Тема: 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 Информационная модель – описание объекта-оригинала |
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
1. Создайте информационную модель в текстовом редакторе OpenOffice.org Writer
2. Создайте графическую модель в программе подготовки презентаций OpenOffice.org Impress
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 |
5. Изобразите графом-моделью фразу «Я знаю, что ты знаешь, что я знаю»