Моделирование как метод обучения реферат

Обновлено: 02.07.2024

В современной дидактической литературе распространено представление о моделировании как об одном из методов обучения. Необходимо отметить, что как научный метод моделирование известно очень давно.

Определение модели по В. А. Штоффу содержит четыре признака:

1) модель — мысленно представленная или материально реализуемая система;

2) она отражает объект исследования;

3) она способна замещать объект;

4) ее изучение дает новую информацию об объекте.

Под моделированием же понимается процесс построения и исследования моделей. При определении понятия “учебная модель” ударение делается на то, что характеристики модели должны легче восприниматься дидактически, чем сходные или идентичные характеристики в самом объекте. Структура дидактической модели содержит меньше элементов, чем сам объект. Исследования подтверждают, что применение моделирования как метода обучения приводит к существенному повышению эффективности обучения. Так, С. И. Мещерякова провела эксперимент, в ходе которого одна группа студентов (68 человек) знакомилась с математическим моделированием при изучении курса общей физики, а другая (83 человека) не обучалась этому методу целенаправленно.

В результате общая успеваемость по специальным курсам оказалась в первой группе выше, чем во второй. Этот вывод подтверждается исследованиями, проведенными не только в высшей, но и в средней школе. В результате экспериментальных исследований было показано, что в процессе традиционного обучения деятельность моделирования стихийно не формируется. Следовательно, моделирование надо рассматривать как метод обучения и целенаправленно его использовать. Применение данного метода имеет свои особенности, пренебрежение которыми влечет негативные последствия. Так, А. А. Матюшкин-Герке показал, что отсутствие четкого разграничения между реальными объектами и математическими моделями, используемыми для изучения последних, приводит к формированию искаженного научного мировоззрения учащихся.

Выбор педагогом методов обучения является одним из важнейших аспектов проблемы продуктивной педагогической деятельности. Сложность данного вопроса заключается в обусловленности выбора метода обучения чрезвычайно большим числом факторов. Проведя анализ педагогической литературы, Ю. К. Бабанский показал, что решение вопроса находится в зависимости от 23 различных показателей. На самом деле невозможно вести выбор методов, а, следовательно, и разработку всей структуры процесса обучения по 23 факторам. Ю. К. Бабанский предлагает при выборе метода обучения учитывать шесть основных параметров, которые включают в себя все многообразие факторов: закономерности и принципы обучения; цели и задачи обучения; содержание предмета; учебные возможности школьников; особенности внешних условий; возможности самих учителей.

Метод как категория дидактики органически связан со всеми структурными компонентами педагогической системы. Можно предположить, что и выбор метода обучения определяется совокупностью взаимосвязи метода с каждым из структурных компонентов педагогических систем. С позиций системного подхода, проблема оптимального выбора состоит в выяснении зависимости между методом обучения и структурными компонентами: субъектом и объектом педагогического воздействия, предметом их совместной деятельности и целью обучения. Поскольку сам метод обучения входит в содержание компонента средств педагогической коммуникации, постольку здесь не идет речи о взаимосвязи вышеозначенных составляющих.

Одновременно можно поставить вопрос о связи методов и форм обучения, так как в этот компонент входит понятие о формах обучения. На самом деле, для проблемы выбора метода обучения значимой является его детерминированность именно четырьмя указанными структурными компонентами. Эта детерминированность обусловлена самим процессом педагогической деятельности, где выбор метода осуществляется на определенном по форме занятии (лекция, семинар, практическое занятие, урок). Организационная форма занятия остается неизменной, а конкретные цели обучения, содержание предмета, состояние субъекта и объекта педагогического воздействия подвержены изменениям. При этом остается актуальной мысль Н. Д. Никандрова о том, что каждой организационной форме обучения свойственны ведущие его методы. В целом, в современной дидактике проблема оптимального выбора методов обучения понимается в контексте зависимости выбора от ряда факторов внутри конкретной формы обучения..

Межсессионный контроль представляет собой лишь составляющую оценивания, и было бы неверно сводить все оценивание только к нему. Исследования, проведенные в рамках педагогики высшей школы, показывают, что наличие только одной системы учета и контроля характерно для непродуктивной (формальной) требовательности. Продуктивная требовательность представлена, помимо учета и контроля, системой поощрений и наказаний.

Таким образом, рубежное (межсессионное) оценивание представляется необходимым элементом деятельности преподавателя высшей школы, особенно на младших курсах. Другим перспективным направлением решения проблемы адаптации является совершенствование методов обучения студентов посредством преподавания приемов самостоятельной работы.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Методом моделирования называется такой общенаучный метод исследования, при котором изучается не сам объект познания, а его изображение в виде так называемой модели, но результат исследования переносится с модели на объект.

Изучение того или иного объекта производится с помощью изучения другого объекта, в каком-то отношении подобного первому, с последующим переносом на первый объект результатов изучения второго. Этот второй объект называют моделью первого. В науке различают модель-замещение, модель-представление, модель-интерпретацию, модель-исследование. Моделирование есть процесс построения модели.

Научная модель – это мысленно представленная или материально реализованная система, которая адекватно отображает предмет исследования и способна замещать его так, что изучение модели позволяет получить новую информацию об этом объекте. Главное преимущество моделирования – целостность представления информации. Сотни лет педагогика развивалась главным образом за счет анализа – расчленения целого на части; синтезом как таковым пренебрегали. Моделирование основывается на синтетическом подходе: вычленяются целостные системы и исследуется их функционирование.

Моделирование успешно применяется для оптимизации структуры учебного материала, улучшения планирования учебного процесса, управления познавательной деятельностью и управления учебно-воспитательным процессом (диагностики, прогнозирования, проектирования).

Моделирование служит следующим целям:

а) эвристической – для классификации, обозначения, нахождения новых законов, построения новых теорий и интерпретации полученных данных;

б) экспериментальной – для решения проблемы эмпирической проверки (верификации) гипотезы с помощью оперирования теми или иными моделями;

в) вычислительной – для решения вычислительных проблем с помощью моделей.

Модель отражает предмет не непосредственно, а через совокупность целенаправленных действий субъекта:

• экспериментальный и (или) теоретический анализ модели;

• сопоставление результатов анализа с характеристиками оригинала;

• обнаружение расхождений между ними;

• интерпретацию полученной информации, объяснение обнаруженных свойств, связей;

• практическую проверку результатов моделирования.

Гносеологическая сущность научных моделей заключается в том, что они по зволяют системно и наглядно выразить знание о предмете, его функциях, параметрах и пр. Основное назначение модели – объяснить совокупность данных, относящихся к предмету познания.[4.]

Можно выделить несколько видов моделирования:

1) предметное моделирование (например, проектируя школь-

ное здание, прибегают к созданию модели этого задания);

2) знаковое, или информационное, моделирование (схемы,

чертежи, формулы, алгоритмы, план исследования, структура

3) мысленное моделирование (например, модель личности

выпускника средней общеобразовательной школы, модель

личности учителя).[1. c тр 66].

Рассмотрим основные этапы моделирования:

Этап 1. Постановка задачи.

На этом этапе четко выделяют моделируемый объект, его основные свойства, его элементы и связи между ними. Простой пример подчиненных связей объектов — разбор предложения. Сначала выделяются главные члены (подлежащее, сказуемое), затем второстепенные члены, относящиеся к главным, затем слова, относящиеся к второстепенным, и т. д.

Этап 2. Разработка модели.

На этом этапе выясняются свойства, состояния, действия и другие характеристики элементарных объектов в любой форме: устно, в виде схем, таблиц. Формируется представление об элементарных объектах, составляющих исходный объект, т. е. информационная модель. Модели должны отражать наиболее существенные признаки, свойства, состояния и отношения объектов предметного мира. Именно они дают полную информацию об объекте.

Этап 3. Компьютерный эксперимент.

Компьютерное моделирование — основа представления знаний в ЭВМ. Компьютерное моделирование для рождения новой информации использует любую информацию, которую можно актуализировать с помощью ЭВМ. Прогресс моделирования связан с разработкой систем компьютерного моделирования, а прогресс в информационной технологии — с актуализацией опыта моделирования на компьютере, с созданием банков моделей, методов и программных систем, позволяющих собирать новые модели из моделей банка.

Этап 4. Анализ результатов моделирования.

Конечная цель моделирования — принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап решающий — либо вы продолжаете исследование, либо заканчиваете. Возможно, вам известен ожидаемый результат, тогда необходимо сравнить полученный и ожидаемый результаты. В случае совпадения вы сможете принять решение. [6].

Роль моделирования в познании и изучении объектов. Характеристика этапов процесса моделирования и построения моделей. Краткое описание видов моделей по фактору времени и по форме представления. Содержательный анализ методов и технологий моделирования.

Рубрика Философия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 13.03.2014
Размер файла 20,3 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

Арсентьева Ирина Андреевна

Воронин Сергей Анатольевич

1. Процесс моделирования

2. Классификация моделей

3. Классификация моделей по фактору времени

4. Классификация моделей по форме представления

5. Типы информационных моделей

6. Методы и технологии моделирования

Список используемой литературы

Введение

Порою бывает неудобным и невозможным рассмотрение реального объекта, процесса или явления, ведь они бывают иногда многогранны и сложны. Тогда лучшим способом их изучения и становится построение модели, отображающей лишь какую-то грань реальности. И многовековой опыт развития науки доказал на практике плодотворность такого подхода.

Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т.д. Без предварительного создания чертежей невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме.

1. Процесс моделирования

Моделирование -- исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

· модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Четвёртый этап -- практическая проверка получаемых с помощью моделей знаний и их использование для построения обобщающей теории объекта, его преобразования или управления им.

Сейчас трудно указать область человеческой деятельности, где не применялось бы моделирование. Разработаны, например, модели производства автомобилей, выращивания пшеницы, функционирования отдельных органов человека, жизнедеятельности Азовского моря, последствий атомной войны. В перспективе для каждой системы могут быть созданы свои модели, перед реализацией каждого технического или организационного проекта должно проводиться моделирование.

2. Классификация моделей

Учебные модели - используются при обучении. Это могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.

Опытные модели - это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик.

Научно - технические модели - создаются для исследования процессов и явлений. К таким моделям можно отнести, например, прибор для получения грозового электрического разряда или стенд для проверки телевизоров.

Игровые модели - это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Эти модели как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. С помощью игровых моделей можно оказывать психологическую помощь больным, разрешать конфликтные ситуации.

Имитационные модели непросто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперименты с моделей проводят при разных исходных данных. По результатам исследования делаются выводы. Такой метод подбора правильного решения получил название (метод проб и ошибок). Например, для выявления побочных действий лекарственных препаратов их испытывают в серии опытов над животными.

3. Классификация моделей по фактору времени

Статические - модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает состояние их зубов в данный момент времени: соотношение молочных и постоянных, наличие пломб, дефектов и т.п.

Динамические - модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения тел, развития организмов, процесс химических реакций.

При строительстве дома рассчитывают прочность его фундамента, стен, балок и устойчивость их к постоянной нагрузке. Это статическая модель здания. Но надо так же обеспечить противодействие ветрам, движению грунтовых вод, сейсмическим колебаниям и другим изменяющимся во времени факторам. Эти вопросы можно решить с помощью динамических моделей. Таким образом, один и тот же объект можно охарактеризовать и статической и динамической моделью.

4. Классификация моделей по форме представления

Материальные - это предметные (физические) модели. Они всегда имеют реальное воплощение. Отражают внешнее свойство и внутреннее устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объекта-оригинала.

Абстрактные (нематериальные) - не имеют реального воплощения. Их основу составляет информация. Это теоретический метод познания окружающей среды. По признаку реализации они бывают: мысленные и вербальные; информационные

Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель способствует сознательной деятельности человека. Примером мысленной модели является модель поведения при переходе через дорогу. Человек анализирует ситуацию на дороге (какой сигнал подает светофор, как далеко находятся машины, с какой скоростью они движутся и т.п.) и вырабатывается модель поведения. Если ситуация смоделирована правильно, то переход будет безопасным, если нет, то может произойти дорожно-транспортное происшествие.

Вербальные - мысленные модели, выраженные в разговорной форме. Используется для передачи мыслей.

Чтобы информацию можно было использовать для обработки на компьютере, необходимо выразить ее при помощи системы знаков, т.е. формализовать. Правила формализации должны быть известны и понятны тому, кто будет создавать и использовать модель. Поэтому наряду с мысленными и вербальными моделями используют более строгие - информационные модели.

Информационные модели - целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойства этого объекта.

5. Типы информационных моделей

Табличные - объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках)

Иерархические - объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня.

Сетевые - применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру.

По степени формализации информационные модели бывают образно-знаковые и знаковые.

По форме представления образно-знаковых моделей среди них можно выделить следующие группы:

* геометрические модели, отображающие внешний вид оригинала (рисунок, пиктограмма, чертеж, план, карта, объемное изображение);

* структурные модели, отражающие строение объектов и связи их параметров (таблица, граф, схема, диаграмма);

* словесные модели, зафиксированные (описанные) средствами естественного языка;

* алгоритмические модели, описывающие последовательность действий.

Знаковые модели можно разделить на следующие группы:

* математические модели, представленные математическими формулами, отображающими связь различных параметров объекта, системы или процесса;

* специальные модели, представленные на специальных языках (ноты, химические формулы и т. п.);

* алгоритмические модели, представляющие процесс в виде программы, записанной на специальном языке.

моделирование метод познание

6. Методы и технологии моделирования

Стратегия действий на основе заранее заданных известных параметров, называемых эвристиками, используется в эвристическом программировании. Эвристика - теоретически не обоснованное правило, позволяющее уменьшить количество переборов в поиске оптимального пути.

Заключение

Моделирование -- не только одно из средств отображения явлений и процессов реального мира, но и -- несмотря на описанную выше его относительность -- объективный практический критерий проверки истинности наших знаний, осуществляемой непосредственно или с помощью установления их отношения с другой теорией, выступающей в качестве модели, адекватность которой считается практически обоснованной. Применяясь в органическом единстве с другими методами познания, моделирование выступает как процесс углубления познания, его движения от относительно бедных информацией моделей к моделям более содержательным, полнее раскрывающим сущность исследуемых явлений действительности.

Список используемой литературы

3. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: методологические проблемы.

4. Нефёдов С. А. Турчин П.В. Опыт моделирования демографически-структурных циклов.

5. Самарский А. А. Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи. Методы.

6. Сичивица О.М. Методы и формы научного познания. М.

7. Эксперимент. Модель. Теория. М.-- Берлин, Наука, 1982.

Подобные документы

История моделирования как метода познания. Гносеологическая специфика модели и ее определение. Классификация моделей и видов моделирования. Моделирование как средство экспериментального исследования. Моделирование и проблема истины.

реферат [24,6 K], добавлен 25.05.2004

Гносеологическая специфика модели и ее определение. История развития физической мезомеханики. Классификация моделей и видов моделирования. Моделирование как основное средство экспериментального исследования. История моделирования как метода познания.

реферат [49,5 K], добавлен 11.06.2010

Сущность метода моделирования, классификация. Основные теоретические аспекты моделей и моделирования, а также рассмотрение конкретных примеров широкого применения моделирования, как средства познания в различных областях человеческой деятельности.

реферат [33,9 K], добавлен 21.05.2012

Роль моделирования в становлении науки и техники с исторической точки зрения, его философская основа. Классификационные признаки, по которым выделены различные типы моделей. Виды, цели и основные функции моделирования. Сущность модельного эксперимента.

курсовая работа [38,6 K], добавлен 14.12.2011

Актуальные основания моделирования будущего. Иерархия процесса моделирования будущего: моделирование, стратегическое планирование, прогнозирование, форсайт и футурология. Специфика ииссиидиологического подхода к формированию будущего: признаки и критерии.

Содержание учебных предметов, особенно естественнонаучного цик­ла и математики, можно рассмат­ривать как педагогическую проек­цию основ соответствующих наук.Всякая же наука представляет со­бой единство системы развивающе­гося знания и деятельности, на­правленной на достижение этих знаний. Эта деятельность есть процесс разработки идей и методов по­лучения новых знаний. Поэтому любая наука — это не только система добытых ею знаний, фактов, теорий, но и совокупность идей и мето­дов.

Изучить основы науки — значит не только усвоить некоторые ее факты и закономерности, теории, но и овладеть ее идеями и методами, притом последнее даже важнее для общего образования, чем первое. Ведь большая часть знаний, усвоен­ных учениками в школе, потом – после школы – будет ими забыта. И это нормально. А вот идеи и мето­ды, которыми овладеют учащиеся в процессе обучения, никогда не за­бываются (хотя это может и не осоанаваться), ибо без них невозможно самообучение и самосовершенство­вание, которыми приходится в со­временных условиях заниматься каждому разумному выпускнику школы; это с их помощью решаются все задачи и проблемы, ежедневно возникающие перед каждым чело­веком.

Моделирование является важней­шим методом научного познания. Метод моделирования используется любой наукой, на всех этапах науч­ного исследования реальных явле­ний и процессов. Он обладает ог­ромной эвристической силой, ибо с его помощью удается свести изуче­ние сложного к простому, невиди­мого и неощутимого к видимому и ощутимому, незнакомого к знако­мому, т. е. сделать любой, какой угодно сложный объект доступным для тщательного и всестороннего изучения.

Возьмем, к примеру, математику.

Все математические понятия, такие, как число, функция, уравнение, гео­метрическая фигура и другие, пред­ставляют собой особые модели ко­личественных отношений и прост­ранственных форм окружающего мира. Эти модели математика скон­струировала в процессе своего мно­говекового исторического развития. Но и в настоящее время продолжа­ется конструирование математиче­ских моделей, и любое творчество в математике связано с созданием но­вых моделей. Для изучения и ис­пользования построенных моделей в математике разработаны такие особые приемы и способы, как ме­тоды решения уравнений, исследо­вания функций, измерения величин и т. д. Все эти методы составляют аппарат математики.

Аналогичную картину можно уви­деть и в других науках. Так, в школьном курсе физики изучаются понятия равномерного и равноуско­ренного движения, массы и силы тяжести, рассматриваются матери­альные точки, абсолютно твердые тела и т. п. Все эти понятия и объ­екты представляют собой физиче­ские модели реальных объектов и явлений. В физике также изучаются и методы исследования и использо­вания этих моделей.

Однако учащиеся, изучающие ма­тематику, физику и другие науки, как правило, ясно не осознают, что они все время имеют дело с моделя­ми. Результаты массовых обследо­ваний показывают, что наши уча­щиеся имеют весьма смутные и ог­раниченные представления о моде­лировании и моделях.

Между тем, как показывают ре­зультаты психологических исследо­ваний, явное знакомство учащихся с модельным характером науки, с понятиями моделирования и моде­ли не только способствует форми­рованию у них правильного научно­го мировоззрения, не только обога­щает их методологический аппарат, но и существенно меняет отношение школьников к учебным предметам, к учению, делает их учебную дея­тельность более осмысленной и про­дуктивной.

Прежде чем рассматривать во­прос об использовании моделирова­ния в обучении, рассмотрим кратко вопрос об использовании моделиро­вания в науке.

Когда ученый, изучая какое-то явление, создает его модель, то дальнейшее изучение этого явления производится уже на созданной мо­дели. Исследовав модель, найдя ее свойства и закономерности, получив из них логические следствия, уче­ный проверяет на практике (в опы­те, эксперименте) наличие у изуча­емого явления этих следствий. Если практика (опыт) подверждает на­личие этих следствий, то это озна­чает, что построенная модель доста­точно точная, правильная и ею можно пользоваться для дальней­ших исследований и для практики. Если же некоторые следствия не подтверждаются на практике, то это означает, что модель недоста­точно точная, не совсем верная. Тогда ученые корректируют, уточ­няют модель или же заменяют ее другой.

В науке модели используются для изучения любых объектов, явлений и процессов, для решения самых разных научных и практических за­дач, для получения новой информа­ции об изучаемом объекте. Поэтому модель обычно определяется как некий объект (система), исследова­ние которого служит средством для получения новых знаний о другом объекте (оригинале). Моделями в этом смысле являются географиче­ская карта, уравнение пути равно­мерного или равноускоренного дви­жения и т. д., и т. п. В науке ис­пользуются и материальные моде­ли. Так, И. П. Павлов для изучения и физиологических закономерностей человека использовал собаку, кото­рая в этом случае служила моделью человеческого организма. Или: для того, чтобы установить, как будет вести себя проектируемый самолет в воздухе, строят уменьшенную копию — модель самолета — и про­дувают ее в аэродинамической тру­бе.

Между моделью и моделируемым объектом (оригиналом) имеется оп­ределенное отношение — модельное отношение,показывающее, в каком смысле модель и оригинал подобны, аналогичны друг другу. При этом модель всегда отлична от оригина­ла, но так как она аналогична (по­добна) ему, то можно предполагать, что обнаруженные в модели свойст­ва присущи и оригиналу.

В настоящее время модели ис­пользуются не только в науке, но и в технике, производстве, даже в быту. Поэтому можно говорить о мо­дели в широком смысле,которую можно определить следующим об­разом.

Моделью некоторого объекта А (оригинала) называется объект В, отличный от Л, но в каком-то отно­шении подобный (аналогичный) А, выбранный или построенный субъ­ектом С по крайней мере для одной из следующих целей.

1) Замена А в некотором мыслен­ном (воображаемом) или реальном
действии (процессе), исходя из то­го, что объект В более удобен, чем
А, для этого действия в данных ус­ловиях (модель-заместитель).

2) Создание представления обобъекте А (реально существующим
или воображаемом) с помощьюобъекта В (модель-представление).

3) Истолкование (интерпрета­ция) объекта А в виде объекта В(модель-интерпретация).

4) Исследование (изучение)
свойств и закономерностей объекта А посредством изучения свойств и
закономерностей объекта В (модель исследовательская).

В обучении используются как раз модели в широком смысле для мно­гих различных целей. Так, напри­мер, для решения задачи обычно строят уравнение — модель интер­претации этой задачи. Но эта мо­дель служит и моделью-замести­телем, ибо уравнение замещает ис­ходную задачу в процессе ее реше­ния.

Указанные виды моделей имеют ряд подвидов.

Модели-заместители и исследо­вательские модели могут быть ма­териальнымии идеальными.Мате­риальные, в свою очередь, делятся на статическиеи динамические(действующие). Статическими мо­делями в обучении являются моде­ли геометрических тел, пространст­венные модели молекул и кристал­лов в химии и т. п.

Динамические модели использу­ются в физике, химии, в трудовом обучении для воспроизводства или имитирования изучаемых явлений или процессов.

Идеальные модели делят обычно на три вида: образныеили икониче-ские, знаковые(знаково-символиче-ские) и мысленные(умственные, воображаемые).

K образным (иконическим) моде­лям можно отнести широко исполь­зуемые в обучении разного рода ри­сунки, фотографии, схемы, геогра­фические карты, планы местности, модель атома в физике, структур­ные формулы в химии и т. д. Приме­рами знаковых моделей являются разные уравнения в математике и физике, химические формулы и т. д. Мысленные модели—это представ­ления о каком-то явлении или про­цессе в форме описания на естест­венном языке.

Модели-представления и модели-интепретации, как правило, явля­ются идеальными моделями.

Моделирование — это деятель­ность по построению и изучению моделей для указанных целей. И, как всякая деятельность, оно имеет внешнее содержание и внутреннюю психическую сущность. Поэтому моделирование органично включено в такие психические процессы, как восприятие, память, мышление, во­ображение. Мы запоминаем, мыс­лим, воображаем не только образы ранее воспринятых органами чувств объектов, но и модели (зачастую весьма обобщенные и абстрактные) этих реальных или воображаемых объектов.

Рассматривая моделирование с психологической точки зрения, мы должны иначе, чем в теории позна­ния, рассматривать модельное отно­шение. Там это отношение рассмат­ривается как бинарное,в которое входят оригинал и его модель, и ин­тересуются лишь логическим харак­тером этого отношения. При рас­смотрении же моделирования в ши­роком смысле модельное отношение нужно считать тернарнымили даже квартернионным,когда наряду с моделируемым объектом и его мо­делью рассматривается еще и субъ­ект, который конструирует или вы­бирает модель, и та цель, ради ко­торой он это делает. Тем самым во­прос об объективной логической сущности модельного отношения на этом уровне рассмотрения просто отпадает: субъект, который выбрал или построил модель оригинала для определенной цели, очевидно, счи­тает, что выбранный или построен­ный в качестве модели объект при­годен для этой цели и, следователь­но, он подобен в нужном отношении оригиналу, обладает тем свойст­вом, которое делает его пригодным для указанной цели. Обладает ли этот объект-модель фактически подобием оригиналу, субъекту мо­жет быть и неизвестно. Это выявля­ется лишь косвенно после исполь­зования модели 1 .

Модели и моделирование в обу­чении могут использоваться для следующих дидактическихцелей.

1.Для ознакомления учащихся с модельным характером наукисле­
дует всякий раз, приступая к изуче­нию какого-то явления или процес­
са, рассказывать, ак с помощью построения моделей этого явления
или процесса, были изучены их свойства и особенности, какие из
этих моделей являются наиболее дачными и почему. При этом уже средних классах можно дать уча­щимся первое упрощенное опреде­ление модели, рассказать о модель­ном характере научного изучения еальных явлений. В последующем пределение модели следует уточнить и каждый раз, изучая то или ное понятие, подчеркивать его мо­дельный характер.

2. Однако всего этого недоста­точно для того, чтобы учащиеся
овладели методом моделирования.

Нужно, чтобы они сами строили модели, использовали моделирова­ние для разных целей и чтобы при этом они явно знали, осознавали, что они строят модели и используют моделирование. Так, например, строя по условиям задачи ее крат­кую схематическую запись, они должны знать, что это модель задачи, а не просто ее запись, а уравне­ние, полученное по условию задачи, есть другая модель той же задачи. Первая модель — это модель-за­меститель задачи, а вторая — мо­дель-интерпретация задачи.

3.Модели и моделирование мо­гут использоваться в качестве эф­фективных средств наглядности.Ведь любая модель в той или иной степени обладает свойством нагляд­ности для того, кто разработал эту модель, и, для тех, кто понимает, что она является моделью опреде­ленного объекта. Любая модель на­глядна потому, что она есть чувст­венно воспринимаемое воплощение психического образа моделируемого объекта. Ведь разработчик модели предварительно создал у себя на­глядный психический образ оригинала и воплотил этот образ в виде материальной или идеальной моде­ли (иконической, знаковой, словес­ного описания мысленного образа). Поэтому для него эта модель, в лю­бом ее виде, вполне наглядна. Но эта модель наглядна и для любого другого человека, который понял сущность данной модели и тем са­мым как бы стал ее создателем.

Однако следует иметь в виду, что наглядность модели отличается отнаглядности обычных объектов (ре­альных или воображаемых). Когда мы чувственно воспринимаем ка­кой-то материальный предмет, скажем, стол, или реальное явление, скажем, дождь, снег, или вообража­ем этот стол или дождь, то у нас возникает образ именно этого сто­ла, картина данного дождя в их конкретности со всеми их особенно­стями.

Когда же мы воспринимаем модель, созданную нами или не нами, но нами понятую, усвоенную, то унас возникает наглядный обобщен­ный образ существенных свойств моделируемого объекта, отражен­ных в модели. Все остальные свой­ства, несущественные в данном слу­чае, в модели отсутствуют, они бы­ли отброшены при моделировании.

Следовательно, модели дают воз­можность создания у учащихся та­ких наглядных образов изучаемых объектов, которые выражают самые существенные свойства этих объек­тов, их внутреннюю структуру, их сущность. Чем менее материальна модель, тем более значимые свойст­ва оригинала она отражает. Конеч­но, такой наглядный образ созда­ется лишь у тех учащихся, которые поняли данную модель.

4. Модели и моделирование мо­гут использоваться как средство за­поминания учебного материала. Для этого следует строить схемы изученного учебного материала, при этом целесообразно, чтобы эти схемы строили сами учащиеся ин-

дивидуально, а еще лучше бригада­ми. Затем построение модели-схемы -обсуждаются на заключительном уроке соответствующей темы.

Всегда, когда нужно познакомить учащихся с каким-либо абстракт­ным понятием или с отношением между реальными объектами, целесообразно использовать модель, конкретизирующую это понятие или отношение, тем самым материали­зовать в виде предметной или зна­ковой модели это понятие или отно­шение. Ведь иначе учащиеся не смо­гут оперировать этими понятиями и отношениями.

4.Методические рекомендации по введению моделей в учебный процесс.

5.Использование метода моделирования в различных видах детской деятельности.

Моделирование – процесс создания моделей и их использование в целях формирования знаний о свойствах, структуре, отношениях, связях объектов.

Особенность моделирования как метода обучения в том, что оно делает наглядным скрытые от непосредственного восприятия свойства, связи, отношения объектов, которые являются существенными для понимания фактов, явлений, при формировании знаний, приближающихся по содержанию к понятиям.

Доступность метода моделирования для дошкольников показана была психологами (А.В.Запорожцем, Л.А.Венгером, Н.Н.Поддьяковым, Д.Б.Элькониным). Она определяется тем, что в основе моделирования лежит принцип замещения: реальный предмет может быть замещён в деятельности детей другим предметом, изображением, знаком.

Разработаны модели для формирования природоведческих знаний, развития речи, звукового анализа слов, конструирования, изобразительной деятельности и т.д. ( Н.И. Ветрова, Л.Е. Журова, Н.М.Крылова, В.И.Логинова, Л.А.Парамонова, Т.Д. Рихтерман и др.).

Требования, предъявляемые к модели

Чтобы модель как наглядно-практическое средство познания выполняла свою функцию, она должна соответствовать ряду требований:

1. чётко отражать основные свойства и отношения, которые являются объектом познания, быть по структуре аналогичной изучаемому объекту.

2. быть простой для восприятия и доступной для создания и действий с ней;

3. ярко и отчётливо передавать те свойства и отношения, которые должны быть освоены с её помощью;

4. она должна облегчать познание (М.И.Кондаков, В.П.Мизинцев).

Виды моделей

В дидактике выделены три вида моделей:

- имеет вид физической конструкции предмета или предметов, закономерно связанных. В этом случае модель аналогична предмету, воспроизводит его главнейшие части, конструктивные особенности, пропорции и соотношения частей в пространстве, взаимосвязь объектов. От игрушки такая модель отличается точностью воспроизведения существенных связей и зависимостей внутри моделируемого объекта или между ними, возможностью обнаружить эти зависимости в деятельности с моделью.

- Здесь выделенные в объекте познания, существенные компоненты и связи между ними обозначаются при помощи предметов-заместителей и графических знаков. Структура такой модели должна быть подобна главнейшим компонентом изучаемого объекта и тем связям, отношениям, которые становятся предметом познания. Предметно-схематическая модель должна обнаружить эти связи, отчётливо представить их в изолированном, обобщённом виде.

- Обобщённо передают разные виды отношений (графики, формулы, схемы). Этот вид моделей используется преимущественно в школе.

Методические рекомендации по введению моделей

в образовательный процесс

Методика введения моделей в процесс познания должна учитывать ряд обстоятельств:

1.Модель, обнажая необходимые для познания связи и отношения, упрощает объект, представляет лишь его отдельные стороны, отдельные связи. Следовательно, модель не может быть единственным методом познания: она используется тогда, когда нужно вскрыть для детей, то или иное существенное содержание в объекте. Это означает, что условием введения моделей в процесс познания является предварительное ознакомление детей с самими реальными предметами, явлениями, их внешними особенностями, конкретно представленными связями и опосредованиями в окружающей действительности.

2.Введение модели требует определённого уровня сформированности умственной деятельности: умения анализировать, абстрагировать особенности предметов, явлений; образного мышления, позволяющего замещать объекты; умения устанавливать связи. И хотя все эти умения формируются у детей в процессе использования моделей в познавательной деятельности, для введения их, освоения и самой модели и использования её в целях дальнейшего познания требуется уже достаточно высокий для дошкольника уровень дифференцированного восприятия, образного мышления, связной речи и богатого словаря.

3.Использование модели в целях познания существенных особенностей объектов требует предварительного освоения детьми модели. При этом простые предметные модели осваиваются, детьми достаточно быстро. Более сложные связи требуют более сложных предметно-схематических моделей и особой методики. При этом дети сначала включаются в процесс создания модели, который увязывается с наблюдением и анализом моделируемого явления. Это позволяет ребёнку выделять компоненты анализируемого объекта, осваивать то, что затем будет подлежать анализу их модели. Таким образом, само освоение модели представлено в виде участия детей в создании модели, участия в процессе замещения предметов схематическими образами. Это предварительное освоение модели является условием её использования для раскрытия отражённой в ней связи.

1.Моделирование в математическом развитии детей.

а) Логические блоки Дьенеша – набор объёмных геометрических фигур, различающихся по форме, цвету, размеру, толщине.

б) Палочки Кюизинера – комплект счётных палочек разного цвета и разной длины. Палочки одинаковой длины окрашены в один и тот же цвет и обозначают одно и тоже число. Чем больше длина палочки, тем больше значение того числа, которое оно выражает.

г) Так же можно обратиться к опорным схемам при использовании аббревиатур для обозначения месяцев года.

а) Мнемотаблица – это схема, в которую заложена определённая информация .

Мнемодорожки несут обучающую информацию, но в небольшом объёме.

в) С использованием опорных схем может проходить обучение составлению творческих рассказов, рассказов по сюжетной картине.

г) Так же при использовании схем можно учиться составлять различные предложения.

д) При произношении чистоговорок можно использовать различные символы.

3. Моделирование в экологическом воспитании детей.

а) Наблюдая за животными и растениями, воспитатель с детьми обследует объект, и вычленяют на этой основе признаки и свойства живых организмов. Для построения плана обследования предметов природы, можно использовать карточки-символы.

б) Можно использовать карточки-модели, отражающие признаки, общие для целой

в) Можно выделить функции живых организмов: дышит, двигается, и обозначить их схематическими моделями

г) С помощью картинок-моделей можно обозначать выделенные признаки (цвет, форму, численность частей и др.)

д) Схемы-модели могут обозначать различные среды обитания живых существ (наземную, воздушную и др.).

е) С помощью картинок-моделей можно обозначать условия жизни, потребности живых организмов.

4. Моделирование в изобразительной деятельности.

Моделирование в этом виде деятельности проявляется больше всего в использовании технологических карт. Такие карты показывают последовательность и приёмы работы при лепке коллективной поделки, рисовании коллективного предмета или сюжета. Последовательность работы в них показана с помощью условных обозначений.

Использование моделей позволяет раскрывать детям существенные особенности объектов, закономерные связи, формировать системные знания и наглядно-схематическое мышление. Работу по введению символов, опорных схем, мнемотаблицы целесообразно начинать в средней группе. В полном объёме эта работа должна разворачиваться в подготовительной группе.

Читайте также: