IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, приближаясь по важности к традиционным экспериментальным и теоретическим методам. Огромное разнообразие применений терминов «модель» и «моделирование» в современной науке поспособствовали широкому распространению моделирования в научном познании и отсутствию общей теории этого метода.

Решающую роль в превращении метода моделирования из частно-научного в общенаучный метод сыграла кибернетика, а всеобщее применение моделирование приобрело благодаря развитию информационных технологий, повсеместному распространению персональных компьютеров, созданию информационных сетей, специальных банков знаний и экспертных систем - все эти средства позволяют применять метод модельного представления и исследования объектов и процессов для решения сложных научных и практических задач [2].

В системе базовых понятий следует особо выделить такие понятия, как:

- моделирование - целенаправленный информационный процесс, который обеспечивает получение абсолютно новой информации об объекте, его свойствах и поведении с помощью модели;

- модель - представляет собой упрощенное материальное или информационное представление (образ) реального объекта, частично воспроизводящее объект, его свойства и поведение с определенной степенью адекватности в зависимости от целей моделирования, являющегося его средством;

- результат моделирования - появление новой информации о существующем объекте, его свойствах и поведении, либо прогнозирование появления свойств и поведения конкретной новой, ранее не существовавшей, модификации объекта.

Выделяют следующие основные этапы моделирования:

1. Постановка задачи моделирования - предполагает общее знакомство с изучаемой предметной областью, четкую формулировку целей моделирования, вычленение и уточнение круга задач, которые должна непосредственно реализовывать модель, знакомство с имеющимися в предметной области технологиями решения таких или аналогичных задач, предварительная оценка целесообразности построения модели.

2. Планирование и проведение экспериментов с объектом для получения информации, необходимой для его формализации.

3. Формализованное описание объекта.

4. Построение и идентификация модели объекта.

5. Проверка адекватности модели.

6. Планирование и проведение компьютерных экспериментов с моделью объекта.

7. Анализ результатов моделирования.

8. Интерактивная адаптация (корректировка) компьютерных экспериментов, модели, формализованного описания, постановки задачи моделирования [4].

Классифицировать модели, применительно к задачам разных наук, можно по разным критериям. Классификация зависит от лежащего в ее основе признака, которым может быть и способ представления, и отрасль знания, и учет в модели временного фактора, также принцип построения, приспособляемость модели, ее назначение и т.д.

С учетом временного фактора модели можно разделить на:

- статические, которые не учитывают изменений процессов во времени;

- динамические, где вышеуказанные изменения учитываются.

По отрасли знаний, в которой разрабатывается модель, можно выделить:

- биологические;

- социологические;

- экономические;

- физические;

- иные модели.

По способу представления выделяют:

- предметные (материальные) - модели, которые по своей сути воспроизводят определенные геометрические, физические, динамические либо функциональные характеристики объекта, явления или процесса. Частным случаем предметных моделей являются модели-аналоги, отображающие процессы и явления посредством аналогичного представления, например, физической модели;

- знаковые (информационные) модели - ими служат схемы, чертежи, формулы, предложения в некотором алфавите и т.п. Примером таких моделей можно считать математические модели [3].

Метод наглядного моделирования был наиболее глубоко изучен психологами в 70-ые годы, когда ученые-специалисты, руководство над которыми осуществлял Л.А. Венгер, проводили исследования проблем диагностики умственного развития и познавательных способностей детей на основе выявленных скрытых резервов становления личности ребенка, однако, к сожалению, в те годы большинство педагогов-практиков не обратило должного внимания на опубликованные рекомендации [4].

На сегодняшний день, к примеру, образовательная программа «Радуга», которая была разработана под научным руководством Т.Н. Дороновой и С.Г. Якобсон, предусматривает практическое применение метода мысленного моделирования в развитии речи (в виде модели слова, предложения, при знакомстве с художественной литературой), в изобразительной деятельности (моделировании в плоскостях), математике (при изучении понятий времени, формы, пространства, величины, числа) [2].

Следует обратить внимание на тот факт, что мышление младшего школьника носит преимущественно наглядный характер, поскольку в этом возрасте дети обладают значительно более широкими познавательными возможностями, чем в более раннем периоде, и эти возможности до сих пор не были ими полностью реализованы.

Поиски резервов познавательных способностей ребенка привели к определению средств, которые помогают ему обнаружить существенные стороны окружающей действительности, важнейшие признаки и взаимоотношения объектов и явлений и сделать их содержанием познавательной деятельности.

Задача состоит в том, чтобы своеобразно «материализовать» эти существенные признаки и взаимоотношения, спроецировать их в плоскость непосредственно воспринимаемых моделей, которые можно видеть, осязать, с которыми можно действовать.

Такой подход позволяет детям уже на уровне наглядно-образного мышления усваивать более сложные знания и умения, понимать некоторые принципы, связи и закономерности, лежащие в основе окружающих нас предметов и явлений, выстраивать целостную картину мира.

В свое время В.В. Давыдов убедительно доказывал, что усвоение теоретических знаний, составляющих непосредственно учебную деятельность каждого из учащихся, осуществляется ими более успешнее при решении учебных задач с помощью моделирования [3].

Называя знаки, или модели, «искусственными средствами мышления», он подчеркивает, что знаки позволяют человеку создавать мысленные модели реальных объектов и действовать с ними, планируя при этом пути решения различных задач, связывая таким образом знак с действиями человека, а в широком смысле – с его деятельностью.

Исследования В.В. Давыдова показывают, что несвоевременное знакомство детей со схемой, моделью становится в дальнейшем причиной неуспеваемости школьников по таким базовым предметам, как физика, химия, математика - то есть всех тех, основу которых составляет моделирование [3].

Таким образом, модель необходимо рассматривать не только как важное средство познания и обучения, но и способ обобщения знаний и опыта, планирования и регуляции тех видов деятельности учащихся, в которых возможно применение моделирования.

Литература:

1. Артемьева Т.И. Психология способностей и всестороннее развитие личности / Т.И. Артемьева // Принцип развития в психологии. – М.: Изд-во «Наука», 1978. – С. 142–154.

2. Венгер Л.А., Венгер А.Л. Домашняя школа. – М.: Знание, 2012. -240 с.

3. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. М., 2012. – 290 с.

4. Талызина Н.Ф. Формирование познавательной деятельности младших школьников. – М.: Педагогика, 2011. – 175 с.

Код для цитирования: Скопировать