Теоретические основы моделирования в обучении

Сущность понятий «модель» и «моделирование»

Слово «модель» (от лат. «modus, mo-dulus») означает меру, образ, способ и т. п. Первоначальное значение этого слова было связано со строительным искусством и употреблялось как образец, прообраз или вещь, в каком-то отношении сходная с другой вещью1.

В «Большом энциклопедическом словаре»2, подразумевая модель, дается несколько значений:

1) образец (эталон, стандарт), который позволяет осуществлять массовое производство определенного вида продукции или конструкции; типа, марки изделия;

2) изделие из материала, который легко обрабатывается. С него снимают форму для воспроизведения (например, с помощью литья) в ином материале; разными моделями выступают лекала, шаблоны, плазы;

3) натурщик, который позирует художнику или изображаемый предмет («натура»);

4) устройство, которое воспроизводит, имитирует строение и действие определенного иного («моделируемого») устройства в науке, производстве (в ходе испытаний) или спорте.

В широком смысле под моделью подразумевается некий образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т. п.) определенного объекта, процесса или явления («оригинала» данной модели), который применяется для его «заместителя», «представителя». Математика и логика имеет свое определение модели, которое выражается некой системой аксиом - совокупностью (абстрактных) объектов, свойства которых и отношения между которыми отвечают этим аксиомам. Они, в свою очередь, служат неявным отражением данной совокупности.

Языкознание определяет модель в виде абстрактного трактования эталона или образца определенной системы (фонологической, грамматической и т.п.), которая включает в себя самые общие характеристики определенного языкового явления; общую схему описания системы языка или определенной его подсистемы3.

Среди всех значений этого многозначного слова выделим наиболее подходящее для изучения нашей проблемы (это значение в широком смысле). Модель - это аналог определенного объекта, процесса или явления, который применяется в качестве его «заместителя». Этот аналог может оформляться как условное изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т. п. Отсюда следует значение процесса моделирования.

Моделирование является исследованием определенных явлений, процессов или систем объектов, которое осуществляется с помощью выстраивания и детального рассматривания их моделей. Модели применяются для того, чтобы определить или уточнить характеристики и рационализовать пути построения новых сконструированных объектов. Моделирование представляет собой важную категорию теории познания, на которой основываются теоретические (применение разных знаковых и абстрактных моделей) и экспериментальные (применение предметных моделей) методы научного исследования.

По мнению Л.М. Фридмана, доктора психологических наук, крупного специалиста в области педагогической и математической психологии, моделью определенного объекта А, выступающего оригиналом, является объект В, в определенном отношении аналог оригинала А, который выбран или построен субъектом (в нашем случае им выступает ученик) для одной из целей:

1) замены А в определенном мысленном (воображаемом) или реальном действии (процессе), согласно тому, что В является значительно удобнее для данного действия в выбранных условиях (модель-заместитель);

2) создания представления об объекте А (который в действительности существует или является воображаемым) посредством объекта В (модель- представление);

3) истолкования (интерпретации) объекта А в качестве объекта В (модель-интерпретация);

4) исследования (изучения) объекта А посредством объекта В, с помощью изучения последнего (модель исследовательская)»4.

В этом случае под моделированием понимаются вышеуказанные цели. Л.М. Фридман предлагает классифицировать модели следующим образом5: материальные (вещественные, реальные) и идеальные. Построение материальных моделей предусматривает различные вещественные предметы или материалы, в том числе включает живые существа, которые применяются с целью проведения изучений явлений или процессов. Идеальные модели могут быть трех видов и состоять из образных (иконических), знаковых (знаково-символических) и мысленных (умственных).

Среди материальных моделей выделяют статические (неподвижные) и динамические (действующие). Статические модели по строению подобны оригиналам. Они передают лишь в определенном масштабе пространственные (геометрические) особенности оригиналов. Динамические (действующие) модели воспроизводят различные явления или процессы.

К образным моделям относятся модели, передающие в образной форме особенности моделируемых предметов или явлений на уровне образных представлений (чертежы, рисунки, схемы). Запись знаково-символических моделей осуществляется знаками-символами, входящими в определенный искусственный язык, способный отражать структуру моделируемого объекта. Мысленные модели отражают явления, процессы или предметы, которые могут отразить теоретическую схему моделируемого объекта. Такой моделью является научное представление о каком-либо явлении, описанное естественным языком. Можно представить эту классификацию схематически (рис.).

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >