Слайд 2
Обоснование
В Федеральным законе «Об образовании в Российской Федерации»
формулирует в качестве принципа государственной политики «воспитание взаимоуважения, гражданственности,
патриотизма, ответственности личности, а также защиту и развитие этнокультурных особенностей и традиций народов Российской Федерации в условиях многонационального государства» (ст. 3).
При изучении предмета «Информатика» необходимо учитывать национальные, региональные и этнокультурные особенности общеобразовательных учреждений Челябинской области.
Слайд 3
В разделе «Информационные процессы» части «Понятие информационной модели
как модели, описывающей информационные объекты и процессы» целесообразно в
урок «Исследование биологических моделей» включение национального и регионального компонента в части «овладение простейшими способами представления и статистических данных; формирование представлений о статистических закономерностях в реальном мире и о различных способах их изучения, о простейших вероятностных моделях; развитие умений извлекать информацию, представленную в таблицах, на диаграммах, графиках, описывать и анализировать массивы числовых данных с помощью подходящих статистических характеристик, использовать понимание вероятностных свойств окружающих явлений при принятии решений» (Методические рекомендации по учету национальных, региональных и этнокультурных особенностей при разработке общеобразовательными учреждениями основных образовательных программ начального, основного, среднего общего образования / [В.Н.Кеспиков, М.И.Солодкова и др.]. – Челябинск: ЧИППКРО, 2013. – 164 с.)
Слайд 4
Качественная описательная модель
В биологии при исследовании развития биосистем
строятся динамические модели изменения численности популяций различных живых существ
(бактерий, рыб, животных и т.д.) с учетом различных факторов. Взаимовлияние популяций рассматривается в моделях типа "хищник - жертва".
Слайд 5
Формальная модель
Изучение динамики популяций естественно начать с простейшей
модели неограниченного роста, в которой численность популяции ежегодно увеличивается
на определенный процент. Математическую модель можно записать с помощью рекуррентной формулы, связывающей численность популяции следующего года с численностью популяции текущего года, с использованием коэффициента роста а:
xn+1 = a·xn
Слайд 6
В модели ограниченного роста учитывается эффект перенаселенности, связанный с
нехваткой питания, болезнями и т.д., который замедляет рост популяции
с увеличением ее численности. Введем коэффициент перенаселенности b, значение которого обычно существенно меньше a (b
xn+1 = (а - b·xn)·xn
Слайд 7
В модели ограниченного роста с отловом учитывается, что на численность
популяций промысловых животных и рыб оказывает влияние величина ежегодного
отлова. Если величина ежегодного отлова равна с, то формула принимает вид:
xn+1 = (a - b·xn)·xn - с
Слайд 8
В модели жертва-хищник количество жертв xn и количество хищников yn связаны между собой. Количество
встреч жертв с хищниками можно считать пропорциональной произведению собственно
количеств жертв и хищников, а коэффициент f характеризует возможность гибели жертвы при встрече с хищниками. В этом случае численность популяции жертв уменьшается на величину f·xn·yn и формула для расчета численности жертв принимает вид:
xn+1 = (a - b·xn)·xn - с - f·xn·yn
Слайд 9
Численность популяции хищников в отсутствие жертв (в связи
с отсутствием пищи) уменьшается, что можно описать рекуррентной формулой
yn+1 = d·yn
где
значение коэффициента d < 1, характеризует скорость уменьшения численности популяции хищников.
Слайд 10
Увеличение популяции хищников можно считать пропорциональной произведению собственно
количеств жертв и хищников, а коэффициент e характеризует величину роста численности
хищников за счет жертв. Тогда для численности хищников можно использовать формулу:
yn+1 = d·yn + e·xn·yn
Слайд 11
Интерактивная компьютерная модель
Построить в электронных таблицах Excel компьютерную
модель позволяющую исследовать численность популяций с использованием различных моделей:
неограниченного роста, ограниченного роста, ограниченного роста с отловом и жертва-хищник.
Слайд 13
Список литературы
Федеральный закон от 29.12.2012 г. №
273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» (редакция от 31.12.2014
г. с изменениями от 06.04.2015 г.).
Методические рекомендации по учету национальных, региональных и этнокультурных особенностей при разработке общеобразовательными учреждениями основных образовательных программ начального, основного, среднего общего образования / [В.Н.Кеспиков, М.И.Солодкова и др.]. – Челябинск: ЧИППКРО, 2013. – 164 с.
Примерные программы по учебным предметам. Информатика и ИКТ. – М.: Просвещение, 2010.- 32. – (стандарт второго поколения).
