Tema 1. Modelarea ca metodă de cunoaştere

Plan:

1. Model, simulare

2. Clasificarea modelelor. Modele de materiale și informații

1.Model, simulare

Scriitorul american de science fiction Ray Bradbury a scris nuvela „Thunder Came”. Vorbește despre o companie care organizează călătorii cu 60 de milioane de ani în trecut. Toți vizitatorii trecutului ar trebui să se deplaseze numai pe o cale special amenajată, deoarece un pas neglijent este deja capabil să spargă istoria ulterioară. Potrivit unuia dintre angajații companiei, aceasta este descrisă după cum urmează:

„Să presupunem că am ucis accidental un șoarece aici. Asta înseamnă că toți viitorii descendenți ai acestui șoarece nu vor exista... Veți distruge nu unul, ci un milion de șoareci... Dar cum rămâne cu vulpile, pentru care acești șoareci erau necesari să se hrănească? Dacă zece șoareci nu sunt de ajuns, o vulpe va muri. Zece vulpi mai puțin - un leu va muri de foame... Și iată rezultatul: după 59 de milioane de ani, un om al cavernelor, unul dintre cei zece care locuiesc în întreaga lume, pleacă la vânătoare pentru un mistreț sau un tigru cu dinți de sabie. Dar zdrobind un șoarece, ai zdrobit toți tigrii din aceste locuri. Și omul cavernelor moare de foame... Aceasta este moartea a un miliard dintre descendenții săi. Poate că Roma nu va apărea pe cele șapte coline ale sale...”

Degeaba, unul dintre eroii poveștii a implorat să-l întoarcă acum 60 de milioane de ani pentru a reînvia fluturele pe care l-a zdrobit accidental. A ajuns într-o istorie complet diferită și a murit.

Aceasta, desigur, este doar o fantezie, un basm, o situație modelată de autor, dar conține un indiciu pentru noi toți cât de atenți ar trebui să fim în comunicarea cu natura. Cât de des deciziile noastre se dovedesc a fi prost concepute: fie ne hotărâm brusc să distrugem toți lupii care se presupune că aduc doar rău, fie populăm tot continentul cu iepuri (așa s-a întâmplat în Australia) și atunci nu știm cum să facem. scapă de ei. De fiecare dată vreau să revin la acel moment fatal și să fac un pas mai corect, așa cum ni se pare nouă. Dar acest lucru, din păcate, este imposibil - nu există o astfel de mașină a timpului care să ne ducă în trecut.

Există, totuși, o „mașină a timpului” care vă permite să priviți în viitor, să analizați, să simulați un proces, o situație - aceasta este știința.

Luați în considerare un exemplu din viață. În 1870, Amiraltatea engleză a lansat un nou cuirasat, Căpitanul. Nava a plecat la mare și s-a răsturnat. Nava a fost pierdută, 523 de oameni au fost uciși.

A fost complet neașteptat pentru toată lumea. Pentru toți, cu excepția unei singure persoane. Omul de știință englez în domeniul construcțiilor navale W. Reed a fost cel care a efectuat anterior cercetări pe un model de armadillo și a descoperit că nava s-ar răsturna chiar și cu un val ușor. Dar domnii de la Amiraalitate nu l-au crezut pe savant, care făcea niște experimente „frivole” cu „jucăria”. Și s-a întâmplat de neconceput.

Întâlnim diverse modele în copilărie: o mașină de jucărie, un avion sau o barcă erau jucăriile preferate pentru mulți, precum și un ursuleț sau o păpușă. Copiii adesea modelează (se joacă cu cuburi, un băț obișnuit înlocuiește un cal etc.).

În dezvoltarea unui copil, în procesul de învățare despre lumea din jurul lui, astfel de jucării, care sunt, în esență, modele de obiecte reale, joacă un rol important. În adolescență, pentru mulți, pasiunea pentru modelarea aeronavelor, modelarea navelor, crearea manuală de jucării care arată ca obiecte reale influențează alegerea căii de viață. Modelele și modelarea au fost folosite de omenire de mult timp. De fapt, modelele și relațiile model au fost cele care au condus la apariția limbilor vorbite, a scrisului și a graficii. Sculpturile în stâncă ale strămoșilor noștri, apoi picturile și cărțile sunt modele, forme informaționale de transfer a cunoștințelor despre lumea înconjurătoare către generațiile următoare.

Să încercăm să înțelegem ce este un model.

S-ar părea că ce este în comun între o barcă de jucărie și un desen pe ecranul unui computer care înfățișează o abstractizare matematică complexă? Și totuși există ceva în comun: în ambele cazuri avem o imagine a unui obiect real, care este un „înlocuitor” pentru un original, reproducând originalul cu diferite grade de certitudine sau de detaliu. Cu alte cuvinte: un model este o reprezentare a unui obiect într-o formă diferită de forma existenței sale actuale.

În aproape toate științele despre natură (vii și nevii) și societate, construcția și utilizarea modelelor este un instrument puternic de cunoaștere. Obiectele și procesele reale sunt atât de multiple și complexe încât cel mai bun mod de a le studia este de a construi un model care să reflecte doar o anumită fațetă a realității și, prin urmare, este incomparabil mai simplu decât această realitate și să explorezi mai întâi acest model. Experiența de secole în dezvoltarea științei a dovedit în practică rodnicia acestei abordări. Modelul este un asistent de neprețuit și incontestabil pentru ingineri și oameni de știință.

Iată câteva exemple explicând ce este un model.

Arhitectul se pregateste sa construiasca clădire tip necunoscut până acum. Dar înainte de a o ridica, el o construiește clădire cub pe masă, pentru a vedea cum va arăta. aceasta model de clădire.

Pentru a explica cum funcționează sistem circulator, conferențiarul demonstrează afiș cu diagramă, pe care săgețile arată direcția fluxului sanguin. aceasta model de funcționare a sistemului circulator.

Atârnat pe perete pictura,înfățișând livadă de meri în floare. aceasta model de livada de meri.

Gen literar precum fabula sau pilda este direct legată de conceptul de model, deoarece sensul acestui gen este de a transfera relațiile dintre oameni în relațiile dintre animale.

Să încercăm să înțelegem care este rolul modelelor din exemplele date.

Desigur, un arhitect ar fi putut construi o clădire fără a experimenta mai întâi cuburile. Dar nu este sigur că clădirea va arăta suficient de bine. Dacă se dovedește a fi urât, atunci pentru mulți ani va fi un reproș tăcut pentru creatorul său. Este mai bine să experimentați cu cuburi.

Desigur, lectorul ar putea folosi un atlas anatomic detaliat pentru demonstrație. Dar nu are nevoie de un asemenea grad de detaliu atunci când studiază sistemul circulator. În plus, interferează cu studiul, deoarece nu vă permite să vă concentrați asupra principalului lucru. Este mult mai eficient să folosești un poster.

Desigur, mergând într-o livadă de meri parfumată, puteți obține cele mai bogate impresii emoționale. Dar dacă locuim în nordul îndepărtat și nu avem ocazia să vedem livada de meri în floare, ne putem uita la poză și ne putem imagina această grădină.

În toate exemplele de mai sus, există o comparație a unui obiect cu altul care îl înlocuiește: clădirea reală este o clădire din cuburi; sistemul circulator - schema pe afis; livada de meri - o imagine care o înfățișează.

Deci, să dăm următoarea definiție a modelului:

Model - este un astfel de obiect material sau reprezentat mental care, în procesul de studiu, înlocuiește obiectul original, păstrând unele dintre trăsăturile tipice ale acestui original care sunt importante pentru acest studiu.

Sau poți spune cu alte cuvinte: model - este o reprezentare simplificată a unui obiect, proces sau fenomen real.

Modelul vă permite să învățați cum să controlați corect un obiect prin testarea diferitelor opțiuni de control pe modelul acestui obiect. Experimentarea cu un obiect real în acest scop este în cel mai bun caz incomod și, de regulă, pur și simplu dăunătoare sau chiar imposibilă din mai multe motive (durata lungă a experimentului în timp, riscul de a aduce obiectul într-o stare nedorită și ireversibilă etc. .)

Deci, haideți să concluzionam: Modelul este necesar pentru a:

Înțelegeți cum este aranjat un anumit obiect - care sunt structura lui, proprietățile de bază, legile dezvoltării și interacțiunii cu lumea exterioară;

Învățați să gestionați un obiect sau un proces și să determinați cele mai bune metode de management pentru obiectivele și criteriile date (optimizare);

Preziceți consecințele directe și indirecte ale implementării metodelor și formelor de impact specificate asupra obiectului.

Nici un model nu poate înlocui fenomenul în sine, dar atunci când rezolvăm o problemă, când suntem interesați de o anumită proprietate a procesului sau fenomenului studiat, modelul se dovedește a fi util, și uneori singurul instrument de cercetare, cunoaștere.

Modelare numit atât procesul de construire a unui model, cât și procesul de studiere a structurii și proprietăților originalului folosind modelul construit.

Tehnologia de modelare presupune ca cercetătorul să fie capabil să identifice probleme și să stabilească sarcini, să prezică rezultatele cercetării, să facă estimări rezonabile, să evidențieze factorii principali și secundari pentru construirea modelelor, să aleagă analogii și formulări matematice, să rezolve probleme folosind sisteme informatice și să analizeze experimente pe calculator.

Abilitățile de modelare sunt foarte importante pentru o persoană în activitățile sale zilnice. Ele ajută la planificarea în mod rezonabil a rutinei zilnice, la studiu, la muncă, la alegerea celor mai bune opțiuni dacă există o alegere și la rezolvarea cu succes a diverselor probleme de viață.

Material (subiect, fizic) numit modelare,în care un obiect real este comparat cu copia lui mărită sau redusă, ceea ce permite cercetarea (de regulă, în condiții de laborator) cu ajutorul transferului ulterior al proprietăților proceselor și fenomenelor studiate de la un model la un obiect pe baza teoria asemănării.

Exemple:în astronomie - un planetariu, în arhitectură - modele de clădiri, în construcția de avioane - modele de aeronave.

Este fundamental diferit de modelarea materialului modelare perfectă, care nu se bazează pe material analogii obiect și model, A pe ideal, chibzuit.

Unul dintre termenii cei mai des întâlniți în domeniul activității umane este „model”, deoarece este greu de găsit un alt concept care să includă o cantitate atât de mare de informații. În general, un model este un astfel de obiect material sau mental care, în procesul studiului său, poate înlocui obiectul inițial sau, la studierea acestuia, poate oferi informații noi cu privire la îmbunătățirea sau modernizarea lui. Metoda de modelare este una dintre cele mai comune astăzi, datorită căreia cercetătorul are ocazia nu numai să aplice cunoștințe practice atunci când construiește o nouă schemă structurală, ci și să ia una sau alta decizie. Este important de menționat că funcționează bine în sectorul de producție atunci când se dezvoltă noi soluții în ceea ce privește construcția, îmbunătățirea unei fabrici sau fabrici, proiectarea de noi tipuri de aeronave, mașini, trenuri etc. În plus, metoda de modelare și-a găsit cea mai largă aplicație în sfera economică, deoarece astăzi nici o singură lansare pe piață nu se poate lipsi de ea.

Trebuie remarcat faptul că include în mod necesar construcția de ipoteze științifice, construcția abstracțiunilor, precum și inferența prin analogie. Principala caracteristică a acestei metode este că aici procesul de cunoaștere are loc cu ajutorul unor obiecte substitutive, iar modelul în sine acționează ca un fel de instrument pentru această cunoaștere. Necesitatea de a folosi această metodă apare din cauza faptului că multe obiecte pur și simplu nu pot fi studiate în alt mod, sau necesită mult timp, efort și bani.

Deci, metoda de modelare include trei componente principale:

1. Subiectul studiului (cel care investighează).
2. Obiectul de studiu (spre ce vizează căutarea).
3. Direct chiar modelul pe care subiectul îl construiește în raport cu obiectul.

Există multe tipuri de modele care pot fi construite în timpul studiului oricărui obiect. Capacitățile sale cognitive se datorează faptului că, în cursul studiului în sine, modelul reflectă trăsăturile esențiale ale obiectului, care este original în raport cu obiectul studiat. Pentru a analiza asemănarea dintre obiectul original și cel nou, ar trebui efectuate și cercetări adecvate. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că, dacă modelul devine complet identic în raport cu originalul, atunci își pierde în esență sensul. La urma urmei, metoda de modelare matematică trebuie să conducă în mod necesar la obținerea de noi date asupra unui anumit obiect, deoarece tocmai acesta este sensul acestuia.

De asemenea, este important de înțeles că pentru același obiect pot fi construite mai multe modele, care vor diferi prin caracteristicile lor, în funcție de situația specifică. La urma urmei, există astfel de caracteristici ale obiectului care pot fi înlocuite doar de altele, fără posibilitatea de a le folosi simultan. Prin urmare, metoda de modelare poate înlocui originalul într-un sens strict limitat, deoarece chiar și în chestiuni de detaliu pot exista diferențe semnificative.

Datorită tehnologiilor informatice moderne și a celor mai recente dezvoltări software, „inteligența artificială” poate fi conectată la căutarea de noi metode de modelare, care într-o perioadă scurtă de timp pot oferi un număr mare de soluții la o anumită problemă. Datorită acestui fapt, metodele de modelare matematică sunt extrem de populare astăzi în aproape toate sferele activității umane, în urma cărora putem observa o dezvoltare accelerată a științei și tehnologiei. De asemenea, se poate spera că în viitorul foarte apropiat, cu ajutorul metodelor de modelare, va fi posibilă rezolvarea problemelor globale ale omenirii, la care au lucrat zeci de mii de oameni de știință din întreaga lume în ultimele decenii.

Descarca:

Previzualizare:

Metoda de modelare.

În prezent, metoda modelării este utilizată pe scară largă în cercetarea pedagogică.

Modelarea este o metodă de creare și examinare a modelelor. Studiul modelului vă permite să obțineți noi cunoștințe, noi informații holistice despre obiect.

Trăsăturile esențiale ale modelului sunt: ​​vizibilitatea, abstracția, un element de fantezie și imaginație științifică, utilizarea analogiei ca metodă logică de construcție, un element de ipoteticitate. Cu alte cuvinte,modelul este o ipoteză exprimată sub formă vizuală.

O proprietate importantă a modelului este prezența imaginației creative în el. Conceptele, paradigmele, diversele scenarii, jocurile de afaceri și cognitive etc. pot deveni forme de modelare, să zicem, a procesului educațional.

Procesul de creare a unui model este destul de laborios, cercetătorul, parcă, parcurge mai multe etape.

Primul - un studiu amănunțit al experienței asociate cu fenomenul de interes pentru cercetător, analiza și generalizarea acestei experiențe și crearea unei ipoteze care stă la baza modelului viitor.

Al doilea - intocmirea unui program de cercetare, organizarea activitatilor practice in conformitate cu programul elaborat, efectuarea de ajustari la acesta determinate de practica, clarificarea ipotezei initiale de cercetare luate ca baza modelului.

Al treilea - Crearea versiunii finale a modelului. Dacă în a doua etapă cercetătorul, așa cum spune, oferă diverse opțiuni pentru fenomenul construit, atunci în a treia etapă, pe baza acestor opțiuni, el creează eșantionul final al procesului (sau al proiectului) pe care urmează să-l facă. implementează.

În pedagogie, modelarea este folosită cu succes pentru a rezolva probleme didactice importante. De exemplu, un profesor-cercetător poate dezvolta modele pentru: optimizarea structurii procesului educațional, activarea independenței cognitive a elevilor, o abordare centrată pe elev a elevilor în procesul educațional.

Metoda modelării deschide posibilitatea matematizării proceselor pedagogice pentru știința pedagogică. Matematizarea pedagogiei are un potențial epistemologic uriaș. Utilizarea modelării matematice este cel mai strâns asociată cu o cunoaștere din ce în ce mai profundă a esenței fenomenelor și proceselor educaționale și cu o aprofundare a fundamentelor teoretice ale cercetării.

Pe tema: dezvoltări metodologice, prezentări și note

Aplicarea metodei modelării în corectarea discursului monolog coerent la copiii de vârstă școlară primară

Din experiența unui profesor logoped pe tema: „Aplicarea metodei de modelare în corectarea discursului monolog coerent la copiii de vârstă școlară primară”...

Utilizarea metodei modelării în școala primară

Folosirea metodei modelării în școala elementară are multe avantaje. Printre care se numără ușurința de percepție, accesibilitatea, copiii sunt interesați și de înțeles. Utilizarea simulării ajută atât în...

Utilizarea metodei modelării în școala elementară.

Vârsta școlii primare este începutul formării activităților educaționale la copii. În același timp, modelarea este o acțiune care se desfășoară dincolo de limitele vârstei de școală primară în mai departe...

Aplicarea metodică a metodei modelării

Aplicarea metodică a metodei modelării Modelarea ca acțiune educațională universală poate fi utilizată în formare pentru a atinge următoarele obiective: - construirea unui model de orientare...

MODELAREA CA METODĂ DE CERCETARE PEDAGOGICĂ

E.N. Zemyanskaya

Adnotare. Articolul este dedicat dezvăluirii funcțiilor și conținutului metodei de modelare. Este dată definiția modelului, sunt dezvăluite abordări ale clasificării multidimensionale a modelelor științifice. O atenție deosebită se acordă problemei relației dintre model și original și construcției procesului de cercetare pe baza modelelor. Sunt dezvăluite posibilitățile metodei, precum și funcțiile gnostice ale modelelor. Se dezvăluie trăsăturile modelelor științifice și ale modelării în pedagogie.

Cuvinte cheie: model, original, modelare, cercetare, funcții gnostice ale modelelor, metodă, teorie pedagogică.

rezumat. Articolul este dedicat dezvăluirii funcțiilor și conținutului metodei de modelare. De asemenea, definește modelul și dezvăluie o abordare multidimensională a clasificării modelelor științifice. O atenție deosebită se acordă problemei relației dintre modelul original și procesul de cercetare și crearea procesului de cercetare pe baza modelelor. Articolul dezvăluie posibilitățile metodei, precum și modelele de funcții gnostice (reflective, concretizatoare, interpretative, explicative, predictive). Raturi ale modelelor științifice și modelării în pedagogie ies la lumină.

Cuvinte cheie: model, original, modelare, cercetare, modele de funcții gnostice, metode, teorie pedagogică.

Creșterea rolului teoriei pedagogice este o condiție necesară și cea mai importantă cerință pentru trecerea instituțiilor de învățământ la modul de dezvoltare. Atingerea unei noi calități a educației la școală este imposibilă fără ca un profesor să desfășoare activități de cercetare, ale căror baze sunt puse în învățământul superior. Modelarea este una dintre metodele cercetării pedagogice, care, din păcate, este superficial familiară profesorilor. Articolul este dedicat dezvăluirii funcțiilor și conținutului acestei metode de cercetare; Este destinat în primul rând studenților, studenților absolvenți care efectuează cercetări în domeniul pedagogiei.

În contextul problemei noastre, este important să facem distincția între modelarea ca metodă de cercetare, pe de o parte, și utilizarea modelelor ca metodă de predare, pe de altă parte. Acesta din urmă își are originea în principiul vizibilității. Modele și metode analoge de construcție și utilizare a acestora în procesul de învățământ au primit o mare importanță de către mulți profesori didactici: V.P. Vakhterev, N.P. Kashin, K.D. Ushinsky și

A.P. Anoshkin (1998), S.I. Arkhangelsky (1980), S.P. Baranov, Yu.V. Vardanyan (1990), V.P. Mizintsev (1977), Yu.I. Kuliutkin (1981), D. Tollingerova (1994), A.I. Shcherbakov (1988) și alții.

B.V. Davydov a fundamentat modelele de antrenament

fie, dezvăluind specificul vizualizării datorită pregătirii teoretice, iar D.B. Elkonin a considerat modelarea de către copil a anumitor aspecte ale realității ca un principiu general de asimilare. Aceștia și alți educatori au dezvoltat principii pentru construirea și utilizarea modelelor de formare în predare, au fost clasificate și au fost identificate condiții și modele psihologice și pedagogice.

Modelarea ca metodă de cunoaștere (cercetare) este asociată cu utilizarea analogiei - o concluzie despre asemănarea obiectelor într-o anumită privință, bazată pe asemănarea lor într-o serie de alte aspecte. Esența acestei metode constă în faptul că nu obiectul în sine este investigat în mod direct, ci analogul său, un substitut - un model, iar apoi rezultatele obținute în timpul studiului modelului sunt transferate obiectului însuși conform unor reguli speciale.

Modelarea ca metodă de cercetare științifică este mai puțin familiară cadrelor didactice, deși în aproape fiecare dizertație din ultimii ani pentru gradul de doctor sau candidat în științe pedagogice, putem vedea sarcina de a „elabora un model al unui proces, fenomen”. Să trecem la procesul de cercetare și să încercăm să răspundem la următoarele întrebări: Care este sensul modelării în cercetare? Funcțiile sale? Ce este fundamental nou poate oferi utilizarea acestei metode în comparație cu altele? Este modelul doar o formă convenabilă de prezentare a rezultatelor cercetării științifice sau este un obiect de studiu independent? Care este structura procesului de cercetare M&S? Este modelul construit în disertație scopul final și rezultatul științific sau este doar un mijloc de cercetare științifică ulterioară?

Problema modelării este una dintre cele mai importante probleme metodologice aduse în prim-planul dezvoltării unui număr de științe naturale ale secolului XX, în special fizica, chimia și cibernetica. Odată cu apariția acestora din urmă, problema metodei de cunoaștere cu ajutorul modelelor a apărut cu o acuitate deosebită, ridicând, la rândul său, întrebări despre natura epistemologică a modelelor, funcțiile lor și locul modelelor printre alte mijloace de cunoaștere. . Rezumând metodologic noile metode ale științei moderne care au venit din științele naturii, modelul ca mijloc de cunoaștere și categorie epistemologică importantă a ocupat acum un loc ferm în știința psihologică și pedagogică. Ideile conceptuale despre abordarea modelului în studiul realității, o înțelegere teoretică a modelelor și metodelor de modelare în pedagogie sunt date de mulți oameni de știință: Yu.K. Babansky, V.P. Bespalko, A.A. Bratko, T.A. Ilina, L.B. Itelson, N.V. Kuzmina, A.N. Leontiev, Yu.O. Ovakimyan și alții.

Definirea modelului. Model - din latinescul „modus, modulus”, care înseamnă „măsură, imagine, cale”. Sensul său original a fost asociat cu arta de a construi și în aproape toate limbile europene a fost folosit pentru a se referi la un model sau un lucru similar cu altul. Chiar și acum, în viața de zi cu zi, un model este înțeles ca copierea anumitor proprietăți externe ale unui obiect, cel mai adesea formele sale spațiale („model de navă”, „model de cunoaștere”).

În știința modernă, a existat o abatere de la înțelegerea inițială a modelului ca imagine, probă, prototip, analogie. O interpretare mai profundă a cuvântului „model” sugerează că accentul este pus pe modelarea proprietăților interne ascunse ale obiectului,

Profesor ^

adică se ia în considerare capacitatea modelului de a afișa, reproduce și, prin urmare, înlocui obiectul de studiu cu o caracteristică esențială a modelului. Astfel de modele există doar în descriere și, de regulă, nu trebuie să fie realizate sub forma anumitor obiecte tangibile fizic. Exemplu. Vorbind despre modelul nucleului atomic, fizicianul modern nu presupune că vorbim despre o demonstrație a unui model din lemn, metal, plastic, care poate fi ținut în mâini, măsurat, cântărit, răsucit etc. Conform modelului, el înțelege totalitatea ipotezelor științifice despre structura nucleului, permițând nu numai să descrie și să interpreteze corect ceea ce se știe deja despre acest obiect, ci și să prezică fapte noi care nu au fost încă descoperite de știință.

Din exemplul de mai sus, reiese clar că modelarea oricărui obiect, fenomen, proces într-un sens similar este fixarea unuia sau altuia nivel de cunoaștere a acestui obiect, ceea ce face posibilă descrierea structurii și funcționării acestuia, precum și pentru a-i descrie comportamentul cu un anumit grad de aproximare. Prin urmare, se spune adesea că astfel de modele sunt modele informaționale, subliniind astfel că vorbim despre informații despre un anumit obiect care ne stă la dispoziție.

În sensul modern, un model este un astfel de sistem reprezentat mental sau realizat material încât, afișând sau reproducând obiectul de studiu, este capabil să-l înlocuiască într-un anumit sens, astfel încât studiul său să ne ofere informații despre acest obiect. În același timp, nu orice imagine poate fi numită model, ci doar una care, pe de o parte,

fixează tocmai relația generală a unui anumit sistem, pe de altă parte, asigură studierea lui ulterioară. Asemănarea dintre obiecte prin caracteristici aleatorii (nesemnificative) nu poate fi considerată un model. Prin urmare, ar trebui să distingem între modelare și doar imaginea caracteristicilor externe ale obiectelor studiate.

Modelarea în știința pedagogică este uneori înțeleasă ca procesul de creare a unui model, care ni se pare o interpretare nu în întregime corectă, prea îngustă. Este mai corect să considerăm modelarea științifică ca o metodă de studiere a diferitelor obiecte pe modelele lor. Să ne explicăm ideea.

Modelarea ca crearea unui model este doar o parte a procesului de cunoaștere sau a procesului de cercetare1. Modelul creat trebuie reparat într-un fel. În același timp, trebuie avut în vedere (și vom demonstra acest lucru într-o prezentare ulterioară) că un model informațional fixat într-un fel sau altul este incapabil să dea un număr mai mare de concluzii despre comportamentul obiectului modelat decât cele concluziile care au fost stabilite în ea de la bun început, adică este static. Pentru a trece la modelarea dinamică, un model dinamic, este necesar să facem o serie de manipulări, acțiuni intelectuale cu acest model, pentru a transforma informațiile încorporate în el. Aceasta este modelarea adevărată, care este proprie și este o metodă de cunoaștere științifică.

Clasificarea modelelor științifice. Una dintre clasificări, continuând gândul de mai sus, se bazează pe diferențele în modul în care este afișat un obiect. Modelele pot, prin urmare

1 Cogniția este o activitate creativă a subiectului, axată pe obținerea de cunoștințe de încredere despre lume. Cercetarea este procesul și rezultatul activității științifice care vizează identificarea faptelor generale, a conexiunilor și a tiparelor procesului sau a aspectului acestuia aflat în studiu.

fi: material (material, real) și mental (ideal, imaginar). Primul grup de modele este modelele, manechinele (ca spațiale), precum și obiectele similare fizic și matematic. Experimentele model reale sunt posibile cu ele, ele există în mod obiectiv. Este clar că modelele pedagogice aparțin în principal celui de-al doilea grup (vezi tabelul). Acest grup de modele este reprezentat de tot felul de formațiuni mentale, care sunt construite după anumite reguli și legi bazate pe considerații dictate de obiectele studiate și faptele observate. Ele dobândesc o formă materială și sunt exprimate sub forma unui desen, diagramă, desen. Toate transformările cu un astfel de model, spre deosebire de modelele primului grup - cele materiale, sunt efectuate de cercetător în mintea lui. Ele sunt baza și componenta experimentării gândirii.

Ca orice concept complex, modelele prevăd o clasificare multidimensională. Deci, există modele stocastice și unic determinate; discret și continuu; simplu și complex; schematică și detaliată. Pe baza orientării țintă a creatului

Clasificarea modelelor după

modele și din natura laturii obiectului care este modelat, acestea sunt împărțite în structurale și funcționale. În primul caz, se studiază structura obiectului, în al doilea - comportamentul acestuia (funcționarea proceselor care au loc în el etc.). Este clar că distincția dintre modelarea structurală și cea funcțională capătă un sens clar în știința pedagogică.

În general, se poate argumenta că o clasificare unificată a tipurilor de modele este imposibilă din cauza ambiguității conceptului de „model” în diferite ramuri ale științei [pentru mai multe detalii, vezi, de exemplu: 3].

1) dacă demonstrează un comportament similar cu comportamentul originalului, îndeplinește funcții similare;

2) dacă, pe baza studiului comportamentului și structurii acestui model, este posibil să se descopere noi trăsături sau proprietăți ale originalului care nu sunt conținute în mod explicit în materialul factual original.

Raportul dintre model și original. Modelarea extinde semnificativ posibilitățile oricărei cercetări, deoarece face posibilă studierea

modul în care este afișat obiectul

Nr. Clasa modelelor Caracteristici / exemple

1 Material

1.1 Modele asemănătoare spațiului

1.2 Asemănător fizic Posedă asemănări mecanice, dinamice, cinetice și alte asemănări fizice cu originalul

1.3 Matematică Analogic, digital, funcțional

2 Mental (ideal)

2.1 Figurativ Ipotetic, analogi, idealizări, reprezentări

2.2 Scheme simbolice, grafice, hărți, desene, grafice, formule structurale

2.3 Mixt Alte sisteme de semnalizare

Lector XXI 3 / 2013

procesele și fenomenele care ne interesează pe modele, urmate de transferarea rezultatului studiului la prototip. Astfel, modelarea constă în reproducerea caracteristicilor unui obiect pe altul, special creat pentru studiu, care se numește model. Prin urmare, se pune întrebarea despre relația dintre model și original. Prin „original” înțelegem obiecte, fenomene, procese ale mediului real.

Semnificația modelării constă în posibilitatea de a obține informații despre original prin transferarea acestuia a cunoștințelor acumulate în studiul modelului corespunzător. Factorul decisiv aici este gândirea umană, care este capabilă de abstractizare.

Procesul de modelare necesită stabilirea unor relații specifice între original și model, pe baza cărora este posibilă studierea anumitor aspecte ale obiectului studiat. Este clar că modelul nu poate conține toate proprietățile originalului studiat, deoarece altfel devine identic cu acesta și, prin urmare, este capabil să ofere informații despre acesta exact la fel de mult ca originalul. În consecință, modelarea ca proces de creare a unui model presupune selectarea unor proprietăți ale obiectului și neglijarea, respingerea altora. Astfel, înlocuind fenomenul studiat cu un model, ar trebui să se indice în privința proprietăților modelul ar trebui să fie izomorf cu fenomenul studiat și să se indice caracteristicile esențiale ale acestuia.

În plus, nu numai ușurința de percepere a acelor proprietăți și relații care izomorfe

modelul original, dar și ușurința în manipularea acestor proprietăți. Această împrejurare face posibilă organizarea studiului modelului în procesul modelului sau experimentării mentale, iar datele obținute în acest caz pot servi drept mesaje pentru concluzii despre original.

Uneori, cercetătorii prezintă originalul cu un sistem de modele specifice, care împreună reflectă structura, funcția, scopul și aplicarea originalului în practică. Utilitatea acestui tip de reprezentare constă în dezvăluirea cuprinzătoare a relațiilor cauză-efect ale fenomenului studiat. Colectat din punctul de vedere al unei abordări sistematice, un astfel de set de modele, modalități de exprimare și transformare a acestora este, de fapt, o teorie științifică holistică a obiectului studiat.

Proces de cercetare bazat pe model. Metoda de modelare științifică constă din următorii pași principali:

1) euristică - formularea unui model de sistem bazat pe fapte acumulate, ipoteze, teorii despre procesul studiat;

2) cognitiv - manipularea modelului și obținerea unor concluzii cu ajutorul acestuia, cunoașterea trăsăturilor esențiale în procesul unui experiment de gândire sau model;

3) pragmatic - transferarea constatărilor într-un sistem real (original), în cadrul unui experiment pentru verificarea corectitudinii concluziilor;

4) explicativ - reformularea modelului în lumina rezultatelor unei astfel de verificări.

Aceste etape reprezintă, de asemenea, un experiment model - un studiu de laborator al obiectului studiat pe acesta

2 Izomorfismul este o corespondență unu-la-unu.

modele materiale. Este clar că experimentarea pe model are propriile sale specificități în comparație cu experimentarea convențională: rolul și ponderea specifică a instrumentelor de cercetare teoretică este în creștere.

Bazat pe procesul de cercetare

modelarea este un proces iterativ3. Cele patru etape evidențiate mai sus sunt repetate ciclic de fiecare dată la un nivel superior de generalizare. În același timp, după fiecare iterație, cercetătorul dobândește noi cunoștințe despre original.

Procesul de modelare este prezentat în diagramă, unde săgeata solidă caracterizează impactul direct asupra obiectului, săgeata întreruptă caracterizează relația modelului cu originalul.

Astfel, schema de cercetare original - model - original începe cu o idee primară a obiectului, este corectată pe baza modelului, validitatea acestuia este confirmată din nou prin exemple de realitate, dar la un nivel superior de abstractizare. În același timp, etapa de ascensiune la original după formarea și corectarea modelului este cel mai important aspect al studiului, deoarece contribuie la cunoașterea realității, a modelelor și a interdependențelor acesteia, prezicând comportamentul obiectului sub studiul în contextul consecințelor deciziilor.

În contextul activităților de cercetare, este important să ținem cont de două circumstanțe.

In primul rand. Modelarea, afișarea proprietăților esențiale ale originalului din punctul de vedere al scopului studiului și divagarea față de restul, implică în mod necesar utilizarea abstracției și idealizării. De la nivelul acestora

abstracțiile și idealizările depind de întregul proces de transfer al cunoștințelor de la model la original. În acest caz, este oportun să se evidențieze modele de diferite niveluri: fezabilitate potențială; fezabilitate reală (chiar și în viitorul îndepărtat); oportunitatea practică (transferul de cunoștințe de la model la original este de dorit pentru rezolvarea unor probleme practice specifice) [vezi, de exemplu: 4].

În al doilea rând. Modelul nu poate fi identic cu originalul - atunci de ce este? Dacă subiectul modelării sunt sisteme complexe, al căror comportament depinde de un număr semnificativ de factori interrelaționați de natură variată, atunci astfel de sisteme sunt afișate în diferite modele. În același timp, unele dintre modele pot fi aproape unele de altele, în timp ce altele pot fi semnificativ diferite. Prin urmare, poate avea loc o situație în care se creează modele reciproc complementare sau contradictorii. Pe parcursul dezvoltării științei și a apariției modelelor de un nivel mai profund, contradicțiile apărute sunt eliminate. Această împrejurare este extrem de importantă pentru cercetarea pedagogică.

Întrebarea adevărului și falsității modelelor. Întrebarea relației dintre model și original ridică în mod firesc întrebarea dacă modelul corespunde sau nu cu originalul. În acest caz, putem vorbi despre adevărul sau falsitatea modelului. Adevărul sau falsitatea sunt inerente modelelor, deoarece acestea sunt întotdeauna determinate de un anumit nivel de cunoștințe științifice și, de asemenea, datorită prezenței sau absenței izomorfismului modelului la procesul studiat. În același timp, în raport cu unele proprietăți ale originalului, modelul poate

3 Proces iterativ - abordarea punctului final pe baza unei secvențe de pași mici - iterații.

Profesorul XX

Cercetător

Sistem. Proces de cercetare bazat pe simulare

fi izomorf, și atunci este adevărat, în raport cu alții nu este izomorf, și atunci nu se pune problema adevărului.

Problema relației dintre adevărul absolut și relativ din model poate fi rezolvată după cum urmează. Niciun model nu poate oferi o reflectare absolut completă și absolut exactă a originalului, deoarece aceasta rezultă din însăși definiția modelului ca imagine simplificată care nu are izomorfism cu obiectul la toate nivelurile de abstractizare și în toate privințele. Cu toate acestea, modelele științifice conțin elemente de adevăr absolut sub formă de adevăr relativ (Yu.A. Gastev). Intr-adevar:

Natura oricarui model este istoric trecatoare datorita continuitatii si nelimitarii procesului de cunoastere;

Modelul conține întotdeauna elemente de convenționalitate, fantezie științifică și arbitrariul autorului;

Modelul este parțial, nu complet.

Dar asta face ca modelele să fie o metodă de cercetare științifică.

Capacitatea metodei. Caracteristica fundamentală a metodei de modelare care o deosebește de altele

1. De o importanță deosebită este metoda modelării în cazurile în care tabloul empiric al fenomenului studiat este incomplet, nu detaliat. Modelarea vă permite să sintetizați cunoștințele existente despre obiect, să identificați aspecte neexplorate care sunt importante pentru studiu.

2. Obiectele psihologice și pedagogice se deosebesc de obiectele de altă natură prin complexitatea lor extraordinară. Fenomenele individuale studiate (de exemplu, procesele mentale) nu apar cercetătorului într-o formă explicită, ci sunt de natură ascunsă sau indirectă. Astfel de procese sunt uneori dificil de studiat fără a le perturba. Aceste procese sunt multiple, depind de mulți factori aleatori și subiectivi. Actualitatea studierii acestor procese pe baza experimentării modelului se datorează faptului că face posibilă izolarea pentru studiu a dependențelor interne, esențiale ale fenomenului, făcând abstracție de la „zgomot” - proprietăți care distrag atenția, neesențiale ale originalul.

3. Modelarea este considerată cea mai înaltă și specială formă de vizibilitate. Ajută la sistematizarea cunoștințelor despre fenomenul sau procesul studiat, la prezicerea modalităților de descriere și de cunoaștere, conturează structura conexiunilor dintre componente, deschide posibilitatea unei înțelegeri mai profunde a esenței fenomenului, pentru management.

acestora, să identifice modalități de îmbunătățire a caracteristicilor fenomenelor și proceselor studiate. Funcția psihologică a modelului, așadar, este aceea că servește ca suport extern pentru acțiunile interne.

4. Modelarea este o metodă universală de cercetare. Poate fi folosit atât la nivel teoretic de cercetare pentru a construi o teorie sau dezvoltare, cât și la nivel empiric prin organizarea unui experiment. În plus, unicitatea metodei constă în faptul că vă permite să transferați în practică prevederile teoretice identificate și invers, să includeți faptele practice observate în teoria existentă, asigurând astfel o legătură organică stabilă între teorie și practică. Prin urmare, metoda de modelare nu poate fi atribuită cu încredere metodelor de cercetare teoretice sau empirice.

Principiile modelării ca metodă de cercetare științifică.

1. Vizibilitatea - expresivitatea evidentă a modelului: constructiv, iconic, simbolic, pictural, funcțional.

2. Certitudine - o alocare clară a aspectelor esențiale ale obiectului de studiu și neesențiale.

3. Obiectivitatea - independența rezultatelor cercetării față de convingerile personale ale cercetătorului.

Funcţiile gnostice ale modelelor. Ideea omului de știință cu privire la posibilele funcții ale modelelor în procesul de cunoaștere contribuie la stabilirea obiectivelor în cercetarea sa.

1. reflectorizant. Esența modelului nu constă în copierea obiectului, ci în descrierea comportamentului acestuia, în timp ce modelul este secundar în raport cu originalul. Un model este creat în mod conștient

imagine epistemologică a unui obiect folosit în scopul cunoașterii acestuia. Prin urmare, importanța modelării este mare în procesele de simplificare, idealizare, în abstractizarea fezabilității potențiale. Vă permite să vă imaginați și să analizați mental așa-numitele cazuri limitative care nu sunt efectiv realizate, pentru a trage concluzii care pot fi verificate experimental.

2. Concretizări. Un model este o modalitate de concretizare a aspectelor studiate ale unui obiect. Acest lucru se realizează pe baza detalierii constructelor abstracte, precum și prin construirea de modele suplimentare. Astfel, modelele mentale ajută la conectarea dialectică a abstractului și a concretului.

3. Interpretare. Această funcție a modelelor se realizează în două aspecte: un model ca interpretare a unei teorii formale; model ca interpretare a fenomenelor observate. Atunci când se folosesc modele ca interpretare a proceselor și fenomenelor, ele fac posibilă la început o explicație ipotetică, iar după o verificare experimentală, o explicație a faptelor observate. Astfel, în procesul de modelare iterativă, se face o tranziție de la un model interpretativ la unul explicativ. Astfel, modelul, pe de o parte, implementează teoria, pe de altă parte, reflectă homomorf realitatea.

4. Explicativ. Această funcție constă în faptul că o explicație cauzală model este construită pe baza asemănării fenomenului explicat cu fenomenul care a primit deja o explicație cauzală de încredere. Observând similitudinea externă în ceva din două fenomene, cercetătorul face o presupunere despre relații similare cauză-efect. Explicația bazată pe model este astfel construită pe următoarele

profesor de secol

schema: (1) descrie modelul, legile lui cauzale; (2) descrie regulile de traducere a informațiilor obținute pe model în informații despre original; (3) natura probabilistică a explicației cauzale modelului este fixă, ca și cum ar fi în contrast cu relațiile cauzale lipsă din original.

5. Prognostic. Această funcție cognitivă importantă a modelelor este de a servi drept impuls, sursă de noi teorii. Se întâmplă adesea ca o teorie să apară inițial sub forma unui model care oferă o explicație aproximativă, simplificată, a fenomenului. În procesul de modelare, pot apărea noi idei și concepte, adică modelul acționează ca o ipoteză de lucru pentru studiul ulterior.

modele pedagogice. Modelele legate de științele pedagogice reprezintă un fragment dintr-o anumită realitate naturală și (sau) socială, un produs al culturii umane. În același timp, modelele funcționale reflectă fenomene pedagogice, de exemplu, un model de școală ca sistem de management, și procesele pedagogice, de exemplu, un model al activității unui curator al unui grup de studenți.

Modelele structurale sunt reprezentate mai des de modele de personalitate ca ghiduri în scopuri educaționale - un model de profesor, un model de elev etc. În același timp, un model de personalitate este înțeles ca o descriere diagnostică cu toată completitudinea posibilă a tuturor aspectelor. , proprietăți și calități ale unei persoane care sunt esențiale pentru viața în lumea modernă. De exemplu, termenul „model de profesor” trebuie înțeles în acest sens. Modelul profesorului este o imagine mentală a profesionalului ideal inițial, inclusiv caracteristicile de calificare.

caracteristici si profesiograma. Este evident că modelul profesorului nu cuprinde toate calitățile sale, ci doar esențiale. Acesta este un standard care este destul de potrivit pentru a fi folosit în caracterizarea unui profesor, este indicat să îl folosiți într-un studiu științific al profesiei didactice, totuși, pentru activități practice specifice, utilizarea lui, evident, are limitări.

LISTA SURSELOR ȘI LITERATURA

1. Shtoff V.A. Modelare și filozofie. - M.: Nauka, 1966.

2. Slastenin V.A., Frumkin M.L. Învățarea elevilor să rezolve probleme pedagogice // Pedagogia sovietică. - 1984. - Nr. 7.

3. Anoshkin A.P. Fundamentele modelării în educație: manual. - Omsk: Editura OmGPU, 1998.

4. Gastev Yu.A. Model // Enciclopedia Filosofică. - T. 3. - M., 1964.

5. Babansky Yu.K. Probleme de îmbunătățire a eficacității cercetării pedagogice. - M.: Pedagogie, 1982.

6. Biryukov B.V., Geller E.S. Cibernetica în științe umaniste. - M., 1973.

7. Bratko A.A. Modelarea psihicului. -M., 1969.

8. Gastev Yu.A. Despre aspectele epistemologice ale modelării // Logica şi metodologia ştiinţei. - M., 1967.

9. Davydov V.V. Tipuri de generalizări (probleme psihologice și pedagogice ale construcției disciplinelor de învățământ). - M., 1972.

10. Zemyanskaya E.N. Socializarea școlarilor mai mici în procesul de pregătire economică. - M.: MPGU, 2006.

11. Kan-Kalik V.A., Nikandrov N.D. Creativitate pedagogică. - M.: Liceu, 1990.

12. Kochergin A.N. Rolul modelării în procesul de cunoaștere // Câteva modele de cunoaștere științifică. - Nsb., 1964.

13. Kuzmina N.V. Metode de cercetare a activităţii pedagogice. - L., 1970.

14. Mizintsev V.P. Aplicarea modelelor și metodelor de modelare în didactică. -M.: Cunoaşterea, 1977. ■

Modelare (în sensul cel mai larg)- principala metoda de cercetare in toate domeniile cunoasterii, in diverse domenii ale activitatii umane.

Modelarea în cercetarea științifică a fost folosită din cele mai vechi timpuri. Elementele de modelare au fost folosite încă de la începutul apariției științelor exacte și nu întâmplător unele metode matematice poartă numele unor oameni de știință atât de mari precum Newton și Euler, iar cuvântul „algoritm” provine de la numele de savantul arab medieval Al-Khwarizmi.

Treptat, modelarea a captat toate noile domenii ale cunoștințelor științifice: proiectare tehnică, construcție și arhitectură, astronomie, fizică, chimie, biologie și, în cele din urmă, științe sociale. Cu toate acestea, metodologia de modelare a fost dezvoltată de mult timp de științe individuale, independent unele de altele. Nu exista un sistem unificat de concepte, o terminologie unificată. Numai treptat a început să se realizeze rolul modelării ca metodă universală de cunoaștere științifică. Secolul al XX-lea a adus un mare succes și recunoaștere în aproape toate ramurile științei moderne metodei de modelare. La sfârșitul anilor 1940 și începutul anilor 1950, dezvoltarea rapidă a metodelor de modelare s-a datorat apariției computerelor (calculatoarelor), care au salvat oamenii de știință și cercetătorii de la o cantitate imensă de muncă de calcul de rutină. Calculatoarele din prima și a doua generație au fost folosite pentru rezolvarea problemelor de calcul, pentru calcule inginerești, științifice, financiare, pentru prelucrarea unor cantități mari de date. Începând cu a treia generație, domeniul de aplicare al calculatoarelor include și soluționarea problemelor funcționale: este vorba de procesarea, managementul și proiectarea bazelor de date. Un computer modern este instrumentul principal pentru rezolvarea oricăror probleme de modelare.

Iată conceptele de bază legate de modelare ,,.

Obiect (din lat. objectum - subiect) de cercetare- tot ceea ce vizează activitatea umană.

Model (obiect - original)(din latină modus - „măsură”, „volum”, „imagine”) - un obiect auxiliar care reflectă cel mai esențial pentru studiul tiparelor, esenței, proprietăților, caracteristicilor structurii și funcționării obiectului original.

Sensul inițial al cuvântului „model” a fost asociat cu arta de a construi, iar în aproape toate limbile europene a fost folosit pentru a desemna o imagine sau un prototip sau un lucru similar într-o anumită privință cu un alt lucru.

În prezent, termenul „model” este utilizat pe scară largă în diverse domenii ale activității umane și are multe semnificații semantice. Acest tutorial tratează doar modelele care sunt instrumente pentru dobândirea de cunoștințe.

Modelare- o metodă de cercetare bazată pe înlocuirea obiectului original studiat cu modelul său și lucrul cu acesta (în locul obiectului).

Teoria modelării- teoria înlocuirii obiectului original cu modelul său și studierea proprietăților obiectului pe modelul său.

De regulă, un anumit sistem acționează ca obiect de modelare.

Sistem- un ansamblu de elemente interconectate unite pentru a atinge un scop comun, izolate de mediu și interacționând cu acesta ca un tot integral, și, în același timp, arătând principalele proprietăți ale sistemului. Sunt evidențiate 15 proprietăți principale ale sistemului, printre care se numără: apariția (apariția); întregime; structurarea; integritate; subordonarea scopului; ierarhie; infinit; ergaticitate.

Proprietatile sistemului:

1. Apariție (apariție). Aceasta este o proprietate a sistemului, conform căreia rezultatul comportamentului sistemului are un efect diferit de „adăugare” (conexiune independentă) în orice mod a rezultatelor comportamentului tuturor „elementelor” incluse în sistem. Cu alte cuvinte, conform acestei caracteristici a sistemului, proprietățile sale nu sunt reduse la totalitatea proprietăților părților din care constă și nu sunt derivate din acestea.

2. Proprietatea integralității, a intenției. Sistemul este întotdeauna considerat ca ceva întreg, integral, relativ izolat de mediu.

3. proprietate structurată. Sistemul are părți care sunt conectate între ele și cu mediul înconjurător.

4. Proprietatea de integritate.În raport cu alte obiecte sau cu mediul înconjurător, sistemul acționează ca ceva inseparabil în părți care interacționează.

5. Proprietatea subordonării scopului.Întreaga organizare a sistemului este subordonată unui scop sau mai multor scopuri diferite.

6. proprietatea ierarhiei. Un sistem poate avea mai multe niveluri de structură calitativ diferite care nu pot fi reduse unul la altul.

7. proprietatea infinitului. Imposibilitatea cunoașterii complete a sistemului și a reprezentării sale cuprinzătoare prin orice set finit de modele, în special, descrieri, caracteristici calitative și cantitative etc.

8. Proprietate ergatică. Un sistem care are părți poate include o persoană ca una dintre părțile sale.

În esență, sub modelare se înțelege procesul de construire, studiere și aplicare a modelelor unui obiect (sistem). Este strâns legat de categorii precum abstracția, analogia, ipoteza etc. Procesul de modelare include în mod necesar construcția de abstracții și inferențe prin analogie și construcția de ipoteze științifice.

Ipoteză- o anumită predicție (presupoziție) bazată pe date experimentale, observații cu anvergură limitată, presupuneri. Ipotezele prezentate pot fi testate în cadrul unui experiment special conceput. Atunci când se formulează și se testează corectitudinea ipotezelor, analogia este de mare importanță ca metodă de judecată.

prin analogie numită o judecată despre orice asemănare particulară a două obiecte. O ipoteză științifică modernă este creată, de regulă, prin analogie cu prevederile științifice testate în practică. Astfel, analogia conectează ipoteza cu experimentul.

Principala caracteristică a modelării este că este o metodă de cunoaștere indirectă cu ajutorul unor obiecte auxiliare substitutive. Modelul acționează ca un fel de instrument de cunoaștere, pe care cercetătorul îl pune între el și obiect și cu ajutorul căruia studiază obiectul de interes pentru el.

În cel mai general caz, atunci când construiește un model, cercetătorul renunță la acele caracteristici, parametri ai obiectului original care nu sunt esențiali pentru studierea obiectului. Alegerea caracteristicilor obiectului original, care sunt păstrate și incluse în model, este determinată de obiectivele modelării. De obicei, un astfel de proces de abstracție de la parametrii neesențiali ai unui obiect se numește formalizare. Mai exact, formalizarea este înlocuirea unui obiect sau proces real cu descrierea sa formală.

Principala cerință pentru modele este adecvarea lor la procesele sau obiectele reale pe care modelul le înlocuiește.

În aproape toate științele despre natură, animată și neînsuflețită, despre societate, construcția și utilizarea modelelor este un instrument puternic de cunoaștere. Obiectele și procesele reale sunt atât de multiple și complexe încât cea mai bună (și uneori singura) modalitate de a le studia este adesea construirea și studiul unui model care reflectă doar o anumită fațetă a realității și, prin urmare, de multe ori mai simplă decât această realitate. Experiența de secole în dezvoltarea științei a dovedit în practică rodnicia acestei abordări. Mai precis, necesitatea utilizării metodei de modelare este determinată de faptul că multe obiecte (sisteme) sunt fie imposibil de studiat direct, fie complet imposibile, fie acest studiu necesită prea mult timp și bani.