Вы здесь» Знания в формате 4 и 5 » 7 класс » Работа 11. Графические модели
Работа 11. Графические модели
Сообщений 1 страница 1 из 1
Поделиться12012-10-15 12:25:34
Задание 1. В кабинет к директору
Работая с объектами (автофигурами и линиями), применяйте операции К опировать, Повернуть, Отразить, Свободное вращение, Группировать. 7. Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Директор.
Задание 3. Объемные изображения 1. Нарисуйте произвольный прямоугольник и активизируйте кнопку Объем на панели Рисование — она предназначена для придания объектам трехмерного вида. 2. Исследуйте возможные варианты объемных изображений. 3. Изобразите следующие объемные объекты: 4. Выполните объемную композицию «Арка»: 5. Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Объём.
Задание 4. Творческое задание Придумайте сами пример объекта, графическую модель которого можно представить с помощью автофигур или объемных фигур. Создайте соответствующую графическую модель в программе Microsoft Word.
Сохраните результат работы в собственной папке в файле с именем Идея6.
Урок 15. Информационное моделирование как метод познания. Создание графических моделей
Презентация «Понятие как форма мышления»
Ключевые слова: • объект-оригинал • модель • моделирование • натурная модель • информационная модель
Модели объектов и их назначение
Стремясь познать объекты окружающего мира, человек взаимо-действует с существующими объектами и создаёт новые объекты.
Одним из методов познания объектов окружающего мира является моделирование, состоящее в создании и исследовании «заместителей» реальных объектов. «Объект-заместитель» принято называть моделью, а исходный объект — прототипом или оригиналом.
Например, в разговоре мы замещаем реальные объекты их именами, оформители витрин используют манекен — модель человеческой фигуры, конструкторы строят модели самолётов и автомостроят модели самолетов и автомобилей, а архитекторы — макеты зданий, мостов и парков. Моделью является любое наглядное пособие, используемое на уроках в школе: глобус, муляж, карта, схема, таблица и т. п. (рис. 23).
Что общего у всех моделей? Какими свойствами они обладают?
Во-первых, модель не является точной копией объекта-оригинала: она отражает только часть его свойств, отношений и особенностей поведения. Например, на манекен можно надеть костюм, но с ним нельзя поговорить. Модель автомобиля может быть без мотора, а макет дома — без электропроводки и водопровода.
Во-вторых, поскольку любая модель всегда отражает только часть признаков оригинала, то можно создавать и использовать разные модели одного и того же объекта. Например: мяч может воспроизвести только одно свойство Земли — её форму; обычный глобус отражает, кроме того, расположение материков; а глобус, входящий в состав действующей модели Солнечной системы, — ещё и траекторию движения Земли вокруг Солнца.
Чем больше признаков объекта отражает модель, тем она полнее. Однако отразить в модели все свойства объекта-оригинала невозможно, а чаще всего и не нужно. Ведь при создании модели человек, как правило, преследует вполне определенную цель и стремится наиболее полно отразить только те признаки объектов, которые кажутся ему важными, существенными для реализации этой цели. Если, например, модель самолёта создается для коллекции, то в ней воспроизводится внешний вид самолета, а не его лётные характеристики.
От цели моделирования зависят требования к модели: какие именно признаки объекта-оригинала она должна отражать.
Отразить в модели признаки оригинала можно одним из двух способов.
Во-первых, признаки можно скопировать, воспроизвести. Такую модель называют натурной (материальной). Примерами натурных моделей являются муляжи и макеты — уменьшенные или увеличенные копии, воспроизводящие внешний вид объекта моделирования (глобус), его структуру (модель Солнечной системы) или поведение (радиоуправляемая модель автомобиля).
Во-вторых, признаки оригинала можно описать на одном из языков кодирования информации — дать словесное описание, привести формулу, схему или чертёж. Такую модель называют информационной.
Модели используются человеком для: представления материальных предметов (макет застройки жилого района в мастерской архитектора); объяснения известных фактов (макет скелета человека в кабинете биологии); проверки гипотез и получения новых знаний об исследуемых объектах (модель полёта самолёта новой конструкции в аэродинамической трубе); прогнозирования (сделанные из космоса фотоснимки движения воздушных масс); управления (расписание движения поездов) и т. д.
Разнообразие информационных моделей
Объект-оригинал можно заменить набором его признаков.
Набор признаков, содержащий всю необходимую информацию об исследуемом объекте или процессе, называют информационной моделью.
В таблице 2 приведён пример информационной модели дачного дома — карточки из каталога, по которому заказчик строительной компании может выбрать подходящий проект. Каждая карточка в каталоге содержит величины и их значения, определяющие свойства дома.
Таблица 2
Все названия свойств в информационных моделях — это всегда знаковые элементы, потому что название может быть выражено только знаками. А вот значения величин могут нести как знаковую, так и образную информацию. Например, в таблице 2 значение величины «внешний вид» выражено образным элементом (рисунком), а значения остальных величин выражены с помощью знаков (цифр, букв).
Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. По способу представления различают следующие виды информационных моделей — рис. 24.
Образные информационные модели (рисунки, фотографии и др.) представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе информации (например, на бумаге).
Много информации дают специалистам полученные со спутников фотографии поверхности Земли (рис. 25).
Широко используются образные информационные модели в образовании (иллюстрации в учебниках (рис. 26), учебные плакаты по различным предметам) и науках, где требуется классификация объектов по их внешним признакам (в ботанике, биологии, палеонтологии и др.).
Знаковая информационная модель может быть представлена в форме текста на естественном языке, формулы (например, площади прямоугольника S = а*b) или программы на специальном языке программирования и т. д.
В смешанных информационных моделях одновременно используются образные и знаковые элементы.
Примерами смешанных информационных моделей могут служить географические карты, графики, диаграммы и пр. На рисунке 27 приведён пример модели одноклеточной водоросли хламидомонады. Нарисованные части водоросли — образные элементы этой модели, а надписи снизу и справа от рисунка — знаковые элементы.
Плакат «Модели»
Вопросы и задания
1. Что такое модель? Каковы основные свойства моделей?
2. Что такое моделирование?
3. Как можно назвать отношение между объектом-оригиналом и его моделью?
4. Какие модели называют натурными? Приведите 2-3 примера натурных моделей.
5. Какие модели называют информационными? Приведите 2-3 примера информационных моделей.
6. Для каждой из перечисленных моделей назовите действия, которые человек может выполнить и с ней, и с объектом-оригиналом: а) радиоуправляемая модель самолёта; б) словесное описание куртки; в) план квартиры; г) чайник из пластилина в натуральную величину; д) мысленное представление о будущей поездке. Какие действия могут быть выполнены только с оригиналом?
6. В какой ситуации искусственные цветы и муляжи фруктов могут использоваться в качестве моделей-«заместителей» настоящих цветов и фруктов? Какие свойства и отношения объектов отражают эти модели, а какие — нет?
7. Назовите объекты, модели которых приведены на рис. 28-30.
Назовите образные и знаковые элементы каждой модели. Для каждой модели поясните, смысл каких знаков нужно знать, чтобы получить информацию с помощью этой модели.
Компьютерный практикум
Ресурсы ЕК ЦОР
1. Иллюстрация «Модель объекта» (N 151928)
2. Трёхмерная интерактивная модель «Географическая модель Земли» (N 191127)
3. Грановитая палата. 3D-модель (N 198154)
4. 3D-модели «Атомы и молекулы» (N 186500)
5. Интерактивная модель «Проведи корабль через шлюз» (N 186830)
Компьютерный практикум
Работа 8 «Создаём графические модели»
Задание 1. В кабинет к директору
1. Откройте файл Мебель.doc для или Мебель.odg для из папки Заготовки. Используя имеющиеся в нём объекты, изобразите план кабинета директора школы.
Работая с объектами (автофигурами и линиями), применяйте операции Копировать, Переместить, Преобразовать, Повернуть, Отразить, Группировать, Вставить.
2. Сохраните результат работы в личной папке в файле под именем Директор.
Задание 2. План кабинета информатики
1. Внимательно рассмотрите ваш кабинет информатики. Необходимо нарисовать его план.
2. Выберите для плана масштаб, например 1:100. Тогда 1 см на плане будет соответствовать 1 м в реальном помещении.
4. Окна и двери изобразите отрезками другого цвета или другого типа линии.
5. Создайте изображение одного рабочего места, состоящего из стола, стула и компьютера. Например, оно может быть таким:
6. Выделите все объекты, образующие рабочее место. Для этого, удерживая клавишу Shift , щёлкните на каждом из объектов.
7. Сгруппируйте выделенные объекты. Полученный объект удобно копировать, перемещать, поворачивать.
8. Разместите нужное количество рабочих мест на плане классной комнаты. При перемещении фигур пользуйтесь курсорными стрелками на клавиатуре. Их совместное использование с клавишей Ctrl позволяет перемещать объекты «мелкими» шагами.
9. Изобразите учительский стол, классную доску, шкафы и другое оборудование.
10. Сохраните результат работы в личной папке под именем Кабинет.
Задание 3. Творческое задание
1. Придумайте сами пример объекта, графическую модель которого можно представить с помощью готовых фигур.
2. Создайте соответствующую графическую модель средствами любого доступного вам графического редактора.
3. Сохраните результат работы в личной папке под именем Идея1.
Графическая информационная модель – это наглядный способ представления объектов и процессов в виде графических изображений. Графические информационные модели являются простейшим видом моделей. С их помощью передаются внешние признаки объекта – размер, форма, цвет. Графические модели несут в себе больше информации, чем словесные.
Для более наглядного и понятного представления информации в графических информационных моделях используются графические изображения (образные элементы), которые могут быть дополнены текстами, числами и символами. Примерами графических информационных моделей являются схемы, карты, чертежи, графики, диаграммы и много другое.
Разберёмся более подробно с каждой из них.
Cхема – это графическое отображение состава и структуры сложной системы. Можно обратиться к ранее рассматриваемому примеру: две электрические схемы соединения переключателей.
Схема последовательного соединения переключателей
Схема параллельного соединения переключателей
На первой представлено последовательное соединение, а на второй – параллельное. Можно заметить, что с помощью схемы легче разбираться с такими задачами, нежели использовать словесное описание. Схемы используются на уроках биологии, истории и так далее.
Следующая графическая информационная модель – чертеж. Чертеж – это условное графическое изображение предмета с точным соотношением его размеров, получаемое методом моделирования. При построении чертежа используются изображения, числа, текст. С помощью изображений мы получаем представление о форме объекта, с помощью чисел – о размере, с помощью текста – о названии объектов, размерах, в которых выполнены изображения. Примером чертежа является изображение детали перед её изготовлением.
На чертеже изображена деталь в разрезе, чтобы лучше было видно все части, составляющие нашу деталь, присутствуют размеры (числа).
Рассмотрим такую графическую информационную модель как карта. Карта используется для отображения местности в уменьшенном масштабе, которая является для нее объектом моделирования. Например, с помощью карты мы можем узнать сколько километров от Москвы до Санкт-Петербурга, как добраться на метро или автобусе с одного остановочного пункта до другого, где находится Будапешт и много другое. Для различных целей используются разнообразные карты: политическая, географическая, тематическая и другие.
Перейдем к графикам. График – это графическое изображение, которое отображает зависимость одной величины от другой, динамику какого-либо процесса в течение какого-либо периода и много другое.
Расставим точки в соответствии с данными на координатной плоскости и соединим их линиями.
Мы получили необходимый график, с помощью которого можно сделать вывод, что знания Максима по математике ухудшились. Ещё одним примером графика является кардиограмма сердца. Кардиограмма точно определяет в каком ритме бьётся сердце.
Перейдём к диаграммам. Диаграмма – это графическое изображение, которое даёт наглядное представление о соотношении каких-либо величин или нескольких значений одной величины, об изменении их значений. Диаграммы бывают нескольких видов, но более подробно мы с ними познакомимся при изучении электронных таблиц.
А сейчас рассмотрим несколько примеров.
Первый: Наша планета состоит из воды и суши. Вода составляет семьдесят процентов от планеты, а суша – тридцать. Изобразим всё это с помощью круговой диаграммы. Нарисуем круг. Он будет изображать планету и соответственно будет равен ста процентам. Затем изобразим семьдесят процентов суши и тридцать процентов воды.
На данной диаграмме мы можем увидеть соотношение воды и суши.
Теперь рассмотрим ещё один пример. Саша тратит на дорогу от дома до школы 10 минут, Таня – 15 минут, Ира – 7 минут и Игорь – 20 минут. Давайте все это изобразим с помощью диаграммы. На оси X напишем имена учащихся, а на оси Y – время, затраченное на дорогу. Затем каждому учащемуся нарисуем столбик по высоте соответствующий времени его пути.
Таким образом мы получили столбчатую диаграмму.
· Графическая информационная модель – это наглядный способ представления объектов и процессов в виде графических изображений.
· Схема – это графическое отображение состава и структуры сложной системы.
· Чертёж – это условное графическое изображение предмета с точным соотношением его размеров, получаемое методом моделирования.
· График – это графическое изображение, которое отображает зависимость одной величины от другой, динамику какого-либо процесса в течение какого-либо периода и много другое.
· Диаграмма – это графическое изображение, которое дает наглядное представление о соотношении каких-либо величин или нескольких значений одной величины, об изменении их значений.
Чтобы сделать 3D-модель или распечатать уже готовую на 3D-принтере, надо просто следовать инструкции. Никаких навыков и способностей не требуется. Главное — просто следовать простой инструкции.
1. Первым делом нам надо определиться, в чем мы будем делать свою 3D-модель. На ваш выбор — любой пакет 3D-моделирования. Вот краткий список программ, которыми можно пользоваться:
Blender (бесплатно); Google SketchUp (бесплатно); Openscad(бесплатно);(прислал пользователь klirichek,artoym) FreeCad(бесплатно);(прислал пользователь klirichek) AutoCad(прислал пользователь PHmaster) 3DS Max; Maya; Rhinoceros 3D; SolidWorks; Sculptris(прислал пользователь Darth Biomech) и многие многие другие.
Однако самым простой способ — это смоделировать прямо из браузера, воспользовавшись следующими сервисами:
На просторах интернета есть множество аналогов. Мы же для первого раза попробуем www.tinkercad.com как наиболее простой и быстрый.
2. Далее переходим по ссылке. Нас встречает милый пингвиненок:
3. Затем вверху справа есть кнопочки входа. Жмем «sign up for free account». Этот логин может быть использован в других продуктах 123d от autodesk. Но об этом в следующих статьях.
4. Входим и устанавливаем плагин, если он еще не установлен:
5. Жмем на кнопку «Создать новый дизайн»:
6. Перед нами появляется редактор:
7. Перетаскиваем на наше поле кубик:
8. Для навигации можно использовать правую и среднюю клавиши мыши или панель навигации слева:
9. Теперь нам надо сделать любую 3D-модель, перетаскивая кубики. Здесь вам понадобится воспользоваться своей фантазией:
10. После этого выделяем все, что получилось:
11. Жмем кнопку «Сгруппировать»:
12. Вот такая модель уже готова к печати:
13. Самое главное надо сохранить. Нажимаем кнопку Design.
14. Download for 3d printer.
16.Теперь у нас есть готовый файл для отправки на принтер. Если у вас нету дома 3D-принтера, то можно поискать неподалеку 3D-сервисы, которые готовы помочь распечатать.
17. У нас есть принтер PICASO 3d designer и софт к нему — Polygon. Запускаем программу:
18. Дальше все просто:
19. Масштабируем деталь для экономии материалов и времени:
20. Подготовим задание:
21. Из настроек ставим большую скорость, все остальное стоит по умолчанию. Жмем запустить подготовку
22. Компьютер немного считает задание и выдает нам результаты:
23. Просто сохраняем на microSD флешку задание:
24. Вставляем флешку в принтер:
26. Выбираем SD-карту:
27. Выбраем файл, находим нужный нам и отправляем на печать. 28. Всё, принтер начал разогреваться.
или Мебель.odg для 
из папки Заготовки. Используя имеющиеся в нём объекты, изобразите план кабинета директора школы.
, щёлкните на каждом из объектов.
позволяет перемещать объекты «мелкими» шагами.
