1. Моделирование как метод познания
1. Моделирование как метод познания
Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.
Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. |
Модель. Это слово многим знакомо.
Кто-то занимается созданием моделей кораблей, самолетов, автомобилей.
Модели имеют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических устройств. Без предварительного создания чертежа невозможно изготовить даже простую деталь.
Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов.
Все художественное творчество фактически является процессом создания моделей. Любое литературное произведение может рассматриваться, как модель реальной человеческой жизни.
Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.
Модель – это некоторое упрощенное подобие реального объекта |
Разные науки исследуют объекты и процессы под разными углами зрения и строят различные типы моделей.
В физике изучаются процессы взаимодействия и изменения объектов, в химии – их химический состав, в биологии – строения и поведение живых организмов.
Человек в различных науках исследуется в рамках различных моделей:
- В механике – как материальная точка
- В химии – как объект, состоящий из различных химических веществ
- В биологии – как систему, стремящуюся к самосохранению
Для описания и исследования одного и того же объекта может использоваться несколько моделей. |
Для описания и исследования различных объектов может использоваться одна и та же модель. |
Всякая модель воспроизводит только те свойства объекта – оригинала, которые понадобятся при исследовании, изучении объекта.
Никакая модель не может заменить сам объект. Но при решении конкретной задачи, когда нас интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель может оказаться полезным и единственным инструментом исследования.
Все модели можно разбить на два больших класса:
- Материальные модели
- Информационные модели
Материальные модели (натурные) | Информационные модели | |
Графические (образные) | Знаковые | |
Предметные модели позволяют представить в материальной наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного исследования (очень большие или очень маленькие, очень быстрые или очень медленные)
| Образные информационные модели представляют собой зрительные образы объектов, зафиксированные на каком-либо носителе.
| Знаковые информационные модели строятся с использованием различных языков (знаковых систем).
|
При построении некоторых типов информационных моделей одновременно используются система графических элементов и знаковая система.
Например, в блок-схемах алгоритмов используются различные фигуры для обозначения элементов алгоритма и формальный алгоритмический язык для записи программы на языке программирования.
Материальная модель – физическое подобие объекта-оригинала |
Ознакомиться с презентацией - https://drive.google.com/open?id=1Oryu6yZDvuAfnVhM...
Вопросы:
- Что такое моделирование?
- Приведите примеры моделирования в различных областях деятельности человека
- Что такое модель?
- Может ли один объект иметь несколько моделей (если да, приведите примеры)?
- Могут ли разные объекты описываться одной и той же моделью (если да, приведите примеры)?
- Какие свойства реальных объектов воспроизводят следующие модели:
- Муляжи продуктов в витрине магазина
- Чучело птицы
- Заводной игрушечный автомобиль
- Что такое информационная модель?
- Приведите различные примеры графических информационных моделей
- Какая форма графической модели применима для отображения процессов
- Назовите примеры материальных моделей
Задания
1. Создайте информационную модель в текстовом редакторе MS Word / OpenOffice.org - https://drive.google.com/open?id=149Qq-noPkZRGxUjg...
2. Создайте информационную модель молекулы воды по образцу (см. Приложение 1) - https://drive.google.com/open?id=1b-IYVdCw-daEsfuq...
3. Определите объект моделирования, метод моделирования и цель:
Задача | Объект | Метод | Цель |
Художнику заказывают нарисовать пейзаж. |
|
| |
Биологу поручают исследование популяции дрозофилы. |
|
|
|
Для покупки квартиры нужно взять в банке кредит. |
|
|
|
4. Объясните различие моделей бабочки с точки зрения биолога, художника, рыболова, скульптора, фотографа:
| Модель бабочки |
Биолог |
|
Художник |
|
Рыболов |
|
Фотограф |
|
Скульптор |
|
4. Рассмотрите отрывок стихотворения Агнии Барто «Машенька» как модель. Что является объектом-оригиналом? Какие существенные свойства отражены в этой модели?
Часы пробили восемь,
Сейчас затихнет дом.
Сейчас платок набросим
На клетку со щеглом.
Есть у меня дочка,
Ей скоро полгодочка,
Она лежит, не плачет,
Глаза от света прячет.
Чтоб у нас она спала,
Снимем лампу со стола.
Ходят тени по стене,
Будто птицы в тишине
Стаями летят.
Кошка сердится во сне
На своих котят.
Мы спать ложимся рано,
Сейчас закроем шторы,
Диваны-великаны
Теперь стоят как горы…
Баю-баюшки-баю,
Баю Машеньку мою.
5. Изобразите графом-моделью фразу «Я знаю, что ты знаешь, что я знаю»
6. Откройте презентацию (Приложение 2). - https://drive.google.com/open?id=1eCv1MoaqyFGRxgwh...
Доработайте данную модель так, чтобы минутная стрелка выполняла полностью весь круг. Добавьте часовую стрелку.
По материалам Матц Елена Владимировна