Наглядное моделирование как эффективный метод формирования познавательной активности старших дошкольников

Как показал  теоретический анализ, перечисленные  выше понятия зачастую смешиваются и отождествляются друг с другом, на самом деле это далеко не так. Данный факт приводит нас к необходимости кратко остановиться на характеристике основных понятий нашего исследования: «знак», «символ», «модель» и « моделирование».

Приступая к  характеристике понятия «знак», мы обратились к различным словарям и энциклопедиям. Как выяснилось, в философии, логике, семиотике и психологии, он определяется как материальный, чувственно воспринимаемый предмет (явление или действие), выступающий в процессе познания и общения в качестве представителя (заместителя) другого предмета или явления и используемый для приёма, хранения, преобразования и передачи информации об этом замещаемом предмете или явлении.

Таким образом, под знаком понимается элемент действительности, выполняющий функцию передачи информации о другом элементе действительности в снятом, структурированном, обобщенном виде (язык, письмо, счёт, рисование). К знакам относятся: буква, цифра, нота, деньги, астрономические знаки, дорожные, математические и др.

Знаки и символы  достаточно часто используются в  моделировании для разного рода обозначения объектов познания и  зачастую данные понятия  отождествляются. Действительно, и знак, и символ несут в себе определенное содержание и являются хотя и схожими, но разными категориями. По мнению таких ученых как А.Ф. Лосев [66], Н.Г. Салмина и др. знак служит для представления реальных вещей (явлений, свойств, отношений и т. д.) в обобщенной идеальной форме. Символ же представляет сознанию в наглядно-образной форме абстрактные идеи и понятия, он менее связан с действительностью, чем знак. К символам относятся  флаги, знамёна, гербы городов, государств, олимпийский огонь, эмблемы и т.п.

Слово «модель» (от лат. modus - мера, образ, способ) первоначально было связано со строительным искусством, употреблялось для обозначения образцов, внешне сходных с оригиналом. С изменением представлений о мире, человек стал использовать в определенных видах деятельности различные виды моделей, а с развитием наук изучать их свойства, функции для целенаправленного исследования объектов мира. В XIX веке модель рассматривается как форма и средство познания, которая создается на основе определенных правил, позволяющих делать выводы о свойствах предметов. Во второй половине XX века использование модели входит в практику научного эксперимента, становится научным методом познания. В современных исследованиях модель становится не только средством познания, но и отдельным объектом изучения ее характеристик [18, 19].

В общефилософском  смысле модель это некий промежуточный объект (аналог), замещающий оригинал на некоторых этапах исследования и позволяющего получить определенные сведения об изучаемом объекте. К общим характеристикам модели относятся следующие: 1) модель есть заместитель объекта или явления; 2) модель находится в объективном соответствии, подобии своему оригиналу; 3) модель может быть использована как аналог реального объекта для оперирования с ним в целях получения более глубокого знания о моделируемом содержании в процессе научного познания [93, 95].

Теоретический анализ позволил установить, что в педагогической науке модель определяется как:

—некий объект (система), исследование которого служит средством для получения знаний о другом объекте (оригинале);

—схема, изображение  или описание, какого- либо явления или процесса в природе, обществе;

—материальный заместитель какого-либо реального предмета (объекта, явления), отображающий его признаки, структуру, взаимосвязи между отдельными компонентами или структурными частями;

—предметное, графическое  или действенное изображение чего-либо.

Применение  модели, как отмечает Е.С. Муравьев, возможно как на теоретической, так и на эмпирической стадии познания, в форме модельного эксперимента, характеризующегося активным отношением субъекта. Модель, являясь промежуточным звеном между человеком и объектом, позволяет его познавать за счет сопоставления модели с оригиналом, определения отношений между ними (подобия (физического сходства), аналогии (сходства по существенным признакам), изоморфизма (тождественность некоторых внутренних связей)). Таким образом, ученые отмечают большие развивающие возможности использования моделирования в опосредованном освоении действительности на всех ступенях познания.

В настоящее  время модели широко используются не только в науке, но и в образовательной практике. Определение модели в обучении имеет два аспекта: модель как содержание, которое учащиеся должны усвоить, и модель как учебное действие, средство, без которого невозможно полноценное обучение. С помощью модели удается свести изучение сложного к простому, незнакомого к знакомому, т.е. сделать любой сложный объект доступным для тщательного и всестороннего изучения.

Часто модели используются для замещения объекта каким-либо другим, более удобным в данных условиях. Например, когда педагог ДОУ желает более наглядно показать детям способы сравнения множеств или сложения чисел, он использует модели - заместители этих множеств и чисел — счетный материал (геометрические фигуры, крупные бусы, камешки и т.д.). Или дети 6-7 лет с помощью фишек осуществляют звуковой анализ слова, а выложенная совокупность фишек является фонетической моделью соответствующего слова.

Модель представляет собой обобщенный образ существенных свойств изучаемого или моделируемого объекта. В педагогическом процессе детского сада используется наглядная модель, которую мы рассматриваем как некий чувственно представленный образ предмета или явления в форме условных заместителей, отражающих в обобщенном и схематическом виде основные характеристики изучаемых объектов (игрушка, календарь природы, опорные схемы для конструирования и т.п.). Деятельность по построению и использованию моделей для разных целей называется моделированием.

Моделирование - представляет собой продукт сложной познавательной деятельности, включающей, прежде всего мыслительную переработку исходного чувственного материала по очищению от случайных моментов (В.В. Давыдов).

В современной  научно-педагогической литературе моделирование рассматривается как процесс применения наглядных моделей. Научные исследования и практика подтверждают, что именно наглядные модели являются той формой выделения и обозначения отношений, которая доступна детям дошкольного возраста (Леон Лоренсо С., Л.М. Хализеева и др). Использование заместителей и наглядных моделей развивает умственные способности дошкольников. У ребенка, владеющего внешними формами замещения и наглядного моделирования (использование условных обозначений, чертежей, схематических рисунков и т.п.), появляется возможность применить заместители и наглядные модели в уме, представлять себе при их помощи то, о чем рассказывают взрослые, предвидеть возможные результаты собственных действий.

 Моделирование, являясь одним из методов научного исследования, широко применяется в педагогике. Метод моделирования является интегративным, он позволяет объединить эмпирическое и теоретическое в педагогическом исследовании, т.е. сочетать в ходе изучения педагогического объекта эксперимент с построением логических конструкций и научных абстракций.

Моделирование -- исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей  реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

В педагогической науке метод моделирования обоснован  в трудах В.Г. Афанасьева, В.А. Веникова, Б.А. Глинского, И.Б. Новик, В.А. Штофф  и др [17]. Воспользуемся наиболее полным, на наш взгляд, определением моделирования, данное Г.В. Суходольским, трактующего его "как процесс создания иерархии моделей, в которой некоторая реально существующая система моделируется в различных аспектах и различными средствами". Основным понятием метода моделирования является модель.

По существу, моделирование как форма отражения действительности зарождается в античную эпоху одновременно с возникновением научного познания. Однако в отчётливой форме (хотя без употребления самого термина) моделирование начинает широко использоваться в эпоху Возрождения; Брунеллески, Микеланджело и другие итальянские архитекторы и скульпторы пользовались моделями проектируемых ими сооружений; в теоретических же работах Г. Галилея и Леонардо да Винчи не только используются модели, но и выясняются пределы применимости метода моделирования.

И. Ньютон пользуется этим методом уже вполне осознанно, а в 19 веке трудно назвать область науки или её приложений, где моделирование не имело бы существенного значения.

Исключительно большую методологическую роль сыграли  в этом отношении работы Кельвина, Дж. Максвелла, Ф. А. Кекуле, А. М. Бутлерова и других физиков и химиков -- именно эти науки стали, можно сказать, классическими «полигонами» метода моделирования. [5]

Моделирование ныне приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе. Многочисленные факты, свидетельствующие о широком применении метода моделирования в исследованиях, некоторые противоречия, которые при этом возникают, потребовали глубокого теоретического осмысления данного метода познания, поисков его места в теории познания. Этим можно объяснить большое внимание, которое уделяется философами различных стран этому вопросу в многочисленных работах. В таком случае, определение моделирования может быть сформулировано так [15].

«Моделирование - это опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система:

1) находящаяся  в некотором объективном соответствии  с познаваемым объектом;

2) способная  замещать его в определенных  отношениях;

3) дающая при  её исследовании, в конечном счете,  информацию о самом моделируемом объекте» [17] (три перечисленных признака, по сути, являются определяющими признаками модели).

При дальнейшем рассмотрении моделей и процесса моделирования будем исходить из того, что общим свойством всех моделей является их способность, так или иначе, отображать действительность. В зависимости от того, какими средствами, при каких условиях, по отношению к каким объектам познания это их общее свойство реализуется, возникает большое разнообразие моделей, а вместе с ним и проблема классификации моделей.

Модель - это  искусственно созданный объект в  виде схемы, физических конструкций, знаковых форм или формул, который, будучи подобен исследуемому объекту (или явлению), отображает и воспроизводит в более простом и обобщенном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами этого объекта.

При этом, как  правило, непосредственное изучение объекта  связано с какими-либо трудностями, например, финансового или технического характера. Принято условно подразделять модели на три вида:

· физические (имеющие  природу, сходную с оригиналом);

· вещественно-математические (их физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое описание поведения оригинала);

· логико-семиотические (конструируются из специальных знаков, символов и структурных схем).

Между названными типами моделей нет жестких границ. Педагогические модели в основном входят во вторую и третью группу перечисленных видов.

Практическая  ценность модели в любом педагогическом исследовании в основном определяется ее адекватностью изучаемым сторонам объекта, а также тем, насколько правильно учтены на этапах построения модели основные принципы моделирования - наглядность, определенность, объективность, которые во многом определяют как возможности и тип модели, так и ее функции в педагогическом исследовании. Единая классификация видов моделирования затруднительна в силу уже показанной многозначности понятия «модель» в науке и технике. Её можно проводить по различным основаниям [18]:

· по характеру  моделей (т. е. по средствам моделирования);

· по характеру  моделируемых объектов;

· по сферам приложения моделирования (моделирование в  технике, в физических науках, в химии, моделирование процессов живого, моделирование психики и т. п.)

· по уровням («глубине») моделирования, начиная, например, с  выделения в физике моделирования на микроуровне (моделирование на уровнях исследования, касающихся элементарных частиц, атомов, молекул).

В связи с  этим любая классификация методов  моделирования обречена на неполноту, тем более что терминология в этой области опирается не столько на «строгие» правила, сколько на языковые, научные и практические традиции, а ещё чаще определяется в рамках конкретного контекста и вне его никакого стандартного значения не имеет.

Наиболее известной  является классификация по характеру  моделей. Согласно ей различают следующие пять видов моделирования [42].

1. Предметное  моделирование, при котором модель  воспроизводит геометрические, физические, динамические или функциональные  характеристики объекта. Например, модель моста, плотины, модель крыла самолета и т.д.