Моделирование как метод познания

1. Моделирование как метод познания

Тема урока:

2.

Моде́ль (фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог,
образец») — это упрощенное представление
реального устройства и/или протекающих в
нем процессов, явлений.
С понятием “модель” мы сталкиваемся с детства. Игрушечный
автомобиль, самолет или кораблик для многих были любимыми
игрушками равно как и плюшевый медвежонок или кукла. Дети
часто моделируют (играют в кубики, обыкновенная палка им
заменяет коня).
Например, глобус дает нам
представление о Земле, макет
кристаллической решетки – о
строении вещества.

3.

Моделируемый
объект или
процесс
1
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Выбор
Земная
поверхность маршрута
движения

4.

2
Моделируемый
объект или
процесс
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Механизм
Изготовление

5.

3
Моделируемый
объект или
процесс
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Человек
Демонстрация
одежды

6.

4
Моделируемый
объект или
процесс
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Человек
Идентификация
как
гражданина
страны

7.

Моделируемый
объект или
процесс
5
Человек
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Установление
профессиональной
квалификации

8.

Моделируемый
объект или
процесс
6
Человек
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Представление
истории жизни

9.

Моделируемый
объект или
процесс
7
Работа
железнодорожной
станции
Задача, для
Модель
решения которой
осуществляется
моделирование
Выбор
времени и
поезда для
поездки

10. Моделирование и модель

В 1870 году английское Адмиралтейство спустило
на воду новый броненосец «Кэптен». Корабль
вышел в море и перевернулся. Погиб корабль и 523
человека. Это было неожиданно для всех. Для всех,
кроме учёного – кораблестроителя В.Рида. Он
провёл исследования на модели броненосца и
установил, что корабль опрокинется даже при
небольшом волнении. Но учёному не поверили
лорды из Адмиралтейства. Заявив, что это какие –
то несерьёзные опыты с игрушкой. И случилось
непоправимое.

11. Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и изучении моделей. Модель – это некий новый объект, который отражает

Моделирование – это метод
познания, состоящий в создании и
подробнее
изучении моделей.
Модель – это некий новый объект,
который отражает существенные
особенности изучаемого объекта,
явления или процесса.
подробнее

12. Моделирование - это не только процесс построения модели, но и процесс изучения строения и свойств оригинала с помощью

1. Материальное
2. Идеальное
Моделирование - это не только процесс
построения модели, но и процесс изучения
строения и свойств оригинала с помощью
построенной модели.

13.

Материальным принято называть
моделирование, при котором
реальному объекту сопоставляется
его увеличенная или уменьшенная
копия.
Примеры:
макет здания,
модели летательных аппаратов

14.

Идеальное моделирование основано на
аналогии мыслительной, идеальной.
Различают:
- Знаковое моделирование
- Математическое моделирование.

15.

Знаковое моделирование – моделирование,
использующее в качестве моделей знаковые
преобразования какого- либо вида.
Примеры: схемы, графики, чертежи, формулы, наборы символов.

16.

Математическое моделирование – это
моделирование, при котором исследование
объекта осуществляется посредством модели,
описанной на языке математики.
Пример: описание и исследование законов механики Ньютона
средствами математических формул.

17.

Объект
Модель
Изучение
модели
Знания о
модели

18. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для восприятия.

Модель необходима, для того чтобы:
Понять, как устроен конкретный объект – каковы его структура, основные
свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром;
Научиться управлять объектом или процессом и определять наилучшие
способы управления (оптимизация);
Прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных
способов и форм воздействия на объект.
Модели позволяют представить в
наглядной форме объекты и процессы,
недоступные для восприятия.

19.

1. По области использования
2. По учёту фактора времени
3. По способу представления
объекта
4. По отрасли знаний.

20. Классификация моделей по области использования

1.
2.
3.
4.
5.
Учебные - наглядные пособия, обучающие
программы, тренажёры;
Опытные - модель корабля(испытывается в бассейне
для определения устойчивости судна при качке);
Научно-технические – ускоритель электронов;
прибор, имитирующий разряд молнии; стенд для
проверки телевизора;
Игровые – военные, экономические, спортивные,
деловые игры;
Имитационные – эксперимент или многократно
повторяется для изучения и оценки влияния каких –
либо действий на реальную обстановку, или
проводится одновременно со многими объектами,
похожими, но поставленными в разные условия.

21. Классификация моделей по способу представления объекта

Материальные
Информационные

22. Классификация моделей по отрасли знаний

1.
2.
3.
Биологические;
Исторические;
Социологические и другие.

23. Информационные модели

– это совокупность информации,
характеризующая свойства и состояния объекта, процесса,
явления, а также его взаимосвязь с внешним миром.
К информационным моделям относятся:
Знаковые модели - выражены специальными знаками, т.е.
средствами любого языка;
Вербальные
(от латинского “verbal is”–устный) модели –
модель в мыслительной или разговорной форме.
Информационные
модели

24. Материальные (предметные, физические) модели

Воспроизводят геометрические и физические
свойства оригинала и всегда имеют реальное
воплощение.
Реализуют
материальный
(потрогать, понюхать, увидеть, услышать)
подход к изучению объекта, явления или
процесса.
Материальные
(предметные, физические)
модели

25. Классификация моделей по учёту фактора времени

Статические – дают
«одномоментный срез» текущего
состояния объекта.
Динамические – позволяют
увидеть изменения объекта во
времени.
Пример :
Пример:
график температуры
цены за 25.06
за сентябрь
40
30
20
40
30
20
10
0
10
0
сор
процес
и
ко л о н к
тур а
кл а в и а
мы ш ь
1
день
2
3
4
5
6
7
д е нь

26. 2. Разные объекты могут описываться одной моделью (пример)

Свойства моделей
1.Один и тот же объект имеет
множество моделей(пример)
2. Разные объекты могут
описываться одной моделью
(пример)

27.

Условное отображение моделей одного
объекта
Объект «Человек»
Цель:
Цель:
Цель:
Цель:
Первое
знакомство
Демонстрация
одежды
Отражение
красоты тела
Изучение костного
строения
кукла
манекен
скульптура
скелет

28.

Условное отображение разнообразия
объектов одной модели
Модель «Материальная точка»
человек
планета
движущееся тело

29. Этапы моделирования

1.
2.
3.
4.
Постановка задачи
Описание задачи
Цель моделирования
Анализ объекта
Разработка модели
Информационная модель
Знаковая модель
Компьютерная модель
Компьютерный эксперимент
План моделирования
Технология моделирования
Анализ результатов моделирования