Lecție deschisă „Lumea din jurul nostru ca sistem ierarhic” material educațional și metodologic despre informatică și TIC (clasa a 9-a) pe tema. Lumea ca ierarhie a sistemelor Lumea din jurul nostru ca sistem ierarhic cuvinte încrucișate
Lumea înconjurătoare ca sistem ierarhic.
Trăim într-un macrocosmos, adică. adică într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macro-obiectele sunt împărțite în nevii (piatră, slip de gheață, bușteni etc.), vii (plante, animale, oameni) și artificiale (cladiri, vehicule, mașini 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 microcosmos. 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 au dimensiuni enorme și formează o megalume. 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, macrocorpi, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile de molecule și macrocorpi din această serie ierarhică, se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie. În natura vie 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 individ și societate în ansamblu studiază lumea din jurul său și acumulează cunoștințe, pe baza cărora sunt create obiecte artificiale.
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 unui sistem depinde de punctul de vedere (scopurile cercetării). Profesor: Să notăm definiția: Sistemul este format din obiecte care se numesc 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.
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.
Integritatea sistemului.
O condiție necesară pentru existența unui sistem este funcționarea integrală a acestuia. Un sistem nu este un set de obiecte individuale, ci o colecție de elemente interconectate. De exemplu, dacă puneți cap la cap dispozitivele care alcătuiesc un computer (procesor, module RAM, placă de bază, hard disk, carcasă, monitor, tastatură și mouse), atunci acestea nu formează un sistem. Un computer, adică un sistem care funcționează integral, se formează numai după conectarea fizică a dispozitivelor între ele, pornirea alimentării și încărcarea sistemului de operare (diapozitivul 4).
Dacă chiar și un element este îndepărtat din sistem, acesta poate înceta să funcționeze. Deci, dacă eliminați unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, un procesor), computerul va eșua, adică va înceta să mai existe ca sistem. Interconectarea elementelor în sisteme poate fi de natură diferită. În natura neînsuflețită, interconectarea elementelor se realizează prin interacțiuni fizice:
în sistemele megaworld (de exemplu, în sistemul solar), elementele interacționează între ele prin forțele gravitației universale;
în macrocorpi există interacțiune electromagnetică între atomi;
În atomi, particulele elementare sunt conectate prin interacțiuni nucleare și electromagnetice.
În natura vie, integritatea organismelor este asigurată prin interacțiuni chimice dintre celule, în societate - prin conexiuni sociale și relații dintre oameni, în tehnologie - prin conexiuni funcționale între dispozitive etc.
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 elemente identice, dar au structuri diferite, atunci proprietățile lor pot diferi semnificativ.
Micro-, macro- și mega-lume. Trăim într-un macrocosmos, adică. într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macro-obiectele sunt împărțite în nevii (piatră, slip de gheață, bușteni etc.), vii (plante, animale, oamenii înșiși) și artificiale (cladiri, mijloace de transport, mașini 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 microcosmos.
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 au dimensiuni enorme și formează o megalume.
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, macrocorpi, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile de molecule și macrocorpi din această serie ierarhică, se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie.
În natura vie 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 individ și societate 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 format din alte obiecte, de ex. reprezintă 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 unui sistem depinde de punctul de vedere (scopurile cercetării).
Un sistem este format din obiecte numite elemente de sistem.
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 este inclus într-o moleculă de apă, adică. este un element al unui sistem de nivel structural superior.
![](https://i0.wp.com/bstudy.net/htm/img/4/11122/257.png)
Orez. 12.2.
Integritatea sistemului. O condiție necesară pentru existența unui sistem este funcționarea integrală a acestuia. Un sistem nu este un set de obiecte individuale, ci o colecție de elemente interconectate.
Interconectarea elementelor în sisteme poate fi de natură diferită. În natura neînsuflețită, interconectarea elementelor se realizează prin interacțiuni fizice:
- ? în sistemele megaworld (de exemplu, în sistemul solar), elementele interacționează între ele prin forțele gravitației universale;
- ? în macrocorpi, interacțiunea electromagnetică are loc între atomi;
- ? În atomi, particulele elementare sunt conectate prin interacțiuni nucleare și electromagnetice.
În natura vie, integritatea organismelor este asigurată prin interacțiuni chimice dintre celule, în societate - prin conexiuni sociale și relații dintre oameni, în tehnologie - prin conexiuni funcționale între dispozitive etc.
De exemplu, dacă puneți cap la cap dispozitivele care alcătuiesc un computer (monitor, carcasă, placă de bază, procesor, module RAM, hard disk, tastatură și mouse), atunci 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 chiar și un element este îndepărtat din sistem, acesta poate înceta să funcționeze. Deci, dacă eliminați unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, un procesor), computerul va eșua, adică. va înceta să mai existe ca sistem.
![](https://i0.wp.com/bstudy.net/htm/img/4/11122/258.png)
Orez. 12.3.
Proprietățile sistemelor. 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.
Un atom de litiu este format din trei protoni, patru neutroni și trei electroni, iar elementul chimic corespunzător este un metal alcalin.
![](https://i2.wp.com/bstudy.net/htm/img/4/11122/259.png)
Orez. 12.4.
Proprietățile sistemului depind și de structura sistemului, de exemplu. asupra tipului de relații și conexiuni ale elementelor sistemului între ele. Dacă sistemele constau din elemente identice, dar au structuri diferite, atunci proprietățile lor pot diferi semnificativ. De exemplu, diamantul, grafitul și nanotubul de carbon sunt formate din aceiași atomi (atomi de carbon), dar modul în care atomii se leagă împreună (rețele cristaline) este semnificativ diferit.
În rețeaua cristalină a diamantului, interacțiunea dintre atomi este foarte puternică în toate direcțiile, motiv pentru care 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, deci 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 păr uman, poate susține o încărcătură de sute de kilograme. Proprietățile electrice ale nanotuburilor pot fi modificate, ceea ce le va face unul dintre principalele materiale pentru nanoelectronică.
![](https://i1.wp.com/bstudy.net/htm/img/4/11122/260.png)
Orez. 12.5.
Testați întrebări și sarcini
- 1. Dați exemple de sisteme din lumea din jurul nostru.
- 2. Dispozitivele care alcătuiesc un calculator formează un sistem înainte de asamblare? Dupa asamblare? După ce ai pornit computerul?
- 3. Ce determină proprietățile sistemului? Dați exemple de sisteme formate din aceleași elemente, dar cu proprietăți diferite.
Lecție de informatică
„Lumea din jurul nostru ca sistem ierarhic”.
Tip de lecție: învăţarea unui subiect nou.
Scopul lecției: formați o idee despre lumea înconjurătoare ca un sistem ierarhic pentru care se poate realiza modelarea.
Sarcini:
Educational: introduceți studenții în lumea din jurul lor, faceți-vă o idee despre tipurile de sisteme ierarhice;
Dezvoltare: dezvoltarea gândirii logice, extinderea orizontului, dezvoltarea interesului cognitiv pentru lecție;
Educational: cultivarea unei culturi a informației, dezvoltarea capacității de a lucra în echipă, distribuirea responsabilităților și insuflarea simțului responsabilității.
Echipament: note, proiector, tablă interactivă, prezentare.
Structura lecției:
Moment organizatoric (1,5 – 2 min.)
Explicarea unui subiect nou (6,5 – 7 min.)
Test de consolidare a materialului studiat (5 min.)
Rezultate (1,5 – 2 min.)
Teme pentru acasă. (1 min.)
În timpul orelor.
ORGANIZAREA TIMPULUI
Buna baieti.Deci, vom începe să studiem noul capitol de modelare și formalizare. Subiect: „Lumea din jurul nostru ca sistem ierarhic.”
MATERIAL DE ÎNVĂȚARE NOU
Trăim într-un macrocosmos adică într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macro-obiectele sunt împărțite în nevii (piatră, slip de gheață, bușteni etc.), vii (plante, animale, oameni) și artificiale (cladiri, vehicule, mașini 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 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 enorme ca dimensiune și 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, auenergie. 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, macrocorpi, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile de molecule și macrocorpi din această serie ierarhică, se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie. În natura vie 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 individ și societate în ansamblu studiază lumea din jurul său și acumulează cunoștințe, pe baza cărora sunt create obiecte artificiale.
Sarcina nr. 1. (Diapozitivul 12)
Cardurile vă prezintă o listă. Atribuiți fiecare cuvânt unuia dintre cele 3 grupuri: Microworld, Macromorm, Megaworld.
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 unui sistem depinde de punctul de vedere (scopurile cercetării).Sistem constă 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.
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.
Sarcina 2.
Integritatea sistemului.
O condiție necesară pentru existența unui sistem este safuncționare holistică. Un sistem nu este un set de obiecte individuale, ci o colecție de elemente interconectate. De exemplu, dacă puneți cap la cap dispozitivele care alcătuiesc un computer (procesor, module RAM, placă de bază, hard disk, carcasă, monitor, tastatură și mouse), atunci acestea nu formează un sistem. Un computer, adică un sistem care funcționează integral, se formează numai după conectarea fizică a dispozitivelor între ele, pornirea alimentării și încărcarea sistemului de operare.
Dacă chiar și un element este îndepărtat din sistem, acesta poate înceta să funcționeze. Deci, dacă eliminați unul dintre dispozitivele computerului (de exemplu, un procesor), computerul va eșua, adică va înceta să mai existe ca sistem. Interconectarea elementelor în sisteme poate fi de natură diferită. În natura neînsuflețită, interconectarea elementelor se realizează prin interacțiuni fizice:
în sistemele megaworld (de exemplu, în sistemul solar), elementele interacționează între ele prin forțele gravitației universale;
în macrocorpi există interacțiune electromagnetică între atomi;
În atomi, particulele elementare sunt conectate prin interacțiuni nucleare și electromagnetice.
În natura vie, integritatea organismelor este asigurată prin interacțiuni chimice dintre celule, în societate - prin conexiuni sociale și relații dintre oameni, în tehnologie - prin conexiuni funcționale între dispozitive etc.
Sarcina 3. Vedeți o diagramă pe tablă, dar lipsesc elemente. Aceste elemente sunt scrise pe card. Trebuie să completați cuvintele în locurile lipsă, astfel încât diagrama să fie corectă. Mai întâi, finalizați sarcina pe loc, apoi un membru al echipei arată rezultatul pe tablă.
Om, atom, cunoaștere, populații, molecule, plante și animale, stele și galaxii.
SARCINĂ DE CASĂ
Compuneți un puzzle de cuvinte încrucișate „Lumea din jurul nostru ca sistem ierarhic”.
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 Geim și Konstantin Novoselov au reușit să o obțină folosind o bandă adezivă obișnuită pentru a separa secvențial straturile de grafitul cristalin obișnuit, cunoscut nouă sub forma unei mine de creion.
Popularitatea grafenului în rândul cercetătorilor și inginerilor crește pe zi ce trece, deoarece are proprietăți optice, electrice, mecanice și termice extraordinare. Mulți experți prevăd în viitorul apropiat posibila înlocuire a tranzistoarelor de siliciu cu tranzistoare de grafen mai economice și cu acțiune rapidă.
|
Grafit- mineral, cea mai comună și stabilă modificare a carbonului din scoarța terestră. Structura este stratificată. Ignifugă, conductoare electric, rezistentă chimic. Este folosit la producerea creuzetelor de topire, la turnătorie, la fabricarea electrozilor, bateriilor alcaline, creioanelor etc. Blocurile de grafit artificial pur sunt folosite în inginerie nucleară, ca acoperire pentru duzele motoarelor rachete etc.
| |
Diamant este carbonul cristalin. Carbonul există în mai mulți alotropi solizi, de ex. sub diferite forme având 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 ca sistem ierarhic.
Obiectivele lecției:
Educațional – să stăpânim 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 dezvolta abilități de comunicare, capacitatea de a lucra în grup, cooperare.
Dezvoltare – pentru a dezvolta capacitatea de a construi relații cauză-efect și de a-ți argumenta punctul de vedere.
Echipament pentru lecție:
PC, proiector
Tablă interactivă.
Carduri cu texte pentru analiză.
Slide-uri cu imagini.
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 insertului.
3. Metoda de căutare a problemei.
4. Sinkwine.
Conexiuni interdisciplinare: astronomie, chimie, studii sociale.
Structura lecției:
Organizarea timpului.
Stabilirea unui obiectiv. 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 lucru interesant și nou vrei să iei cu tine astăzi?
Actualizarea cunoștințelor, UUD la începutul lecției.
Despre conceptele tablei interactive (Anexa 2):
Atom | Galaxie | Animale | Sistem |
Societate | Moleculă | Cunoştinţe | Uman |
tehnică | Plante | Univers | planetă |
Lucru în pereche: fiecare elev trebuie să facă 3 propoziții folosind oricare dintre aceste cuvinte, citite vecinului său de pe birou.
Lucrul frontal: trageți și plasați pe tabla interactivă pentru a aranja 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.
Întrebări „subtile”. | Întrebări „groase”. |
Întrebări care necesită un răspuns dintr-un singur cuvânt, întrebări reproductive. Cine se află în vârful ierarhiei? Ce leagă toate aceste elemente? Unde se găsește structura ierarhică în viață? Care dintre următoarele cuvinte le unește pe toate celelalte? | Întrebări care necesită reflecție, cunoștințe suplimentare și capacitatea de analiză. Explicați de ce persoana nu se află în vârful acestei structuri? Care este diferența dintre o planetă și o stea? Ghici ce se va întâmpla dacă vom elimina cunoștințele din structură? Sunteți de acord că omul este „coroana naturii”? Ce înseamnă? Pot fi toate aceste elemente egale și de ce? |
Percepția primară a materialului educațional teoretic.
Scrieți definiția:
Ierarhia este ordinea subordonării nivelurilor inferioare față de cele superioare, organizându-le într-o structură ca „copac» .
Împărțiți elevii în grupuri. Cei născuți primăvara - grupa 1, vara - 2, toamna - 3, iarna - 4.
Sarcini pentru grupuri:
Dați exemple de depunere:
în statul
în fauna sălbatică
5. Actualizarea cunoștințelor:
Pe diapozitiv sunt imagini (Anexa 2): un motor de mașină, sistem solar, sistem circulator uman, sistem de ecuații.
Răspundeți la întrebări: Ce au în comun desenele? (constă din elemente), Cum se numesc obiectele formate din alte obiecte? (sisteme) Ce se întâmplă dacă cel puțin 1 element este eliminat din sistem? (nu va funcționa).
Concluzie: în sistem toate elementele sunt interconectate.
Tehnica „Insert”.
Copiilor li se dă textul (Anexa 3). În timp ce citiți textul, trebuie să faceți note în margini, iar după ce ați citit textul, completați tabelul, unde pictogramele vor deveni titlurile coloanelor tabelului: „V” - știam deja; „+” – nou; „–” – gândit diferit; "?" — Nu înțeleg, am întrebări.
Discuția textului. Sunt sisteme de grafit, grafen și diamant? (Da, deoarece rețelele cristaline constau din multe elemente). Elementele constitutive sunt aceleași (atomi de carbon), de ce substanțele sunt diferite? (aranjat diferit în zăbrele, grafitul este stratificat, grafenul este format dintr-un singur strat).
Concluzie: sistemele realizate din aceleași 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 unesc pe toți într-o singură echipă de clasă, iar grupurile informale se formează spontan, unind oamenii prin 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 unidirecționale sau bidirecționale)
Concluzie: elementele din sisteme pot fi conectate în moduri diferite.
Să formulăm proprietățile sistemelor.
integritate
legătura dintre elemente
legătura cu mediul
organizare etc.
Uită-te în jur, ce vezi în jur? (oameni, mobilier, copaci în afara ferestrei). Ce nu vezi, dar este în jurul tău? (microorganisme, atomi, molecule, planeta Pământ, alte planete, galaxii). Deci suntem în lumi diferite?
O lume formată din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană este - macrolume. Megaworld- constă din obiecte care sunt uriașe în comparație cu oamenii - planete, stele, galaxii. Cele mai mici organisme, viruși, molecule de substanțe invizibile pentru ochi - acesta este un microcosmos.
Probleme problematice:
cum se cantareste o molecula? (1 opțiune)
cum să cântărim planeta? (Opțiunea 2)
Sunt luate cele mai neașteptate și nestandardizate decizii.
6. Reflecție.
Alcătuiește un syncwin pentru cuvântul „sistem”
(De exemplu:
holistică, organizată
funcționează, se defectează, interacționează
Lumea noastră este un sistem ierarhic.
Trăim într-un macrocosmos, adică. adică într-o lume care constă din obiecte comparabile ca mărime cu o persoană. De obicei, macro-obiectele sunt împărțite în nevii (piatră, slip de gheață, bușteni etc.), vii (plante, animale, oameni) și artificiale (cladiri, vehicule, mașini 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 microcosmos. 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 au dimensiuni enorme și formează o megalume. 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, macrocorpi, stele și galaxii. În același timp, la nivelurile de molecule și macrocorpi din această serie ierarhică, se formează o ramură - o altă serie asociată cu natura vie. În natura vie 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 individ și societate 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 unui sistem depinde de punctul de vedere (scopurile 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 complexitate. Ele servesc ca bază empirică a sistemologiei. Toată diversitatea lumii noastre poate fi reprezentată sub forma unor ierarhii care apar succesiv.
Aceasta este ierarhia naturală, fizico-chimică-biologică (PCB) și ierarhia sociotehnică (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 sistemele 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 clasa sistemelor economice, sau tehnico-economice.
Ierarhia naturală - de la particulele elementare la biosfera modernă - reflectă cursul evoluției materiei. Ramura ST (ierarhie sociotehnică) este foarte recentă și de scurtă durată pe o scară de timp universală, dar are o influență puternică asupra întregului supersistem. Impactul societății umane asupra naturii, mediat de tehnologie și tehnologie (tehnogeneză), este indicat schematic. Abordarea holistică menționată anterior 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, tehnice și socio-economice. În sistemele naturale (biologice), locul și funcțiile fiecărui element, interacțiunea și interrelația lor sunt predeterminate de natură, iar îmbunătățirea acestei organizări are loc conform legilor evoluției. În sistemele tehnice, locul și funcțiile fiecărui mecanism, unitate și piesă sunt predeterminate de proiectant (tehnolog), care îl îmbunătățește în timpul funcționării. În sistemele socio-economice, locul, funcţiile şi interrelaţionarea elementelor sunt predeterminate de către manager (manager), ajustate şi susţinute de acesta.
În funcție de problema rezolvată, puteți alege diferite principii de clasificare.
Sistemele pot fi clasificate după cum urmează:
Material și simbolic;
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 funcție dată (căi ferată, fabrică etc.).
Printre sistemele create de om se numără și sisteme abstracte, simbolice, pur informaționale, care sunt un produs al 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; sistemul de axiome al lui Euclid; sistem set; sisteme logice; sistem de elemente chimice; sistemul juridic de coduri, sistemul de putere, sistemul de scopuri ale companiei, regulile de circulație etc.; și, bineînțeles, internetul.
De regulă, organizațiile ca sisteme (de exemplu, organizațiile de afaceri și organizațiile sociale) sunt sisteme materiale concrete, dar în funcțiile și comportamentul lor conțin unele proprietăți ale sistemelor abstracte - sisteme de instrucțiuni, reguli, reglementări, legi, contabilitate, conturi, etc.
Diferiți autori iau diverse caracteristici ca bază pentru clasificarea sistemelor după complexitate: 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 sau 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 ființe vii: un virus, o bacterie, un sistem nervos, un organism multicelular, o comunitate de organisme, un sistem ecologic, biosfera, oameni și sisteme materiale create de oameni - 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, alegere și decizie activă. În plus, au neapărat memorie. Toate acestea sunt sisteme materiale din beton. Ele constau din (sau includ un anumit număr de) elemente materiale. Dacă interacțiunile dintre elemente sunt de natură a forțelor sau transferurilor de materie, energie și informații și se pot schimba în timp, avem de-a face cu sisteme dinamice. Îndeplinesc funcții legate de mediul extern - funcții de protecție față de mediu sau lucrează pentru optimizarea mediului, cel puțin o funcție externă - funcția de autoconservare.
Un sistem deschis interacționează semnificativ cu alte sisteme pentru a 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 structura (bine structurată, slab structurată, nestructurată). Ulterior, s-a propus o clasificare mai simplă: sisteme bine organizate și prost organizate, sau difuze; chiar mai târziu, când a apărut clasa sistemelor de auto-organizare, împărțirea lor în sisteme de autoreglare, autoînvățare, auto-reglare și auto-adaptare a apărut în consecință. Dar toate aceste clasificări sunt destul de arbitrare.