Моделирование как метод познания

Моделирование как метод познания

Человечество в своей деятельности ( научной, о бразовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира .

Модели в процессе обучения

География

Физика

Движение воздушных масс

Модель атома

Модели в процессе обучения

Химия

Биология

Модель кристаллической решетки

Модель скелета человека

Модели в процессе обучения

История

Алгебра

Моделирование функций

Модель битвы на Чудском озере

Модели в проектировании

Электрическая схема

Чертеж

Модели в науке

Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез…), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов.

Создание новых теоретических моделей иногда коренным образом меняет представление человека об окружающем мире

Модели в науке

Геоцентрическая модель мира

(по Птолемею)

Планетарная модель атома Резерфорда-Бора

Модели в художественном творчестве

Моделями, в художественной форме отражающими реальную действительность, являются живописные полотна, скульптуры, театральные постановки

Модель человеческих отношений в басне

М оделирование –

это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Аспекты моделирования

Внешний вид

Структура

Набор признаков объекта

Поведение

Совокупность элементов объекта и существующие между ними связи

Изменения во внешнем виде, структуре, во взаимодействии с другими объектами, происходящие с течением времени

Модел и позволяют представить в наглядной форме

объект ы

и процессы,

недоступные для непосредственного восприятия.

Модель используют, когда исследуемый объект:

• очень велик

(модель Земли ),

• очень мал (модель молекулы ),

• когда процесс очень быстр (модель двигателя внутреннего сгорания)

• или очень медленен (геологические модели),

• исследование объекта может привести к его разрушению (модель самолета)

• или очень дорого (архитектурный макет города)

Модель - это некий новый объект (реальный, информационный или воображаемый) , который отражает некоторые существенные стороны изучаемого объекта, явления или процесса.

Модели используются для :

• Представления материальных предметов;

• Объяснения известных фактов;

• Построения гипотез;

• Прогнозирования;

Расписание движения автобусов

• Управления

• Получения новых знаний об исследуемых объектах;

Каждый объект имеет большое количество

различных свойств.

В модели выделяют главные,

наиболее существенные свойства.

Один и тот же объект может иметь

множество моделей

Строение земли

Климатические пояса

Форма

Часовые пояса

Природные ресурсы

Разные объекты могут описываться одной моделью

Модель материальная точка

Компьютерное моделирование

Компьютерное моделирование стало применяться сразу после второй мировой войны для испытания самолетов и оружия.

В настоящее время широко используется в химии, биологии, медицине, автомобилестроении и кораблестроении, в разработке оптических и акустических систем…

Проектирование автомобилей

Терминал автоматизированного проектирования

Дизайн корпуса

Аэродинамика

Расположение частей и компонентов

Симуляция видимости с места водителя

Симулирование столкновения

До удара

Через 20 миллисекунд после удара

Через 40 миллисекунд после удара

Проектирование железнодорожной станции

Пассажиры ( красный цвет ) покидают станцию

Вновь прибывшие ( желтый цвет ) устремляются на лестницу

Прибывшие проходят через турникеты

Симулятор полета

Компьютер вычисляет точные движения самолета в ответ на информацию, поступающую с панели управления, затем посылает команду в гидравлический процессор, который производит правильные движения

Компьютерное моделирование в спорте

Движения, заснятые на высокой скорости

Ввод координат частей тела

Вычисления

Графический вывод на экран