Применение метода "Моделирование" в педагогике

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный педагогический университет"

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

МОДЕЛИРОВАНИЕ

Новосибирск, 2022

Сущность и целевое назначение моделирования

• Моделирование – это метод, применяемый для изучения разного рода процессов и явлений, разработки вариаций принятия управленческих решений.
• Моделирование осуществляется на основе построения моделей, которые являются заменителями реальных объектов, процессов и явлений.
• Методика предполагает описание структурного устройства, изучаемого объекта, его свойств и параметров, процесса его функционирования во времени и пространстве, а также характеристики особенностей развития.

Слово «модель» (от лат.  modulus')   прочно вошло в повседневный язык. Модель — это мера, образец, норма. Именно так мы называем мысленный (абстрактный), знаковый (математический, словесноописательный, графический) или материальный образ оригинала, т.е. модель — это «заместитель» оригинала в познании или на практике .

Сущность и целевое назначение моделирования

• Методика моделирования обеспечивает системный и целостный подход к исследованию, что положительно сказывается на разработке методов целостного управленческого воздействия, позволяет получить новые знания и усовершенствовать параметры, исследуемых объектов или процессов.
• В процессе предполагается создание образцов, как внешнего строения объектов, например, каких-то предметов познания, так и их функциональной роли или логического назначения.

Моделирование осуществляется в двух основных формах:

Предметное моделирование – разработка образцов, отождествляющих пространственно-временные, функциональные, структурные и иные параметры исследуемого объекта. При такой форме моделирования создаются именно научные образцы.

Знаковое моделирование - демонстрация характеристик и признаков объекта, посредством применения символов, черчения графиков, построения схем. В этой форме создаются логические модели, наделенные математическими свойствами.

Построение моделей позволяет:

Воспроизвести связи, характеристики и особенности функционирования

Проследить тенденции и динамику развития исследуемых объектов, систем, явлений и процессов

Проанализировать текущее состояние, спланировать и составить прогноз последующего развития

Принять рациональное решение, обосновать его и эффективно воплотить на практике

Сущность и целевое назначение моделирования

• Моделирование начинается с постановки цели разработки модели.
• Она определяет дальнейшее содержание моделирования, выбор форм, методов и средств организации данного процесса.
• Структура модели, ее составные компоненты определяются целевым назначением той или иной модели.

Целевым назначением моделирования может быть:

• Проведение анализа и оценки реальных параметров, создаваемого проекта или существующей системы и выявление соответствия структуры модели действительным требованиям;
• Выявление параметров исследуемой системы или их усовершенствование;
• Определение способов рационального построения того или иного процесса, его грамотной и продуктивной организации;
• Проведение сравнительной характеристики противостоящих друг другу систем, имеющих идентичное функциональное назначение;
• Составление прогноза функционирования системы или объекта, исходя из предполагаемых условий, в которых будет протекать процесс;
• Проведение мониторинга восприимчивости факторов, оказывающих определенное воздействие на систему. При этом, важно выявить те факторы, которые оказывают на поведение системы большее воздействие и характеризуют ее продуктивность деятельности;
• Проведение оптимизации воздействующих на систему факторов, чтобы выявить оптимальные параметры ее эффективного функционирования.

Дескриптивная функция – создание образцов, идентичных реальным процессам, системам и явлениям дает представление о мироустройстве в более полном виде и позволяет объяснить все процессы и явления, выявить их особенности функционирования. По сути это еще и познавательная функция.

Прогностическая функция – составление прогнозов дальнейшего развития, исследуемых процессов, явлений, систем, объектов. Моделирование открывает возможности определения и планирования будущего поведения объектов в различных обстоятельствах.

Нормативная функция – определяет возможности построения нормативного образа объекта т.е. отражает то, как должен выглядеть объект в идеале, какими параметрами обладать, отражая предпочтения исследователя или образовательной системы в целом.

Функциональное назначение моделирования

Процесс моделирования выполняет следующие основные функции:

Классификация моделей, применяемых в педагогике

Модели научного исследования могут быть классифицированы по различным основаниям. Если модель выбирается, исходя из ее целевого назначения, то она может быть:

• Моделью-заменителем – заменять натуральный объект для удобства изучения;
• Моделью-представлением – давать общее представление об устройстве и параметрах исследуемого объекта;
• Моделью-интерпретацией – давать толкование объекта в виде его модели;
• Моделью-исследованием – изучение процесса или объекта, посредством применения модели.

Существует и иная классификация моделей, определяющая их целевое назначение:

• Понятийная модель – содержащая комплекс знаний об исследуемом объекте в виде утверждений, положений;
• Образная модель – отождествляет стороны, элементы, взаимосвязи объектов в разнообразных формах;
• Математическая модель – характеризует внутренние и внешние процессы объекта в формульном представлении;
• Физическая модель – отображает пространственные представления о структуре и функциях объекта.

В педагогике особенно актуальным является применение двух видов моделей:

- Статические модели – дают представление об объекте в определенный временной период.

- Динамические модели – демонстрируют изменение состояния объекта, обусловленные временными преобразованиями. Такая модель может выступать отражением стадий развития того или процесса или объекта.

Недостатки метода

Возможное несходство модели и оригинала. Модели строятся по принципу эффективных упрощений;

Замещение словесной информации символами (визуализацией) может вызывать у некоторых людей трудности при работе с продуктом моделирования;

2

Необходимо иметь определенные компетенции, материалы, оборудование;

3

Модель может получиться недостаточно качественной, не достоверно отражая объект моделирования;

4

Индивидуальность реализации. Для широкого применения продукта моделирования необходимо детальное описание строения продукта.

Примеры применения метода

Учитель может предложить варианты реализации работы учащимся, среди таких вариантов могут быть:

1. Архитектурные модели могут быть выполнены:

а) в виде реального макета небольшого масштаба из подручных материалов;

б) в виде виртуальной модели (например, в программах и играх: Autodesk 3ds Max, Sims 4, Minecraft: Education Edition ).

Моделью является любое наглядное пособие, используемое на уроках в школе: глобус, карта, муляж, макет, схема, таблица

Благодарю за внимание!