Навигация
Роль моделирования в познавательной и практической деятельности. Феноменологический метод познания
42678
знаков
0
таблиц
0
изображений
2. Роль моделирования в познавательной и практической деятельности. Феноменологический метод познания.
2.1. Моделирование как способ и средство
описания мира
Понятие “модель” возникло в процессе опытного изучения мира, а само слово “модель” произошло от латинских слов modus, modulus, означающих меру, образ, способ. Первоначальное развитие модели получили в строительном искусстве. Различные вещи, сделанные на основе каких-либо измерений, воспроизводящих что-либо или являющиеся прообразом чего-то, какими-то образцами для других вещей, стали называть моделями.
Можно много привести примеров моделей, при помощи которых описываются и изучаются те или иные явления.
Так например, на моделях стали изучать течение водяных потоков, различные гидродинамические явления, происходящие при мощных взрывах, при землетрясениях.
Модель дает возможность наблюдать такие явления как, извержение вулкана, возникновение и исчезновение горных систем. Модели широко применяются в кораблестроении, самолетостроении, ядерной физике, а также строительстве.
Способы создания моделей различны: физические, математические, физико-математические.
Физическое моделирование характеризуется прежде всего тем, что исследования проводятся на установках, обладающих физическим подобием, т. е. сохраняющих полностью или хотя бы в основном природу явлений. Если осуществлено полное или неполное физическое моделирование, то по характеристикам модели можно получить все характеристики оригинала пересчетом через масштабные коэффициенты.
Математическое моделирование обладает более широкими возможностями. Под этим видом моделирования понимают способ исследования различных процессов путем изучения явлений, имеющих различное физическое содержание, но описываемых одинаковыми математическими моделями. Например, колебания и волны различной природы ( колебания маятника и колебания в электрической цепи аналогичны).
К математическим моделям можно отнести алгоритмы и программы, составленные для вычислительных машин. Эти программы в условных знаках отражают (моделируют) определенные процессы, описанные дифференциальными уравнениями, положенными в основу алгоритмов.
Математическое моделирование имеет огромное преимущество.
Поскольку при этом способе моделирования нет необходимости сохранять размеры сооружении, нагрузки на элементы конструкции, имеется возможность получить существенный выигрыш во времени и стоимости исследования.
Физико-математическое моделирование соединяет в себе элементы и физического и математического моделирования.
Таким образом моделирование превращается в один из универсальных методов познания, применяемых во всех современных науках, как естественных, так и общественных, как теоретических, так и экспериментальных, технических.
В практической деятельности моделирование играет немаловажную роль. Это обучающие программы для летчиков, космонавтов, компьютерные обучающие программы в самых различных вариантах, программы - дизайнеры, игровые и многие другие. Возможности компьютерных технологий трудно описать в нескольких словах и заслуживают отдельного разговора.
2.2. Модель и эксперимент. Достоверность модели
В целом при решении любой задачи основную роль играют эксперимент и модель, а также анализ полученных результатов. Для исследователя эти элементы неотделимы друг от друга. Модель дает правильно поставленный эксперимент, а эксперимент уточняет модель. Например, при сооружении железнодорожных мостов Д.И. Журавский применил миниэксперимент для определения размеров составных частей ферм мостов. Ранее для их определения применялись упрощенные приемы и все раскосы и тяжи каждой фермы делались одного и того же размера. Выводы о том, что их нагрузки неодинаковы, сначала казались неправдоподобными и были проверены на модели из металической проволоки. На этой модели оказалось возможным, проводя смычком от скрипки по проволокам модели, расположенным вблизи опоры фермы, получать более высокий тон, чем на проволоках, расположенных в середине; следовательно, оказалось ясно, что первые нужно натянуть значительно сильнее вторых.
Моделирование по сути является методологией эксперимента.
Оно указывает как ставить эксперимент и как обрабатывать его данные, чтобы получить результат, не только достоверный в данном частном случае, но и распространяющийся на группу подобных явлений.
Эксперимент имеет два направления:
- планирование эксперимента - методика проведения наблюдений за явлениями (пассивный эксперимент) и одновременно такую стимуляцию изучаемых явлений (активный эксперимент), которая позволила бы наиболее быстро, с меньшим числом опытов найти наиболее характерные зависимости или точки (активный - экстремальный эксперимент). Кроме того, центральное место занимают вопросы организации опытов при учете не одного, а многих влияющих факторов. Такой многофакторный эксперимент должен проводиться согласно четкой схеме, предусматривающей экстремальный и вероятностный подходы к исследованиям;
- обработка данных- методика расчета и построения достоверных характеристик на основе опытных данных, что неизбежно имеет погрешности, отражающиеся, в частности, в “разбросе” опытных точек.
Вероятностный подход предлагает не преодолевать случайные, вероятностные ситуации, а, напротив искусственно создавать их.
Экстремальный подход направлен на быстрое выявление наиболее существенных характеристик и их точек. Предлагает проводить опыты в любой сложной, нелинейной системе, сначала находя ее линейное приближение.
Достоверность модели достигается посредством наблюдения в нормальных условиях, восприятия или экспериментального исследования объектов познания, логически правильной обработки опытных данных, полученных таким путем, и кроме того посредством логических выводов из имеющегося знания.
Похожие работы
... или произвольного измышления разума. Такие законы - результат отражения внешнего мира в сознании человека. Только адекватно инаучно осмысленная формальная логика раскрывает объективную основу логической формы законов человеческого мышления и тем самым доказывает их необходимость вовсяком процессе научного познания объективной реальности. Различают следующие виды формально-логических законов. ...
... искомой величины в зависимости от изменения данных величин; помогает сделать обобщения теоретических знаний; развивает самостоятельность и вариативность мышления. Использование моделирования при работе над задачами на движение в 5 классе Использование моделей при решении задач на движение по теме «Десятичные дроби» (учебник «Математика» автор Н. Я. Виленкин) Задача 1: (№ 1142) «Из ...
... о том, что этому можно и нужно учить. Это особенно важный вывод, поскольку это необходимо не только в сфере художественной дизайнерской деятельности, но и является одной из составных частей общей культуры человека. Формирование элементов дизайнерского мышления не может быть кратковременным процессом или строиться фрагментарно. Для этого должна быть разработана многоуровневая программа, ...
... -научного познания. Одним из показателей культуры мышления командира является умелый выбор наиболее эффективных методов познания военной действительности с учетом их характера и общего назначения, универсальности, а также конкретных задач, решаемых с их помощью на эмпирическом и теоретическом этапах познания. В зависимости от характера и общего назначения выделяют методы-подходы и методы-приемы. ...
0 комментариев