Поняття моделі

Поняття моделі

Що таке предметна галузь?

Ви вже знаєте, що нас оточують різні об’єкти: предмети, живі істоти, явища, процеси. Кожний об’єкт має свої властивості та їхні значення — дані різного типу. Об’єкти, що мають однакові властивості, можна об’єднувати в групи — класифікувати. З об’єктами також можна виконувати певні дії. Крім того, різні об’єкти взаємодіють між собою: планети утворюють Сонячну систему, молекули — різні сполуки, учні та вчителі взаємодіють у школі. Сукупність об’єктів, що мають однакові властивості й перебувають у певних відношеннях, утворюють предметну галузь.

Предметна галузь — сукупність усіх об’єктів, властивості яких і відношення між якими розглядаються в процесі діяльності.

Предметними галузями можуть бути, наприклад, архітектура, промислове підприємство, транспорт, освіта тощо. Предметну галузь часто називають галуззю дослідження, областю вивчення чи колом інтересів. В англійській мові це Field of Study.

Одну й ту само предметну галузь можуть досліджувати люди різ-них професій чи віку. При цьому вони виділяють об’єкти з цієї галузі або розглядають різні властивості об’єктів залежно від завдання, яке виконується. Наприклад, об’єкти предметної галузі біологія можуть розглядати учні на уроках, науковці в лабораторіях чи дослідникимандрівники в реальних умовах.

Чому люди користуються моделями та створюють їх?

Об’єкти, що оточують людину, належать до різних предметних галузей і є досить складними. Деякі реальні об’єкти досліджувати в повній мірі складно. Наприклад, без додаткового сучасного обладнання неможливо провести наукові дослідження з об’єктами, що перебувають на значній відстані, зокрема з космічними, небезпечними, дуже малими або дуже великими об’єктами. При розв’язуванні кожної конкретної задачі людину можуть цікавити лише деякі з властивостей об’єктів, тоді говорять про їхні суттєві властивості.

Наприклад, якщо ви з однокласниками вирішите висадити на шкільному подвір’ї квітковий годинник (мал. 17.1), то для предметної галузі садовий дизайн суттєвими властивостями об’єкта квітка будуть: розмір, час цвітіння, час розкривання та закривання квітів.

Але якщо добиратимете квіти для гербарію, то для предметної галузі ботаніка вас цікавитимуть зовсім інші властивості: збереження кольору квітки після сушіння, ступінь усушки тощо.

На основі даних про властивості, що є суттєвими для конкретної задачі, можна створити інший об’єкт, який спрощено відображатиме ці властивості реального. Такі спрощені об’єкти називають моделями.

Модель — спрощене подання предмета, істоти, явища чи процесу. Слово модель походить від латинського modulus (міра, зразок, норма) й означає копію або образ.

Модель — це матеріальний або уявний об’єкт, який у процесі ви-вчення деякої предметної галузі (навчання) замінює реальний об’єкт оригінал, зберігаючи важливі для даного дослідження суттєві властивості оригіналу. Моделями об’єктів є знайомі вам карта України та глобус у кабінеті географії, моделі органів людини в кабінеті біології, план спортивного майданчика школи, словесний опис незнайомої людини, малюнок веселки, звукозапис співу птахів, відеозапис північного сяйва тощо.

Люди створюють і використовують моделі з різних причин.

 Оригінал уже не існує або ще не існував. Наприклад, розробники науково-популярного фільму «Прогулянки з динозаврами» вико-ристовували під час зйомки моделі вимерлих тварин. А будівельники спочатку працюють з моделлю будинку, для цього створюють її з пластику чи креслять на папері.

 Розміри оригіналу не дають змоги ефективно досліджувати його.

Наприклад, вивчати явище зміни дня і ночі, пір року на планеті Земля можна за допомогою спеціальної моделі, оскільки реальне дослідження обмежене значними розмірами Землі та Сонця.

 Дослідження оригіналу може призвести до значних матеріальних втрат і зашкодити здоров’ю людини. Наприклад, уявлення про роботу органів людини студенти-медики спочатку отримують за допомогою спеціальних моделей, а випробування літака варто здійснювати спочатку на моделі через його високу вартість.

Для опису або дослідження одного й того самого об’єкта можна використовувати декілька моделей. Це залежить від призначення моделі та визначення предметної галузі, до якої належить її об’єкт при розв’язуванні конкретної задачі.

Отже, у процесі пізнання та практичної діяльності людина широко застосовує різноманітні моделі для дослідження реального об’єкта в різних ситуаціях. Більше того, будь-яка наука починається з розробки моделей.

Моделювання — це процес дослідження властивостей об’єктана основі створення відповідної моделі.

1. Чи можна вважати людину об’єктом дослідження?

2. Що називають предметною галуззю?

3. Що розуміють під поняттям модель?

4. Чому для одного реального об’єкта можна створити декілька моделей?

5. Чим визначається вибір суттєвих властивостей, на основі яких буде створюватися модель?

6. Як можна класифікувати моделі?

7. Що таке інформаційна модель? Які особливості мають інформаційні моделі?