Понятие модели. Моделирование. Классификация моделей и виды моделирования

материальные (вещественные, реальные);

идеальные.

К материальным моделям относят такие, которые по­строены из каких-либо вещественных предметов, из ме­талла, дерева, стекла и других материалов. К ним так­же относят и живые существа, используемые для изуче­ния некоторых явлений или процессов. Все эти модели могут быть непосредственно чувственно познаны, ибо они существуют реально, объективно. Они представляют собой вещественный продукт человеческой деятельности.

Материальные модели, в свою очередь, можно разде­лить на статические (неподвижные) и динамические (действующие).

К первому виду автор классификации относит модели, геометрически подобные оригиналам. Эти модели передают лишь пространственные (геометрические) особенности оригиналов в определенном масштабе (например, макеты домов, за­стройки городов или сел, разного рода муляжи, модели геометрических фигур и тел, изготовленные из дерева, проволоки, стекла, пространственные модели молекул и кристаллов в химии, модели самолетов, кораблей и дру­гих машин и т. д.).

К динамическим (действующим) моделям относят та­кие, которые воспроизводят какие-то процессы, явления, Они могут быть физически подобны оригиналам и вос­производить моделируемые явления в каком-то масшта­бе. Например, для расчета проектируемой гидроэлектро­станции строят действующую модель реки и будущей плотины; модель будущего корабля позволяет в обыч­ной ванне изучить некоторые аспекты поведения проек­тируемого корабля в море или на реке и т. д.

Следующим видом действующих моделей являются всякого рода аналоговые и имитирующие, которые вос­производят то или иное явление с помощью другого, в каком-то смысле более удобного. Таковы, например, электрические модели разного рода механических, теп­ловых, биологических и прочих явлений. Другим приме­ром может быть модель почки, которую широко исполь­зуют в медицинской практике. Эта модель — искусст­венная почка — функционирует одинаково с естествен­ной (живой) почкой, выводя из организма шлаки и дру­гие продукты обмена, но, конечно, устроена она совер­шенно иначе, чем живая почка.

Идеальные модели делят обычно на три вида:

об­разные (иконические);

знаковые (знаково-символические);

мысленные (умственные).

К образным, или иконическим (картинным), моде­лям относят разного рода рисунки, чертежи, схемы, пе­редающие в образной форме структуру или другие осо­бенности моделируемых предметов или явлений. К это­му же виду идеальных моделей следует отнести геогра­фические карты, планы, структурные формулы в химии, модель атома в физике и т. д.

Знаково-символические модели представляют собой запись структуры или некоторых особенностей модели­руемых объектов с помощью знаков-символов какого-то искусственного языка. Примерами таких моделей явля­ются математические уравнения, химические формулы.

Наконец, мысленные (умственные, воображаемые) модели — представления о каком-либо явлении, процессе или предмете, выражающие теоретическую схе­му моделируемого объекта. Мысленной моделью является любое научное представление о каком-либо явлении в форме его описания на естественном языке.

Как видим, понятие модели в науке и технике имеет множество различных значений, среди ученых нет единой точки зрения на классификацию моделей, в связи с этим невозможно однозначно классифицировать и виды моделирования. Классификацию можно проводить по различным основаниям:

по характеру моделей (то есть по средствам моделирования);

по характеру моделируемых объектов;

по сферам приложения моделирования (моделирование в технике, в физических науках, в химии, моделирование процессов живого, моделирование психики и т. п.)

4) по уровням («глубине») моделирования, начиная, например, с выделения в физике моделирования на микроуровне.

Наиболее известной является классификация по характеру моделей. Согласно ей различают следующие виды моделирования:

1. Предметное моделирование, при котором модель воспроизводит геометрические, физические, динамические или функциональные характеристики объекта. Например, модель моста, плотины, модель крыла самолета и т.д.

2. Аналоговое моделирование, при котором модель и оригинал описываются единым математическим соотношением. Примером могут служить электрические модели, используемые для изучения механических, гидродинамических и акустических явлений.

3. Знаковое моделирование, при котором моделями служат знаковые образования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, графы, слова и предложения в некотором алфавите (естественного или искусственного языка)

Смотрите также::

Обзор школьных учебников по математике для 5-6 классов с точки зрения наличия элементов математического моделирования
В учебнике по математике для 5 класса Дорофеева Г. В., Петерсон Л. Г. уже во втором параграфе предлагается для изучения тема «Математические модели», поэтому далее весь материал опирается на понятия «математическая модель» и «моделирование». Авторы не дают определение модели, а на примере двух зада ...

Исследование отношения детей и учителей к дидактическим играм на уроках математики
Согласно опросу игровые технологии наиболее предпочитаемы в использовании на уроках математики, как среди учителей, так и среди учащихся-практикантов. По их мнению, игра одна из педагогических инноваций, использование которой способствует лучшему усвоению материала и всестороннему развитию личности ...

Воображение младших школьников и природный материал
Итак, положительно на развитии воображения младших школьников влияют многие учебные дисциплины, в особенности дисциплины гуманитарно-художественного направления: музыка, изобразительное искусство и т. д. Нас же здесь интересуют именно уроки труда, на которых буйному развитию воображения способствуе ...