Симулация като метод на обучение, публикувано в списание "млад учен"

Моделът се използва като практически познания за инструмента и в същото време служи като цел прилика, по-точно приближение до известна прилика на обекта в процес на проучване: информатора, "новите, все още неоткрити и неизследвани свойства, които подлежат на експериментална проверка: фигуративната възприятие материал трудно, а дори недостъпни имоти или структури за мониторинг. Също така се предвижда наличието на достатъчно ясни правила за прехвърляне на информация от модела към оригинала [1].

През втория етап, на система от знания за тялото или набор от органи, която се превръща в научна теория, където модела като тя се развива и се развива, а понякога дори напълно подменен.

Процесът на познание, в крайна сметка започва да проучва и анализира конкретни органи и техните свойства - пряка дневна възприятие. Галилео Галилей наблюдава при свободното падане на телата. Но никой преди него не се опита да го представи като модел. Известните експериментите на контролни органи Galileo паднат с наклонената кула в Пиза - първият пример за научно моделиране на естествени процеси [3,5].

И. Нютон човечеството дължи на развитието на научните основи на моделиране, които той формулирани във втория книгата "Математически принципи на Природен Философия" в две теореми на сходство. Неговата визуален модел на светлината явления (механичен модел на света) и описанието на нея по различни явления на светлината, по-специално, на корпускулярни и създаването на абстрактни модели на механични взаимодействия, водещи до синтеза и: теоретична описание на разнообразни външни прояви на физическите явления и сключването на динамиката на законовите, Ние положи основите за развитието на симулация, като метод за теоретични знания. Вече въз основа на метод за моделиране на известния закона за всемирното привличане е формулирана, което се изискваше от Нютон шестнадесет размисъл и създаване на изцяло абстрактни понятия за модел на взаимодействие на небесните тела под формата на система. Само ако това предположение е справедливо формула описва гравитационното взаимодействие [2,4].

Тези примери са убедени, че само чрез изучаване на конкретни органи и явления един въпрос за общо абстракции (понятия, закони и други теоретични обобщения). Наблюдение, факти, а след модел, подкрепени от разследването и експеримента, това е пътя на знанието. Както можете да видите, симулацията служи като метод за теоретични знания. Моделите са мощен инструмент за по-нататъшно и по-дълбоко и цялостно познаване на [6].

На физиката е много често използван метод за сравняване на модел аналогии, като един пример на теоретични познания. Нека например по въпроси като люлеенето движението на вълните. Описание на различния характер на колебания и вълните движението на същите математическите уравнения стана възможно благодарение на създаването на подобни, подобни модели. Ако колебания в механизма счита материал точки свързани помежду си чрез гравитация или еластичност, електродинамика модел вибрационното движение-осцилираща верига, където колебание на такси и полета счита [7,8,9].

В първия случай се използва твърд инерционни модел групата, във втората инерция-веригата се състои от намотка и капацитет свързан, активно съпротивление. Извършва физическа аналогия между тези ценности и принципи, установени модел сходство на две явления. (Фигура 1).

Подобни модели като метод на теоретичните знания се използват във всички клонове на физиката. Като друг пример, светли области математически модел, подобни характеристики са въведени, за да опише - интензивността и потенциал, въпреки че естеството, различни области характер (например електростатичен и гравитационно).

Теоретично моделиране е особено добре представена в атомната и ядрената физика. След като започна своята история с квантов генератор Планк, модели на атомната и ядрената физика днес са не само със строежа на атома, но и ядрата и "частици" - протони, неутрони и други "елементарни" идеи [10,11].

Герой прилики във физичните процеси видят тук изцяло за създаването на илюзорен "яснота" и приложението й за цялостен анализ и математическата интерпретация на резултатите. Капка модел на ядрото, създаден в 30s Ya. I. Frenkelem, има аналогия в молекулните процеси в граничните слоеве. Всички следващи ядрени модели: оптични, черупки, свръхпроводящи, генерализирана модел на вибрации модел повърхност асиметричен горния Davydov-Filippov също на базата на аналогии, като атомни и молекулни системи и тяхното взаимодействие [12]. От тези примери става ясно, че моделът е една от ключовите точки на знанието. Тя се концентрира в себе си, в действителност, всички от научната информация, събрана от хора, а в същото време служи като средство за по-нататъшно познанието на обективната реалност, апарат на научното мислене, методологични възможности за учени, което позволява да планирате по пътя на научните изследвания. Въз основа на произведенията на В. Г. Razumovskogo, може да доведе до такава схема на научни знания ", фактите модел разследване-експеримент." Тук моделът е дадено не само за обобщаване на факти, но тя служи като метод за допълнително знания. Благодарение на представителствата на модела са възможни и експериментална проверка и прогнози все още са неизвестни за науката следствие, създаването на научни закони. Право изразяват като цяло и от съществено значение за масови явления, концентрацията на добитата човешкото познание, може да се отвори от модела и проверка по тях.

Възникнал през последните години, физически модели помагат да разбере поведението на високи цени, системи и структури в реални условия. Модели водопроводни съоръжения, самолети сложни пространствени системи и уникални електроцентрали не са само начин на познание, но също така могат да спестят огромни материални ресурси за националната икономика.

Ето защо подходът на моделиране е здраво установени в арсенала на проектантски бюра и проектантски институти и е предпоставка за проектиране на сложни системи и архитектурни структури. От голямо значение са симулации на природните ресурси и проблеми на околната среда. [13]

Вече споменахме, че в науката за модели се използват, за да обясни на различни явления и процеси. Тълкувателните модели функция са особено нужни сега, когато се разширява границите на познанието.

Съвременната физика е достигнал границите на два линейни размери: към мега реда на линейните размери се определя, като границата преминава от микрокосмоса на линейния размер на поръчката. И в първия и втория случаи, явления, възникващи в близост до тези граници, може да се тълкува само в моделите. Ето защо, основен метод за познание тук моделиране (главно математически). Какъв е процесът на моделиране, като метод за познание? Тук можем да се разграничат няколко етапа, всеки от които той служи като трамплин за познаване на реалния свят около нас. [14]

Първият етап се състои от етикета на даден набор от свойства на обекта се проучва. Проучване едновременно всички свойства или ефекти на тялото не е възможно поради голямото им разнообразие и различен характер. Нобелови лауреати американски физик Ричард Файнман в своя курс от лекции пише: "Поет е казал." Целият свят е в чаша вино " Вероятно никога няма да разберем, какъв смисъл имаше предвид с това понятие, защото поети не пишат, за да бъдат разбрани. Но е безспорно, че, вглеждайки се в една чаша вино, ние сме наистина отворен цял един свят. В него, както и физически явления (газирана), течността (изпаряване варират в зависимост от времето и дишането си, стъкло блясък (и атоми), който ни казва, че има нашето въображение "Glass - тя прочисти скалата: в нейните структура на лъжата възрастови тайни вселената и еволюцията на звездите. и от някои изненадващо набор от реагенти е виното! Как възникват те? има квас, ензими, екстракти, както и различни други продукти.

В крайна сметка, виното се развива чудесно обобщение: животът е процес на ферментация е. Проучване на химията на вино, то трябва да е отворен, както направи Луи Пастьор, причините за много заболявания. Колко живота в това съкровище, ако той налага своя дух да ни съзнание, ако трябва да бъдем толкова внимателни с него! Нашата ограничен ум за удобство, раздели тая чаша вино, света на две части: .. физика, биология, геология, астрономия, психология и т.н., а защото природата е наистина няма разделение не знае!

Свойства на тела и явления постепенно стават все по-сложни. Като се започне с най-простите проучване свойства - механични движения физика след това се прехвърлят към изследването на свойствата и структурата на твърди вещества, течности, газове, завършването му създаване интегрирана система свят картина.

Да разгледаме като например избора на основните свойства на явлението в случай на механично движение. Анализът на многобройните факти води до извода, че различните органи могат да променят тяхната относителна позиция. Така, естеството на това явление е да се промени относителното положение на две или повече органи, с течение на времето. Задачата е да се намерят такива характеристики за движение, които са общи за всички различни явления от този клас. За да се характеризира свойствата на движение въвежда: координатна система, координатите на тялото на системата (декартови правоъгълни, дъгообразно, и др ...) И импулс към избраната тяло координира или друга форма (например, вектор). Mathematisation явления допринася за систематизира шофиране свойства на организма в множество от уравнения, които могат да бъдат множество формални решения. Анализ решения позволява в определени случаи да се предскаже хода на движение, в зависимост от началните условия и естеството на взаимодействието на телата.

Първият етап включва създаването на много прост модел. Основното изискване за него - добро и ясно описание на явления и свойства на организма. В проучването, например механични движения могат да бъдат взети като точка модел изходен материал.

Най-общо казано, материалната точка, както е показано в много литературни източници е pervoosnovnoy много различни модели на физиката, което помага да се разбере за качествените и количествените характеристики на различните явления, свойства на твърди тела и структури. Следващият етап на моделиране - проучване модел. То включва както класификацията на досега известните свойства, което е особено важно за получаване на нови знания за тялото или явление.

Electron дупки модел на проводимост на полупроводници, например, позволява не само да се обясни електрическите свойства на полупроводниците, но също така да се създаде на тяхна основа на принципно нов набор от инструменти, за да направи революция в радиото.

Използване на свойствата на модела на еднопосочна проводимост е да се създаде, и въз основа на тях, изграждане на изцяло нови миниатюрни предаватели и усилвател схеми, създаване на високоскоростни електронни броими устройства и машини.

Както беше отбелязано по-горе, на физическия модел не може да се прилага и не са предназначени да заменят истинската природа. Ето защо, една от най-важните етапи от създаването на модела е да се сравни с реалността. В методическа литература понякога се открива, че една смяна на концепции: физическия модел е кредитирана с реалното съществуване, или, обратно, да го идентифицират с математически модел.

Нито модел не е заместител на истински орган или явление, така че всеки модел има своя собствена кандидатура. Експериментална проверка на знанията по модела позволява да се изгради един и същи или явление няколко модела, които взаимно се допълват и осигуряват по-пълно разбиране на предмета. По този начин, метод на симулация е доста гъвкава и променлива в изследването на природни феномени. Както можете да видите, симулацията е надеждна основа за натрупване на нови знания и проверка на вече известни. Поради това е един от основните методи за изследване на заобикалящия ни свят.

1. Avanesov Yu. G. Модели и моделиране в първия етап на обучението по физика. // физика в училище. -1989. -N5. в. 32-37.

3. Ahtyamov А. И. идеализацията в науката poznanii.-Казан, Казанския университет., 1988.-190 с.

4. Borsukovsky BA Подобряване на процеса систематизиране и обобщаване на знанията на възрастните ученици klassov.-Омск, 1983, 29с.

5. Glinskiy В. А. и сътр. Моделиране като метод за научни issledovaniya.-M. Московския държавен университет. 1965 -248 ° С.

6. Голин. GM свързани с методологията на физиката към днешна дата средната shkoly.-M. Образование, 1987.-127 гр.

7. J. Ikramov. Езиково обучение matematike.-T. Ukituvchi, 1989, 176 гр.

8. Kamenetskiy SE Soloduhin N. A. модели и аналогии в хода на физиката високо училището. -М. Образование, 96, 1982 г. в.

9. Салмина Н. G. знак и символ в obuchenii.-M. Издателство, Московския държавен университет, 1988 г.-288s.

10. Timchenko II симулация в проучването на квантовата физика в гимназията: Dis. kand.ped.nauk. -M., 1988-203l.

11. Shodiev D. Sh, че експеримент на обучението в fiziki.-M. Образование, 96, 1987 гр.

12. Shtoff V. A. моделиране и filosofiya.-M-L. Наука, 1966.-301 гр.

13. експеримент. Модел. Теория. - София-Берлин, 1982.-332 гр.

14. Hager N. Modelle в дер Physik (erkenntnisthcoretischmetodologisck betrachtet). Berlin: Akad.-Verlag. 1982.- 182 с.

Основни понятия (генерирани автоматично). теоретично познание, метод обучение, теоретични знания, допълнително познание, метод учене тук моделиране, бетонови тела, метода на теоретичните знания, органите и техните свойства, примери теоретичен модел знания светлинни явления верига научни знания, с инструменти познанието Друга цел познание работа и метод допълнително знания и опит пътека такова познание, дълбоко и цялостна знания, етап познание процес стайна познание възлови точки на знания, тези свойства л и структури.