Слайд 1Моделирование
как метод познания
*
Слайд 2Цель
Моделирование;
Наглядная форма объектов и процессов;
Проектирование;
Теоретические
модели;
Художественное творчество;
Модель.
Слайд 3Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создаёт и
использует модели окружающего мира.
Строгие правила моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов.
Моделирование
Слайд 4Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для
непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и д.р.).
Наглядные модели часто используются в процессе обучения.
В курсе географии первые представления о нашей планете Земля мы получаем, изучая её модель – глобус, в курсе физики изучаем работу двигателя внутреннего сгорания по его модели, в химии при изучении строения вещества используем модели молекул и кристаллических решеток, в биологии изучаем строение человека по анатомическим муляжам и д.р.
Слайд 5Модели играют чрезвычайно важную роль в проектировании и создании различных технических
устройств, машин и механизмов, зданий, электрических цепей и т.д.
Без предварительного создания чертежа невозможно изготовить даже простую деталь, не говоря уже о сложном механизме.
Слайд 6В процессе проектирования зданий и сооружений кроме чертежей часто изготавливают макеты.
В процессе разработки летательных аппаратов поведение их моделей в воздушных потоках исследуют в аэродинамической трубе.
Разработка электрической схемы обязательно предшествует созданию электрических цепей и так далее.
Слайд 7Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез и
пр.), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов.
Создание новых теоретических моделей иногда коренным образом меняет представление человечества об окружающем мире (гелиоцентрическая система мира Коперника, модель атома Резерфорда-Бора, модель расширяющейся системы Вселенной, модель генома человека и пр.).
Адекватность теоретических моделей законам реального мира проверяется с помощью опытов и экспериментов.
Слайд 8Всё художественное творчество фактически является процессом создания моделей.
Например, такой литературный
жанр, как басня, переносит реальные отношения между людьми на отношения между животными и фактически создаёт модели человеческих отношений. Более того, практически любое литературное произведение может рассматриваться как модель реальной человеческой жизни. Моделями, в художественной форме отражающими реальную действительность, являются также живописные полотна, скульптуры, театральные постановки и пр.
Слайд 9Модель
Каждый объект имеет большое количество различных свойств.
В процессе построения
модели выделяются главные, наиболее существенные для проводимого исследования свойств.
В процессе исследования аэродинамических качеств модели самолёта в аэродинамической трубе важно, чтобы модель имела геометрическое подобие оригинала, но не важен, например её цвет.
При построении электрических схем – моделей электрических цепей – необходимо учитывать порядок подключения элементов цепи друг к другу, но не важно их геометрическое расположение друг относительно друга и так далее.
Слайд 10Разные 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 – строение и поведение живых организмов и так далее.
Возьмём в качестве примера человека: в разных науках он исследуется в рамках различных моделей.
В рамках механики его можно рассматривать как материальную точку, в химии – как объект, состоящий из разных химических веществ, в биологии – как систему, стремящуюся к самосохранении, и так далее.
Слайд 11География, военное дело, судоходство и пр. невозможны без информационных моделей поверхности
Земли в виде карт.
Различные типы географических карт (политические, физические и пр.) представляют информационные модели, отражающие различные особенности земной поверхности, то есть один и тот же объект отражают несколько моделей.
С другой стороны, разные объекты могут описываться одной моделью. Так, в механике различные материальные тела (от планеты до песчинки) могут рассматриваться как материальные точки.
Слайд 12Никакая модель не может заменить сам объект.
Но при решении конкретной
задачи, когда нас интересуют определённые свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а подчас и единственным инструментом исследования.
Слайд 13Вопросы для размышления:
Может ли объект иметь несколько моделей? Приведите пример.
Могут ли
разные объекты описываться одной и той же моделью? Если да, приведите пример.