|
Во все времена человек разумный отражал в своем мышлении объекты реальности в виде идеальных мысленных (вербальных) моделей и действовал исходя из ожидаемого поведения их прототипов. Это этап первого отражения, отражения мира в мышлении человека. С появлением компьютера ситуация радикально меняется. Человек может теперь передать компьютеру свои знания, создав компьютерную модель реального объекта или процесса. Происходит второе отражение природы, теперь уже из мышления человека в память компьютера. В этом смысле компьютерный мир является третьей реальностью: 1) материя; 2)сознание; 3) снова неживая материя (компьютер). Исходя из вышесказанного, можно считать моделирование конечной целью информатики. И тогда понятие компьютерной модели и вообще модели должно быть усвоено учащимися достаточно прочно. Я предлагаю ознакомиться с тем, как трактуют этот вопрос авторы учебников и учебных пособий. Понятие модели (А.И.Бочкин) Понятие модели (Н.В.Макарова) Понятие модели (А.Г.Гейн) |
Понятие модели (А.И.Бочкин)"...Под моделью мы будем понимать систему, неотличимую от моделируемого объекта в отношении некоторых свойств, полагаемых существенными, и отличимую по всем остальным свойствам, которые полагаются несущественными; при этом отсутствие в модели несущественных элементов не менее важно, чем присутствие в ней существенных.Адаптация этого мощного определения к уровню школьникам в условиях снижения возраста обучаемых представляет проблему. Поэтому определение не заучивается, не диктуется, а обсуждается, причем не ранее чем в возрасте 12 лет, когда у школьника проявляется склонность к теоретизированию. И исходный объект, и его модель понимаются как системы. В свою очередь понятие системы предполагает: наличие элементов, ее составляющих; наличие связей между ними; целостность системы (удаление элемента невозможно без ущерба для целого); наличие свойств и у модели, и у объекта, которые проявляются как через отношения между элементами модели, так и через отношения с внешними объектами. Простой пример системы - нарисованный или реальный дом из элементов: стены, крыша, дверь, окно. Элементы взаимосвязаны расположением в пространстве, а в реальности еще и механически скреплены. Практика должна опережать теорию: сначала учащийся работает с моделями, затем при помощи учителя обдумывает и осознает суть своей деятельности как моделирования или использования моделей, и лишь потом как итог обсуждается содержание понятий. Сами слова-термины "модель", "элемент", "система", "свойство" могут вводиться в обиход достаточно рано и постепенно наполняются содержанием в речи учителя и учащихся, в разном контексте. Точно так же как человек постепенно, на практике усваивает, что такое знак или символ, хотя точного определений ни до школы, ни в ней никто не дает На начало |
Понятие модели (Н.В.Макарова)В отличие от концепции обучения моделированию предлагаемой А.И.Бочкиным, Н.В.Макарова вынесла понятия модели и моделирования в самое начало раздела "Компьютерное моделирование" (Информатика 9 класс)."..,все многообразие моделей отличает нечто общее, а именно моделью может стать искусственно созданный человеком абстрактный или материальный объект. Анализ модели и наблюдение за ней позволяют познать суть реально существующего объекта, процесса или явления, называемого прототипом или >оригиналом. Значит можно дать более простое определение и модели и процесса моделирования. Модель - упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении. Моделирование - построение моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений. Может возникнуть вопрос, почему бы ни исследовать сам оригинал, зачем создавать его модель? Во-первых, в реальном времени оригинал может уже не существовать или его нет в действительности. Для моделирования время не помеха. На основании известных фактов методом гипотез и аналогий можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого (гибель Атлантиды, вымирание динозавров). С помощью такого же метода можно заглянуть в будущее (модель "ядерной зимы", мальтусовская модель перенаселения Земли, модель глобального потепления планеты и пр.) Во-вторых, оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы изучить какое - либо конкретное, интересующее нас свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных, не рассматривая их. Что же поддается моделированию? Это может быть объект, явление или процесс. Моделями объектов могут быть уменьшенные копии архитектурных сооружений, наглядные пособия и пр. Модель может отражать нечто реально существующее, скажем атом водорода или Солнечную систему, структуру парламентской власти, грозовой разряд и пр. Для изучения явлений живой природы, для предотвращения катастрофы, для применения природных сил на благо человечества создаются модели явлений. Академик Георг Рихман , сподвижник и друг Ломоносова, еще в начале 18 века моделировал магнитные и электрические силы, чтобы изучить их и найти им дальнейшее применение. Когда речь на уроках географии идет о природных явлениях (землетрясения, цунами и пр.), мы имеем в виду не какой-то конкретный случай, а его обобщение. В моделях объектов или явлений отражаются свойства оригинала - его характеристики, параметры. Можно также создавать модели процессов, т.е. моделировать действия над материальными объектами: ход, последовательную смену состояний, стадий развития одного объекта или их системы. Примеры тому общеизвестны: это модели экологических или процессов, развития Вселенной или общества и т.п.. И, наконец, любым действиям человека, будь то разрешение конкретной житейской проблемы или выполнение какой-либо работы, предшествует возникновение модели будущего поведения. Это главное отличие человека мыслящего от всех других существ на земле." На начало |
Понятие модели (А.Г.Гейн)В пособии для учителя "Земля Информатика" как и в других своих учебниках и пособиях А.Г. Гей не вводит однозначного понятия моделей. Подход к этому вопросу во всех работах этого автора и его коллектива одинаков: рассматриваются многочисленные жизненные задачи и в ходе их рассмотрения у читателя должно складываться интуитивное (с помощью Гейна) понятие модели."...Вот пример жизненной задачи и ее решения. В районе имеется несколько населенных пунктов. По территории района проходит железная дорога. Планируется построить железнодорожную станцию и связать ее с населенными пунктами грунтовыми дорогами. Требуется определить место наилучшего расположения железнодорожной станции. Решить эту задачу невозможно, если не уточнить, какое расположение считать наилучшим. С точки зрения экономии средств на прокладку дорог наилучшим будет то расположение станции, при которой суммарная длина дорог будет наименьшей. С точки зрения экономной организации, скажем, автобусного сообщения между населенными пунктами и будущей станцией наилучшим будет то расположение, при котором потребуется наименьшее количество автобусов для суммарной перевозки пассажиров. Это значит, что дорога от населенного пункта с большим количеством жителей должна быть короче, чем дорога до пункта с меньшим количеством жителей. Наконец социальные службы могут потребовать могут настаивать на том, чтобы дорога от самого удаленного пункта до станции должна быть самой короткой. Разумеется, что решение такой задачи требует еще и предположений о рельефе местности. Давайте предположим что местность - плоская равнина, а дороги - прямолинейные отрезки. Итак - первый структурный элемент модели - упрощающие предположения, которые позволяют из всего многообразия информации об изучаемом явлении или объекте выделить исходные данные, определить, что будет служить результатом и какова связь между исходными данными и результатом. Все это -предположения, исходные данные, результаты и связи между ними - и называют моделью задачи. Разумеется, словосочетание " модель задачи" мы применяем к жизненным, а точнее к плохо поставленным задачам, т.е. таким задачам, из условия которых нельзя однозначно извлечь, что является исходными данными , результатами и какова связь между ними. К примеру задание " Решить уравнение 2х+3=7", конечно является задачей (и, может быть, для кого-то весьма трудной), но не является плохо поставленной задачей, и никакой модели тут строить не нужно .(Вот даже так! Т.Мяло) На начало |