Анастасия Сергиенкова
Сущность и характеристика графического (наглядного) моделирования
Научная статья на тему: «Сущность и характеристика графического (наглядного) моделирования»
Моделирование – наглядно–практический метод обучения. Модель представляет собой обобщенный образ существенных свойств моделируемого объекта (план комнаты, географическая карта, глобус и т. д.).
Публикация «Сущность и характеристика графического (наглядного) моделирования» размещена в разделах
Метод моделирования, разработанный Д. Б. Элькониным [79], Л. А. Венгером [8], Н. Н. Поддьяковым [50], заключается в том, что мышление ребенка развивают с помощью специальных схем, моделей, которые в наглядной и доступной для него форме воспроизводят скрытые свойства и связи того или иного объекта.
Исследователи (Л. А. Венгер [8], Г. А. Глотова [18]) отмечают, что основы моделирования закладываются в дошкольном возрасте, вырастая из замещений в игре и продуктивных видах деятельности детей (рисование, конструирование и т. д., однако дошкольники осваивают лишь основы моделирования, что проявляется в умении использовать модель в познании разнообразного содержания, выделении и установлении связи «замещаемое – замещающее»; некоторых правил моделирования, замещении содержания, видоизменении готовых моделей.
В. И. Логинова считает, что «под моделированием понимается процесс создания моделей и их использование в целях формирования знаний о свойствах, структуре, отношениях и связях объектов» [15].
Психолог И. Б. Новик характеризует моделирование как «опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не интересующий нас объект, а вспомогательная, искусственная или естественная система, находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом, способная при его исследовании в конечном итоге получить информацию о самом моделируемом объекте» [3, с. 41].
В настоящее время моделирование рассматривается с разных позиций. В одних работах моделирование выступает как общая интеллектуальная способность (Л. А. Венгер [8], Р. И. Говорова [18], в других – как вид знаково–символической деятельности (Г. А. Глотова [17]). Под знаково–символической деятельностью понимается сложное, системное, многоуровневое, иерархически организованное образование, позволяющее моделировать и преобразовывать во внутреннем плане сознания субъекта объективный мир; процессы конструирования идеализированной предметности и оперирования в ней знаковыми средствами, что играет большую роль, в формировании планирующей функции мышления, необходимой в школьной жизни.
Деятельность со знаково–символическими средствами не ограничивается содержанием, определенным понятием «моделирование», поэтому возникает необходимость выделения других способов оперирования знаково–символическими средствами.
Первым этапом становления знаково–символической деятельности является замещение, оно развивается на протяжении дошкольного детства, качественно изменяясь. По мере освоения ребенком игры, речи, рисования на смену изолированным заместителям приходят их системы. В этих формах деятельности ребенок осваивает разные алфавиты и синтаксисы, если пользоваться терминологией знаковых систем (Н. Г. Салминой, и они сами становятся предметом анализа. Одно и тоже содержание ребенок научается выражать на разных языках – символьном, графическом и т. д. [18].
Второй этап становления знаково–символической деятельности – моделирование. В его основе лежит замещение – возможность переноса значения с одного объекта на другой, возможность репрезентировать одно через другое.
Модели – это формы особых абстракций, в которых существенные отношения объекта закреплены в наглядно–воспринимаемых и представляемых связях и отношениях, вещественных или знаковых элементах [4]. А под моделированием понимается процесс создания моделей и их использование в целях формирования знаний о свойствах, структуре, отношениях, связях объектов. Особенность моделирования как метода обучения в том, что оно делает наглядным скрытые от непосредственного восприятия свойства, связи, отношения объектов, которые являются существенными для понимания фактов, явлений, при формировании знаний, приближающихся по содержанию к понятиям.
Модели условно делятся на три группы
1. Предметные. Они помогают воспроизводить структуру и особенность, внутренние и внешние взаимосвязи реальных объектов и явлений. Это разные предметы и конструкции (макет аквариума, Земли, природных зон «Север», «Лес»).
2. Предметно–схематические модели. Здесь выделенные в объекте познания существенные компоненты и связи между ними обозначаются при помощи предметов–заместителей и графических знаков. Примером простой предметно–схематической модели может служить модель для раскрытия понятия о покровительственной окраске, как проявлении связи животного со средой обитания ( лист картона определенной расцветки и фигура животного: если их цвета совпадают, то животное не видно).
3. Графические модели. Они передают обобщенно (условно) признаки, связи и отношения явлений. Примером такой модели может быть календарь погоды, который ведут дети, используя специальные значки–символы для обозначения явлений в неживой и живой природе, а также структуры описательного рассказа об игрушках, транспорте и другие; схемы к рассказам, стихотворениям; наборы схем для графического плана; детские схемы) [25].
Одним из видов графических моделей является мнемотехника. Мнемотехнику в дошкольной педагогике называют по– разному: называет эту методику сенсорно–графическими схемами, – предметно–схематическими моделями, Ефименкова Л. Н. – схемой составления рассказа, мнемотехнику называют также символической аналогией, графической аналогией, пиктограммами [23].
Доступность метода моделирования для дошкольников показана была психологами и педагогами (А. В. Запорожцем [28], Л. А. Венгером [8], Д. Б. Элькониным [80], В. И. Логиновой [40], М. В. Крулехт [34]). Она определяется тем, что в основе моделирования, как уже отмечалось, лежит принцип замещения: реальный предмет может быть замещен в деятельности детей другим предметом, изображением, знаком. Как показали исследования, ребенок рано овладевает замещением объектов в игре, в процессе освоения речи, в формировании природоведческих знаний, конструирования, в изобразительной деятельности, а также в трудовой деятельности.
Третий этап становления знаково–символической деятельности – умственное экспериментирование. Знаково–символическая деятельность приобретает функцию опережающего отражения действительности, прогнозирования, предвидения. Именно здесь максимально полно реализуется функция знаков как усилителей человеческих способностей в реальном мире. Здесь лежат широкие возможности развития креативности, творчества как усиление субъектом самого себя (К. Роджерс) [54].
Кроме того, третий этап характеризуется наличием всех процессов, в которых знаково– символическая деятельность находит свое воплощение: замещение, кодирование, моделирование, схематизация и обобщение (Н. Г. Салмина). Рассмотрим их особенности [18].
Замещение – знаково–символическая деятельность, целью которой является функциональное воспроизведение реальности, использующая любые способы работы. Под замещением, как правило, имеется в виду замены каких–либо объектов или предметов разнозначными предметами.
Кодирование (декодирование) – вид деятельности со знаково–символическими средствами, который заключается в переводе реальности на знаково–символический язык и в последующем декодировании информации. В кодировании могут использоваться любые заместители.
Схематизация – знаково–символическая деятельность, целью которой является ориентировка в реальности (структурирование, выявление связей, осуществляющая одновременно в двух планах с постоянным поэлементным соотнесением символического и реального плана. В схематизации в качестве заместителей выступают схемы. Ребенок «видит» сквозь схемы действительные свойства, осуществляет анализ реальности посредством схемы. Схемы выступают средством ориентировки в действительности.
Моделирование – знаково–символическая деятельность, заключающаяся в получении объективно новой информации за счет оперирования знаково–символическими средствами, в которых представлены структурные, функциональные элементы. Моделирование своим объектом имеет модели. Основная характеристика модели в том, что она является заместителем в широком смысле слова.
Содержание моделирования заключает в себе опосредованнное, практическое или теоретическое обследование объекта, при котором непосредственно изучается не интересующий нас объект, а вспомогательная искусственная или естественная система, находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом, способная его замещать в определенном отношении, и дающая при его исследовании в конечном итоге, информацию о самом модулируемом объекте [3].
Как выше было изложено, основы моделирования формируются в дошкольном возрасте, вырастая из замещений в игре и продуктивных видах деятельности. Так, разыгрывая тот или иной сюжет в игре, дети моделируют взаимоотношения взрослых людей, а при помощи предметов, используемых в качестве игровых заместителей, создают модели, отображающие взаимосвязи реальных предметов и действий.
Рисунок дошкольника, бесспорно, – наглядная модель изображаемого объекта или ситуации, и не случайно многие исследователи детского рисования называют его схематическим (т. е. модельным) изображением, которое используется в деятельности взрослых.
Еще более явно выступает момент наглядного моделирования в детской конструктивной деятельности. Создаваемые детьми конструкции из строительного материала и различных конструкторов представляют собой объемные модели предметов и ситуаций и затем используются в качестве таковых в процессе сюжетно–ролевых игр.
Однако следует заметить то, что в самых разных видах деятельности дети не просто «символизируют» или обозначают предметы и ситуации, но создают их наглядные модели, устанавливая между отдельными заместителями отношения, адекватные отношениям замещаемых объектов.
Моделирующий характер детской деятельности послужил одним из оснований для выдвижения Л. А. Венгером гипотезы, согласно которой формирование мыслительных способностей ребенка основано на овладении опосредованным решением мыслительных задач. А такой формой опосредования в дошкольном возрасте является наглядное моделирование [8].
Другое основание для разработки гипотезы Л. А. Венгер и его ученики почерпнули из ряда психологических и педагогических исследований, продемонстрировавших понимание дошкольниками различного рода моделей в качестве средства сообщения детям разнообразных знаний. Так, установлено, что дошкольники без всякого предварительного обучения соотносят схематическое изображение лабиринта с реальным лабиринтом и используют его в качестве модели, облегчающей последующую ориентировку в реальном пространстве [8].
Наглядные модели звукового состава используются в качестве одного из основных средств обучения дошкольников грамоте по методике Д. Б. Эльконина [79] и Л. Е. Журовой [27].
Подводя итоги ряда исследований, А. В. Запорожец заключил, что наглядные модели – специфические средства, позволяющие детям усваивать обобщенные знания о некоторых связях и закономерностях явлений деятельности [28].
Наглядное моделирование нашло широкое применение в работах по поэтапному формированию умственных действий и понятий, выступая в качестве одного из главных средств построения ориентировочной основы действий (П. Я. Гальперин [13], Н. Ф. Талызина [62]).
Ведение наглядных моделей в процесс развития речи позволяет логопеду, воспитателю более целенаправленно развивать импрессивную речь детей, обогащать их активный словарь, закреплять навыки словообразования, формировать и совершенствовать умение использовать в речи различные конструкции предложений, описывать предметы, составлять рассказ.
Схематическая наглядность отражает основные качества, свойства, действия предмета или явления в их взаимосвязи и определенной последовательности. Таким образом, она помогает ребенку вычленить главное, основное при характеристике предмета (лица) или последовательности его действий, наглядно демонстрирует каркас, структуру заданного вида рассказа, помогая удерживать в памяти последовательность его частей. В методике развития речи детей дошкольного возраста наиболее признанными являются:
Сериационный ряд. Эта модель представляет собой постепенно увеличивающиеся полоски и кружки разной длины и величины. Сериационный ряд отражает структуру кумулятивной сказки (например, сказка «Репка», в которой происходят многократные, нарастающие повторения действий.
Двигательное моделирование. Двигательное моделирование – воспроизведение основной последовательности действий сказки. Этот вид схематической наглядности представляет собой круги разного цвета и используется при работе со сказками о животных.
Временно – пространственная модель. Эта модель соответствует структуре волшебных сказок. Она представляет собой ряд блоков со стрелочками. Каждый из этих блоков соответствует одному эпизоду сказки. В нем размещаются заместители тех персонажей, которые участвовали в данном эпизоде, а также схематически изображаются некоторые декорации. Стрелки обозначают последовательность перехода от одного эпизода к другому [48].
Схемы для составления описательных рассказов (Т. А. Ткаченко). Эти схемы используются для составления рассказов об игрушках, одежде, посуде, временах года, овощах и фруктах. Эта модель представляет собой лист картона, размером 45х30 см., разделенный на 6–8 квадратов (по количеству характерных признаков предмета или объекта, о которых надо рассказать) [65].
Схемы–рисунки (Л. Соломенникова). Эти схемы можно использовать для обучения пересказу и составлению описательных рассказов. Этот вид схематической наглядности представляет собой полосу картона, разделенную на квадраты (количество квадратов зависит от характерных признаков предмета, объекта) [57].
Эффективность использования наглядного моделирования в развитии связной речи детей с общим недоразвитием речи отмечают В. П. Глухов [19], Т. А. Ткаченко [65], Л. Н. Ефименко [23], В. К. Воробьева [10].
Так, включение наглядных моделей в процесс обучения содействует закреплению понимания значений частей речи и грамматических категорий, развитию понимания логико–грамматических конструкций и целостного речевого высказывания. При этом используемые наглядные модели могут включать стилизованные изображения реальных предметов, символы для обозначения некоторых частей речи («стрелка» вместо глагола, «волнистая линия» вместо прилагательного в моделях предложений и др.); схемы для обозначения основных признаков отдельных видов описываемых предметов, а тех же выполняемых действий по отношению к ним с целью обследования; стилизованные обозначения «ключевых слов» основных частей описательного рассказа.
Применение наглядных моделей способствует более точному и прочному усвоению детьми на практическом уровне отдельных словообразовательных операций. Используя наглядную модель, дети практически усваивают способы образования относительных прилагательных со значением отнесенности к продуктам питания; наглядные схемы ориентируют детей на поиск слов «родственников» в определенном лексико–семантическом поле.
Таким образом, сфера применения наглядного моделирования отнюдь не ограничивается решением учебных задач. Она охватывает самые различные виды детского мышления.
Наглядные модели – специфические средства, позволяющие детям усваивать обобщенные знания о некоторых связях и закономерностях, явлениях действительности. Существуют разные подходы к классификации и использованию наглядного материала, что обусловлено разными задачами обучения и воспитания. Различные виды наглядного моделирования можно применять в обучении детей дошкольного возраста пересказу и различным видам рассказов.
Анастасия Сергиенкова | Все публикации
