Наглядное моделирование как эффективный метод формирования познавательной активности старших дошкольников

2. Аналоговое моделирование, при котором модель и оригинал описываются единым математическим соотношением.

Примером могут  служить электрические модели, используемые для изучения механических, гидродинамических  и акустических явлений.

3. Знаковое моделирование,  при котором в роли моделей выступают схемы, чертежи, формулы.

Роль знаковых моделей особенно возросла с расширением  масштабов применения ЭВМ при  построении знаковых моделей.

4. Со знаковым  тесно связано мысленное моделирование,  при котором модели приобретают мысленно наглядный характер. Примером может в данном случае служить модель атома, предложенная в свое время Бором.

5. Наконец, особым  видом моделирования является  включение в эксперимент не самого объекта, а его модели, в силу чего последний приобретает характер модельного эксперимента. Этот вид моделирования свидетельствует о том, что нет жесткой грани между методами эмпирического и теоретического познания [42].

Предметным  называется моделирование, в ходе которого исследование ведётся на модели, воспроизводящей основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики «оригинала». На таких моделях изучаются процессы, происходящие в оригинале -- объекте исследования или разработки.

Если модель и моделируемый объект имеют одну и ту же физическую природу, то говорят о физическом моделировании [42].

При знаковом моделировании  моделями служат знаковые образования  какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, графы, слова и предложения в некотором алфавите (естественного или искусственного языка)

Таким образом, можно, прежде всего, различать «материальное» (предметное) и «идеальное» моделирование; первое можно трактовать как «экспериментальное», второе -- как «теоретическое» моделирование, хотя такое противопоставление, конечно, весьма условно не только в силу взаимосвязи и обоюдного влияния этих видов моделирования, но и наличия таких «гибридных» форм, как «мысленный эксперимент». «Материальное» моделирование подразделяется, как было сказано выше, на физическое и предметно-математическое моделирование, а частным случаем последнего является аналоговое моделирование. Далее, «идеальное» моделирование может происходить как на уровне самых общих, быть может, даже не до конца осознанных и фиксированных, «модельных представлений», так и на уровне достаточно детализированных знаковых систем; в первом случае говорят о мысленном (интуитивном) моделировании, во втором -- о знаковом моделировании (важнейший и наиболее распространённый вид его -- логико-математическое моделирование). Наконец, моделирование на ЭВМ (часто именуемое «компьютерным») является «предметно-математическим по форме, знаковым по содержанию» [28].

В образовательной  практике дошкольных учреждений широко используется наглядное моделирование. Наглядное моделирования рассматривается в научно-методической литературе как использование условных обозначений, чертежей, схематических рисунков и т.п. в различных видах деятельности [90].

Исследователи отмечают, что основы моделирования  закладываются в раннем и дошкольном возрасте и использование модели доступно детям. Дошкольники без специального обучения замещают предметы, создают образы в игре, рисовании.

Знаково-символические средства становятся объектами действий, их использование позволяет ребенку получать новую информацию. Сначала дети овладевают замещением. Способность к замещению в развитом виде обеспечивает возможность строить, осваивать и употреблять символы и знаки, без которых были бы невозможны не только наука и искусство, но и вообще существование человечества. Складываться эта способность начинает, как показали исследования Ж. Пиаже, именно на рубеже трёхлетнего возраста. Достаточно овладев замещением, ребенок пытается с его помощью решать встающие перед ним познавательные задачи, требующие «схватывания» существенных признаков вещей. Но так как у замещения в познавательном плане есть ограничения (оперируя в игре палочкой в качестве лошадки, ребенок ничего не узнает о лошади, кроме того, что он уже знает), то начинается поиск нового механизма - механизма моделирования. Моделирование позволяет получить более глубокую и точную информацию о моделируемых объектах и ответить на нарастающие к старшему дошкольному возрасту вопросы, свидетельствующие об интересе к сущности вещей, явлений, к познанию связей между ними. Однако проявление осознанности и произвольности в использовании знаково - символических средств относится к 7-8 годам [11].

В обычных условиях детского сада источником формировании моделирования являются разные виды деятельности дошкольников. Анализ характерных для дошкольников видов деятельности, таких как сюжетно-ролевая игра, рисование, конструирование, лепка, аппликация и др, позволил целому ряду ученых прийти к выводу, что той формой опосредствования, которой владеют дошкольники и которая может рассматриваться в качестве основы общих умственных способностей, является именно моделирование (Л.А. Венгер, Т.В. Лаврентьева, Л.Е. Журова, О.М. Дьяченко, Р.И. Говорова, К.В. Тарасова и др.). Все перечисленные выше виды деятельности объединяет общая особенность — их моделирующий характер. Разыгрывая тот или иной сюжет в игре, дети воссоздают модель социальных взаимоотношений взрослых, создают при помощи заместителей модели, отображающие взаимосвязи реальных предметов и объектов. По мнению многих исследователей, детское рисование — это процесс моделирования, т.к., налицо сходство между рисунком ребенка и схематическими изображениями, которые используются в деятельности взрослых. Создаваемые детьми работы в процессе конструирования из различных материалов представляют собой объемные модели предметов и ситуаций.

Анализ исследований позволил выделить ряд развивающих  функций моделирования и способы его использования в качестве средства развития познавательной активности. Общим для всего множества наглядных моделей, разработанных в дошкольной педагогике, является предназначение облегчить ребенку познание, открыть доступ к скрытым, непосредственно воспринимаемым свойствам, качествам вещей, их связям. В результате знания ребенка поднимаются на более высокий уровень обобщения, приближаются к понятиям.

1.3 Формирование познавательной активности старших дошкольников в процессе обучения наглядному моделированию

Исследованиями Л.А. Венгера, П.Я. Гальперина, В.В. Давыдова установлено, что с помощью наглядных моделей относительно легко и быстро совершенствуется ориентировочная деятельность, формируются перцептивные, интеллектуальные и практические действия, происходят сдвиги в развитии мышления [15; 16; 18; 22]. Л.А. Венгер выдвинул и доказал гипотезу о том, что психологическим содержанием формирующихся в дошкольном возрасте общих умственных способностей являются действия пространственного моделирования, построения и использования наглядных образов, функционально эквивалентных реальным пространственным моделям. Согласно данному исследованию в дошкольном детстве возможно овладение тремя видами модельных представлений: конкретными, отображающими структуру отдельного объекта; обобщенными, отображающими общую структуру класса объектов; условно-символическими, передающими наглядно ненаглядные отношения.

Согласно результатам  психологических и педагогических исследований, понимание детьми различного рода модельных изображений позволяет применять наглядные модели как средство формирования у детей дошкольного возраста разнообразных знаний и умений. Результаты теоретического анализа свидетельствуют о том, что наглядное моделирование в этом качестве используется достаточно часто. Так, например, наглядные модели успешно применялись при формировании у детей элементарных математических представлений. Работы А.А. Литвинюк, Т.В. Лаврентьевой [59] посвящены обучению детей графическому моделированию пространственных отношений в форме планов. О.Д. Дьяченко [35] уделяет внимание пространственному моделированию смысловой структуры сказок. Н.И. Ветрова рассматривают использование моделей для формирования природоведческих знаний дошкольников, Л.А. Парамонова [35] раскрывает использование схем в конструировании; Н.А. Ветлугина предлагают использовать модели, знаки и символы при ознакомлении дошкольников с окружающим миром и др.

Теоретический анализ педагогических исследований позволил выделить разнообразные подходы к использованию моделирования в развитии детей.

Н.И. Ветрова  раскрывает возможности расширения и уточнения у детей природоведческих знаний на основе моделирования различных признаков строения растений. В процессе ознакомления с природными объектами дети учатся самостоятельно строить сенсорную модель-шкалу, отражающую варьирующиеся признаки: цвет, величину, характер поверхности и расположения, форм, численности отдельных частей растения.

Исследования  Н.И. Ветровой, Е.Е. Кочемасовой, Л.Г. Петерсона,  и др. указывают на то, что в  работе с дошкольниками используются не только модели, имеющие сходство с реальными объектами и предметами, но и условные обобщающие модели. Данный тип моделей способствует умственному развитию детей, так как наглядно демонстрирует закономерные связи реальных предметов и объектов, связи причинно-следственного характера, что помогает познать явление в обобщенном виде, развивать не только наглядно-образное, но и логическое мышление ребенка.

Графические модели чаще всего используются в детской  конструктивной деятельности. По отношению к детскому конструированию, моделирующему предмет при помощи различного материала (кубики, конструктор, бумага, бросовый материал и пр.), создание и использование графической модели (чертежа) конструкции является моделированием второго  порядка, дублирующим и усиливающим эффект первого. В психологических и педагогических работах  Т.В. Кудрявцева, Н.П. Линьковой, А.Л. Лурия, В.Г. Нечаевой, Л.А. Парамоновой, Н.Н. Поддьякова и других ученых, отмечено, что применение графических моделей в конструировании дает возможность более полно реализовать благоприятные условия, создаваемые этой деятельностью для познавательного развития ребенка [75;81].

Пространственно-временной  тип графического моделирования  используется и при ознакомлении с детской художественной литературой. Возможности применения пространственно-временной модели для последовательного пересказа детьми знакомых произведений, а также для составления собственных изучены в работах О.М. Дьяченко [37], О.М. Иванищиной [43] и др. Авторами разработаны этапы обучения детей дошкольного возраста пространственно-временному типу графического моделирования: сначала двигательное воспроизведение основных эпизодов сказки, а затем и предметное моделирование (размещение заместителей в соответствии с сюжетом разыгрываемой сказки); использование готовой модели сначала при пересказе знакомой сказки, а затем при создании собственных «произведений»; самостоятельное построение наглядных моделей услышанного текста и их использование при пересказе; представление замысла собственного сочинения в виде наглядной модели.

Наглядные модели широко используются в педагогическом процессе детского сада и на занятиях по изобразительной деятельности. Стоит  отметить, что модели применяются не только для обучения детей последовательности изображения какого-либо предмета или соединения частей поделки из пластилина (такие схемы достаточно распространены в ДОУ), но и для развития творческого воображения дошкольников. Однако для этого важно учить детей различной технике рисования, формировать у них способность анализировать внешний вид объектов и выделять характерные признаки, использовать анализ схем с изображением характерного признака и на этой основе самим создавать подробные, близкие к реальным изображениям образы. Для развития творческого воображения детей в качестве опорного материала используются схематические изображения, контуры различных фигур. Такой подход к проведению занятий по изобразительной деятельности позволяет избежать штампов и шаблонов при выполнении заданий и повышает творческую активность детей.

A.M. Федотовой [48] раскрыто использование наглядного моделирования в работе с детьми дошкольного возраста в процессе экспериментирования. Автором описано, каким образом, совершая действия с предметами - заместителями и моделями, дети знакомятся с какими-либо качествами познаваемых объектов или с их характерными проявлениями: плотностью различных веществ, силой сопротивления воздуха, приспособлением птиц к полету, а рыб и других водных животных к плаванию под водой. Такая организация работы отвечает стремлению дошкольников познавать окружающий мир, способствует появлению и поддержанию познавательной активности детей.

Изучение научной, научно-методической литературы свидетельствует, что в работе с дошкольниками используются главным образом три группы наглядных моделей.

Предметные  модели воспроизводят структуру и особенности, внутренние и внешние взаимосвязи реальных объектов и явлений. К ним относятся различные предметы, конструкции. Самая простая предметная модель - заводная игрушка (птичка, рыбка, зверёк), с помощью которой у детей можно сформировать представление о внешнем виде птицы или рыбы. Другой пример-аквариум, моделирующий экосистему в миниатюре (биом водоёма). Предметными моделями являются различные технические игрушки, в которых отражен принцип механизма. Пример модели созданной ребёнком - заборчик, построенный из кубиков.

Предметно-схематические  модели. Предметно-схематические модели сохраняют внешнее сходство с моделируемым объектом, они упрощенно передают форму предмета или его части, а также наиболее существенную его особенность (усы, иголки, строение тела и т.п.). В настоящее время появились пособия для детей, где представлены модели, которые, например, знакомят с органами чувств (устройство глаза, уха), с внутренним строением организма (связь зрения, слуха с мозгом, а мозга- с движениями). В предметно-схематических моделях существенные признаки и отношения могут быть представлены в виде предметов-макетов. Например, геометрические фигуры можно использовать для абстрагирования и замещения формы предметов; бумагу разной фактуры (гладкая, бугристая, шероховатая) – при абстрагировании и замещении характера поверхности чего-либо.