3. Моделювання
3.1. Поняття моделі
На уроці трудового навчання учениця зліпила з пластиліну будиночок. А потім почала міркувати так: “Мій будинок має стіни, двері, вікна, дах. Але ж у ньому ніхто не живе! То хіба це будинок?”.
І справді, її виріб лише зовнішньо нагадував будинок. У ньому не було кам’яного фундаменту, скляних вікон, дерев’яної підлоги, батарей опалення і ще багатьох речей, які є у справжніх будинках.
Це – не будинок, вирішила вона. І не помилилась. Пластиліновий “будинок” – це лише модель справжнього
– Модель (від латинського modulus – міра, зразок) – це спрощене подання обєкта, процесу або явища.
Створюючи модель, людина виділяє найголовніші властивості предмета або явища. Тому для одного об’єкта можна побудувати багато різних моделей.
Приклади моделей (малюнки з сайту Https://openclipart. org ):
Вміння будувати й використовувати моделі є важливим тому, що деякі процеси і явища взагалі неможливо вивчити без моделі. Це стосується поведінки біологічних систем, розвитку економічних процесів і т. п.
– Заміну об’єкта, процесу чи явища його моделлю
Типи моделей
Як бачимо, моделі можуть дуже відрізнятися одна від одної. Тому потрібно зробити їх класифікацію.
За призначенням моделі поділяють на навчальні, дослідницькі та ігрові (див. малюнок).
Навчальні моделі використовують для того, щоб пояснити будову певного об’єкта, роботу механізму тощо.
Приклади навчальних моделей: карта України (географія), будова квітки (біологія).
Дослідницькі моделі використовують для того, щоб детальніше вивчити явища природи, взаємодію різних об’єктів тощо. Приклади:
– при дослідженні блискавки над спеціальною ділянкою землі розміщують металеву сітку і подають високу напругу. Між сіткою і поверхнею землі виникають електричні розряди, які є моделлю блискавки;
– перш ніж будувати торговельний центр, створюють його модель на комп’ютері. Потім поміщують її на фотографії та відео, щоб побачити, як будівля виглядатиме на місцевості. Це дозволяє вибрати правильне розташування, уточнити проект. Ігрові моделі застосовують, щоб проаналізувати поведінку
Об’єктів у непередбачуваних ситуаціях. Наприклад, військові навчання – це ігрова модель справжніх військових дій.
За фактором часу моделі поділяють на статичні та динамічні. Статична модель показує певний незмінний стан реального об’єкта. Пластиліновий будиночок є саме статичною моделлю справжнього будинку.
Динамічна модель дозволяє перевірити, як властивості предметів чи явищ змінюються з часом. Люди, які вивчають погоду, – метеорологи – на основі багаторічних даних будують модель, яка дозволяє робити прогноз погоди. Якщо прогноз виявився неточним, до моделі вносять певні зміни.
За способом подання моделі бувають матеріальними (предметними) та інформаційними. Прикладами матеріальних моделей є глобус, іграшкова ракета, штучний вазон тощо.
Інформаційна модель являє собою певну сукупність інформації про досліджуваний об’єкт. Формула води – H2O – є саме інформаційною моделлю молекули води. Вона надає інформацію про те, що молекула складається з 2 атомів гідрогену і 1 атома оксигену. Такої моделі вистачає для того, щоб записувати рівняння хімічних реакцій.
Проте інформаційна модель може бути й більш детальною: молекула води зігнута під кутом 104,45°; відстань між центрами атомів Оксигену і Гідрогену – 9,584 нм. Доповнена модель дозволяє зрозуміти, як будується кристалічна решітка води.
Якщо інформаційна модель являє собою набір математичних формул, то її називають математичною моделлю об’ єкта чи явища. Для побудови і дослідження інформаційних моделей використовують комп’ютери. Детальніше про інформаційні моделі та їх використання ви дізнаєтесь далі.
Питання для самоконтролю:
1. Наведи власний приклад моделі.
2. Які властивості предмета або явища відображає твоя модель?
3. Для чого створюється модель?
4. Що таке моделювання?
5. Наведи власний приклад моделювання.
6. На які типи кваліфікуються моделі?
7. Наведи власні приклади навчальних моделей.
8. Для чого використовують ігрові моделі?
9. Що дозволяє визначити динамічна модель?
10. Опишіть власний приклад інформаційної моделі.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)