Новые правила Деление на теоретические и практические занятия – в силе. Те, кто будут хорошо себя вести и активно работать на теоретическом уроке – допускаются на практическом занятии к компьютерам.

Те же, кто будет мешать вести теоретические занятия, на практическом уроке вместо работы на компьютерах – учат теорию и в конце урока отвечают ее на оценку.

ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ Два теоретических урока.

Объекты окружающего нас мира, даже те, которые кажутся самыми простыми, на самом деле необычайно сложны. Чтобы понять, как действует тот или иной объект, иногда приходится вместо реальных объектов рассматривать их упрощенные представления модели. При построении модели сам объект часто называют оригиналом или прототипом.

Дети с младенчества окружены игрушками: куклами, зверушками, машинками. Каждая игрушка представляет реальный объект окружающего мира. Кукла не умеет дышать, двигаться. Эта игрушка отражает только одно свойство человека внешний облик. Но это свойство настолько существенно, что никто не ошибается, называя куклу игрушечным человечком.

Вы, наверное, знаете, что такое робот. Он может быть совсем не похож на человека, но умеет выполнять некоторые свойственные человеку действия. Роботы не устают и могут заменять людей при выполнении утомительной физической работы. Роботы способны работать в опасных для жизни человека средах: в космосе, под водой на большой глубине.

Робот-луноход собирал на Луне образцы грунта, исследовал рельеф, фотографировал и выполнял многое другое. Совсем недавно был организован первый в мире футбольный матч между роботами, сделанными в Японии и России. Изготовить такую модель очень сложно, примерно так же, как сделать компьютер.

Можно долго перечислять, чем робот отличается от человека. И все же робот не человек, а лишь его заместитель. Для любого объекта может существовать множество моделей, различных по сложности и степени сходства с оригиналом. Таблица 7.1 показывает, что модели могут отражать некоторые характеристики объекта свойства, действия, а иногда и среду.

Исходный объект Модель Что отображается в модели Свойства ДействияСреда Медведь Плюшевый мишка Внешний облик Автомобиль Игрушечная ' машинка Внешний вид Основные узлы Перемещение под действи­ ем враще­ния колес Пингвин Объемная композиция в зоологическом музее Внешний облик Антарктиче­ ский пей­заж, приме­ты климата

Подводя итоги вышесказанному, определим, что такое модель. Модель аналог (заместитель) оригинала, отражающий некоторые его характеристики. Этот аналог служит для хранения и расширения знания об оригинале. Разнообразие моделей определяется разнообразием целей, поставленных при их создании.

Цель создания детских игрушек познание окружающего мира. Вы никогда не задумывались, почему поигравший с плюшевым мишкой ребенок, впервые увидев в зоопарке настоящего медведя, узнает в нем прототип (оригинал) своей игрушки? Происходит удивительное: в образе живого медведя он видит знакомые «игрушечные» черты.

Психологи считают, что умение распознавать образы, сопоставлять информацию и делать выводы формируется у детей до 3 лет. Так, играя с моделями реальных объектов и исследуя их, дети познают окружающий мир. При этом модели, как правило, усложняются и несут в себе новые черты исходного объекта. Поступив в школу, вы изучаете на уроках разнообразные объекты с помощью их моделей.

На уроках изобразительного искусства всевозможные муляжи позволяют исследовать форму, игру света и тени, фактуру прототипа, прежде чем его рисовать. Чучела птиц и зверей помогают вам представить и изучить облик животных, которых вы, возможно, не увидите в реальной жизни.

Рассмотрим несколько примеров моделей, созданных с разной целью: уменьшенная и упрощенная модель корабля, помещенная в бассейн, позволяет изучить его поведение при качке; велотренажер используется для тренировки; искусственное сердце спасает жизнь больного и помогает ему почувствовать себя полноценным членом общества.

Для рассмотренных здесь моделей характерным является то, что все они являются материальными объектами. Поэтому подобные модели называются материальными (предметными) моделями. Это одна из форм представления модели.

Моделью может быть не только материальный объект, передающий свойства и действия реального объекта, но и математическая формула, чертеж, таблица, текст и т. д. Это нематериальные (абстрактные) модели. В них используется другая форма представления. Рассмотрим несколько примеров нематериальных моделей. Представьте себе железнодорожного диспетчера.

Сидя у пульта управления, он следит за перемещением на экране цветных прямоугольников, условно обозначающих поезда и вагоны. Это модель реальной железнодорожной сортировочной станции. При решении задач по физике, химии, геометрии, биологии используются формулы. И это тоже модели. Они называются математическими.

Например, уравнение S = vt описывает способ нахождения расстояния при равномерном прямолинейном движении реального объекта. В 1543 году Коперник совершил открытие, изменившее наше представление о Солнечной системе. Он построил и доказал гелиоцентрическую модель мира, в которой планеты движутся вокруг Солнца по определенным орбитам.

Эта модель позволила более точно вычислять движения планет по небесной сфере и объяснила многие астрономические явления. На основании этой модели было предсказано существование планеты Плутон, которая ранее не наблюдалась при помощи оптических приборов.

Используя эту модель Солнечной системы, ученые сегодня вычисляют массы планет, изучают законы их движения и получают еще очень много важной информации. Человеческое общество в зависимости от цели исследования тоже можно представить разными моделями. Например, изучая на уроках истории общинно-родовые отноше­ния, вы представляли их в виде схем.

Одна из возможных моделей отражает единоличное управление вождя племенем: вождь > племя Другая модель описывает ситуацию, когда племенем управляет совет старейшин, подчиняющийся вождю: вождь > совет старейшин > племя Как видно из примеров, человек постоянно создает модели объектов.

Они помогают решать и житейские проблемы, и задачи любой сложности, изобретать новые объекты. Собираетесь ли вы строить дом, перейти дорогу или сделать покупки в магазине, вы непременно сначала представляете себе все это в уме и только потом действуете. То есть любой деятельности предшествует процесс создания мысленной модели.

Прежде чем построить и изучить модель, надо сначала собрать информацию об объекте. Поэтому особое место среди нематериальных моделей занимают информационные, содержащие существенные для исследователя сведения об объекте.

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА

Как сказано выше, для исследования объекта не обязательно создавать материальные модели. Если вы ясно представляете цель иссле­дования, то часто достаточно располагать необходимой информацией и представить ее в надлежащей форме. В этом случае говорят о создании и использовании информационной модели объекта.

Не существует строгих правил, как лучше представить модель. Однако человечество накопило огромный опыт в этой сфере деятельности. Познавая окружающий мир, каждый из вас формирует свое представление о нем. Сами того не замечая, вы ежедневно создаете информационные модели реальных объектов, которые помогают вам в процессе познания. Таким путем вы узнаете новое, то есть получаете новую информацию.

Любая модель создается и изменяется на основе имеющейся у че­ловека информации о реальных объектах, процессах или явлениях. От умения человека правильно понимать и обрабатывать инфор­мацию во многом зависят его возможности в познании окружающего мира и, как следствие, его умение создавать модели.

Для того чтобы изучить реальный объект, мы целенаправленно собираем о нем ин­формацию. Но сколько и какой информации необходимо собрать для того, чтобы полученная модель соответствовала исходному объ­екту (прототипу), правильно его отображала? Рассмотрим примеры.

Пример. Перед вами стоит задача нарисовать реальный объект «собака». Какова информационная модель объекта, отвечающая этой цели? В первую очередь вас будет интересовать внешность собаки: порода, окрас и т. д.

Кроме внешних данных, желательно иметь инфор­мацию и о некоторых действиях (повадках) объекта «собака», чтобы естественнее изобразить позу собаки на рисунке. А вот информация о том, чем питается собака или как функционируют ее внутренние органы, для поставленной цели явно окажется излишней.

Изменим цель и попробуем определить, какими характеристиками должна обладать собака, пригодная для службы в пограничных войсках?

При составлении информационной модели в данном случае вы будете отбирать информацию уже об иных свойствах объекта «собака». Наиболее важными качествами служебной собаки являются: нюх, выносливость, способность к дрессировке, быстрота бега.

Хотя прототип у этих моделей один, полученные информационные модели будут сильно различаться. Выделим главное! При построении информационной модели сначала следует задаться целью, а затем отобрать необходимую информацию.

Информационная модель целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные для исследователя свойства этого объекта.

Формы представления информационных моделей: в виде жестов или сигналов; устная, словесная; символьная (текст, числа, специальные символы); графическая; табличная.