшылдыққа негізделген.

Таңбалық модельдеу деп модельдер ретінде кейбір түрдегі таңбалық
түрлендірулерді (схемалар, графиктер, сызбалар, формулалар, символдар
жинақтарын) пайдаланатын модельдеуді айтады.
Математикалық модельдеу деп объектіге зерттеу математика тілімен
сипатталынған модель негізінде жүргізілетін модельдеуді айтады.
Мысал: Ньютонның механика заңдары математикалық формулалар көмегімен
сипатталынған және зерттелінген.
Модельдеу процесін бірнеше кезеңдер тізбегі ретінде көрсетуге болады.
Объект →модель→модельді зерттеу → объект туралы білім.
Модельдеу процесінің негізгі міндеті (мақсаты) оригиналға адекваттылау
болатын модельді таңдай білу және зерттеу нәтижелерін оригиналға көшіре
алу.

Модельдер классификациясы.
Материалдық және ақпараттық модельдер.

Модельдер классификациясын олардың негізгі ерекшеліктеріне сәйкес
болады.
1. Пайдалану (қолдану) облыстары бойынша:
➢ Оқулық - бұл көрнекілік құралдары, оқытушы программалар, әртүрлі
тренажерлер,
➢ Тәжірибелік -бұл, мысалы, корабль моделі (кеменің толқуға
орнықтылығын тексеру бассейінде жүргізіледі)
➢ Ғылыми -техникалық - бұл электронды күшейткіш үдеткіш, найзағай
разрядын имитациялаушы прибор; телевизорды тексеруге арналған
стенд, т.с.с.
➢ Ойындық - бұл әскерилік, экономикалық, спорттық, іскерлік және
т.б. ойындар;
➢ Имитациялық - бұл эксперимент не реальді жағдайға кейбір іс-
қимылдардың (өзгерістердің) қалай әсер ететіндігін тексеру және
бағалау үшін көп қайтара қайталанады немесе ұқсас, бірақта әр түрлі
шартта (жағдайда) біруақытта көптеген объектілерге жүргізіледі.
Пайдалану облыстары бойынша
модельдер классификациясы

Сурет - 2
2. Уақыт факторын ескеру бойынша:
➢ статикалық - объектінің ағымды жағдайы туралы сол моменттегі
ақпаратты береді;
Мысал. Оқушы тіс поликлиникасына аузының, тісінің жағдайын тексертуге
келді. Дәрігер қарайды және дәрігерлік картаға тиісті жазбаларды түсіреді.
Осы жазбалар сол моменттегі оқушыың аузындағы жағдай картинасын (сүтті,
тұрақты, пломбыланған, жұлынған тістері сандарын) береді, міне - бұл
статикалық модель болады;
динамикалық - объектінің дәрігерлік картасына нақты біраз уақыт (апта, 10
күн, т.с.с.) өткеннен кейін түсірілген жазбалар оның тістеріне байланысты
болған өзгерістерді көрсететін болады.
Уақыт факторын ескеру бойынша
модельдер классификациясы

Сурет - 3

3. Объектіні бейнелеу (көрсету) тәсілі бойынша:
➢ материалдық;
➢ ақпараттық.
Бұл топтардың аттары модельдердің неден істелігендіктерін көрсетеді.
Материалдық (заттық, физикалық) модельдер оригиналдың геометриялық
және физикалық қасиеттерін көрсете алады және әруақытта реальды орын
алады.
Мысалдар.
1. Балалар ойыншықтары. Олар бойынша
балалар өздерін қоршаған дүние туралы алғашқы мағлұматтар ала
бастайды. Екі жасар бала әдемі аю баласы ойыншығымен ойнаған болса, біраз
жылдардан кейін зоопарктен тірі аюдың өзін көргенде бірден танитын болады.
2. Тарих және география пәндерін оқығанда
пайдаланылатын карталар; астрономия сабақтарындағы күн жүйесі жәе аспан
жұлдыздары схемалары және т.б.;
3. Мектептік құралдар, физикалық және
химиялық тәжірибелер. Оларда, мысалы, сутегі және оттегі арасындағы
реакциялар модельденеді, т.с.с.
Қорытынды: материалдық модельдер
объектіні, құбылысты немесе процесті зерттеуде материалдық (түртіп көретін,
иіскейтін, көретін, еститін) тәсілді іске асырады.
Ақпараттық модельдерді түртіп көру немесе көзбе-көз көру мүмкін емес,
олардың материалдық баламасы болмайды.
Ақпараттық модель - бұл объект, процесс, құбылыс жағдайларын және
қасиеттерін көрсететін (суреттейтін) ақпараттар жинағы және оның сыртқы
дүниемен байланысы.
Объектіні немесе процесті суреттейтін ақпарат көлемі және формасы түр
жағынан әртүрлі болады, әртүрлі жолмен өрнектеледі. Әр адамның мүмкіндігі
және фантазиясы қаншалықты көп болса, оны өрнектеу мүмкіндігі де соншалықты
шексіз көп болады.
Ақпараттық модельдерге таңбалық және вербальдік модельдерді жатқызуға
болады.
Таңбалық модель - бұл арнаулы таңбалар, яғни кез келген формальді тіл
арқылы өрнектелетін ақпараттық модель.
Таңбалық модельдер бізді қоршаған дүниеде өте көп кездеседі. Бұл
суреттер, текстер, графиктер және схемалар.
Таңбалық модельдерді іске асыру тәсілдері бойынша компьютерлік және
компьютерлік емес деп бөлуге болады.
Компьютерлік модель - бұл программалық орта құралдарымен іске
асырылатын модель.
Вербальдік (латын "Verbalis" - ауызша) модель - ойлау немесе сөздік
формадағы ақпараттық модель.
Бұл ойлану, ойластыру нәтижесінде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.