A környező világ egy hierarchikus rendszer. Nyílt óra informatikáról "A világ, mint hierarchikus rendszer" (9. osztály)

A makrokozmoszban élünk. vagyis a világban, amely egy személyhez mérhető méretű tárgyakból áll. Általában a makroobjektumokat élettelenre (kő, jégtábla, rönk stb.), élőre (növények, állatok, emberek) és mesterségesre (épületek, járművek, gépek és mechanizmusok, számítógépek stb.) osztják. A makroobjektumok molekulákból és atomokból állnak, amelyek viszont elemi részecskékből állnak, amelyek mérete rendkívül kicsi. Ezt a világot mikrovilágnak hívják. A Föld bolygón élünk, amely a Naprendszer része, a Nap több száz millió más csillaggal együtt alkotja Tejútrendszerünket, galaxisok milliárdjai pedig az Univerzumot. Mindezek a tárgyak óriási méretűek, és egy megavilágot alkotnak. A mega-, makro- és mikrovilág objektumainak sokfélesége anyagból áll, miközben minden anyagi tárgy kölcsönhatásba lép egymással, és ezért energiával rendelkezik. A földfelszín fölé emelt test mechanikai energiával, a felforrósított vízforraló hőenergiával, a töltött vezető elektromos energiával rendelkezik, az atommagok pedig atomenergiával rendelkeznek. A világ objektumok hierarchikus sorozataként ábrázolhatók: elemi részecskék, atomok, molekulák, makrotestek, csillagok és galaxisok. Ugyanakkor a molekulák és a makrotestek szintjein egy ág alakul ki ebben a hierarchikus sorozatban - egy másik sorozat, amely az élő természethez kapcsolódik. A vadon élő állatokban is létezik egy hierarchia: egysejtűek - növények és állatok - állatpopulációk. A földi élet evolúciójának csúcsa egy olyan ember, aki nem tud a társadalmon kívül élni. Minden ember egyénileg és a társadalom egésze tanulmányozza az őt körülvevő világot, és tudást halmoz fel, amely alapján mesterséges tárgyakat hoznak létre. A fentiek mindegyike megjeleníthető diagram formájában.

Minden objektum más objektumokból áll, vagyis rendszer. Ugyanakkor minden objektum elemként beépíthető egy magasabb szerkezeti szintű rendszerbe. Az, hogy egy objektum rendszer vagy a rendszer eleme, a nézőponttól (kutatási céloktól) függ. Ugyanakkor a hidrogénatom benne van a vízmolekulában, azaz egy magasabb hidrogénrendszer eleme és szerkezeti szintű molekulája.

Az anyagi rendszerek világában vannak bizonyos hierarchiák – az alá- és bonyodalmak rendezett sorozatai. Ezek szolgálják a rendszertan empirikus alapját. Világunk sokfélesége egymás után kialakuló hierarchiákként ábrázolható.

Ez egy természetes, fizikai-kémiai-biológiai (PCB) hierarchia és egy ennek alapján létrejött társadalmi-technikai hierarchia (ST). A különböző hierarchiákból származó rendszerek kombinálása "vegyes" rendszerosztályokhoz vezet. Így a hierarchia fizikai-kémiai részéből (PC - "környezet") származó rendszerek és a hierarchia biológiai részének élő rendszerei (B - "bióta") kombinációja a rendszerek ökológiainak nevezett vegyes osztályához vezet. A B, C („ember”) és T („technológia”) hierarchiából származó rendszerek kombinálása a gazdasági, vagy műszaki és gazdasági rendszerek egy osztályához vezet.

A természetes hierarchia – az elemi részecskéktől a modern bioszféráig – az anyag evolúcióját tükrözi. Az ST (Társadalomtechnikai Hierarchia) egyik mellékága igen új keletű és univerzális időskálán rövid életű, de erős hatással van az egész szuperrendszerre. Sematikusan jelzi az emberi társadalom természetre gyakorolt ​​hatását a technológia és a technológia közvetítésével (technogenezis). A korábban említett holisztikus megközelítés e hierarchiák összességének egyetlen rendszerként való figyelembevételét feltételezi.

A rendszerek osztályozása különféle szempontok szerint történhet. A fő csoportosítás három kategóriába sorolható: természettudományi, műszaki és társadalmi-gazdasági. A természetes (biológiai) rendszerekben az egyes elemek helyét és funkcióit, kölcsönhatásukat és összekapcsolódásukat a természet előre meghatározza, és ennek a szerveződésnek a javulása az evolúció törvényei szerint történik. A műszaki rendszerekben az egyes mechanizmusok, egységek, részletek helyét és funkcióit a tervező (technológus) előre meghatározza, aki azt működés közben javítja. A társadalmi-gazdasági rendszerekben az elemek helyét, funkcióit és összekapcsolását a menedzser (menedzser) előre meghatározza, azokat ő korrigálja és támogatja.

A megoldandó problémától függően különböző osztályozási elvek választhatók.

A rendszerek a következőképpen osztályozhatók:

Anyagi és ikonikus;

Egyszerű és összetett;

természetes és mesterséges;

Aktív és passzív;

Nyitott és zárt;

Determinisztikus (kemény) és sztochasztikus (lágy).

Az objektíven valós anyagi rendszereket általában olyan objektumok halmazaként definiálják, amelyeket valamilyen rendszeres kölcsönhatás vagy kölcsönös függés egyesít egy adott funkció (vasút, gyár stb.) ellátására.

Az ember által létrehozott rendszerek között vannak absztrakt, szimbolikus, tisztán információs rendszerek is, amelyek tudás szüleményei - elképzelhető, ideális és modellrendszerek. Elemeik nem dolgok, hanem fogalmak, entitások, egymásra ható tömbök és információáramlások: például matematikai egyenletrendszer; Eukleidész axiómarendszere; beállított rendszer; logikai rendszerek; kémiai elemek rendszere; a kódexek jogrendszere, a hatalmi rendszer, a vállalati célok rendszere, a KRESZ szabályai stb.; és persze az internet.

A szervezetek, mint rendszerek (például gazdálkodó szervezetek és társadalmi szervezetek) általában sajátos anyagi rendszerek, de funkciójukban és viselkedésükben az elvont rendszerek néhány tulajdonságát tartalmazzák - utasításrendszereket, szabályokat, előírásokat, törvényeket, számviteli rendszereket, számlákat, stb.

A rendszerek komplexitás szerinti osztályozásának alapjául a különböző szerzők különböző jellemzőket vesznek: a rendszer mérete, a kapcsolatok száma, a rendszer viselkedésének összetettsége. Véleményünk szerint az egyszerű és összetett rendszerekre való felosztásnak a cél megléte és az adott funkció összetettsége alapján kell történnie.

Az egyszerű rendszerek, amelyeknek nincs rendeltetésük és külső hatásuk (atom, molekula, kristály, mechanikusan összekapcsolt testek, óraszerkezet, termosztát stb.) élettelen rendszerek. Az összetett rendszerek, amelyeknek rendeltetésük van és "adott funkciót ellátnak" élő rendszerek, vagy élők által létrehozott rendszerek: vírus, baktérium, idegrendszer, többsejtű szervezet, élőlényközösség, ökológiai rendszer, bioszféra, egy személy és egy személy által létrehozott anyagi rendszerek - mechanizmusok, gépek, számítógépek, Internet, ipari komplexumok, gazdasági rendszerek, a globális technoszféra és természetesen különféle szervezetek.

Az egyszerű rendszerekkel ellentétben az összetett rendszerek képesek keresésre, kiválasztásra és aktív döntésre. Ezenkívül szükségszerűen van memóriájuk. Ezek mind konkrét anyagrendszerek. Anyagi elemekből állnak (vagy tartalmaznak számos) anyagi elemet. Ha az elemek közötti kölcsönhatások erők vagy anyag-, energia- és információátadások, és időben változhatnak, akkor dinamikus rendszerekkel van dolgunk. Külső környezettel kapcsolatos funkciókat látnak el - a környezet elleni védelem funkcióját vagy a környezet optimalizálását célzó munkát, legalább egy külső funkciót - az önmegőrzés funkcióját.

Egy nyílt rendszer jelentősen kölcsönhatásba lép más rendszerekkel céljai elérése érdekében. A nyitott rendszer fogalmát L. von Bertalanffy vezette be. A nyílt rendszerek képesek anyagot, energiát és információt cserélni a külső környezettel, a zárt rendszerekből ez a képesség hiányzik. Minden társadalmi-gazdasági rendszer a nyitott dinamikus rendszerek osztályába tartozik. Az önszerveződés fogalma a dinamikus rendszerek megnyitására alkalmazható.

Megpróbálják a rendszereket szervezettségük foka szerint osztályozni, strukturáltságra utalva (jól strukturált, rosszul strukturált, strukturálatlan). Később egyszerűbb osztályozást javasoltak: jól szervezett és rosszul szervezett, vagy diffúz rendszerek; még később is, amikor megjelent az önszervező rendszerek egy osztálya, ennek megfelelően jelent meg felosztásuk önszabályozó, öntanuló, önszabályozó, önadaptáló rendszerekre. De mindezek a besorolások meglehetősen feltételesek.

2. dia

A makrovilágban élünk, vagyis egy olyan világban, amely egy személyhez hasonló méretű tárgyakból áll. Általában a makroobjektumokat élettelenre (kő, jégtábla stb.), élőre (növények, állatok, maga az ember) és mesterségesre (épületek, szállítóeszközök, szerszámgépek és mechanizmusok, számítógépek stb.) osztják. Macroworld. Gulliver a liliputiak földjén

3. dia

A makroobjektumok molekulákból és atomokból állnak, amelyek viszont elemi részecskékből állnak, amelyek mérete rendkívül kicsi. Ezt a világot mikrovilágnak hívják Mikrovilágnak. Hidrogénatom és vízmolekula.

4. dia

A Föld bolygón élünk, amely a Naprendszer része, a Nap több száz millió más csillaggal együtt alkotja Tejútrendszerünket, galaxisok milliárdjai pedig az Univerzumot. Mindezek az objektumok hatalmas méretűek, és a Megaworld megavilágot alkotják. Naprendszer

5. dia

Galaxis Csillagok és bolygók Makrotestek Molekulák Atomok Elemi részecskék Népesség Növények és állatok Egysejtű Ember Tudástársadalom Mesterséges tárgyak (technológia)

6. dia

A vízmolekula H a hidrogénatom rendszernek tekinthető, mivel egy pozitív töltésű protonból és egy negatív töltésű elektronból áll. Ugyanakkor a hidrogénatom benne van a vízmolekulában, azaz egy magasabb hidrogénrendszer eleme és szerkezeti szintű molekula.

7. dia

Objektumok (eszközök) különválasztása egy integrált rendszer (számítógép) esetén, ha az egyik számítógépes eszközt (például egy processzort) eltávolítják, a számítógép meghibásodik, azaz rendszerként megszűnik létezni

8. dia

9. dia

10. dia

A rendszer tulajdonságai

Minden rendszernek vannak bizonyos tulajdonságai, amelyek mindenekelőtt az alkotóelemeinek halmazától függenek. Így a kémiai elemek tulajdonságai atomjaik szerkezetétől függenek. A rendszer tulajdonságai a rendszer felépítésétől is függenek, vagyis a rendszer elemei közötti kapcsolatok és kapcsolatok típusától. Ha a rendszerek azonos elemekből állnak, de eltérő felépítésűek, akkor tulajdonságaik jelentősen eltérhetnek.

A makrokozmoszban élünkvagyis egy olyan világban, amely egy személyhez mérhető méretű tárgyakból áll. Általában a makroobjektumokat élettelenre (kő, jégtábla, rönk stb.), élőre (növények, állatok, emberek) és mesterségesre (épületek, járművek, gépek és mechanizmusok, számítógépek stb.) osztják. A makroobjektumok molekulákból és atomokból állnak, amelyek viszont elemi részecskékből állnak, amelyek mérete rendkívül kicsi. Ezt a világot úgy hívjákmikrokozmosz.A Föld bolygón élünk, amely a Naprendszer része, a Nap több száz millió más csillaggal együtt alkotja Tejútrendszerünket, galaxisok milliárdjai pedig az Univerzumot. Mindezek a tárgyak hatalmasak és alakúakmegavilág.A mega-, makro- és mikrovilág objektumainak sokfélesége anyagból áll, míg az összes anyagi tárgy kölcsönhatásba lép egymással, ezért energia . A földfelszín fölé emelt test mechanikai energiával, a felforrósított vízforraló hőenergiával, a töltött vezető elektromos energiával rendelkezik, az atommagok pedig atomenergiával rendelkeznek. A környező világ objektumok hierarchikus sorozataként ábrázolható: elemi részecskék, atomok, molekulák, makrotestek, csillagok és galaxisok. Ugyanakkor a molekulák és a makrotestek szintjein egy ág alakul ki ebben a hierarchikus sorozatban - egy másik sorozat, amely az élő természethez kapcsolódik. A vadon élő állatokban is létezik egy hierarchia: egysejtűek - növények és állatok - állatpopulációk. A földi élet evolúciójának csúcsa egy olyan ember, aki nem tud a társadalmon kívül élni. Minden ember egyénileg és a társadalom egésze tanulmányozza az őt körülvevő világot, és tudást halmoz fel, amely alapján mesterséges tárgyakat hoznak létre.

Mikrovilág- ezek molekulák, atomok, elemi részecskék - rendkívül kicsi, nem közvetlenül megfigyelhető mikroobjektumok világa, amelyek térbeli diverzitása 10-8-tól 10-16 cm-ig, élettartama pedig a végtelentől 10-24-ig terjed. s.

Macroworld- az emberrel arányos stabil formák és értékek világa, valamint molekulák, organizmusok, élőlényközösségek kristályos komplexumai; a makroobjektumok világa, amelynek mérete összevethető az emberi tapasztalat skálájával: a térbeli mennyiségeket milliméterben, centiméterben és kilométerben, az időt pedig másodpercben, percben, órában, évben fejezik ki.

Megvilág- ezek bolygók, csillagkomplexumok, galaxisok, metagalaxisok - hatalmas kozmikus léptékű és sebességű világ, melynek távolságát fényévekben, az űrobjektumok élettartamát pedig évmilliókban és milliárdokban mérik.

Rendszerek és elemek.Minden objektum más objektumokból áll, vagyis rendszer. Ugyanakkor minden objektum elemként beépíthető egy magasabb szerkezeti szintű rendszerbe. Az, hogy egy objektum rendszer vagy a rendszer eleme, a nézőponttól (kutatási céloktól) függ.Rendszernevű objektumokból álla rendszer elemei.Például egy hidrogénatom rendszernek tekinthető, mivel egy pozitív töltésű protonból és egy negatív töltésű elektronból áll.

A rendszer integritása.

A rendszer létezésének szükséges feltétele a holisztikus működés . A rendszer nem egyedi objektumok halmaza, hanem egymással összefüggő elemek gyűjteménye. Például, ha összerakja a számítógépet alkotó eszközöket (processzor, RAM modulok, alaplap, merevlemez, ház, monitor, billentyűzet és egér), ezek nem alkotnak rendszert. Számítógép, azaz holisztikusan működő rendszer csak az eszközök fizikai összekapcsolása, a tápellátás és az operációs rendszer betöltése után jön létre.

Ha legalább egy elemet eltávolítanak a rendszerből, akkor az megszűnhet működni. Tehát, ha eltávolítja az egyik számítógépes eszközt (például a processzort), a számítógép meghibásodik, vagyis megszűnik rendszerként létezni. A rendszerekben lévő elemek összekapcsolása eltérő természetű lehet. Az élettelen természetben az elemek összekapcsolása fizikai kölcsönhatások segítségével történik:

• megavilágú rendszerekben (például in Naprendszer) az elemek az egyetemes gravitációs erők révén kölcsönhatásba lépnek egymással;
• a makrotestekben az atomok között elektromágneses kölcsönhatás lép fel;
• az atomokban az elemi részecskéket nukleáris és elektromágneses kölcsönhatások kötik meg.

Az élővilágban az élőlények integritását a sejtek közötti kémiai kölcsönhatások, a társadalomban - az emberek közötti társadalmi kapcsolatok és kapcsolatok, a technológiában - az eszközök közötti funkcionális kapcsolatok stb.

Rendszerek és tulajdonságaik.

A „rendszer” szó görögül fordítva azt jelenti: „összeköttetés, részekből álló egész”. Ezek a részek vagy elemek egységben vannak, amelyen belül meghatározott módon rendeződnek, összekapcsolódnak, és ilyen vagy olyan hatással vannak egymásra.

A menedzsmentnek megvan a szisztematikus tulajdonsága is, ezért mechanizmusának tanulmányozását a rendszerelmélet alapvető rendelkezéseinek megismerésével kezdjük. Ennek megfelelően minden rendszernek számos alapvető jellemzője van.

Először, mint már említettük, egyik vagy másik elv szerint kiválasztott elemek, vagy különálló részek halmaza, amelyek annak szerkezetalkotó tényezői és alrendszerek szerepét töltik be. Az utóbbiak, bár viszonylag függetlenek, különféle módokon hatnak egymásra a rendszeren belül; legegyszerűbb formájában, egymás közelében és szomszédságában; Az interakció bonyolultabb formái a feltételesség (egyik elem generálása a másik által) és az általuk egymásra gyakorolt ​​kölcsönös hatás. A rendszer megőrzéséhez az ilyen interakcióknak harmonikusnak kell lenniük.

A kölcsönhatás eredményeként az elemek és az egész rendszerre kiterjedő minőségeket, azaz a rendszer egészére és mindegyikre külön-külön jellemző jeleket alkotnak (például az emberi szervezet egésze és annak minden egyes szerve végzi az anyagcserét). folyamatok, idegsejtek vannak, folyamatosan frissülnek stb.

Az elemek (alrendszerek) tulajdonságai határozzák meg ez utóbbiak helyét a rendszer belső szervezetében, és azok funkcióiban valósulnak meg. Ez más, a rendszeren kívüli elemekre vagy tárgyakra gyakorolt ​​bizonyos hatásban nyilvánul meg, és ennek megfelelően képesek érzékelni, átalakítani és megváltoztatni ezt a hatást.

Másodszor, a rendszert határok választják el környezet. Ezek a határok lehetnek „átlátszóak”, lehetővé téve a külső hatások rendszerébe való behatolást, és „átlátszatlanok”, szorosan elválasztva azt a világ többi részétől. Nyitottnak nevezzük azokat a rendszereket, amelyek szabad kétirányú energia-, anyag-, információcserét folytatnak a környezettel; egyébként a környezettől viszonylag független működésű zárt rendszerekről beszélünk.

Ha a rendszer egyáltalán nem kap kívülről erőforrásokat, akkor hajlamos a bomlásra (entrópia), és megszűnik létezni (például egy óra megáll, ha nem indítják el).

A nyitott rendszerek, amelyek önállóan nyerik ki a szükséges erőforrásokat a külső környezetből, és átalakítják azokat szükségleteik kielégítésére, elvileg kimeríthetetlenek. Ugyanakkor az elégtelen, vagy fordítva, a környezettel való túlzottan aktív csere tönkreteheti a rendszert (az erőforrások hiánya vagy a túlzott mennyiség és sokféleség miatti asszimilációs képtelensége miatt). Ezért a rendszernek belső egyensúlyi állapotban kell lennie, és egyensúlyban kell lennie a környezettel. Ez biztosítja a hozzá való optimális alkalmazkodást és a sikeres fejlődést.

A nyílt rendszerek az állandó változásra törekednek a specializáció, a differenciálódás, az elemek integrálása révén. Ez a kapcsolatok bonyolításához, magának a rendszernek a javításához vezet, sokféleképpen lehetővé teszi a célok elérését (zártoknál csak egy lehetséges), de további erőforrásokat igényel.

Harmadszor, minden rendszernek van egy bizonyos szerkezete, vagyis egymáshoz kapcsolódó elemek rendezett halmaza (a mindennapi életben néha a struktúra fogalmát a szervezet fogalmának szinonimájaként használják).

A rendezettség olyan belső szervezetet ad a rendszernek, amelyen belül az elemek kölcsönhatása bizonyos elveknek, törvényeknek van alárendelve. Azokat a rendszereket, ahol az ilyen szervezettség minimális, rendezetlennek nevezzük, például tömegnek az utcán. A struktúra bizonyos fokig függhet maguknak az elemeknek a jellemzőitől (például a tisztán női, férfi, gyermek- vagy vegyes csapatok közötti kapcsolatok nem azonosak).

Negyedik, minden rendszerben van egy bizonyos explicit rendszeralkotó viszony vagy minőség, amely ilyen vagy olyan mértékben megnyilvánul az összes többiben, biztosítja azok egységét és integritását. Ha a rendszer természete határozza meg, akkor belsőnek, egyébként külsőnek nevezik. Ugyanakkor a belső kapcsolatok átterjedhetnek más rendszerekre is (például utánzás, tapasztalatok kölcsönzése révén). A rendszer kapcsolatainak és tulajdonságainak kizárólag ezen az alapon (szubsztrátumon) való megvalósításának lehetősége teszi egyedivé. A társadalmi rendszerekben az explicit rendszeralkotó kapcsolaton kívül lehetnek implicit is.

Ötödik, minden rendszernek vannak bizonyos tulajdonságai. A rendszer multikvalitatív jellege a különböző szinteken létező kapcsolatok és kapcsolatok végtelenségének a következménye. A minőségek más tárgyakkal kapcsolatban nyilvánulnak meg, sőt, eltérően. Például ugyanaz a személy a vezető szerepében kiabálhat a beosztottakkal, és őzködhet közvetlen felettese miatt. A rendszer minőségei bizonyos mértékig befolyásolják a bennük lévő elemek minőségét, átalakítják azokat. Az ennek elérésére való képesség jellemzi a rendszer erejét.

A hatodiknál, a rendszert az előbukkanás jellemzi, vagyis olyan minőségileg új tulajdonságok megjelenése, amelyek hiányoznak az elemeiből, vagy nem jellemzőek rájuk. Így az egész tulajdonságai nem egyenlők a részek tulajdonságainak összegével, bár függenek tőlük, és a rendszerben egyesült elemek a rendszeren kívül elveszíthetik a bennük rejlő tulajdonságokat, vagy újakat szerezhetnek.

nem azonossága rendszer egészének minőségei elemeinek minőségi összege egy struktúra jelenlétéből adódik, ezért a szerkezeti átalakulások minőségi átalakulásokhoz vezetnek, de ez utóbbiak mennyiségi változások miatt is előfordulhatnak. Így egy rendszer minőségileg változhat anélkül, hogy szerkezete megváltozna, és ugyanazon a mennyiségi összetételen belül több minőségi állapot is létezhet.

Hetedik, a rendszernek van visszacsatolása, amely a rendszer egészének vagy egyes elemeinek egymás impulzusaira és külső behatásaira adott reakciójaként értendő.

Grafén- az emberiség által ismert legvékonyabb anyag, mindössze egy szénatom vastagságú. 2004-ben került be a fizika tankönyvekbe és a valóságunkba, amikor a Manchesteri Egyetem kutatóinak, Andre Game-nek és Konstantin Novoselovnak sikerült megszerezniük egy közönséges szalag segítségével, hogy szekvenciálisan elválasztsák a rétegeket a közönséges kristályos grafittól, amelyet ceruza rúd formájában ismerünk. .

A grafén népszerűsége a kutatók és mérnökök körében napról napra nő, mert szokatlan optikai, elektromos, mechanikai és termikus tulajdonságai vannak. Sok szakértő a közeljövőben előrevetíti a szilícium tranzisztorok esetleges cseréjét gazdaságosabb és nagyobb sebességű grafénra.

Grafit- ásványi, a leggyakoribb és legstabilabb földkéreg szénmódosítás. A szerkezet réteges. Tűzálló, elektromosan vezető, vegyszerálló. Felhasználják olvasztótégelyek gyártásánál, öntödékben, elektródák, alkáli elemek, ceruzák stb. gyártásánál A tiszta mesterséges grafittömböket a nukleáris technológiában használják, rakétahajtóművek fúvókáinak bevonataként stb.

gyémánt kristályos szén. A szén számos szilárd allotróp módosulatban létezik, pl. különböző formában, eltérő fizikai tulajdonságokkal. A gyémánt a szén egyik módosulata és a legkeményebb ismert anyag (keménysége 10 a Mohs-skálán).

A dokumentum tartalmának megtekintése
"Informatika óra kialakítása"

Informatika óra kialakítása

évfolyam: 9

Edukova M.V.

Az óra témája: A körülöttünk lévő világ hierarchikus rendszer.

Az óra céljai:

Oktatási - megtanulni a "rendszer", "hierarchia" fogalmait, felismerni, hogy a körülöttünk lévő világ egy hierarchikus rendszer, amelyben minden elem összekapcsolódik.

Oktatási - kommunikációs készségek, csoportmunka képességének, együttműködési képességének kialakítása.

Fejlesztés – az ok-okozati összefüggések kiépítésére, álláspontja érvelésére való képesség kialakítása.

Az óra felszerelése:

PC, projektor

Interaktív tábla.

Térképek elemzéshez szövegekkel.

Képdiák.

Videó "Az ősrobbanástól napjainkig 90 másodpercben."

Az órán használt technikák:

1. "Vastag" és "vékony" kérdések.

2. Kritikus gondolkodás- "Beszúrás" módszer.

3. Problémakereső módszer.

4. Sincwine.

Interdiszciplináris kapcsolatok: csillagászat, kémia, társadalomtudomány.

Az óra felépítése:

Idő szervezése.

célmeghatározás. A vásznon „A világ teremtésének története 90 másodpercben” című filmet játsszák (1. sz. melléklet). Kérdés: Miről fogunk ma beszélni? Mi az óra témája? (az evolúcióról, a világról, az Univerzum fejlődéséről). Mit szeretnél megtanulni az órán? Milyen érdekes, új dolgokat szeretnél ma magaddal vinni?

Az ismeretek aktualizálása, UUD az óra elején.

Az interaktív koncepciótáblán (2. melléklet):

Páros munka: minden tanulónak 3 mondatot kell alkotnia e szavak bármelyikével, fel kell olvasnia a szomszédnak az asztalon.

Elülső munka: az interaktív táblán húzva állítsa sorba ezeket a szavakat diagramban.

Kérdések: Miért így építette fel az áramkört? Ön szerint mi legyen a diagram tetején, alján?

Megbeszélés, elemek átrendezése.

Az elméleti oktatási anyag elsődleges felfogása.

Írd le a definíciót:

Hierarchia - az alsóbb láncszemek alárendeltségi sorrendje a magasabb láncszemekkel, szervezettsége olyan struktúrába, mint "faipari» .

Oszd csoportokra a tanulókat. A tavasszal születettek - 1. csoport, nyáron - 2., ősszel - 3., télen - 4.

Feladatok csoportoknak:

Mondjon példákat a benyújtásra:

2. az államban

   a vadon élő állatokban

5. Ismeretek frissítése:

Diakép (2. melléklet): autómotor, naprendszer, emberi keringési rendszer, egyenletrendszer.

Válaszolj a kérdésekre: Mi a közös a képekben? (elemekből áll), Mi a neve azoknak az objektumoknak, amelyek más objektumokból állnak? (rendszerek) Mi történik, ha legalább 1 elemet eltávolítunk a rendszerből? (nem fog működni).

Következtetés: a rendszerben minden elem összefügg.

Recepció "beillesztés".

A gyerekek szöveget kapnak (3. melléklet). A szöveg olvasása közben jegyzeteket kell készíteni a margókra, majd a szöveg elolvasása után töltse ki a táblázatot, ahol az ikonok a táblázat oszlopainak fejlécévé válnak: „V” - már ismertük; "+" - új; "-" - másképp gondolta; "?" - Nem értem, vannak kérdések.

Szöveges vita. A grafit, grafén és gyémánt rendszerek? (Igen, mivel a kristályrácsok sok elemből állnak.) Az alkotóelemek azonosak (szénatomok), miért különböznek az anyagok? (a rácsban másképp van elrendezve, a grafit réteges, a grafén egy rétegből van).

Következtetés: ugyanazon elemek rendszerei különbözőek lehetnek.

A dián az osztály összes tanulójának neve látható.

Formális (üzleti) és informális (baráti) kapcsolatok vannak közöttetek.

A formális tanulással kapcsolatos kommunikáció egyetlen osztálycsapattá egyesíti Önt, míg az informális csoportok spontán módon alakulnak, egyesítve az embereket érdeklődési körök és közös személyiségjegyek szerint.

Rajzolj nyilakkal az interaktív táblára (2. melléklet) informális kapcsolatok köztetek. (a gyerekek kimennek, megkeresik a nevüket, egy- vagy kétoldalas nyilakkal mutatják meg a barátokkal való kapcsolatukat a grafikonon)

Következtetés: A rendszerek elemei különböző módon kapcsolhatók össze.

Fogalmazzuk meg a rendszerek tulajdonságait.

sértetlenség

elemek közötti kapcsolat

kapcsolat a környezettel

szervezés stb.

Nézz körül, mit látsz körülötted? (emberek, bútorok, fák az ablakon kívül). Amit nem látsz, de körülötted van? (mikroorganizmusok, atomok, molekulák, Föld bolygó, más bolygók, galaxisok). Tehát más világban élünk?

A világ, amely egy személyhez hasonló méretű tárgyakból áll, makrovilág. Megvilág- személyhez képest hatalmas tárgyakból áll - bolygókból, csillagokból, galaxisokból. A szem számára láthatatlan legkisebb élőlények, vírusok, anyagmolekulák - ez egy mikrokozmosz.

Problémás kérdések:

hogyan kell lemérni egy molekulát (1 lehetőség)

hogyan kell lemérni a bolygót? (2. lehetőség)

A legváratlanabb és legszokatlanabb döntések születnek.

6. Reflexió.

Készítsen szinkvint a "rendszer" szóhoz

(például:

egész, szervezett

működés, összeomlás, kölcsönhatás

Világunk hierarchikus rendszer.

Mikro, makro és mega világ. A makrokozmoszban élünk, i.e. egy olyan világban, amely egy személyhez hasonló méretű tárgyakból áll. Általában a makroobjektumokat élettelenre (kő, jégtábla, rönk stb.), élőre (növények, állatok, maga az ember) és mesterségesre (épületek, szállítóeszközök, szerszámgépek és mechanizmusok, számítógépek stb.) osztják.

A makroobjektumok molekulákból és atomokból állnak, amelyek viszont elemi részecskékből állnak, amelyek mérete rendkívül kicsi. Ezt a világot mikrovilágnak hívják.

A Föld bolygón élünk, amely a Naprendszer része, a Nap több száz millió más csillaggal együtt alkotja Tejútrendszerünket, galaxisok milliárdjai pedig az Univerzumot. Mindezek a tárgyak óriási méretűek, és egy megavilágot alkotnak.

A mega-, makro- és mikrovilág objektumainak sokfélesége anyagból áll, miközben minden anyagi tárgy kölcsönhatásba lép egymással, és ezért energiával rendelkezik. A földfelszín fölé emelt test mechanikai energiával, a felforrósított vízforraló hőenergiával, a töltött vezető elektromos energiával rendelkezik, az atommagok pedig atomenergiával rendelkeznek.

A környező világ objektumok hierarchikus sorozataként ábrázolható: elemi részecskék, atomok, molekulák, makrotestek, csillagok és galaxisok. Ugyanakkor a molekulák és a makrotestek szintjein egy ág alakul ki ebben a hierarchikus sorozatban - egy másik sorozat, amely az élő természethez kapcsolódik.

A vadon élő állatokban is létezik egy hierarchia: egysejtűek - növények és állatok - állatpopulációk.

A földi élet evolúciójának csúcsa egy olyan ember, aki nem tud a társadalmon kívül élni.

Minden ember egyénileg és a társadalom egésze tanulmányozza az őt körülvevő világot, és tudást halmoz fel, amely alapján mesterséges tárgyakat hoznak létre.

Rizs. 12.1.

Rendszerek és elemek. Minden objektum más objektumokból áll össze, pl. egy rendszer. Másrészt minden objektum egy magasabb szerkezeti szintű rendszer elemeként szerepelhet. Az, hogy egy objektum rendszer vagy a rendszer eleme, a nézőponttól (kutatási céloktól) függ.

A rendszer objektumokból áll, amelyeket a rendszer elemeinek nevezünk.

Például egy hidrogénatom rendszernek tekinthető, mivel egy pozitív töltésű protonból és egy negatív töltésű elektronból áll.

Másrészt a hidrogénatom belép egy vízmolekulába, azaz. magasabb szerkezeti szintű rendszer eleme.

Rizs. 12.2.

A rendszer integritása. A rendszer létezésének szükséges feltétele a holisztikus működés. A rendszer nem egyedi objektumok halmaza, hanem egymással összefüggő elemek gyűjteménye.

A rendszerekben lévő elemek összekapcsolása eltérő természetű lehet. Az élettelen természetben az elemek összekapcsolása fizikai kölcsönhatások segítségével történik:

• ? a megavilág rendszereiben (például a naprendszerben) az elemek az univerzális gravitációs erők hatására lépnek kölcsönhatásba egymással;
• ? makrotestek elektromágneses kölcsönhatás lép fel az atomok között;
• ? Az atomok elemi részecskéi nukleáris és elektromágneses kölcsönhatások révén kapcsolódnak egymáshoz.

Az élővilágban az élőlények integritását a sejtek közötti kémiai kölcsönhatások, a társadalomban - az emberek közötti társadalmi kapcsolatok és kapcsolatok, a technológiában - az eszközök közötti funkcionális kapcsolatok stb.

Például, ha egy csomó olyan eszközt raksz össze, amelyek egy számítógép részét képezik (monitor, ház, alaplap, processzor, RAM modulok, merevlemez, billentyűzet és egér), akkor ezek nem alkotnak rendszert. Számítógép, azaz holisztikusan működő rendszer csak az eszközök fizikai összekapcsolása, a tápfeszültség bekapcsolása és az operációs rendszer betöltése után jön létre.

Ha legalább egy elemet eltávolítanak a rendszerből, akkor az megszűnhet működni. Tehát, ha eltávolítja a számítógép egyik eszközét (például a processzort), a számítógép meghibásodik, pl. rendszerként megszűnik létezni.

Rizs. 12.3.

A rendszer tulajdonságai. Minden rendszernek vannak bizonyos tulajdonságai, amelyek mindenekelőtt az alkotóelemeinek halmazától függenek. Így a kémiai elemek tulajdonságai atomjaik szerkezetétől függenek.

A hidrogénatom két elemi részecskéből (protonból és elektronból) áll, a megfelelő kémiai elem pedig egy gáz.

A lítium atom három protonból, négy neutronból és három elektronból áll, a megfelelő kémiai elem pedig egy alkálifém.

Rizs. 12.4.

A rendszer tulajdonságai a rendszer felépítésétől is függnek, pl. a rendszer elemei közötti kapcsolatok és kapcsolatok típusáról. Ha a rendszerek azonos elemekből állnak, de eltérő felépítésűek, akkor tulajdonságaik jelentősen eltérhetnek. Például a gyémánt, a grafit és a szén nanocsövek ugyanazokból az atomokból (szénatomok) épülnek fel, de az atomok kötési módja (kristályrács) jelentősen eltér.

A gyémánt kristályrácsában az atomok közötti kölcsönhatás minden irányban nagyon erős, ezért ez a bolygó legkeményebb anyaga, és kristályok formájában létezik.

A grafit kristályrácsában az atomok rétegekbe rendeződnek, amelyek között gyenge a kölcsönhatás, ezért könnyen összeomlik és ceruzavezetékekben használják.

A szén nanocső a grafit kristályrács hengerré hengerelt síkja. A nanocsövek nagyon szakítóak (bár falvastagságuk egy szénatom). Egy emberi hajszál vastagságú nanocsövekből készült szál több száz kilogramm terhelést is elbír. A nanocsövek elektromos tulajdonságai változhatnak, így a nanoelektronika egyik fő anyagává válnak.

Rizs. 12.5.

Ellenőrző kérdések és feladatok

• 1. Mondjon példákat a világ rendszereire!
• 2. Rendszert alkotnak-e a számítógépet alkotó eszközök: összeszerelés előtt? Összeszerelés után? A számítógép bekapcsolása után?
• 3. Mitől függenek a rendszer tulajdonságai? Mondjon példákat olyan rendszerekre, amelyek azonos elemekből állnak, de eltérő tulajdonságokkal!