Thema 1. Modellieren als Erkenntnismethode

Planen:

1. Modell, Simulation

2. Klassifizierung von Modellen. Material- und Informationsmodelle

1.Modell, Simulation

Der amerikanische Science-Fiction-Autor Ray Bradbury schrieb die Kurzgeschichte „Thunder Came“. Es erzählt von einem Unternehmen, das Reisen 60 Millionen Jahre in die Vergangenheit organisiert. Alle Besucher der Vergangenheit sollten sich nur auf einem speziell angelegten Weg bewegen, denn ein unvorsichtiger Schritt kann bereits die nachfolgende Geschichte zerstören. Laut einem Mitarbeiter des Unternehmens wird es wie folgt beschrieben:

„Nehmen wir an, wir haben hier aus Versehen eine Maus getötet. Das bedeutet, dass alle zukünftigen Nachkommen dieser Maus nicht mehr existieren werden ... Sie werden nicht eine, sondern eine Million Mäuse töten ... Aber was ist mit den Füchsen, für die diese Mäuse als Futter benötigt wurden? Wenn zehn Mäuse nicht ausreichen, stirbt ein Fuchs. Zehn Füchse weniger - ein Löwe stirbt an Hunger ... Und hier ist das Ergebnis: Nach 59 Millionen Jahren geht ein Höhlenmensch, einer von Dutzenden, die auf der ganzen Welt leben, auf die Jagd nach einem Wildschwein oder einem Säbelzahntiger. Aber indem Sie eine Maus zerquetscht haben, haben Sie alle Tiger an diesen Orten zerquetscht. Und der Höhlenmensch verhungert... Dies ist der Tod einer Milliarde seiner Nachkommen. Vielleicht erscheint Rom nicht auf seinen sieben Hügeln ... "

Vergeblich bat einer der Helden der Geschichte, ihn vor 60 Millionen Jahren zurückzubringen, um den Schmetterling wiederzubeleben, den er versehentlich zerquetscht hatte. Er landete in einer ganz anderen Geschichte und starb.

Dies ist natürlich nur eine Fantasie, ein Märchen, eine Situation, die der Autor modelliert hat, aber es enthält einen Hinweis für uns alle, wie vorsichtig wir in unserer Kommunikation mit der Natur sein sollten. Wie oft erweisen sich unsere Entscheidungen als unüberlegt: Entweder wir beschließen plötzlich, alle Wölfe zu vernichten, die angeblich nur Schaden anrichten, oder wir bevölkern das ganze Festland mit Hasen (so geschehen in Australien) und wissen dann nicht mehr weiter Sie loswerden. Jedes Mal möchte ich zu diesem fatalen Moment zurückkehren und einen, wie es uns scheint, richtigen Schritt tun. Aber das ist leider unmöglich - es gibt keine solche Zeitmaschine, die uns in die Vergangenheit bringen würde.

Es gibt aber eine „Zeitmaschine“, mit der man in die Zukunft blicken, analysieren, einen Vorgang, eine Situation simulieren kann – das ist Wissenschaft.

Betrachten Sie ein Beispiel aus dem Leben. 1870 startete die englische Admiralität ein neues Schlachtschiff, die Captain. Das Schiff lief in See und kenterte. Das Schiff ging verloren, 523 Menschen wurden getötet.

Es kam für alle völlig unerwartet. Für alle bis auf eine Person. Es war der englische Schiffbauwissenschaftler W. Reed, der zuvor an einem Modell eines Gürteltiers geforscht und herausgefunden hatte, dass das Schiff schon bei einer leichten Welle kentern würde. Aber die Lords der Admiralität glaubten dem Wissenschaftler nicht, der einige "frivole" Experimente mit dem "Spielzeug" durchführte. Und das Undenkbare geschah.

In der frühen Kindheit begegnen uns verschiedene Modelle: Ein Spielzeugauto, ein Flugzeug oder ein Boot waren für viele Lieblingsspielzeuge, ebenso wie ein Teddybär oder eine Puppe. Kinder modellieren oft (spielen mit Würfeln, ein gewöhnlicher Stock ersetzt ein Pferd usw.).

Bei der Entwicklung eines Kindes, beim Lernen über die Welt um es herum, spielen solche Spielzeuge, die im Wesentlichen Modelle realer Objekte sind, eine wichtige Rolle. In der Jugend beeinflusst für viele die Leidenschaft für den Flugzeugmodellbau, den Schiffsmodellbau und die handgefertigte Herstellung von Spielzeug, das wie echte Objekte aussieht, die Wahl des Lebenswegs. Modelle und Modellierung werden von der Menschheit seit langem verwendet. Tatsächlich waren es die Modelle und Modellbeziehungen, die zur Entstehung von gesprochener Sprache, Schrift und Grafik führten. Felszeichnungen unserer Vorfahren, dann Gemälde und Bücher sind modellhafte, informatorische Formen der Weitergabe von Wissen über die Umwelt an nachfolgende Generationen.

Versuchen wir zu verstehen, was ein Modell ist.

Was haben ein Spielzeugboot und eine Zeichnung auf einem Computerbildschirm, die eine komplexe mathematische Abstraktion darstellt, gemeinsam? Und doch gibt es eine Gemeinsamkeit: In beiden Fällen haben wir ein Abbild eines realen Objekts, das ein „Ersatz“ für ein Original ist und das Original mit unterschiedlicher Genauigkeit oder Detailtreue wiedergibt. Mit anderen Worten: Ein Modell ist eine Darstellung eines Objekts in einer Form, die sich von der Form seiner tatsächlichen Existenz unterscheidet.

In fast allen Wissenschaften über Natur (belebt und unbelebt) und Gesellschaft ist die Konstruktion und Verwendung von Modellen ein mächtiges Werkzeug des Wissens. Reale Objekte und Prozesse sind so facettenreich und komplex, dass der beste Weg, sie zu studieren, darin besteht, ein Modell zu bauen, das nur einen Teil der Realität widerspiegelt und daher unvergleichlich einfacher als diese Realität ist, und dieses Modell zuerst zu untersuchen. Die jahrhundertealte Erfahrung in der Entwicklung der Wissenschaft hat in der Praxis die Fruchtbarkeit dieses Ansatzes bewiesen. Das Modell ist ein unschätzbarer und unbestreitbarer Helfer für Ingenieure und Wissenschaftler.

Hier sind ein paar Beispiele erklären, was ein Modell ist.

Architekt bereitet sich auf den Bau vor Gebäude bisher unbekannter Typ. Aber bevor er es errichtet, baut er es Würfelbau auf dem Tisch, um zu sehen, wie es aussehen wird. Das Gebäudemodell.

Um zu erklären, wie es funktioniert Kreislauf, Dozent demonstriert Diagrammplakat, auf denen Pfeile die Richtung des Blutflusses anzeigen. Das Modell der Funktionsweise des Kreislaufsystems.

An der Wand hängen malen, abbilden Apfelgarten in voller Blüte. Das Apfelgarten-Modell.

Literarische Gattung wie Fabel oder Gleichnis steht in direktem Zusammenhang mit dem Konzept eines Modells, da die Bedeutung dieser Gattung darin besteht, Beziehungen zwischen Menschen auf Beziehungen zwischen Tieren zu übertragen.

Versuchen wir zu verstehen, welche Rolle Modelle in den gegebenen Beispielen spielen.

Natürlich hätte ein Architekt ein Gebäude bauen können, ohne vorher mit Würfeln zu experimentieren. Aber er ist sich nicht sicher, ob das Gebäude gut genug aussehen wird. Wenn es sich als hässlich herausstellt, wird es seinem Schöpfer viele Jahre lang ein stiller Vorwurf sein. Es ist besser, mit Würfeln zu experimentieren.

Natürlich könnte der Dozent einen ausführlichen anatomischen Atlas zur Demonstration verwenden. Aber er braucht keinen solchen Detaillierungsgrad, wenn er das Kreislaufsystem untersucht. Darüber hinaus stört es das Studium, da Sie sich nicht auf das Wesentliche konzentrieren können. Es ist viel effizienter, ein Poster zu verwenden.

Die reichsten emotionalen Eindrücke bekommt man natürlich, wenn man in einem duftenden Apfelgarten spazieren geht. Aber wenn wir im hohen Norden leben und keine Gelegenheit haben, den blühenden Apfelgarten zu sehen, können wir uns das Bild ansehen und uns diesen Garten vorstellen.

In allen obigen Beispielen wird ein Objekt mit einem anderen verglichen, das es ersetzt: Ein echtes Gebäude ist ein Gebäude aus Würfeln; Kreislaufsystem - Schema auf dem Poster; Apfelgarten - ein Bild, das ihn darstellt.

Lassen Sie uns also die folgende Definition des Modells geben:

Modell - es ist ein solches materielles oder mental repräsentiertes Objekt, das im Verlauf des Studiums das ursprüngliche Objekt ersetzt und einige der typischen Merkmale dieses Originals beibehält, die für diese Studie wichtig sind.

Oder man kann mit anderen Worten sagen: Modell - es ist eine vereinfachte Darstellung eines realen Objekts, Prozesses oder Phänomens.

Mit dem Modell können Sie lernen, wie Sie ein Objekt richtig steuern, indem Sie verschiedene Steuerungsoptionen am Modell dieses Objekts testen. Das Experimentieren mit einem realen Objekt zu diesem Zweck ist bestenfalls unbequem und in der Regel einfach schädlich oder aus einer Reihe von Gründen (lange Zeitdauer des Experiments, Risiko, das Objekt in einen unerwünschten und irreversiblen Zustand zu bringen usw .)

Also, lassen Sie uns schließen: Das Modell wird benötigt, um:

Verstehen, wie ein bestimmtes Objekt angeordnet ist – was sind seine Struktur, grundlegende Eigenschaften, Entwicklungsgesetze und Wechselwirkungen mit der Außenwelt;

Lernen, ein Objekt oder einen Prozess zu verwalten und die besten Managementmethoden für vorgegebene Ziele und Kriterien zu bestimmen (Optimierung);

Prognostizieren Sie die direkten und indirekten Folgen der Implementierung der angegebenen Methoden und Wirkungsformen auf das Objekt.

Kein Modell kann das Phänomen selbst ersetzen, aber bei der Lösung eines Problems, wenn wir an einer bestimmten Eigenschaft des zu untersuchenden Prozesses oder Phänomens interessiert sind, erweist sich das Modell als nützlich und manchmal als einziges Werkzeug für die Forschung, das Wissen.

Modellieren bezeichnet sowohl den Prozess des Bauens eines Modells als auch den Prozess des Studiums der Struktur und Eigenschaften des Originals anhand des gebauten Modells.

Die Modellierungstechnologie erfordert, dass der Forscher in der Lage ist, Probleme zu identifizieren und Aufgaben zu stellen, Forschungsergebnisse vorherzusagen, vernünftige Schätzungen vorzunehmen, die Haupt- und Nebenfaktoren für den Aufbau von Modellen hervorzuheben, Analogien und mathematische Formulierungen auszuwählen, Probleme mit Computersystemen zu lösen und Computerexperimente zu analysieren.

Modellierungsfähigkeiten sind für eine Person in ihren täglichen Aktivitäten sehr wichtig. Sie helfen, den Alltag vernünftig zu planen, zu lernen, zu arbeiten, die besten Optionen auszuwählen, wenn es die Wahl gibt, und verschiedene Lebensprobleme erfolgreich zu lösen.

Material (Subjekt, physisch) namens Modellieren, bei dem ein reales Objekt mit seiner vergrößerten oder verkleinerten Kopie verglichen wird, was eine Untersuchung (in der Regel unter Laborbedingungen) mit Hilfe der anschließenden Übertragung der Eigenschaften der untersuchten Prozesse und Phänomene von einem Modell auf ein basierendes Objekt ermöglicht die Theorie der Ähnlichkeit.

Beispiele: in der Astronomie - ein Planetarium, in der Architektur - Gebäudemodelle, im Flugzeugbau - Flugzeugmodelle.

Es unterscheidet sich grundlegend von der Materialmodellierung perfekte Modellierung, was nicht darauf basiert Material Objekt- und Modellanalogien, a auf der ideal, nachdenklich.

Einer der gebräuchlichsten Begriffe im Bereich der menschlichen Tätigkeit ist „Modell“, da es schwierig ist, ein anderes Konzept zu finden, das eine so große Menge an Informationen umfasst. Im Allgemeinen ist ein Modell ein solches materielles oder geistiges Objekt, das im Verlauf seines Studiums das ursprüngliche Objekt ersetzen kann oder während seines Studiums neue Informationen über seine Verbesserung oder Modernisierung liefern kann. Die Modellierungsmethode ist heute eine der gebräuchlichsten, dank derer der Forscher die Möglichkeit erhält, beim Bau eines neuen Strukturschemas nicht nur praktisches Wissen anzuwenden, sondern auch die eine oder andere Entscheidung zu treffen. Es ist wichtig anzumerken, dass es im Fertigungssektor gut funktioniert, wenn es darum geht, neue Lösungen in Bezug auf den Bau zu entwickeln, eine Anlage oder Fabrik zu verbessern, neue Arten von Flugzeugen, Autos, Zügen usw. zu entwerfen. Darüber hinaus hat die Modellierungsmethode im wirtschaftlichen Bereich die breiteste Anwendung gefunden, da heute keine einzige Markteinführung darauf verzichten kann.

Es sollte beachtet werden, dass es notwendigerweise die Konstruktion wissenschaftlicher Hypothesen, die Konstruktion von Abstraktionen sowie Analogieschlüsse umfasst. Das Hauptmerkmal dieser Methode ist, dass hier der Erkenntnisprozess mit Hilfe von Ersatzobjekten stattfindet und das Modell selbst als eine Art Werkzeug für diese Erkenntnis fungiert. Die Notwendigkeit, diese Methode anzuwenden, ergibt sich aus der Tatsache, dass viele Objekte auf andere Weise einfach nicht untersucht werden können oder viel Zeit, Mühe und Geld erfordern.

Die Modellierungsmethode umfasst also drei Hauptkomponenten:

1. Das Subjekt der Studie (derjenige, der untersucht).
2. Studiengegenstand (worauf die Suche abzielt).
3. Direkt das eigentliche Modell, das das Subjekt in Bezug auf das Objekt baut.

Es gibt viele Arten von Modellen, die während der Untersuchung eines Objekts konstruiert werden können. Seine kognitiven Fähigkeiten beruhen darauf, dass das Modell im Laufe des Studiums selbst die wesentlichen Merkmale des Objekts widerspiegelt, das in Bezug auf das untersuchte Objekt ursprünglich ist. Um die Ähnlichkeit zwischen dem Original und dem neuen Objekt zu analysieren, sollten auch entsprechende Recherchen durchgeführt werden. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass, wenn das Modell in Bezug auf das Original vollständig identisch wird, es im Wesentlichen seine Bedeutung verliert. Schließlich muss die Methode der mathematischen Modellierung zwangsläufig dazu führen, neue Daten zu einem bestimmten Objekt zu erhalten, da dies genau ihre Bedeutung ist.

Es ist auch wichtig zu verstehen, dass für dasselbe Objekt mehrere Modelle gebaut werden können, die sich je nach Situation in ihren Eigenschaften unterscheiden. Schließlich gibt es solche Eigenschaften des Objekts, die nur durch andere ersetzt werden können, ohne die Möglichkeit, sie gleichzeitig zu nutzen. Daher kann die Modellierungsmethode das Original auch in streng begrenztem Sinne ersetzen, da es auch im Detail erhebliche Unterschiede geben kann.

Dank moderner Computertechnologien und neuester Softwareentwicklungen kann „künstliche Intelligenz“ mit der Suche nach neuen Modellierungsmethoden verbunden werden, die in kurzer Zeit eine große Anzahl von Lösungen für ein bestimmtes Problem liefern können. Aus diesem Grund sind mathematische Modellierungsmethoden heute in fast allen Bereichen des menschlichen Handelns äußerst beliebt, wodurch wir eine beschleunigte Entwicklung von Wissenschaft und Technologie beobachten können. Zu hoffen ist auch, dass in naher Zukunft mit Hilfe von Modellierungsmethoden die globalen Probleme der Menschheit gelöst werden können, an denen Zehntausende von Wissenschaftlern weltweit in den letzten Jahrzehnten gearbeitet haben.

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Vorschau:

Modellierungsmethode.

Derzeit ist die Modellierungsmethode in der pädagogischen Forschung weit verbreitet.

Modellieren ist eine Methode zum Erstellen und Untersuchen von Modellen. Das Studium des Modells ermöglicht es Ihnen, neues Wissen, neue ganzheitliche Informationen über das Objekt zu erhalten.

Die wesentlichen Merkmale des Modells sind: Sichtbarkeit, Abstraktion, ein Element wissenschaftlicher Fantasie und Vorstellungskraft, die Verwendung von Analogien als logische Konstruktionsmethode, ein Element der Hypothetik. Mit anderen Worten,das Modell ist eine in visueller Form ausgedrückte Hypothese.

Eine wichtige Eigenschaft des Modells ist das Vorhandensein kreativer Vorstellungskraft. Konzepte, Paradigmen, verschiedene Szenarien, Geschäfts- und Denkspiele usw. können zu Formen der Modellierung beispielsweise des Bildungsprozesses werden.

Der Prozess der Erstellung eines Modells ist ziemlich mühsam, der Forscher durchläuft sozusagen mehrere Phasen.

Zuerst - eine gründliche Untersuchung der Erfahrung im Zusammenhang mit dem für den Forscher interessanten Phänomen, die Analyse und Verallgemeinerung dieser Erfahrung und die Erstellung einer Hypothese, die dem zukünftigen Modell zugrunde liegt.

Zweite - Erstellung eines Forschungsprogramms, Organisation praktischer Aktivitäten in Übereinstimmung mit dem entwickelten Programm, Anpassungen daran, die von der Praxis angeregt werden, Klärung der anfänglichen Forschungshypothese, die dem Modell zugrunde gelegt wurde.

Der dritte - Erstellung der endgültigen Version des Modells. Wenn der Forscher auf der zweiten Stufe sozusagen verschiedene Optionen für das konstruierte Phänomen anbietet, dann erstellt er auf der dritten Stufe auf der Grundlage dieser Optionen das endgültige Muster des Prozesses (oder Projekts), das er anstrebt implementieren.

In der Pädagogik wird die Modellierung erfolgreich zur Lösung wichtiger didaktischer Probleme eingesetzt. Beispielsweise kann ein Lehrer-Forscher Modelle entwickeln für: die Optimierung der Struktur des Bildungsprozesses, die Aktivierung der kognitiven Unabhängigkeit von Schülern, einen schülerzentrierten Ansatz für Schüler im Bildungsprozess.

Die Modellierungsmethode eröffnet die Möglichkeit der Mathematisierung pädagogischer Prozesse für die pädagogische Wissenschaft. Die Mathematisierung der Pädagogik hat ein enormes erkenntnistheoretisches Potenzial. Der Einsatz mathematischer Modellierung ist aufs Engste verbunden mit einer immer tieferen Erkenntnis des Wesens pädagogischer Phänomene und Prozesse und einer Vertiefung der theoretischen Grundlagen der Forschung.

Zum Thema: Methodische Entwicklungen, Präsentationen und Notizen

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MODELLIERUNG ALS METHODE DER PÄDAGOGISCHEN FORSCHUNG

E. N. Zemlyanskaya

Anmerkung. Der Artikel widmet sich der Offenlegung der Funktionen und Inhalte der Modellierungsmethode. Die Definition des Modells wird gegeben, Ansätze zur mehrdimensionalen Klassifikation wissenschaftlicher Modelle werden aufgezeigt. Besonderes Augenmerk wird auf die Problematik des Verhältnisses von Modell und Original und die Konstruktion des Forschungsprozesses anhand von Modellen gelegt. Die Möglichkeiten der Methode werden ebenso aufgezeigt wie die gnostischen Funktionen der Modelle. Die Besonderheiten wissenschaftlicher Modelle und Modellierung in der Pädagogik werden aufgezeigt.

Schlüsselwörter: Modell, Original, Modellierung, Forschung, gnostische Funktionen von Modellen, Methode, pädagogische Theorie.

Zusammenfassung. Der Artikel widmet sich der Offenlegung von Funktionen und Inhalten der Modellierungsmethode. Es definiert auch das Modell und offenbart einen mehrdimensionalen Ansatz zur Klassifizierung wissenschaftlicher Modelle. Besonderes Augenmerk wird auf die Problematik der Beziehung zwischen dem ursprünglichen Modell und dem Forschungsprozess und der Gestaltung des Forschungsprozesses auf der Grundlage von Modellen gelegt. Der Artikel zeigt die Möglichkeiten der Methode, sowie gnostische Funktionsmodelle (reflektierend, konkretisierend, interpretierend, erklärend, prädiktiv). Ans Licht kommen wissenschaftliche Modelle und Modelle in der Pädagogik.

Schlüsselwörter: Modell, Original, Modellierung, Forschung, gnostische Funktionsmodelle, Methoden, pädagogische Theorie.

Die Stärkung der Rolle der pädagogischen Theorie ist eine notwendige Bedingung und die wichtigste Voraussetzung für die Überführung von Bildungseinrichtungen in den Entwicklungsmodus. Das Erreichen einer neuen Qualität der schulischen Bildung ist nicht möglich, ohne dass ein Lehrer Forschungsaktivitäten durchführt, deren Grundlagen in der Hochschulbildung gelegt werden. Modellierung ist eine der Methoden der pädagogischen Forschung, die Lehrern leider nur oberflächlich vertraut ist. Der Artikel widmet sich der Offenlegung der Funktionen und Inhalte dieser Forschungsmethode; Es richtet sich in erster Linie an Studierende und Doktoranden, die im Bereich der Pädagogik forschen.

Im Zusammenhang mit unserer Problemstellung ist es wichtig, zwischen der Modellierung als Forschungsmethode einerseits und der Verwendung von Modellen als Lehrmethode andererseits zu unterscheiden. Letztere hat ihren Ursprung im Prinzip der Sichtbarkeit. Analogen Modellen und Methoden ihrer Konstruktion und Verwendung im Bildungsprozess wurde von vielen didaktischen Lehrern große Bedeutung beigemessen: V.P. Wachterew, N.P. Kashin, K.D. Ushinsky und

A.P. Anoshkin (1998), S.I. Archangelsky (1980), S.P. Baranov, Yu.V. Vardanyan (1990), V.P. Mizintsev (1977), Yu.I. Kulyutkin (1981), D. Tollingerova (1994), A.I. Shcherbakov (1988) und andere.

B.V. Davydov begründete Trainingsmodelle

ob, Offenlegung der Besonderheiten der Visualisierung aufgrund theoretischer Ausbildung, und D.B. Elkonin betrachtete die Modellierung bestimmter Aspekte der Realität durch das Kind als ein allgemeines Assimilationsprinzip. Diese und andere Pädagogen haben Prinzipien für die Konstruktion und Verwendung von Trainingsmodellen im Unterricht entwickelt, sie wurden klassifiziert und psychologische und pädagogische Bedingungen und Muster identifiziert.

Die Modellierung als Methode der Erkenntnis (Forschung) ist mit der Verwendung von Analogien verbunden - eine Schlussfolgerung über die Ähnlichkeit von Objekten in einer bestimmten Hinsicht aufgrund ihrer Ähnlichkeit in einer Reihe anderer Hinsichten. Das Wesentliche dieser Methode ist, dass nicht das Objekt selbst direkt untersucht wird, sondern sein Analogon, ein Ersatz - ein Modell, und dann werden die während des Studiums des Modells erzielten Ergebnisse nach speziellen Regeln auf das Objekt selbst übertragen.

Die Modellierung als Methode der wissenschaftlichen Forschung ist Lehrern weniger vertraut, obwohl wir in fast jeder Dissertation der letzten Jahre für den Grad eines Doktors oder Kandidaten der pädagogischen Wissenschaften die Aufgabe sehen können, „ein Modell eines Prozesses, Phänomens zu entwickeln“. Wenden wir uns dem Forschungsprozess zu und versuchen folgende Fragen zu beantworten: Welche Bedeutung hat Modellierung in der Forschung? Seine Funktionen? Was ist grundlegend neu kann die Verwendung dieser Methode im Vergleich zu anderen geben? Ist das Modell nur eine bequeme Form der Präsentation wissenschaftlicher Forschungsergebnisse oder ein eigenständiges Studienobjekt? Wie ist der M&S-Forschungsprozess aufgebaut? Ist das in der Dissertation erstellte Modell das endgültige Ziel und wissenschaftliche Ergebnis oder ist es nur ein Mittel zur weiteren wissenschaftlichen Forschung?

Das Problem der Modellierung ist eines der wichtigsten methodologischen Probleme, das bei der Entwicklung einer Reihe von Naturwissenschaften des 20. Jahrhunderts, insbesondere der Physik, Chemie und Kybernetik, in den Vordergrund gerückt wurde. Mit dem Aufkommen letzterer stellte sich die Frage nach der Methode der Erkenntnis mit Hilfe von Modellen mit besonderer Schärfe, was wiederum Fragen nach der erkenntnistheoretischen Natur von Modellen, ihren Funktionen und der Stellung von Modellen unter anderen Erkenntnismitteln aufwarf . Methodologisch die aus den Naturwissenschaften stammenden neuen Methoden der modernen Wissenschaft zusammenfassend, hat das Modell als Erkenntnismittel und wichtige erkenntnistheoretische Kategorie nun einen festen Platz in der psychologischen und pädagogischen Wissenschaft eingenommen. Konzeptionelle Ideen zum Modellansatz für das Studium der Realität, ein theoretisches Verständnis von Modellen und Methoden der Modellierung in der Pädagogik werden von vielen Wissenschaftlern gegeben: Yu.K. Babansky, V.P. Bespalko, A.A. Bratko, T.A. Ilina, L.B. Itelson, NV Kuzmina, A.N. Leontiev, Yu.O. Ovakimyan und andere.

Modelldefinition. Modell - vom lateinischen "modus, modulus", was "Maß, Bild, Weg" bedeutet. Seine ursprüngliche Bedeutung wurde mit der Baukunst in Verbindung gebracht und in fast allen europäischen Sprachen wurde es verwendet, um sich auf ein Modell oder eine ähnliche Sache zu beziehen. Auch heute noch wird im Alltag unter einem Modell das Abbilden bestimmter äußerer Eigenschaften eines Objekts verstanden, meist seiner räumlichen Formen („Schiffsmodell“, „Wissensmodell“).

In der modernen Wissenschaft hat man sich vom ursprünglichen Verständnis des Modells als Abbild, Muster, Prototyp, Analogie entfernt. Eine tiefere Interpretation des Wortes "Modell" legt nahe, dass der Fokus auf der Modellierung der verborgenen inneren Eigenschaften des Objekts liegt,

Lehrer ^

das heißt, die Fähigkeit des Modells, den Untersuchungsgegenstand darzustellen, zu reproduzieren und dadurch durch ein wesentliches Merkmal des Modells zu ersetzen, wird berücksichtigt. Solche Modelle existieren nur in der Beschreibung und müssen in der Regel nicht in Form bestimmter körperlich greifbarer Gegenstände hergestellt werden. Beispiel. Wenn der moderne Physiker über das Modell des Atomkerns spricht, geht er nicht davon aus, dass es sich um eine Demonstration eines Modells aus Holz, Metall, Kunststoff handelt, das in Händen gehalten, gemessen, gewogen, gedreht usw. werden kann. Unter dem Modell versteht er die Gesamtheit der wissenschaftlichen Hypothesen über die Struktur des Kerns, die es nicht nur ermöglichen, das bereits Bekannte über dieses Objekt richtig zu beschreiben und zu interpretieren, sondern auch neue Fakten vorherzusagen, die von der Wissenschaft noch nicht entdeckt wurden.

Aus dem obigen Beispiel wird deutlich, dass die Modellierung eines Objekts, Phänomens oder Prozesses in ähnlichem Sinne die Fixierung der einen oder anderen Wissensebene dieses Objekts ist, die es ermöglicht, seine Struktur und Funktionsweise zu beschreiben um sein Verhalten mit einem gewissen Grad an Annäherung zu beschreiben. Daher wird oft gesagt, dass solche Modelle Informationsmodelle sind, wodurch betont wird, dass es sich um Informationen über ein bestimmtes Objekt handelt, die uns zur Verfügung stehen.

Im modernen Sinne ist ein Modell ein solches gedanklich repräsentiertes oder materiell verwirklichtes System, das den Untersuchungsgegenstand darstellend oder reproduzierend in gewisser Weise ersetzen kann, so dass uns sein Studium Auskunft über diesen Gegenstand gibt. Dabei kann nicht jedes Bild als Vorbild bezeichnet werden, sondern nur eines, das einerseits

legt genau die allgemeine Beziehung eines bestimmten Systems fest, sichert andererseits sein weiteres Studium. Die Ähnlichkeit zwischen Objekten durch zufällige (unbedeutende) Merkmale kann nicht als Modell angesehen werden. Daher sollte zwischen der Modellierung und nur der Abbildung der äußeren Merkmale der untersuchten Objekte unterschieden werden.

Modellierung wird in der pädagogischen Wissenschaft manchmal als Prozess der Erstellung eines Modells verstanden, was uns nicht ganz richtig erscheint, eine zu enge Interpretation. Es ist richtiger, die wissenschaftliche Modellierung als eine Methode zu betrachten, verschiedene Objekte an ihren Modellen zu untersuchen. Lassen Sie uns unsere Idee erklären.

Modellieren als Modellerstellung ist nur ein Teil des Erkenntnisprozesses bzw. des Forschungsprozesses1. Das erstellte Modell muss in irgendeiner Weise fixiert werden. Dabei ist zu beachten (und wir werden dies in einem weiteren Vortrag demonstrieren), dass das so oder so fixierte Informationsmodell nicht mehr Rückschlüsse auf das Verhalten des modellierten Objekts geben kann als diese Schlussfolgerungen, die von Anfang an hineingezogen wurden, das heißt, es ist statisch . Um zur dynamischen Modellierung, einem dynamischen Modell, überzugehen, ist es notwendig, eine Reihe von Manipulationen und intellektuellen Aktionen mit diesem Modell vorzunehmen, um die darin eingebetteten Informationen zu transformieren. Das ist wahre Modellierung, die ihr eigen ist und eine Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis ist.

Klassifikation wissenschaftlicher Modelle. Eine der Klassifikationen, die den obigen Gedanken fortsetzt, basiert auf Unterschieden in der Art und Weise, wie ein Objekt angezeigt wird. Modelle können daher

1 Kognition ist eine kreative Aktivität des Subjekts, die darauf abzielt, zuverlässiges Wissen über die Welt zu erlangen. Forschung ist der Prozess und das Ergebnis einer wissenschaftlichen Tätigkeit, die darauf abzielt, allgemeine Tatsachen, Zusammenhänge und Muster des Prozesses oder seines untersuchten Aspekts zu identifizieren.

sein: materiell (materiell, real) und mental (ideal, imaginär). Die erste Gruppe von Modellen sind Modelle, Dummys (raumähnliche) sowie physikalisch und mathematisch ähnliche Objekte. Mit ihnen sind modellhafte Realversuche möglich, sie existieren objektiv. Es ist klar, dass pädagogische Modelle hauptsächlich zur zweiten Gruppe gehören (siehe Tabelle). Diese Gruppe von Modellen wird durch alle Arten von mentalen Formationen repräsentiert, die nach bestimmten Regeln und Gesetzen aufgebaut sind, die auf Überlegungen beruhen, die von den untersuchten Objekten und beobachteten Tatsachen diktiert werden. Sie nehmen eine materielle Form an und werden in Form einer Zeichnung, eines Diagramms, einer Zeichnung ausgedrückt. Alle Transformationen mit einem solchen Modell werden im Gegensatz zu den Modellen der ersten Gruppe - den materiellen - vom Forscher in seinem Kopf durchgeführt. Sie sind Grundlage und Bestandteil von Gedankenexperimenten.

Wie jedes komplexe Konzept ermöglichen Modelle eine mehrdimensionale Klassifizierung. Es gibt also stochastische und eindeutig bestimmte Modelle; diskret und kontinuierlich; einfach und komplex; schematisch und detailliert. Basierend auf der Zielorientierung des Geschaffenen

Klassifizierung von Modellen nach

Modelle und von der Art der Seite des zu modellierenden Objekts werden sie in strukturelle und funktionale unterteilt. Im ersten Fall wird die Struktur des Objekts untersucht, im zweiten - sein Verhalten (das Funktionieren der darin ablaufenden Prozesse usw.). Es ist klar, dass die Unterscheidung zwischen struktureller und funktionaler Modellierung in der pädagogischen Wissenschaft eine klare Bedeutung erlangt.

Generell kann argumentiert werden, dass eine einheitliche Klassifikation von Modelltypen aufgrund der Mehrdeutigkeit des Begriffs „Modell“ in verschiedenen Wissenschaftszweigen nicht möglich ist [Näheres siehe z. B.: 3].

1) wenn es ein ähnliches Verhalten wie das Original zeigt, ähnliche Funktionen ausführt;

2) wenn es aufgrund der Untersuchung des Verhaltens und der Struktur dieses Modells möglich ist, neue Merkmale oder Eigenschaften des Originals zu entdecken, die nicht ausdrücklich im ursprünglichen Faktenmaterial enthalten sind.

Das Verhältnis von Modell und Original. Die Modellierung erweitert die Möglichkeiten jeder Forschung erheblich, da sie das Studieren ermöglicht

wie das Objekt dargestellt wird

Nr. Modellklasse Merkmale / Beispiele

1 Material

1.1 Raumähnliche Modelle

1.2 Physikalisch ähnlich Mechanische, dynamische, kinetische und andere physikalische Ähnlichkeiten mit dem Original aufweisen

1.3 Matheähnlich Analog, digital, funktional

2 Mental (ideal)

2.1 Bildliches Hypothetisches, Analoga, Idealisierungen, Darstellungen

2.2 Symbolische Schemata, Graphen, Karten, Zeichnungen, Graphen, Strukturformeln

2.3 Gemischte Andere Zeichensysteme

Dozent XXI 3 / 2013

die für uns interessanten Prozesse und Phänomene an Modellen, gefolgt von der Übertragung des Ergebnisses der Studie auf den Prototypen. Die Modellierung besteht also darin, die Eigenschaften eines Objekts auf einem anderen zu reproduzieren, das speziell für Studienzwecke geschaffen wurde und als Modell bezeichnet wird. Daher stellt sich die Frage nach dem Verhältnis von Modell und Original. Mit "Original" meinen wir Objekte, Phänomene, Prozesse der realen Umgebung.

Die Bedeutung des Modellierens liegt in der Möglichkeit, Informationen über das Original zu erhalten, indem die beim Studium des entsprechenden Modells gewonnenen Erkenntnisse auf dieses übertragen werden. Entscheidend ist hier das menschliche Denken, das zur Abstraktion fähig ist.

Der Modellierungsprozess erfordert die Herstellung bestimmter spezifischer Beziehungen zwischen dem Original und dem Modell, auf deren Grundlage es möglich ist, bestimmte Aspekte des zu untersuchenden Objekts zu untersuchen. Es ist klar, dass das Modell nicht alle Eigenschaften des untersuchten Originals enthalten kann, weil es sonst mit diesem identisch wird und daher genau so viel Auskunft darüber geben kann wie das Original. Folglich beinhaltet die Modellierung als Prozess der Erstellung eines Modells die Auswahl einiger Eigenschaften des Objekts und die Vernachlässigung, Ablehnung anderer. Wenn man also das zu untersuchende Phänomen durch ein Modell ersetzt, sollte man angeben, in Bezug auf welche Eigenschaften das Modell zu dem zu untersuchenden Phänomen isomorph sein sollte, und seine wesentlichen Merkmale angeben.

Darüber hinaus ist nicht nur die einfache Wahrnehmung dieser Eigenschaften und Beziehungen, die die Isomorphie

Originalmodell, sondern auch die einfache Handhabung dieser Eigenschaften. Dieser Umstand ermöglicht es, das Studium des Modells im Prozess des Modell- oder mentalen Experimentierens zu organisieren, und die dabei gewonnenen Daten können als Botschaften für Rückschlüsse auf das Original dienen.

Manchmal präsentieren Forscher das Original mit einem System spezifischer Modelle, die zusammen die Struktur, Funktion, den Zweck und die Anwendung des Originals in der Praxis widerspiegeln. Der Nutzen dieser Art der Darstellung liegt in der umfassenden Offenlegung der Ursache-Wirkungs-Beziehungen des untersuchten Phänomens. Vom Standpunkt eines systematischen Ansatzes aus zusammengestellt, ist eine solche Reihe von Modellen, Ausdrucksformen und Transformationen tatsächlich eine ganzheitliche wissenschaftliche Theorie des untersuchten Objekts.

Modellbasierter Forschungsprozess. Die wissenschaftliche Modellierungsmethode besteht aus den folgenden Hauptschritten:

1) Heuristik – Formulieren eines Systemmodells basierend auf gesammelten Fakten, Hypothesen, Theorien über den untersuchten Prozess;

2) kognitiv - Manipulation des Modells und Gewinnung bestimmter Schlussfolgerungen mit seiner Hilfe, Kenntnis wesentlicher Merkmale im Prozess eines Gedanken- oder Modellversuchs;

3) pragmatisch - Übertragung der Erkenntnisse auf ein reales System (Original), im Rahmen eines Experiments zur Überprüfung der Richtigkeit der Schlussfolgerungen;

4) erläuternd - Neuformulierung des Modells im Lichte der Ergebnisse einer solchen Überprüfung.

Diese Stadien stellen auch einen Modellversuch dar – eine Laboruntersuchung des Untersuchungsobjekts an sich

2 Isomorphie ist eine Eins-zu-Eins-Entsprechung.

Materialmodelle. Deutlich wird, dass Modellversuche im Vergleich zu konventionellen Experimenten ihre eigenen Besonderheiten aufweisen: Die Rolle und das spezifische Gewicht theoretischer Forschungswerkzeuge nehmen zu.

Forschungsprozess basiert

Modellierung ist ein iterativer3 Prozess. Die vier oben umrissenen Stufen werden jedes Mal zyklisch auf einer höheren Verallgemeinerungsebene wiederholt. Gleichzeitig gewinnt der Forscher nach jeder Iteration neue Erkenntnisse über das Original.

Der Modellierungsprozess ist im Diagramm dargestellt, wobei der durchgezogene Pfeil die direkte Auswirkung auf das Objekt charakterisiert, der gestrichelte Pfeil die Beziehung des Modells zum Original.

Das Forschungsschema Original – Modell – Original geht also von einer primären Vorstellung des Objekts aus, wird anhand des Modells korrigiert, seine Gültigkeit wird erneut durch Beispiele der Realität bestätigt, jedoch auf einer höheren Abstraktionsebene. Gleichzeitig ist die Stufe des Aufstiegs zum Original nach der Bildung und Korrektur des Modells der wichtigste Aspekt der Studie, da sie zur Kenntnis der Realität, ihrer Muster und Wechselwirkungen beiträgt und das Verhalten des darunter liegenden Objekts vorhersagt Studie im Kontext der Folgen von Entscheidungen.

Im Zusammenhang mit Forschungsaktivitäten ist es wichtig, zwei Umstände im Auge zu behalten.

Erstens. Das Modellieren, das Darstellen der wesentlichen Eigenschaften des Originals unter dem Gesichtspunkt des Untersuchungszwecks und das Abschweifen vom Rest, erfordert notwendigerweise den Einsatz von Abstraktion und Idealisierung. Von der Ebene dieser

Abstraktionen und Idealisierungen hängt vom gesamten Prozess des Wissenstransfers vom Modell zum Original ab. In diesem Fall ist es angebracht, Modelle auf verschiedenen Ebenen herauszugreifen: potenzielle Durchführbarkeit; reale Machbarkeit (auch in ferner Zukunft); Praxistauglichkeit (der Wissenstransfer vom Modell zum Original ist wünschenswert, um konkrete praktische Probleme zu lösen) [siehe zB: 4].

Zweitens. Das Modell kann nicht mit dem Original identisch sein - warum dann? Handelt es sich bei der Modellierung um komplexe Systeme, deren Verhalten von einer erheblichen Anzahl miteinander verknüpfter Faktoren unterschiedlicher Art abhängt, so werden solche Systeme in verschiedenen Modellen abgebildet. Gleichzeitig können einige der Modelle nahe beieinander liegen, während andere sich erheblich voneinander unterscheiden können. Daher kann es vorkommen, dass sich gegenseitig ergänzende oder widersprüchliche Modelle geschaffen werden. Im Zuge der Entwicklung der Wissenschaft und der Entstehung von Modellen einer tieferen Ebene werden die entstandenen Widersprüche beseitigt. Dieser Umstand ist für die pädagogische Forschung von großer Bedeutung.

Die Frage nach Wahrheit und Falschheit von Modellen. Die Frage nach dem Verhältnis von Modell und Original wirft natürlich die Frage auf, ob das Modell dem Original entspricht oder nicht. In diesem Fall können wir über die Wahrheit oder Falschheit des Modells sprechen. Wahrheit oder Falschheit sind Modellen inhärent, da sie immer durch ein bestimmtes Niveau wissenschaftlicher Erkenntnisse bestimmt werden, und auch aufgrund des Vorhandenseins oder Fehlens von Isomorphie des Modells zum untersuchten Prozess. Gleichzeitig kann das Modell in Bezug auf einige Eigenschaften des Originals

3 Iterativer Prozess - Annäherung an den Endpunkt in einer Folge kleiner Schritte - Iterationen.

Lehrer XX

Forscher

Planen. Simulationsbasierter Forschungsprozess

isomorph sein, und dann ist es wahr, im Verhältnis zu anderen ist es nicht isomorph, und dann gibt es keine Wahrheitsfrage.

Die Frage nach dem Verhältnis zwischen absoluter und relativer Wahrheit im Modell kann wie folgt gelöst werden. Kein Modell kann das Original absolut vollständig und absolut genau wiedergeben, da dies aus der Definition des Modells als vereinfachtes Bild folgt, das auf allen Abstraktionsebenen und in jeder Hinsicht keine Isomorphie mit dem Objekt aufweist. Wissenschaftliche Modelle enthalten jedoch Elemente der absoluten Wahrheit in Form der relativen Wahrheit (Yu.A. Gastev). Tatsächlich:

Die Natur jedes Modells ist aufgrund der Kontinuität und Unbegrenztheit des Erkenntnisprozesses historisch vergänglich;

Das Modell enthält immer Elemente der Konventionalität, der wissenschaftlichen Fantasie und der Willkür des Autors;

Das Modell ist partiell, nicht umfassend.

Aber das macht Modelle zu einer Methode der wissenschaftlichen Untersuchung.

Methodenfähigkeiten. Das grundlegende Merkmal der Modellierungsmethode, das sie von anderen unterscheidet

1. Von besonderer Bedeutung ist die Modellierungsmethode in Fällen, in denen das empirische Bild des untersuchten Phänomens unvollständig und nicht detailliert ist. Die Modellierung ermöglicht es Ihnen, das vorhandene Wissen über das Objekt zu synthetisieren, um unerforschte Aspekte zu identifizieren, die für die Studie wichtig sind.

2. Psychologische und pädagogische Objekte unterscheiden sich von Objekten anderer Art durch ihre außerordentliche Komplexität. Untersuchte Einzelphänomene (z. B. mentale Prozesse) erscheinen dem Forscher nicht in expliziter Form, sondern sind versteckter oder indirekter Natur. Solche Prozesse sind manchmal schwierig zu untersuchen, ohne sie zu stören. Diese Prozesse sind vielschichtig, sie hängen von vielen zufälligen und subjektiven Faktoren ab. Die Zweckmäßigkeit, diese Prozesse auf der Grundlage von Modellversuchen zu untersuchen, liegt darin begründet, dass es möglich ist, die inneren, wesentlichen Abhängigkeiten des Phänomens für die Untersuchung zu isolieren und gleichzeitig vom "Rauschen" - störenden, nicht wesentlichen Eigenschaften - zu abstrahieren das Original.

3. Modeling gilt als höchste und besondere Form der Sichtbarkeit. Es hilft, das Wissen über das untersuchte Phänomen oder den untersuchten Prozess zu systematisieren, die Wege der Beschreibung und Erkenntnis vorherzusagen, skizziert die Struktur der Verbindungen zwischen den Komponenten, eröffnet die Möglichkeit für einen tieferen Einblick in das Wesen des Phänomens, für das Management

sie, Wege zu identifizieren, um die Eigenschaften der untersuchten Phänomene und Prozesse zu verbessern. Die psychologische Funktion des Modells besteht also darin, dass es als externe Unterstützung für interne Handlungen dient.

4. Modellierung ist eine universelle Forschungsmethode. Es kann sowohl auf der theoretischen Ebene der Forschung verwendet werden, um eine Theorie oder Entwicklung aufzubauen, als auch auf der empirischen Ebene, indem ein Experiment organisiert wird. Die Einzigartigkeit der Methode liegt darüber hinaus darin, dass sie es ermöglicht, die identifizierten theoretischen Vorgaben in die Praxis zu übertragen und umgekehrt, die wahrgenommenen praktischen Fakten in die bestehende Theorie einzubeziehen und so eine stabile organische Verbindung zwischen Theorie und Praxis zu gewährleisten. Daher kann die Modellierungsmethode weder theoretischen noch empirischen Forschungsmethoden sicher zugeordnet werden.

Prinzipien der Modellierung als Methode der wissenschaftlichen Forschung.

1. Sichtbarkeit - die offensichtliche Ausdruckskraft des Modells: konstruktiv, ikonisch, symbolisch, bildhaft, funktional.

2. Gewissheit – eine klare Zuordnung von wesentlichen Aspekten des Studiengegenstandes und nicht wesentlichen.

3. Objektivität – die Unabhängigkeit von Forschungsergebnissen von den persönlichen Überzeugungen des Forschers.

Gnostische Funktionen von Modellen. Die Vorstellung des Wissenschaftlers von den möglichen Funktionen von Modellen im Erkenntnisprozess trägt zur Zielsetzung seiner Forschung bei.

1. Reflektierend. Das Wesen des Modells besteht nicht darin, das Objekt zu kopieren, sondern in der Beschreibung seines Verhaltens, während das Modell in Bezug auf das Original zweitrangig ist. Ein Modell ist ein bewusst geschaffenes

erkenntnistheoretisches Bild eines Objekts, das zum Zweck seiner Erkenntnis verwendet wird. Daher ist die Bedeutung der Modellierung in den Prozessen der Vereinfachung, der Idealisierung und der Abstraktion potenzieller Machbarkeit groß. Es ermöglicht Ihnen, sich die sogenannten Grenzfälle, die tatsächlich nicht realisiert werden, im Kopf vorzustellen und zu analysieren, um experimentell überprüfbare Schlussfolgerungen zu ziehen.

2. Konkretisierungen. Ein Modell ist eine Möglichkeit, die untersuchten Aspekte eines Objekts zu konkretisieren. Dies wird durch die Detaillierung abstrakter Konstrukte sowie durch den Aufbau zusätzlicher Modelle erreicht. Mentale Modelle helfen also dabei, das Abstrakte und das Konkrete dialektisch zu verbinden.

3. Auslegung. Diese Funktion von Modellen wird in zwei Aspekten realisiert: ein Modell als Interpretation einer formalen Theorie; Modell als Interpretation beobachteter Phänomene. Bei der Verwendung von Modellen zur Interpretation von Prozessen und Phänomenen ermöglichen sie zunächst eine hypothetische und nach einer experimentellen Überprüfung eine Erklärung der beobachteten Tatsachen. Im Prozess der iterativen Modellierung wird also von einem interpretativen Modell zu einem erklärenden Modell übergegangen. Das Modell setzt also einerseits die Theorie um, andererseits bildet es die Realität homomorph ab.

4. Erläuterung. Diese Funktion liegt darin, dass auf der Grundlage der Ähnlichkeit des zu erklärenden Phänomens mit dem Phänomen, das bereits eine zuverlässige kausale Erklärung erhalten hat, eine kausale Modellerklärung aufgebaut wird. Der Forscher bemerkt die äußere Ähnlichkeit in etwas von zwei Phänomenen und macht eine Vermutung über ähnliche Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Die modellbasierte Erklärung baut also auf dem Folgenden auf

Jahrhundert Lehrer

Schema: (1) beschreibt das Modell, seine Kausalgesetze; (2) beschreibt die Regeln zum Übersetzen von Informationen, die auf dem Modell erhalten wurden, in Informationen über das Original; (3) die probabilistische Natur der kausalen Modellerklärung ist festgelegt, als ob sie im Gegensatz zu den fehlenden kausalen Beziehungen im Original steht.

5. Prognose. Diese wichtige kognitive Funktion von Modellen soll als Impuls dienen, als Quelle neuer Theorien. Oft kommt es vor, dass eine Theorie zunächst in Form eines Modells erscheint, das eine ungefähre, vereinfachte Erklärung des Phänomens gibt. Im Prozess der Modellierung können neue Ideen und Konzepte entstehen, d. h. das Modell dient als Arbeitshypothese für die nachfolgende Studie.

Pädagogische Modelle. Erziehungswissenschaftliche Modelle stellen ein Fragment einer bestimmten natürlichen und (oder) sozialen Realität dar, ein Produkt menschlicher Kultur. Gleichzeitig spiegeln Funktionsmodelle pädagogische Phänomene wider, beispielsweise ein Modell einer Schule als Managementsystem, und pädagogische Prozesse, beispielsweise ein Modell der Tätigkeit eines Kurators einer Schülergruppe.

Strukturelle Modelle werden häufiger durch Persönlichkeitsmodelle als Leitlinien für Bildungszwecke dargestellt – ein Modell eines Lehrers, ein Modell eines Schülers usw. Gleichzeitig wird ein Persönlichkeitsmodell als diagnostische Beschreibung mit aller möglichen Vollständigkeit aller Aspekte verstanden , Eigenschaften und Qualitäten eines Menschen, die für das Leben in der modernen Welt wesentlich sind. In diesem Sinne ist beispielsweise der Begriff „Lehrermodell“ zu verstehen. Das Lehrermodell ist ein mentales Abbild des ursprünglichen Berufsbildes inklusive Qualifikationsmerkmalen.

teristik und Professiogramm. Es ist offensichtlich, dass das Modell des Lehrers nicht alle seine Eigenschaften umfasst, sondern nur wesentliche. Dies ist ein Standard, der zur Charakterisierung eines Lehrers durchaus geeignet ist, es ist ratsam, ihn in einer wissenschaftlichen Untersuchung des Lehrerberufs zu verwenden, aber für spezifische praktische Aktivitäten hat seine Verwendung offensichtlich Grenzen.

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Modellierung (im weitesten Sinne)- die Hauptforschungsmethode in allen Wissensbereichen, in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit.

Modellierung in der wissenschaftlichen Forschung wird seit der Antike verwendet. Modellierungselemente wurden seit Beginn der Entstehung der exakten Wissenschaften verwendet, und es ist kein Zufall, dass einige mathematische Methoden die Namen so großer Wissenschaftler wie Newton und Euler tragen, und das Wort "Algorithmus" kommt von deren Namen der mittelalterliche arabische Wissenschaftler Al-Khwarizmi.

Nach und nach eroberte die Modellierung alle neuen Bereiche der Wissenschaft: technisches Design, Konstruktion und Architektur, Astronomie, Physik, Chemie, Biologie und schließlich die Sozialwissenschaften. Die Modellierungsmethodik wurde jedoch lange Zeit von einzelnen Wissenschaften unabhängig voneinander entwickelt. Es gab kein einheitliches Begriffssystem, keine einheitliche Terminologie. Erst allmählich wurde die Rolle der Modellierung als universelle Methode der wissenschaftlichen Erkenntnis erkannt. Das 20. Jahrhundert brachte der Modellierungsmethode großen Erfolg und Anerkennung in fast allen Zweigen der modernen Wissenschaft. In den späten 1940er und frühen 1950er Jahren war die rasante Entwicklung von Modellierungsmethoden auf das Aufkommen von Computern (Computern) zurückzuführen, die Wissenschaftlern und Forschern einen enormen Umfang an routinemäßiger Rechenarbeit ersparten. Computer der ersten und zweiten Generation wurden zur Lösung von Rechenproblemen, für technische, wissenschaftliche und finanzielle Berechnungen sowie zur Verarbeitung großer Datenmengen verwendet. Ab der dritten Generation umfasst das Einsatzgebiet von Computern auch die Lösung funktionaler Probleme: Es ist Datenbankverarbeitung, -verwaltung und -design. Ein moderner Computer ist das Hauptwerkzeug zur Lösung von Modellierungsproblemen.

Hier sind die grundlegenden Konzepte im Zusammenhang mit der Modellierung ,,.

Gegenstand (von lat. objectum - Subjekt) der Forschung- alles, worauf menschliches Handeln abzielt.

Modell (Objekt - Original)(vom lateinischen modus - "Maß", "Volumen", "Bild") - ein Hilfsobjekt, das die Muster, Wesen, Eigenschaften, Merkmale der Struktur und Funktionsweise des ursprünglichen Objekts widerspiegelt, die für das Studium am wichtigsten sind.

Die ursprüngliche Bedeutung des Wortes "Modell" war mit der Baukunst verbunden und wurde in fast allen europäischen Sprachen verwendet, um ein Bild oder einen Prototyp oder eine Sache zu bezeichnen, die einer anderen Sache in gewisser Weise ähnlich ist.

Derzeit wird der Begriff "Modell" in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit weit verbreitet und hat viele semantische Bedeutungen. Dieses Tutorial befasst sich nur mit Modellen, die Werkzeuge zum Erwerb von Wissen sind.

Modellieren- eine Forschungsmethode, die darauf basiert, das zu untersuchende Originalobjekt durch sein Modell zu ersetzen und mit ihm (anstelle des Objekts) zu arbeiten.

Modellierungstheorie- die Theorie, das ursprüngliche Objekt durch sein Modell zu ersetzen und die Eigenschaften des Objekts an seinem Modell zu untersuchen.

In der Regel fungiert ein System als Modellierungsobjekt.

System- eine Reihe miteinander verbundener Elemente, die vereint sind, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen, isoliert von der Umgebung und mit ihr als integrales Ganzes interagierend und gleichzeitig die wichtigsten Systemeigenschaften zeigen. 15 Hauptsystemeigenschaften werden herausgegriffen, darunter: Emergenz (Emergenz); Ganzheit; Strukturiertheit; Integrität; Unterordnung unter das Ziel; Hierarchie; Unendlichkeit; Ergatizität.

Systemeigenschaften:

1. Entstehung (Entstehung). Dies ist eine Systemeigenschaft, wonach das Ergebnis des Verhaltens des Systems eine Wirkung hat, die sich in keiner Weise von der „Addition“ (unabhängige Verbindung) der Ergebnisse des Verhaltens aller darin enthaltenen „Elemente“ unterscheidet System. Mit anderen Worten, gemäß diesem Merkmal des Systems werden seine Eigenschaften nicht auf die Gesamtheit der Eigenschaften der Teile, aus denen es besteht, reduziert und nicht von ihnen abgeleitet.

2. Die Eigenschaft der Ganzheit, Zweckmäßigkeit. Das System wird immer als etwas Ganzes, Integrales, relativ Isoliertes von der Umwelt betrachtet.

3. strukturiertes Eigentum. Das System weist Teile auf, die zweckmäßigerweise miteinander und mit der Umgebung verbunden sind.

4. Integritätseigenschaft. In Beziehung zu anderen Objekten oder zur Umwelt agiert das System als etwas Untrennbares in interagierende Teile.

5. Die Eigenschaft der Unterordnung unter das Ziel. Die gesamte Organisation des Systems ist einem Ziel oder mehreren unterschiedlichen Zielen untergeordnet.

6. Eigenschaft der Hierarchie. Ein System kann mehrere qualitativ unterschiedliche Strukturebenen haben, die nicht aufeinander reduziert werden können.

7. Eigenschaft der Unendlichkeit. Die Unmöglichkeit einer vollständigen Kenntnis des Systems und seiner umfassenden Darstellung durch eine endliche Menge von Modellen, insbesondere Beschreibungen, qualitativen und quantitativen Merkmalen usw.

8. Ergatische Eigenschaft. Ein System mit Teilen kann eine Person als einen seiner Teile enthalten.

Im Wesentlichen unter Modellieren Der Prozess des Bauens, Studierens und Anwendens von Modellen eines Objekts (Systems) wird verstanden. Es ist eng mit Kategorien wie Abstraktion, Analogie, Hypothese usw. verbunden. Der Modellierungsprozess umfasst notwendigerweise die Konstruktion von Abstraktionen und Analogieschlüssen sowie die Konstruktion wissenschaftlicher Hypothesen.

Hypothese- eine bestimmte Vorhersage (Annahme) basierend auf experimentellen Daten, Beobachtungen begrenzten Umfangs, Vermutungen. Die aufgestellten Hypothesen können in einem eigens konzipierten Experiment überprüft werden. Bei der Formulierung und Überprüfung der Richtigkeit von Hypothesen ist die Analogie als Beurteilungsmethode von großer Bedeutung.

analog ein Urteil über eine bestimmte Ähnlichkeit zweier Objekte genannt. Eine moderne wissenschaftliche Hypothese entsteht in der Regel in Analogie zu in der Praxis erprobten wissenschaftlichen Vorgaben. Die Analogie verbindet also die Hypothese mit dem Experiment.

Das Hauptmerkmal der Modellierung ist, dass es sich um eine Methode der indirekten Erkenntnis mit Hilfe von Hilfsersatzobjekten handelt. Das Modell fungiert als eine Art Erkenntniswerkzeug, das der Forscher zwischen sich und den Gegenstand stellt und mit dessen Hilfe er den ihn interessierenden Gegenstand studiert.

Im allgemeinsten Fall verwirft der Forscher beim Bau eines Modells diejenigen Eigenschaften, Parameter des ursprünglichen Objekts, die für das Studium des Objekts nicht wesentlich sind. Die Auswahl der Eigenschaften des ursprünglichen Objekts, die erhalten und in das Modell aufgenommen werden, wird durch die Ziele der Modellierung bestimmt. Normalerweise wird ein solcher Prozess der Abstraktion von nicht wesentlichen Parametern eines Objekts als Formalisierung bezeichnet. Genauer gesagt ist Formalisierung das Ersetzen eines realen Objekts oder Prozesses durch seine formale Beschreibung.

Die Hauptanforderung an Modelle ist ihre Angemessenheit an realen Prozessen oder Objekten, die das Modell ersetzt.

In fast allen Wissenschaften über die belebte und unbelebte Natur, über die Gesellschaft ist die Konstruktion und Verwendung von Modellen ein mächtiges Werkzeug des Wissens. Reale Objekte und Prozesse sind so facettenreich und komplex, dass der beste (und manchmal einzige) Weg, sie zu untersuchen, oft die Konstruktion und das Studium eines Modells ist, das nur einen Teil der Realität widerspiegelt und daher um ein Vielfaches einfacher ist als diese Realität. Die jahrhundertealte Erfahrung in der Entwicklung der Wissenschaft hat in der Praxis die Fruchtbarkeit dieses Ansatzes bewiesen. Genauer gesagt, die Notwendigkeit, die Modellierungsmethode zu verwenden, wird durch die Tatsache bestimmt, dass viele Objekte (Systeme) entweder nicht direkt oder überhaupt nicht untersucht werden können oder dass diese Untersuchung zu viel Zeit und Geld erfordert.