111.2. Модели. Наглядные пособия.

Модели и моделирование

Что такое «модель» и «моделирование»? Однозначного определения этих понятий в науке нет. Мы будем при­держиваться формулировки философа В. А. Штоффа: «Под моделью мы понимаем систему, которая пред­ставляется или материально реализуется и, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что изучение дает нам новую информацию об этом объекте» [163, с. 19]. В модели объект упрощается. Абстрагируясь от второстепенного, в ней можно выделить существенные связи и отношения. В процессе исследования в модели раскрываются новые связи, которые затем пере­носятся на реальный объект. В этом и заключается эври­стическая функция модели.

Простейшей моделью в школьной практике является глобус — модель Земли. С помощью глобуса учащиеся мо­гут решать количественные и качественные задачи по определению географических координат объектов, их характеристик и т. п. Модели делятся на физические, или предметные (например, макеты), графические (схе­мы, графики, чертежи), знаковые и логико-математичд-ские (формулы, уравнения). Иногда модели делят на две группы: наглядные (физические, или предметные) и гра­фические (формулы, уравнения).

В школе применяются как предметные и графические, так и знаковые модели. Они служат средством повышения познавательной активности учащихся, поиска новой ин­формации и опорой для обобщения и систематизации знаний. 139

В процессе обучения модели являются средством обу­чения, а моделирование играет роль дидактического при­ема, входящего в структуру различных методов обучения, в соответствии с целями урока. Моделирование способст­вует раскрытию внутренних связей и отношений в объек­тах изучения и выявлению на этой основе законов и зако-мерностей развития природы и общества. Например, моделирование структуры бензола способствует раскрытию объективных связей между атомами углерода и водорода, которые обусловливают определенные физические и хими­ческие свойства бензола.

Являясь опорой для выполнения умственных операций и познавательных заданий, моделирование способствует формированию у учащихся абстрактного мышления и по­вышению теоретического уровня в обучении. Особенно важ­ное значение имеет моделирование при системном под­ходе к изучению сложного теоретического материала. Например, при изучении физики используются модели давления газа, модель опыта Штерна, график измене­ния температуры плавления кристаллических веществ и отвердения жидкостей.

Уже в 4—5-х классах целесообразно объяснить уча­щимся в доступной форме понятие «модель», сначала на примере предметных моделей (глобус, модель цветка), а за­тем постепенно перейти к более сложным графическим, знаковым, логико-математическим. При этом учащихся следует подвести к пониманию, что модель является за­местителем объекта (реального предмета или явления). Ряд признаков и особенностей предмета в ней выпал, оста­лись наиболее существенные признаки, по которым уста­навливают объективные связи и отношения между элемен­тами структуры модели, переносимые затем на реальные объекты и между моделями и соответствующими предмета­ми. В средних и старших классах, кроме предметных моделей, применяются графические и знаковые. Они спо­собствуют осмыслению учащимися сущности предметов и явлений и формированию умений выполнять с ними соответствующие преобразования, в достаточной степени использовать их эвристические возможности.

На основе предметных моделей учащиеся воспринимают и осознают внешние признаки и свойства предметов и яв­лений, которые эти модели замещают. Например, на мо­дели цветка вычленяют лепестки, тычинки, обращают внимание на расположение цветков на стеблях или ветках,140

рассматривают их строение. Предметные модели целесообразно применять на начальном этапе усвоения знаний.

Велика роль моделей при раскрытии или осмыслении учащимися внутренних объективных связей и отношений в предметах и явлениях. Здесь используются главным образом абстрагированные графические или знаковые модели. Они служат внешней опорой для мыслительной деятельности учащихся, направленной на выявление или осмысление внутренней сущности изучаемых явлений, теоретической интерпретации результатов наблюдений '(экспериментов), проведенных учащимися, либо фактов, о которых они узнали от учителя или из учебника.

Заслуживает внимания мысль о промежуточном харак­тере модели между чувственным и абстрактным отраже­нием. «Если в теоретическом мышлении,— отмечает В. А. Штофф,— объект выступает главным образом со стороны сущности (общего), а в чувственном образе '(включая представления) со стороны явления (единич­ного), то в модели объект отражается как единство чув­ственно-наглядного и абстрактно-мыслительного. Благо­даря этой диалектике модель становится промежуточным звеном, соединяющим указанные противоположные сто­роны познания» [163, с. 24].

Широкое применение моделей различных видов и уров­ней способствует органическому переходу учащихся от наглядно-чувственного к абстрактному познанию, от эмпи­рического к теоретическому, позволяет усилить научно-теоретический уровень знаний.

В связи с возрастающей ролью системного подхода и моделирования структура процесса обучения совершен­ствуется, педагогический арсенал учителя обогащается, его дидактические возможности для повышения эффектив­ности учебно-воспитательного процесса и улучшения ка­чества знаний учащихся расширяются. Кабинетная система создает особенно благоприятные условия для полноценного использования на уроках моделей и моде­лирования различных видов.

Методика обучения с применением системного подхода и моделирования предусматривает следующую структуру: сообщение темы, цели и задач обучения — мотивация уче­ния школьников — воспроизведение и коррекция изучен­ных прежде опорных знаний — изложение информации о системном объекте — раскрытие его структуры —фиксация на доске или проектирование через кодоскоп мо­делей и их структуры — анализ моделей — выводы.

Соответственно деятельность учащихся во время обу­чения предусматривает: осознание темы, цели, задач обучения — осознание мотивации — припоминание и вос­произведение опорных знаний и коррекция их в процессе беседы — восприятие и осознание новой информации — фиксация их в процессе беседы — восприятие и осознание новой информации — фиксация 141

моделей и основных положений информации в тетради — анализ структуры изученной системы — осмысление существенных связей и зависимостей между элементами системы — формули­рование или осмысление выводов.

Наглядные пособия

В литературе нет общепринятой классификации на­глядных пособий. Мы будем придерживаться классифика­ции их по признаку внешней и внутренней структуры:

а) натуральные предметы и явления (объекты природного и социального окружения, коллекции натуральных предме­тов, образцы их промышленной переработки и др.);

б) препарированные и консервированные предметы (чу­чела птиц, зверей, гербарии растений, заспиртованные существа и их отдельные органы, препараты для микро­скопов и др.); в) плоские реальные изображения природы и общественных процессов, отдельных объектов и их ча­стей (картины, иллюстрации и т. п.); г) объемные реаль­ные изображения (муляжи, макеты, модели и др.); д) абстрагированные изображения (схемы, графики, карто­схемы, карты и др.).

Отдельную группу наглядности представляют аудио­визуальные средства (см. гл. III. 3).

Методы работы с наглядными пособиями см. гл. IV. 3.