Организация моделирования

Работа по поиску способов действий, как отмечают Е. В. Чудинова и Е. Н. Букварева, всегда сопровождается моделированием, т. е. фиксацией открытого способа действий в некоторой схеме (модели).

Схема способа действий позволяет детям строить свою работу с новым материалом, выделять единое отношение в разных условиях, служит планом действий. Поэтому учитель должен строить работу детей так, чтобы схема способа действий становилась необходимым психологическим орудием детей, помогала им на всех этапах их работы с предметом.

В курсе «Окружающий мир» по системе Д. Б. Эльконина — В. В. Давыдова существует два плана моделирования, которые должен различать учитель: первый — это более или менее детализированные схемы способа действий (на первом году обучения — это схема экспериментирования и схема измерения).

Цель схематизации открываемых детьми способов действий — фиксация этих способов и последующее закрепление их сразу как общих для решения большого класса задач.

Второй план моделирования — это закрепление выделенных существенных отношений объекта в наглядно воспринимаемых и представляемых связях и отношениях вещественных или знаковых элементов. Каждый «цикл» совместных исследований, проводимых детьми и учителем на физическом, ботаническом, геологическом и т. д. материале, может завершаться (как любое научное исследование) созданием модели изучаемого объекта.

На четвертом году обучения само моделирование должно стать объектом детского внимания, потому что моделирование — это и есть способ построения сложных гипотез об устройстве объекта или процесса.

Во-первых, это внимание должно быть привлечено к инициативному поиску подходящих модельных средств, поэтому анализировать нужно все предложения детей в этой области. Например, предложение проверить выдвинутые гипотезы о разном вращении Земли и Солнца с помощью Солнца, которое само движется, легко отмести, поскольку всем быстро становится очевидно, что Солнце нельзя заставить двигаться так, как хочется нам.

А вот, например, предложение использовать проигрыватель с пластинками уже гораздо интереснее и требует развернутого обсуждения, а еще лучше — непосредственного применения проигрывателя для моделирования.

Во-вторых, с детьми должна быть развернута работа по преобразованию моделей и выводу из них следствий. Так, например, если детьми предложена модель взаимного движения Солнца, Луны и Земли, которая не позволяет получить все фазы Луны (пример смотрите на схеме далее), то лучше не просто ее отвергнуть как непригодную для объяснения, а преобразовать так, чтобы из нее получилась пригодная.

В такой модели с Земли будет видно всегда освещенную большую или меньшую часть Луны, никогда не будет новолуния — ситуации, когда с Земли видно всю неосвещенную сторону Луны (а вернее, не видно ничего, хотя Луна присутствует в небе). Схема непригодна для объяснения всех фаз Луны, но ее легко преобразовать в пригодную.

Достаточно изменить, например, траекторию Луны, «запустив» ее вокруг Земли, или «заставить» Солнце облетать Луну вместе с Землей. Делать это «умственно», поворачивая мысленно кружочки на схемах, неверно.

Любую схему нужно материализовывать в конструкцию. Возможны разные уровни приближения модели к реальности. Например, мячик и лампочка имитируют не только реальное соотношение источника света и отражения, но и саму форму отражающего тела (шар). Добавив имитацию движения (вращая что-то по схеме), мы получаем конструкцию, достаточно точно имитирующую реальную ситуацию.

Если же вместо мячика и лампочки мы воспользуемся двумя мячиками, то солнечный свет и его работу нам придется домысливать. Работать с такой моделью труднее, она требует напряжения воображения.

Если мы сделаем «живую модель», то она, с одной стороны, проще, так как вращение происходит само собой, достаточно лишь, чтобы каждый участник этого движения точно исполнял свою партию. С другой стороны, эта модель требует взаимной координации действий и специальной работы по выяснению и распределению ролей. Кто, например, отвечает за сообщение о том, светло или темно? Тот участник совместных действий, который изображает Луну, или тот, который изображает Землю? Почему?

Поэтому учитель отвечает:

а) за открытие детьми разных возможностей моделирования,

б) за переходы от одного типа конструкций к другим.

Причем эти переходы должны носить индивидуализированный характер. Возможность детей работать с конструкцией того или иного типа связана с развитием у них способности пространственного воображения и знаково-символического мышления. В этой работе обе эти способности развиваются. Однако перескочить с самого низкого уровня на самый высокий сразу невозможно. Все дети класса находятся на разных уровнях развития этих способностей. Поэтому работа учителя в этой области должна носить дифференцированный характер.

«Живые модели» полезны всем детям без исключения, так как в работе с этим типом конструкций развивается еще одна важнейшая базовая способность сознания — способность к децентрации. Индивидуальное (или парное) конструирование и использование мячика с фонариком, движущейся модели из планок и колес, модели из двух ластиков или просто мысленное вращение шариков, нарисованных на схеме, контролируются учителем. Для тех детей, у кого не получается мысленно вращать шарики, нужно организовать материализацию в той или иной форме. Для тех, кто не может «домыслить» свет, нужен фонарик и т. д. Постепенно каждый ребенок будет переходить на все более высокий уровень «домысливания», то есть развития пространственного воображения.

Задания, связанные с моделированием:

— рассказать, что показывает схема или тот или иной знак;

— составить схему нужного способа («Что ты собираешься делать?») из нарисованных на карточках символов;

— предложить свои обозначения для чего-либо;

— найти ошибку в нарисованной учителем или другим ребенком схеме;

— дополнить или изменить схему в соответствии с задачей;

— объединить схемы, нарисованные по-разному, но означающие

одно и то же;

— выполнить действия в порядке, показанном на схеме;

— высказать свои предположения о том, что мы сможем наблюдать, если действительно объект устроен так.

Среди этих задач есть достаточно простые, доступные любому нормальному ребенку младшего школьного возраста, а есть сложные, выполнение которых может вызывать трудности и у взрослых. Тем не менее сама попытка совершить такие действия иногда важнее полученного или неполученного результата. Внимание! Учитель не должен забывать, что все сказанное здесь касается его, а не ребенка. Поэтому в общении с детьми на уроке желательно избегать таких слов, как «модель», «рефлексия» и прочее. Лучше пользоваться теми словами, которые предложены самими детьми, например, «объяснение», «схема» и другие[1;с. 44-46].

По мнению Е.В. Головко, при изучении курса «Окружающий мир» для формирования познавательных УУД в зависимости от темы урока можно применять различные виды моделирования [8; c.38] (Рис. 1.1.).

Примером моделирования «роста и развития» может быть схема: «Если я с детства начну заниматься спортом…?». Разработка таких схематических моделей может стать результатом проектной деятельности учащихся четвертого класса. Кроме того, создание такой модели включают в соответствующие уроки окружающего мира, ведь именно в четвертом классе изучают организм человека и условия охраны его здоровья.

Схемы обычно представлены в виде рисунков, надписей и стрелок. Рисунки можно заменить вырезками из журналов или фотографиями с соответствующими изображениями. [8; c.51].

Примером использования «модели развития» может служить сборная модель, отражающая изменения, происходящие в легких курильщика. Для ее создания детям нужны: картонный трафарет изображения легких человека и наборы бумажных кружков розового и черного цвета. Кружки – это символические изображения легочных альвеол: розовые – легочных пузырьков в здоровом состоянии, черные – это альвеолы, затянутые никотиновой смолой.

Младшие школьники сначала выкладывают трафарет легких розовыми кружками, а затем, по мере разговора на уроке о вреде курения, заменяют часть розовых кружков черными, наглядно представляя, как уменьшается размер здоровой площади легких курильщика [8;c.52].

По курсу «Окружающий мир» Н.Ф. Виноградовой младшим школьникам уже в первом классе детям предлагается смоделировать свое поведение в различных ситуациях (при изучении раздела «Ты – первоклассник», когда дети знакомятся с правилами дорожного движения). На уроке по теме: «Дорога от дома до школы» учащиеся с помощью карточек с изображением домов, магазинов, аптек и других необходимых элементов улицы, моделируют улицу города, на которой живут. С помощью стрелок дети выкладывают самый безопасный маршрут движения от дома до школы.

В методическом пособии к учебнику «Окружающий мир» для 1 класса Н.Ф. Виноградовой [4] младшим школьникам предлагаются логические задачи с использованием графических моделей (виде «рисунка-загадки», «рисунка-ошибки», «ребуса»). Логические задачи даются и в вербальной форме, но ответ на них требуется представить в виде модели. Такие задания, на наш взгляд, эффективно формируют логические и знаково-символические универсальные познавательные действия у школьников.

В третьем и четвертом классах по программе Н.Ф. Виноградовой [5] продолжается работа по схематическому моделированию.

Например, на уроках учащимся предлагают составлять схематические модели по их названию. Такой процесс моделирования формирует у обучающихся умение анализировать и выделять существенные признаки объекта.

Например, модель «Лес» или «Море». Младшие школьники должны тщательно изучить природный объект, прежде чем выделить в нем существенные черты и творчески преобразовать их в символы, представив в виде модели-схемы.

На уроках курса «Окружающий мир», посвященных человеческим чувствам и общению, можно моделировать чувства человека, представляя их при помощи жестов, мимики, соответствующего поведения, театрального грима, костюма, считает Н.Ф. Виноградова. Здесь моделирование выступает одним из приемов игровой технологии – с детьми играют в увлекательную игру «Ожившее чувство».