Моделі. Типи моделей. Етапи побудови моделей

Опрацюйте теоретичний матеріал:

Поняття і типи моделей

Всесвіт, що нас оточує і частиною якого є ми самі, складається з об’єктів (процесів, явищ). Для можливості дослідження або споглядання чи використання об’єктів люди вдаються до моделювання.

Дослідження — це діяльність, спрямована на вивчення властивостей об’єктів оточуючого світу та їх зв’язків з іншими об’єктами.

Предметна область — це множина всіх об’єктів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в межах деякого дослідження або у процесі діяльності.

Приклад:

Під час вивчення чинників, які впливають на погоду, предметна область охоплює атмосферу Землі, вплив на неї Сонця, океанів і людської діяльності. А в ході дослідження туристичних маршрутів, які можна прокласти для ознайомлення з історією та культурою рідного краю, до предметної області входять транспортні шляхи, визначні місця, історичні та культурні пам’ятки вашого краю.

Під час проведення експериментів, наукових і навчальних розрахунків, досліджень виникає необхідність будувати матеріальні або інформаційні моделі реальних об’єктів — прототипів моделі.

Модель — це опис суттєвих для поставленої задачі властивостей і закономірностей поведінки об’єктів, що забезпечують її розв’язання.

Моделювання — це дослідження об’єктів за допомогою побудови та вивчення їхніх моделей.

За способом реалізації моделі можна розділити на матеріальні (або натурні) й інформаційні (або абстрактні).

Матеріальна модель — це модель об’єкта, подана у вигляді його предметної копії.

Матеріальні моделі відтворюють фізичні, геометричні та інші властивості або дії об’єктів моделювання (іграшки, глобус, модель молекули, макет літака, будинка тощо).

Інформаційна модель — це модель об’єкта (явища, процесу), подана у вигляді його опису.

Інформаційну модель об’єкта використовують замість оригіналу в ході його дослідження, коли зберігається інформація про деякі важливі для цього дослідження типові риси.

Приклад:

Карта земної кулі, портрет письменника, хімічна формула речовини, твір з описом дощу, фотографія блискавки – це приклади інформаційних моделей.

Інформаційні моделі, у свою чергу, розподіляють за формою подання на:

• словесні — усні та письмові описи;

• графічні — малюнки, креслення, піктограми, карти тощо;

• структурні — таблиці, графіки, діаграми, схеми тощо;

• математичні — формули, рівняння, нерівності, функції тощо;

• спеціальні — хімічні формули, нотні записи, записи шахових партій та інші.

Приклади інформаційних моделей для дослідження властивостей води

Причини моделювання

Моделі також можна класифікувати за галузями знань, у яких вони застосовуються: фізичні, біологічні, економічні, соціальні моделі та інші.

Приклад:

На уроках фізики ви ознайомилися з прикладами фізичних явищ у моделях двигуна внутрішнього згоряння, гідравлічного преса, блоків, електронагрівальних приладів. На уроках біології вам демонстрували моделі основних компонентів клітин рослини.

Відповідно до галузі використання моделі можуть бути навчальними, дослідними, науково-технічними, ігровими и імітаційними.

Виконайте інтерактивні вправи. Скріни виконаних вправ прикріпіть до цього завдання (2 вправи=2 скріни).