Lumea înconjurătoare este un sistem ierarhic. Lecție deschisă de informatică „Lumea din jur ca sistem ierarhic” (clasa a IX-a)

Trăim în macrocosmos. adică în lume, care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macroobiectele sunt împărțite în neînsuflețite (piatră, slip de gheață, buștean etc.), vii (plante, animale, oameni) și artificiale (cladiri, vehicule, mașini și mecanisme, calculatoare etc.). Macroobiectele constau din molecule și atomi, care, la rândul lor, constau din particule elementare, ale căror dimensiuni sunt extrem de mici. Această lume se numește microlume. Trăim pe planeta Pământ, care face parte din sistemul solar, Soarele, împreună cu sute de milioane de alte stele, formează galaxia noastră Calea Lactee, iar miliarde de galaxii formează Universul. Toate aceste obiecte sunt de dimensiuni enorme și formează o mega lume. Întreaga varietate de obiecte din mega-, macro- și microlume constă din materie, în timp ce toate obiectele materiale interacționează între ele și, prin urmare, au energie. Un corp ridicat deasupra suprafeței pământului are energie mecanică, un ibric încălzit are energie termică, un conductor încărcat are energie electrică, iar nucleele atomilor au energie atomică. Lumea poate fi reprezentat ca o serie ierarhică de obiecte: particule elementare, atomi, molecule, macrocorpi, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile moleculelor și macrocorpilor, în această serie ierarhică se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie. În fauna sălbatică, există și o ierarhie: unicelulare - plante și animale - populații de animale. Punctul culminant al evoluției vieții pe Pământ este o persoană care nu poate trăi în afara societății. Fiecare persoană în mod individual și societatea în ansamblu studiază lumea din jurul său și acumulează cunoștințe, pe baza cărora sunt create obiecte artificiale. Toate cele de mai sus pot fi afișate sub forma unei diagrame.

Fiecare obiect este format din alte obiecte, adică este un sistem. În același timp, fiecare obiect poate fi inclus ca element într-un sistem de nivel structural superior. Dacă un obiect este un sistem sau un element al sistemului depinde de punctul de vedere (obiectivele cercetării). În același timp, atomul de hidrogen este inclus în molecula de apă, adică este un element al unui sistem de hidrogen superior și o moleculă de nivel structural.

În lumea sistemelor materiale, există anumite ierarhii - secvențe ordonate de subordonare și complicație. Ele servesc ca bază empirică a sistemologiei. Toată diversitatea lumii noastre poate fi reprezentată ca ierarhii care apar succesiv.

Aceasta este o ierarhie naturală, fizico-chimică-biologică (PCB) și o ierarhie socio-tehnică (ST) care au apărut pe baza ei. Combinarea sistemelor din ierarhii diferite duce la clase „mixte” de sisteme. Astfel, combinarea sistemelor din partea fizico-chimică a ierarhiei (PC – „mediu”) cu sisteme vii din partea biologică a ierarhiei (B – „biota”) conduce la o clasă mixtă de sisteme numite ecologice. Combinarea sistemelor din ierarhiile B, C („om”) și T („tehnologie”) conduce la o clasă de sisteme economice, sau tehnice și economice.

Ierarhia naturală - de la particulele elementare la biosfera modernă - reflectă evoluția materiei. O ramură a ST (Ierarhiei sociotehnice) este foarte recentă și de scurtă durată pe o scară de timp universală, dar are un impact puternic asupra întregului supersistem. Indică schematic impactul societății umane asupra naturii, mediat de tehnologie și tehnologie (tehnogeneză). Abordarea holistică menționată mai devreme presupune luarea în considerare a totalității acestor ierarhii ca un singur sistem.

Clasificarea sistemelor poate fi efectuată în funcție de diferite criterii. Gruparea principală este în trei categorii: științe naturale, tehnică și socio-economică. În sistemele naturale (biologice), locul și funcțiile fiecărui element, interacțiunea și interconectarea lor sunt predeterminate de natură, iar îmbunătățirea acestei organizări are loc conform legilor evoluției. În sistemele tehnice, locul și funcțiile fiecărui mecanism, unitate și detaliu sunt predeterminate de proiectant (tehnolog), care îl îmbunătățește în timpul funcționării. În sistemele socio-economice, locul, funcțiile și interconectarea elementelor sunt predeterminate de către manager (manager), sunt corectate și susținute de acesta.

În funcție de problema rezolvată, pot fi alese diferite principii de clasificare.

Sistemele pot fi clasificate după cum urmează:

Material și iconic;

Simplu și complex;

naturale și artificiale;

Activ și pasiv;

Deschis și închis;

Determinist (hard) și stocastic (soft).

Sistemele materiale obiectiv reale sunt de obicei definite ca un set de obiecte unite printr-o formă de interacțiune regulată sau interdependență pentru a îndeplini o anumită funcție (cală ferată, fabrică etc.).

Printre sistemele create de om se numără și sisteme abstracte, simbolice, pur informaționale, care sunt produsul cunoașterii – sisteme imaginabile, ideale și model. Elementele lor nu sunt lucruri, ci concepte, entități, matrice care interacționează și fluxuri de informații: de exemplu, un sistem de ecuații matematice; sistem de axiome ale lui Euclid; sistem set; sisteme logice; sistem de elemente chimice; sistemul juridic de coduri, sistemul de putere, sistemul de scopuri ale companiei, regulile de drum etc.; și, desigur, internetul.

De regulă, organizațiile ca sisteme (de exemplu, organizațiile de afaceri și organizațiile sociale) sunt sisteme materiale specifice, dar în funcțiile și comportamentul lor conțin unele proprietăți ale sistemelor abstracte - sisteme de instrucțiuni, reguli, reglementări, legi, contabilitate, conturi, etc.

Ca bază pentru clasificarea sistemelor după complexitate, diferiți autori iau diverse caracteristici: dimensiunea sistemului, numărul de conexiuni, complexitatea comportamentului sistemului. În opinia noastră, împărțirea în sisteme simple și complexe ar trebui să aibă loc pe baza prezenței unui scop și a complexității unei anumite funcții.

Sistemele simple care nu au un scop și acțiune externă (atom, moleculă, cristal, corpuri conectate mecanic, mecanism de ceasornic, termostat etc.) sunt sisteme nevii. Sistemele complexe care au un scop și „îndeplinesc o funcție dată” sunt sisteme vii sau sisteme create de vii: un virus, o bacterie, un sistem nervos, un organism multicelular, o comunitate de organisme, un sistem ecologic, o biosferă, o persoană și sisteme materiale create de o persoană - mecanisme, mașini, computere, internet, complexe industriale, sisteme economice, tehnosfera globală și, desigur, diverse organizații.

Spre deosebire de sistemele simple, sistemele complexe sunt capabile de acte de căutare, selecție și decizie activă. În plus, au neapărat o memorie. Toate acestea sunt sisteme materiale din beton. Ele constau din (sau includ un număr de) elemente materiale. Dacă interacțiunile dintre elemente sunt de natură a unor forțe sau transferuri de materie, energie și informații și se pot schimba în timp, avem de-a face cu sisteme dinamice. Îndeplinesc funcții legate de mediul extern - funcția de protecție împotriva mediului sau lucrează la optimizarea mediului, cel puțin o funcție externă - funcția de autoconservare.

Un sistem deschis interacționează semnificativ cu alte sisteme pentru a-și atinge obiectivele. Conceptul de sistem deschis a fost introdus de L. von Bertalanffy. Sistemele deschise sunt capabile să facă schimb de materie, energie și informații cu mediul extern, sistemelor închise le lipsește această capacitate. Orice sistem socio-economic aparține clasei sistemelor dinamice deschise. Conceptul de autoorganizare este aplicabil pentru sistemele dinamice deschise.

Ei încearcă să clasifice sistemele în funcție de gradul lor de organizare, implicând structurarea (bine structurate, slab structurate, nestructurate). Ulterior, s-a propus o clasificare mai simplă: sisteme bine organizate și prost organizate, sau difuze; chiar mai târziu, când a apărut o clasă de sisteme de auto-organizare, a apărut în consecință împărțirea lor în sisteme de autoreglare, de autoînvățare, de autoajustare, de autoadaptare. Dar toate aceste clasificări sunt mai degrabă condiționate.

slide 2

Trăim în macrolume, adică într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macroobiectele sunt împărțite în neînsuflețite (piatră, slip de gheață etc.), vii (plante, animale, persoana însăși) și artificiale (cladiri, mijloace de transport, mașini-unelte și mecanisme, calculatoare etc.). Macroworld. Gulliver în Țara Liliputienilor

slide 3

Macroobiectele constau din molecule și atomi, care, la rândul lor, constau din particule elementare, ale căror dimensiuni sunt extrem de mici. Această lume se numește microlume Microworld. Atom de hidrogen și moleculă de apă.

slide 4

Trăim pe planeta Pământ, care face parte din sistemul solar, Soarele, împreună cu sute de milioane de alte stele, formează galaxia noastră Calea Lactee, iar miliarde de galaxii formează Universul. Toate aceste obiecte sunt de dimensiuni enorme și formează megaworld Megaworld. sistem solar

slide 5

Galaxie Stele și planete Macrocorpuri Molecule Atomi Particule elementare Populație Plante și animale Unicelulare Om Societatea cunoașterii Obiecte artificiale (tehnologie)

slide 6

Molecula de apă H un atom de hidrogen poate fi considerată ca un sistem, deoarece constă dintr-un proton încărcat pozitiv și un electron încărcat negativ. În același timp, atomul de hidrogen este inclus în molecula de apă, adică este un element al unui sistem de hidrogen superior și o moleculă de nivel structural.

Slide 7

Separați obiecte (dispozitive) un sistem integral (calculator) dacă unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, un procesor) este îndepărtat, computerul va eșua, adică va înceta să mai existe ca sistem

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Proprietățile sistemului

Fiecare sistem are anumite proprietăți, care, în primul rând, depind de mulțimea elementelor sale constitutive. Astfel, proprietățile elementelor chimice depind de structura atomilor lor. Proprietățile sistemului depind și de structura sistemului, adică de tipul de relații și conexiuni dintre elementele sistemului. Dacă sistemele constau din aceleași elemente, dar au structuri diferite, atunci proprietățile lor pot diferi semnificativ.

Trăim în macrocosmosadică într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macroobiectele sunt împărțite în neînsuflețite (piatră, slip de gheață, buștean etc.), vii (plante, animale, oameni) și artificiale (cladiri, mijloace de transport, mașini-unelte și mecanisme, calculatoare etc.). Macroobiectele constau din molecule și atomi, care, la rândul lor, constau din particule elementare, ale căror dimensiuni sunt extrem de mici. Această lume se numeștemicrocosmos.Trăim pe planeta Pământ, care face parte din sistemul solar, Soarele, împreună cu sute de milioane de alte stele, formează galaxia noastră Calea Lactee, iar miliarde de galaxii formează Universul. Toate aceste obiecte sunt uriașe și de formămegalume.Întreaga varietate de obiecte din mega-, macro- și microlume constă din materie, în timp ce toate obiectele materiale interacționează între ele și, prin urmare, au energie . Un corp ridicat deasupra suprafeței pământului are energie mecanică, un ibric încălzit are energie termică, un conductor încărcat are energie electrică, iar nucleele atomilor au energie atomică. Lumea înconjurătoare poate fi reprezentată ca o serie ierarhică de obiecte: particule elementare, atomi, molecule, macrocorpuri, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile moleculelor și macrocorpilor, în această serie ierarhică se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie. În fauna sălbatică, există și o ierarhie: unicelulare - plante și animale - populații de animale. Punctul culminant al evoluției vieții pe Pământ este o persoană care nu poate trăi în afara societății. Fiecare persoană în mod individual și societatea în ansamblu studiază lumea din jurul său și acumulează cunoștințe, pe baza cărora sunt create obiecte artificiale.

Microlume- acestea sunt molecule, atomi, particule elementare - lumea micro-obiectelor extrem de mici, neobservabile direct, a căror diversitate spațială este calculată de la 10-8 la 10-16 cm, iar durata de viață - de la infinit la 10-24 s.

Macroworld- lumea formelor stabile și a valorilor proporționale cu o persoană, precum și a complexelor cristaline de molecule, organisme, comunități de organisme; lumea macro-obiectelor, a căror dimensiune este comparabilă cu scara experienței umane: cantitățile spațiale sunt exprimate în milimetri, centimetri și kilometri, iar timpul - în secunde, minute, ore, ani.

Megaworld- acestea sunt planete, complexe de stele, galaxii, metagalaxii - o lume de scări și viteze cosmice uriașe, distanța în care se măsoară în ani lumină și durata de viață a obiectelor spațiale - în milioane și miliarde de ani.

Sisteme și elemente.Fiecare obiect este format din alte obiecte, adică este un sistem. În același timp, fiecare obiect poate fi inclus ca element într-un sistem de nivel structural superior. Dacă un obiect este un sistem sau un element al sistemului depinde de punctul de vedere (obiectivele cercetării).Sistemconstă din obiecte numiteelemente ale sistemului.De exemplu, un atom de hidrogen poate fi considerat un sistem, deoarece este format dintr-un proton încărcat pozitiv și un electron încărcat negativ.

Integritatea sistemului.

O condiție necesară pentru existența sistemului este funcționarea sa holistică . Sistemul nu este un set de obiecte individuale, ci o colecție de elemente interdependente. De exemplu, dacă puneți împreună dispozitivele care alcătuiesc un computer (procesor, module RAM, placă de sistem, hard disk, carcasă, monitor, tastatură și mouse), acestea nu formează un sistem. Un computer, adică un sistem care funcționează holistic, se formează numai după ce dispozitivele sunt conectate fizic între ele, alimentarea este pornită și sistemul de operare este încărcat.

Dacă cel puțin un element este îndepărtat din sistem, atunci acesta poate înceta să funcționeze. Deci, dacă eliminați unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, procesorul), computerul va eșua, adică va înceta să mai existe ca sistem. Interconectarea elementelor în sisteme poate avea o natură diferită. În natura neînsuflețită, interconectarea elementelor se realizează cu ajutorul interacțiunilor fizice:

• în sistemele mega-lumi (de exemplu, în sistem solar) elementele interacționează între ele prin forțele gravitației universale;
• în macrocorpi există o interacțiune electromagnetică între atomi;
• în atomi particulele elementare sunt legate prin interacțiuni nucleare și electromagnetice.

În fauna sălbatică, integritatea organismelor este asigurată de interacțiunile chimice dintre celule, în societate - prin legăturile sociale și relațiile dintre oameni, în tehnologie - prin conexiunile funcționale între dispozitive etc.

Sistemele și proprietățile lor.

Tradus din greacă, cuvântul „sistem” înseamnă „conexiune, un întreg format din părți”. Aceste părți, sau elemente, sunt în unitate, în cadrul căreia sunt ordonate într-un anumit fel, interconectate și au un efect unul sau altul unul asupra celuilalt.

Managementul are și proprietatea de a fi sistematic, așa că începem studiul mecanismului său cu o cunoaștere a prevederilor de bază ale teoriei sistemelor. În conformitate cu acesta, orice sistem are o serie de caracteristici de bază.

in primul rand, așa cum sa menționat deja, este un set de elemente, sau părți separate, selectate după unul sau altul, care sunt factorii săi de formare a structurii și joacă rolul de subsisteme. Acestea din urmă, deși relativ independente, interacționează în diverse moduri în cadrul sistemului; în forma sa cea mai simplă, fiind aproape și adiacent unul altuia; forme mai complexe de interacţiune sunt condiţionalitatea (generarea unui element de către altul) şi influenţa reciprocă exercitată de acestea unul asupra celuilalt. Pentru a păstra sistemul, o astfel de interacțiune trebuie să fie armonioasă.

Ca rezultat al interacțiunii, elementele și formează calități la nivelul întregului sistem, adică semne caracteristice sistemului ca întreg și fiecare dintre ele separat (de exemplu, corpul uman ca întreg și fiecare dintre organele sale efectuează metabolice procesele, au celule nervoase, sunt actualizate constant etc.

Proprietățile elementelor (subsistemelor) determină locul acestora din urmă în organizarea internă a sistemului și sunt implementate în funcțiile lor. Aceasta se manifestă printr-o anumită influență asupra altor elemente sau obiecte care se află în afara sistemului și sunt capabile să perceapă, să transforme și să schimbe această influență în conformitate cu acesta.

În al doilea rând, sistemul are limite care îl separă de mediu inconjurator. Aceste limite pot fi „transparente”, permițând pătrunderea în sistemul de influențe externe și „opace”, separându-l strâns de restul lumii. Sistemele care realizează un schimb gratuit de energie, materie, informații cu mediul înconjurător se numesc deschise; altfel, vorbim de sisteme închise care funcționează relativ independent de mediu.

Dacă sistemul nu primește deloc resurse din exterior, tinde să se degradeze (entropie) și încetează să mai existe (de exemplu, un ceas se oprește dacă nu este pornit).

Sistemele deschise care atrag în mod independent resursele de care au nevoie din mediul extern și le transformă pentru a le satisface nevoile sunt, în principiu, inepuizabile. În același timp, schimbul insuficient, sau invers, excesiv de activ cu mediul poate distruge sistemul (din lipsă de resurse sau incapacitatea de a le asimila din cauza cantității și diversității excesive). Prin urmare, sistemul trebuie să fie într-o stare de echilibru intern și echilibru cu mediul. Acest lucru asigură adaptarea sa optimă la acesta și dezvoltarea cu succes.

Sistemele deschise luptă spre schimbare constantă prin specializare, diferențiere, integrare a elementelor. Acest lucru duce la complicarea relațiilor, îmbunătățirea sistemului în sine, permite atingerea obiectivelor în mai multe moduri (pentru cele închise, doar unul este posibil), dar necesită resurse suplimentare.

În al treilea rând, fiecare sistem are o anumită structură, adică un set ordonat de elemente interdependente (uneori în viața de zi cu zi conceptul de structură este folosit ca sinonim pentru conceptul de organizare).

Ordinea conferă sistemului o organizare internă, în cadrul căreia interacțiunea elementelor este supusă unor principii, legi. Sistemele în care o astfel de organizare este minimă se numesc dezordonate, de exemplu, o mulțime pe stradă. Structura poate depinde, într-o măsură sau alta, de caracteristicile elementelor în sine (de exemplu, relațiile în echipe pur feminine, masculine, de copii sau mixte nu sunt aceleași).

Al patrulea, în fiecare sistem există o anumită relație sau calitate explicită de formare a sistemului, care, într-o măsură sau alta, se manifestă în toate celelalte, asigură unitatea și integritatea acestora. Dacă este determinat de natura sistemului, atunci se numește intern, în caz contrar - extern. În același timp, relațiile interne se pot răspândi și în alte sisteme (de exemplu, prin imitație, experiență de împrumut). Posibilitatea realizării relațiilor și proprietăților sistemului exclusiv pe această bază (substrat) îl face unic. În sistemele sociale, pe lângă o relație explicită de formare a sistemului, pot exista și unele implicite.

a cincea, fiecare sistem are anumite proprietăți. Natura multi-calitativă a sistemului este o consecință a infinitității de conexiuni și relații care există la diferitele sale niveluri. Calitățile se manifestă în raport cu alte obiecte, de altfel, diferit. De exemplu, aceeași persoană în rolul de conducător poate țipa la subalterni și poate scăpa de superiorul său imediat. Calitățile sistemului afectează într-o anumită măsură calitatea elementelor incluse în ele, le transformă. Capacitatea de a realiza acest lucru caracterizează puterea sistemului.

La al şaselea, sistemul se caracterizează prin apariție, adică apariția unor proprietăți calitativ noi care sunt absente din elementele sale, sau nu sunt caracteristice acestora. Astfel, proprietățile întregului nu sunt egale cu suma proprietăților părților, deși depind de acestea, iar elementele unite în sistem pot pierde proprietățile inerente lor în afara sistemului, sau pot dobândi altele noi.

non-identitatesuma calităților elementelor calităților sistemului în ansamblu se datorează prezenței unei structuri, prin urmare transformările structurale duc la cele calitative, dar acestea din urmă pot apărea și din cauza modificărilor cantitative. Astfel, un sistem se poate schimba calitativ fără a-și schimba structura, iar în cadrul aceleiași compoziții cantitative pot exista mai multe stări calitative.

Al șaptelea, sistemul are feedback, care este înțeles ca o anumită reacție a acestuia în ansamblu sau a elementelor individuale la impulsurile și influențele externe ale celuilalt.

Grafen- cel mai subțire material cunoscut omenirii, gros de doar un atom de carbon. A intrat în manualele de fizică și în realitatea noastră în 2004, când cercetătorii de la Universitatea din Manchester, Andre Game și Konstantin Novoselov, au reușit să o obțină folosind bandă obișnuită pentru a separa secvențial straturile de grafitul cristalin obișnuit, cunoscut nouă sub forma unei tije de creion. .

Popularitatea grafenului în rândul cercetătorilor și inginerilor crește pe zi ce trece, deoarece are proprietăți optice, electrice, mecanice și termice neobișnuite. Mulți experți prevăd în viitorul apropiat o posibilă înlocuire a tranzistoarelor cu siliciu cu altele din grafen mai economice și de mare viteză.

Grafit- mineral, cel mai comun și stabil în Scoarta terestra modificarea carbonului. Structura este stratificată. Ignifugă, conductoare electric, rezistentă chimic. Se folosește la producerea creuzetelor de topire, în turnătorie, la fabricarea electrozilor, bateriilor alcaline, creioanelor etc. Blocurile de grafit artificial pur sunt folosite în tehnologia nucleară, ca acoperire pentru duzele motoarelor rachete etc.

Diamant este carbon cristalin. Carbonul există în mai multe modificări alotropice solide, de ex. sub diferite forme cu proprietăți fizice diferite. Diamantul este una dintre modificările carbonului și cea mai dură substanță cunoscută (duritate 10 pe scara Mohs).

Vizualizați conținutul documentului
„Elaborarea unei lecții de informatică”

Dezvoltarea unei lecții de informatică

Clasa a 9-a

Edukova M.V.

Tema lecției: Lumea din jurul nostru sistem ierarhic.

Obiectivele lecției:

Educațional – să înveți conceptele de „sistem”, „ierarhie”, să ne dăm seama că lumea din jurul nostru este un sistem ierarhic în care toate elementele sunt interconectate.

Educațional - pentru a forma abilități de comunicare, capacitatea de a lucra în grup, cooperare.

Dezvoltarea – pentru a forma capacitatea de a construi relații cauză-efect, de a-ți argumenta punctul de vedere.

Echipament pentru lecție:

PC, proiector

Tablă interactivă.

Hărți cu texte pentru analiză.

Diapozitive de imagine.

Videoclipul „De la Big Bang până în prezent în 90 de secunde”.

Tehnici folosite in lectie:

1. Întrebări „groase” și „subțiri”.

2. Gândire critică- Metoda „Insert”.

3. Metoda de căutare a problemei.

4. Sincwine.

Conexiuni interdisciplinare: astronomie, chimie, științe sociale.

Structura lecției:

Organizarea timpului.

stabilirea obiectivelor. Pe ecran este redat filmul „Istoria creării lumii în 90 de secunde” (Anexa nr. 1). Întrebare: Despre ce vom vorbi astăzi? Care este subiectul lecției? (despre evoluție, despre lume, despre dezvoltarea Universului). Ce ți-ar plăcea să înveți la clasă? Ce lucruri interesante și noi vrei să iei cu tine astăzi?

Actualizarea cunoștințelor, UUD la începutul lecției.

Pe panoul de concept interactiv (Anexa 2):

Lucru în pereche: fiecare elev trebuie să facă 3 propoziții, folosind oricare dintre aceste cuvinte, citite unui vecin de pe birou.

Lucru frontal: trăgând pe tabla interactivă, aliniați toate aceste cuvinte într-o diagramă.

Întrebări: De ce ați construit circuitul în acest fel? Ce crezi că ar trebui să fie în partea de sus, în partea de jos a diagramei?

Discuție, rearanjare a elementelor.

Percepția primară a materialului educațional teoretic.

Scrieți definiția:

Ierarhia - ordinea de subordonare a legăturilor inferioare față de cele superioare, organizarea lor într-o structură ca "lemn» .

Împărțiți elevii în grupuri. Cei născuți primăvara - grupa I, vara - a 2-a, toamna - a 3-a, iarna - a 4-a.

Sarcini pentru grupuri:

Dați exemple de transmitere:

2. în statul

   în fauna sălbatică

5. Actualizarea cunoștințelor:

Slide imagine (Anexa 2): motor de mașină, sistem solar, sistem circulator uman, sistem de ecuații.

Răspundeți la întrebări: Ce au în comun imaginile? (constă din elemente), Care sunt numele obiectelor care constau din alte obiecte? (sisteme) Ce se întâmplă dacă cel puțin 1 element este îndepărtat din sistem? (nu va funcționa).

Concluzie: în sistem toate elementele sunt interconectate.

Recepție „inserție”.

Copiilor li se oferă un text (Anexa 3). În timp ce citiți textul, este necesar să faceți notițe în margini, iar după citirea textului, completați tabelul, unde pictogramele vor deveni titlurile coloanelor tabelului: „V” - deja știut; „+” - nou; "-" - gândit diferit; "?" - Nu înțeleg, sunt întrebări.

Discuție text. Sunt sisteme de grafit, grafen și diamant? (Da, deoarece rețelele cristaline sunt formate din multe elemente.) Elementele constitutive sunt aceleași (atomi de carbon), de ce substanțele sunt diferite? (aranjat diferit în rețea, grafitul este stratificat, grafenul este dintr-un singur strat).

Concluzie: sistemele acelorași elemente pot fi diferite.

Pe slide sunt numele tuturor elevilor din clasă.

Există legături formale (de afaceri) și informale (prietenoase) între voi.

Comunicările formale legate de predare vă conectează pe toți într-o singură echipă de clasă, în timp ce grupurile informale se formează spontan, unind oamenii în funcție de interese și trăsături comune de personalitate.

Desenați cu săgeți pe tabla interactivă (Anexa 2) informal legături între voi. (copiii ies, își găsesc numele, arată legăturile cu prietenii pe grafic cu săgeți pe o singură față sau pe două fețe)

Concluzie: elementele din sisteme pot fi legate în moduri diferite.

Să formulăm proprietățile sistemelor.

integritate

relația dintre elemente

legătura cu mediul

organizare etc.

Uită-te în jur, ce vezi în jur? (oameni, mobilier, copaci în afara ferestrei). Ce nu poți vedea, dar este în jurul tău? (microorganisme, atomi, molecule, planeta Pământ, alte planete, galaxii). Deci suntem în lumi diferite?

Lumea, constând din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană, este - macrolume. Megaworld- constă din uriașe, în comparație cu o persoană, obiecte - planete, stele, galaxii. Cele mai mici organisme invizibile pentru ochi, viruși, molecule de substanțe - este un microcosmos.

Întrebări cu probleme:

cum se cântărește o moleculă (1 opțiune)

cum să cântărim planeta? (Opțiunea 2)

Sunt luate cele mai neașteptate și nestandardizate decizii.

6. Reflecție.

Compuneți un syncwin pentru cuvântul „sistem”

(de exemplu:

întreg, organizat

funcționează, se prăbușește, interacționează

Lumea noastră este un sistem ierarhic.

Lumea micro, macro și mega. Trăim în macrocosmos, adică. într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macroobiectele sunt împărțite în neînsuflețite (piatră, slip de gheață, buștean etc.), vii (plante, animale, persoana însăși) și artificiale (cladiri, mijloace de transport, mașini-unelte și mecanisme, calculatoare etc.).

Macro-obiectele constau din molecule și atomi, care la rândul lor constau din particule elementare, ale căror dimensiuni sunt extrem de mici. Această lume se numește microlume.

Trăim pe planeta Pământ, care face parte din sistemul solar, Soarele, împreună cu sute de milioane de alte stele, formează galaxia noastră Calea Lactee, iar miliarde de galaxii formează Universul. Toate aceste obiecte sunt de dimensiuni enorme și formează o mega lume.

Întreaga varietate de obiecte din mega-, macro- și microlume constă din materie, în timp ce toate obiectele materiale interacționează între ele și, prin urmare, au energie. Un corp ridicat deasupra suprafeței pământului are energie mecanică, un ibric încălzit are energie termică, un conductor încărcat are energie electrică, iar nucleele atomilor au energie atomică.

Lumea înconjurătoare poate fi reprezentată ca o serie ierarhică de obiecte: particule elementare, atomi, molecule, macrocorpuri, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile moleculelor și macrocorpilor, în această serie ierarhică se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie.

În fauna sălbatică, există și o ierarhie: unicelulare - plante și animale - populații de animale.

Punctul culminant al evoluției vieții pe Pământ este o persoană care nu poate trăi în afara societății.

Fiecare persoană în mod individual și societatea în ansamblu studiază lumea din jurul său și acumulează cunoștințe, pe baza cărora sunt create obiecte artificiale.

Orez. 12.1.

Sisteme și elemente. Fiecare obiect este compus din alte obiecte, adică. este un sistem. Pe de altă parte, fiecare obiect poate fi inclus ca element într-un sistem de un nivel structural superior. Dacă un obiect este un sistem sau un element al sistemului depinde de punctul de vedere (obiectivele cercetării).

Sistemul este format din obiecte, care sunt numite elemente ale sistemului.

De exemplu, un atom de hidrogen poate fi considerat un sistem, deoarece este format dintr-un proton încărcat pozitiv și un electron încărcat negativ.

Pe de altă parte, un atom de hidrogen intră într-o moleculă de apă, adică. este un element al unui sistem de nivel structural superior.

Orez. 12.2.

Integritatea sistemului. O condiție necesară pentru existența sistemului este funcționarea sa holistică. Sistemul nu este un set de obiecte individuale, ci o colecție de elemente interdependente.

Interconectarea elementelor în sisteme poate avea o natură diferită. În natura neînsuflețită, interconectarea elementelor se realizează cu ajutorul interacțiunilor fizice:

• ? în sistemele mega-lumilor (de exemplu, în sistemul solar), elementele interacționează între ele prin forțele gravitației universale;
• ? macrocorpi există o interacțiune electromagnetică între atomi;
• ? Atomii particulele elementare sunt conectate prin interacțiuni nucleare și electromagnetice.

În fauna sălbatică, integritatea organismelor este asigurată de interacțiunile chimice dintre celule, în societate - prin legăturile sociale și relațiile dintre oameni, în tehnologie - prin conexiunile funcționale între dispozitive etc.

De exemplu, dacă puneți împreună dispozitivele care alcătuiesc un computer (monitor, carcasă, placă de bază, procesor, module RAM, hard disk, tastatură și mouse), acestea nu formează un sistem. Computer, adică un sistem care funcționează holistic se formează numai după ce dispozitivele sunt conectate fizic între ele, alimentarea este pornită și sistemul de operare este încărcat.

Dacă cel puțin un element este îndepărtat din sistem, atunci acesta poate înceta să funcționeze. Deci, dacă eliminați unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, procesorul), computerul va eșua, adică. încetează să existe ca sistem.

Orez. 12.3.

Proprietatile sistemului. Fiecare sistem are anumite proprietăți, care, în primul rând, depind de mulțimea elementelor sale constitutive. Astfel, proprietățile elementelor chimice depind de structura atomilor lor.

Atomul de hidrogen este format din două particule elementare (proton și electron), iar elementul chimic corespunzător este un gaz.

Atomul de litiu este format din trei protoni, patru neutroni și trei electroni, iar elementul chimic corespunzător este un metal alcalin.

Orez. 12.4.

Proprietățile sistemului depind și de structura sistemului, adică. asupra tipului de relaţii şi conexiuni dintre elementele sistemului. Dacă sistemele constau din aceleași elemente, dar au structuri diferite, atunci proprietățile lor pot diferi semnificativ. De exemplu, nanotuburile de diamant, grafit și carbon sunt formate din aceiași atomi (atomi de carbon), dar modul în care atomii se leagă (rețele cristaline) diferă semnificativ.

În rețeaua cristalină a diamantului, interacțiunea dintre atomi este foarte puternică în toate direcțiile, deci este cea mai dura substanță de pe planetă și există sub formă de cristale.

În rețeaua cristalină a grafitului, atomii sunt aranjați în straturi, între care interacțiunea este slabă, astfel încât se sfărâmă ușor și este folosit în mine de creion.

Un nanotub de carbon este un plan al rețelei de cristal de grafit rulat într-un cilindru. Nanotuburile sunt foarte rezistente la tracțiune (deși au o grosime a peretelui de un atom de carbon). Un fir format din nanotuburi, gros ca un par uman, poate sustine o incarcatura de sute de kilograme. Proprietățile electrice ale nanotuburilor se pot schimba, făcându-le unul dintre principalele materiale ale nanoelectronicii.

Orez. 12.5.

Controlați întrebările și sarcinile

• 1. Dați exemple de sisteme din lume.
• 2. Dispozitivele care alcătuiesc un calculator formează un sistem: înainte de asamblare? Dupa asamblare? După ce ai pornit computerul?
• 3. De ce depind proprietățile sistemului? Dați exemple de sisteme formate din aceleași elemente, dar cu proprietăți diferite.