Метод моделирования. Использование метода моделирования в обучении детей дошкольного возраста Что такое способ моделирования

При использовании метода моделирования свойства и поведение объекта изучают путем применения вспомогательной системы – модели, находящейся в определенном объективном соответствии с исследуемым объектом.

Под объектом исследования понимается либо некоторая система, элементы которой в процессе достижения конечной цели реализуют один или несколько процессов, либо некоторый процесс, реализуемый элементами одной или нескольких систем. В связи с этим в дельнейшем тексте термины «модель объекта», «модель системы», «модель процесса» следует воспринимать как эквивалентные.

Представления о тех или иных свойствах объектов, их взаимосвязях формируются исследователем в виде описания этих объектов на обычном языке, в виде рисунков, графиков, формул или реализуются в виде макетов и других устройств. Подобные способы описания обобщаются в едином понятии – модель , а построение и изучение моделей называетсямоделированием .

Заслуживает предпочтения следующее определение: модель – объект любой природы, который создается исследователем с целью получения новых знаний об объекте-оригинале и отражает только существенные (с точки зрения разработчика) свойства оригинала.

Модель считается адекватной объекту-оригиналу, если она с достаточной степенью приближения на уровне понимания моделируемого процесса исследователем отражает закономерности процесса функционирования реальной системы во внешней среде.

Модели позволяют вынести упрощенное представление о системе и получить некоторые результаты намного проще, чем при изучении реального объекта. Более того, гипотетически модели объекта могут быть исследованы и изучены перед тем, как объект будет создан.

В практике исследования производственно-экономических объектов модели могут применяться для самых разных целей, что вызывает использование моделей различных классов. Построение одной-единственной математической модели для сложной производственной системы практически не представляется возможным без разработки вспомогательных моделей. Поэтому, как правило, при создании конечной математической модели исследуемого объекта строят частные вспомогательные модели, отражающие ту или иную информацию об объекте, имеющуюся у разработчика на данном этапе построения модели.

В основе моделирования лежит теория подобия , которая утверждает, что абсолютное подобие может иметь место лишь при замене одного объекта другим точно таким же. При моделировании абсолютное подобие не имеет места и стремятся к тому, чтобы модель достаточно хорошо отображала исследуемую сторону функционирования объекта.

Классификационные признаки. В качестве одного из первых признаков классификации видов моделирования можно выбрать степень полноты модели и разделить модели в соответствии с этим признаком на полные, неполные и приближенные. В основе полного моделирования лежит полное подобие, которое проявляется как во времени, так и в пространстве. Для неполного моделирования характерно неполное подобие модели изучаемому объекту. В основе приближенного моделирования лежит приближенное подобие, при котором некоторые стороны функционирования реального объекта не моделируются совсем. Классификация видов моделирования системS приведена на рис.1.1.

В зависимости от характера изучаемых процессов в системе S все виды моделирования могут быть разделены на детерминированные и стохастические, статические и динамические, дискретные, непрерывные и дискретно-непрерывные.Детерминированное моделирование отображает детерминированные процессы, т.е. процессы, в которых предполагается отсутствие всяких случайных воздействий;стохастическое моделирование отображает вероятностные процессы и события. В этом случае анализируется ряд реализаций случайного процесса и оцениваются средние характеристики, т.е. набор однородных реализаций.Статическое моделирование служит для описания поведения объекта в какой-либо момент времени, адинамическое моделирование отражает поведение объекта во времени.Дискретное моделирование служит для описания процессов, которые предполагаются дискретными, соответственно непрерывное моделирование позволяет отразить непрерывные процессы в системах, адискретно-непрерывное моделирование используется для тех случаев, когда хотят выделить наличие как дискретных, так и непрерывных процессов.

В зависимости от формы представления объекта (системы S ) можно выделить мысленное и реальное моделирование.

Мысленное моделирование часто является единственным способом моделирования объектов, которые либо практически нереализуемы в заданном интервале времени, либо существуют вне условий, возможных для их физического создания. Например, на базе мысленного моделирования могут быть проанализированы многие ситуации микромира, которые не поддаются физическому эксперименту. Мысленное моделирование может быть реализовано в виде наглядного, символического и математического.

Рис. 1.1. Классификация видов моделирования систем

При наглядном моделировании на базе представлений человека о реальных объектах создаются различные наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в объекте. В основугипотетического моделирования исследователем закладывается некоторая гипотеза о закономерностях протекания процесса в реальном объекте, которая отражает уровень знаний исследователя об объекте и базируется на причинно-следственных связях между входом и выходом изучаемого объекта. Гипотетическое моделирование используется, когда знаний об объекте недостаточно для построения формальных моделей.

Аналоговое моделирование основывается на применении аналогий различных уровней. Наивысшим уровнем является полная аналогия, имеющая место только для достаточно простых объектов. С усложнением объекта используют аналогии последующих уровней, когда аналоговая модель отображает несколько либо только одну сторону функционирования объекта.

Существенное место при мысленном наглядном моделировании занимает макетирование . Мысленный макет может применяться в случаях, когда протекающие в реальном объекте процессы не поддаются физическому моделированию, либо может предшествовать проведению других видов моделирования. В основе построения мысленных макетов также лежат аналогии, однако обычно базирующиеся на причинно-следственных связях между явлениями и процессами в объекте. Если ввести условное обозначение отдельных понятий, т.е. знаки, а также определенные операции между этими знаками, то можно реализоватьзнаковое моделирование и с помощью знаков отображать набор понятий – составлять отдельные цепочки из слов и предложений. Используя операции объединения, пересечения и дополнения теории множеств, можно в отдельных символах дать описание какого-то реального объекта.

В основе языкового моделирования лежит некоторый тезаурус. Последний образует из наборов входящих понятий, причем этот набор должен быть фиксированным. Следует отметить, что между тезаурусом и обычным словарем имеются принципиальные различия. Тезаурус – словарь, который очищен от неоднозначности, т.е. в нем каждому слову может соответствовать лишь единственное понятие, хотя в обычном словаре одному слову могут соответствовать несколько понятий.

Символическое моделирование представляет собой искусственный процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает основные свойства его отношений с помощью определенной системы знаков и символов.

Математическое моделирование. Для исследования характеристик процесса функционирования любой системыS математическими методами, включая и машинные, должна быть проведена формализация этого процесса, т.е. построена математическая модель.

Под математическим моделированием будем понимать процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью, и исследование этой модели, позволяющее получать характеристики рассматриваемого реального объекта. Вид математической модели зависит как от природы реального объекта, так и задач исследования объекта и требуемой достоверности и точности решения этой задачи. Любая математическая модель, как и всякая другая, описывает реальный объект лишь с некоторой степенью приближения к действительности. Математическое моделирование для исследования характеристик процесса функционирования систем можно разделить на аналитическое, имитационное и комбинированное.

Для аналитического моделирования характерно то, что процессы функционирования элементов системы записываются в виде некоторых функциональных соотношений (алгебраических, интегродифференциальных, конечно-разностных и т.п.) или логических условий.Аналитическая модель может быть исследована следующими методами: а) аналитическим, когда стремятся получить в общем виде явные зависимости для искомых характеристик; б) численным, когда, не умея решать уравнения в общем виде, стремятся получить числовые результаты при конкретных начальных данных; в) качественным, когда, не имея решения в явном виде, можно найти некоторые свойства решения (например, оценить устойчивость решения).

Наиболее полное исследование процесса функционирования системы можно провести, если известны явные зависимости, связывающие искомые характеристики с начальными условиями, параметрами и переменными системы S . Однако такие зависимости удается получить только для сравнительно простых систем. При усложнении систем исследование их аналитическим методом наталкивается на значительные трудности, которые часто бывают непреодолимыми. Поэтому, желая использовать аналитический метод, в этом случае идут на существенное упрощение первоначальной модели, чтобы иметь возможность изучить хотя бы общие свойства системы. Такое исследование на упрощенной модели аналитическим методом помогает получить ориентировочные результаты для определения более точных оценок другими методами. Численный метод позволяет исследовать по сравнению с аналитическим методом более широкий класс систем, но при этом полученные решения носят частный характер. Численный метод особенно эффективен при использовании ЭВМ.

В отдельных случаях исследования системы могут удовлетворить и те выводы, которые можно сделать при использовании качественного метода анализа математической модели. Такие качественные методы широко используются, например, в теории автоматического управления для оценки эффективности различных вариантов систем управления.

В настоящее время распространены методы машинной реализации исследования характеристик процесса функционирования больших систем. Для реализации математической модели на ЭВМ необходимо построить соответствующий моделирующий алгоритм.

При имитационном моделировании реализующий модель алгоритм воспроизводит процесс функционирования системыS во времени, причем имитируются элементарные явления, составляющие процесс с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени, что позволяет по исходным данным получить сведения о состояниях процесса в определенные моменты времени, дающие возможность оценить характеристики системыS .

Основным преимуществом имитационного моделирования по сравнению с аналитическим является возможность решения более сложных задач. Имитационные модели позволяют достаточно просто учитывать такие факторы, как наличие дискретных и непрерывных элементов, нелинейные характеристики элементов системы, многочисленные случайные воздействия и др., которые часто создают трудности при аналитических исследованиях. В настоящее время имитационное моделирование – наиболее эффективный метод исследования больших систем, а часто и единственный практически доступный метод получения информации о поведении системы, особенно на этапах ее проектирования.

Когда результаты, полученные при воспроизведении на имитационной модели процесса функционирования системы S , Являются реализациями случайных величин и функций, тогда для нахождения характеристик процесса требуется его многократное воспроизведение с последующей статистической обработкой информации и целесообразно в качестве метода машинной реализации имитационной модели использовать метод статистического моделирования. Первоначально был разработан метод статистических испытаний, представляющий собой численный метод, который применялся для моделирования случайных величин и функций, вероятностные характеристики которых совпадали с решениями аналитических задач (такая процедура получила название метода Монте-Карло). Затем этот прием стали применять и для машинной имитации с целью исследования характеристик процессов функционирования систем, подверженных случайным воздействиям, т.е. появился метод статистического моделирования. Таким образом,методом статистического моделирования будем в дальнейшем называть метод машинной реализации имитационной модели, аметодом статистических испытаний (Монте-Карло) – численный метод решения аналитической задачи.

Метод имитационного моделирования позволяет решать задачи анализа больших систем S , включая задачи оценки: вариантов структуры системы, эффективности различных алгоритмов управления системой, влияния изменения различных параметров системы. Имитационное моделирование может быть положено также в основу структурного, алгоритмического и параметрического синтеза больших систем, когда требуется создать систему, с заданными характеристиками при определенных ограничениях, которая является оптимальной по некоторым критериям оценки эффективности.

При решении задач машинного синтеза систем на основе их имитационных моделей помимо разработки моделирующих алгоритмов для анализа фиксированной системы необходимо также разработать алгоритмы поиска варианта системы. Бале в методологии машинного моделирования будем различать два основных раздела: статику и динамику, – основным содержанием которых являются соответственно вопросы анализа и синтеза систем, заданных моделирующими алгоритмами.

Комбинированное (аналитико-имитационное) моделирование при анализе и синтезе систем позволяет объединить достоинства аналитического и имитационного моделирования. При построении комбинированных моделей проводится предварительная декомпозиция процесса функционирования объекта на составляющие подпроцессы и для тех из них, где это возможно, используются аналитические модели. Такой комбинированный подход позволяет охватить качественно новые классы систем, которые не могут быть исследованы с использованием только аналитического и имитационного моделирования в отдельности.

Другие виды моделирования . Приреальном моделировании используется возможность исследования различных характеристик либо на реальном объекте целиком, либо на его части. Такие исследования могут проводиться как на объектах, работающих в нормальных режимах, так и при организации специальных режимов для оценки интересующих исследователя характеристик (при других значениях переменных и параметров, в другом масштабе времени и т.п.). Реальное моделирование является наиболее адекватным, но при этом его возможности с учетом особенностей реальных объектов ограничены. Например, проведение реального моделирования АСУ предприятием потребует, во-первых, создания такой АСУ, а во-вторых, проведения экспериментов с управляемым объектом, т.е. предприятием, что в большинстве случаев невозможно.

К основным разновидностям реального моделирования относятся:

Натурное моделирование , под которым понимают проведение исследования на реальном объекте с последующей обработкой результатов эксперимента на основе теории подобия. При функционировании объекта в соответствии с поставленной целью удается выявить закономерности протекания реального процесса. Необходимо отметить, что такие разновидности натурного эксперимента, как производственный эксперимент и комплексные испытания, обладают высокой степенью достоверности.

Физическое моделирование отличается от натурного тем, что исследование проводится на установках, которые сохраняют природу явлений и обладают физическим подобием.

С точки зрения математического описания объекта и в зависимости от его характера модели можно разделить на модели аналоговые (непрерывные), цифровые (дискретные) и аналого-цифровые (комбинированные). Под аналоговой моделью понимается модель, которая описывается уравнениями, связывающими непрерывные величины. Подцифровой понимается модель, которая описывается уравнениями, связывающими дискретные величины, представленные в цифровом виде. Поданалого-цифровой понимается модель, которая может быть описана уравнениями, связывающими непрерывные и дискретные величины.

Особое место в моделировании занимает кибернетическое моделирование , в котором отсутствует непосредственное подобие физических процессов, происходящих в моделях, реальным процессам. В этом случае стремятся отобразить лишь некоторую функцию и рассматривают реальный объект как «черный ящик», имеющий ряд входов и выходов, и моделируют некоторые связи между выходами и входами. Чаще всего при использовании кибернетических моделей проводят анализ поведенческой стороны объекта при различных воздействиях внешней среды. Таким образом, в основе кибернетических моделей лежит отражение некоторых информационных процессов управления, что позволяет оценить поведение реального объекта. Для построения имитационной модели в этом случае необходимо выделить исследуемую функцию реального объекта, попытаться формализовать эту функцию в виде некоторых операторов связи между входом и выходом и воспроизвести на имитационной модели данную функцию, причем на базе совершенно иных математических соотношений и, естественно, иной физической реализации процесса.

Целевое назначение модели. По целевому назначению модели подразделяются на модели структуры, функционирования и стоимостные (модели расхода ресурсов).

Модели структуры отображают связи между компонентами объекта и внешней средой и подразделяются на:

каноническую модель , характеризующую взаимодействие объекта с окружением через входы и выходы;

модель внутренней структуры , характеризующую состав компонентов объекта и связи между ними;

модель иерархической структуры (дерево системы), в которой объект (целое) расчленяется на элементы более низкого уровня, действия которых подчинены интересам целого.

Модель структуры обычно представляется в виде блок-схемы, реже графов и матриц связей.

Модели функционирования включают широкий спектр символических моделей, например:

модель жизненного цикла системы, описывающая процессы существования системы от зарождения замысла ее создания до прекращения функционирования;

модели операций, выполняемых объектом и представляющих описание взаимосвязанной совокупности процессов функционирования отдельных элементов объекта при реализации тех или иных функций объекта. Так, в состав моделей операций могут входить модели надежности, характеризующие выход элементов системы из строя под влиянием эксплуатационных факторов, и модели живучести факторов, характеризующие выход элементов системы из строя под влиянием целенаправленного воздействия внешней среды;

информационные модели, отображающие во взаимосвязи источники и потребители информации, виды информации, характер ее преобразования, а также временные и количественные характеристики данных;

процедурные модели, описывающие порядок взаимодействия элементов исследуемого объекта при выполнении различных операций, например обработки материалов, деятельности персонала, использования информации, в том числе и реализации процедур принятия управленческих решений;

временные модели, описывающие процедуру функционирования объекта во времени и распределение ресурса «время» по отдельным компонентам объекта.

Стоимостные модели, как правило, сопровождают модели функционирования объекта и по отношению к ним вторичны, «питаются» от них информацией и совместно с ними позволяют проводить комплексную технико-экономическую оценку объекта или его оптимизацию по экономическим критериям.

При анализе и оптимизации производственно-экономических объектов проводится объединение построенных математических функциональных моделей с математическими стоимостными моделями в единую экономико-математическую модель.

Насколько можно судить по литературным источникам общепринятой классификации моделей экономических систем пока не существует. Однако представляется достаточно полезной классификация математических моделей экономических систем, приведенная в книге Т. Нейлора «Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем» (1971 г.) (рис. 1.2).

Рис.1.2. Классификация экономических моделей

Экономико-математической моделью (ЭММ) называется выражение, состоящее из совокупности связанных между собой математическими зависимостями (формулами, уравнениями, неравенствами, логическими условиями величин – факторов, все или часть которых имеют экономический смысл. По своей роли в ЭММ эти факторы целесообразно подразделить на параметры и характеристики (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Классификация факторов по их роли в ЭВМ

При этом параметрами объекта называются факторы, характеризующие свойства объекта или составляющих его элементов. В процессе исследования объекта ряд параметров может изменяться, поэтому они называютсяпеременными, которые в свою очередь подразделяются на переменные состояния и переменные управления. Как правило, переменные состояния объекта являются функцией переменных управления и воздействий внешней среды.Характеристиками (выходными характеристиками) называются интересующие исследователя непосредст-венные конечные результаты функционирования объекта (естественно, что выходные характеристики являются переменными состояния). Соответственно характеристики внешней среды описывают свойства внешней среды, которые сказываются на процессе и результате функционирования объекта. Значения ряда факторов, определяющие начальное состояние объекта или внешней среды, называютсяначальными условиями.

При рассмотрении ЭММ оперируют следующими понятиями: критерий оптимальности, целевая функция, система ограничений, уравнения связи, решение модели.

Критерием оптимальности называется некоторый показатель, имеющий экономическое содержание, служащий формализацией конкретной цели управления и выражаемый при помощи целевой функции через факторы модели. Критерий оптимальности определяет смысловое содержание целевой функции. В ряде случаев в качестве критерия оптимальности может выступать одна из выходных характеристик объекта.

Целевая функция математически связывает между собой факторы модели, ее значение определяется значениями этих величин. Содержательный смысл целевой функции придает только критерий оптимальности.

Не следует смешивать критерий оптимальности и целевую функцию. Так, например, критерий прибыли и стоимости произведенной продукции могут описываться одной и той же целевой функцией:

, (1.1)

где
– номенклатура производимой продукции;– объем выпускаi -ой номенклатуры;– прибыль от выпуска единицыi -ой номенклатуры или стоимость единицыi -ой номенклатуры в зависимости от смысла критерия оптимальности.

Критерий прибыли может рассчитываться и по нелинейной целевой функции:

, (1.2)

Если прибыль от выпуска единицы i -ой номенклатуры является функцией от объема выпуска.

При наличии нескольких критериев оптимальности каждый из них будет формализован своей частной целевой функцией , где
– число критериев оптимальности. Для однозначного выбора оптимального решения исследователь может сформулировать новую целевую функцию

Однако целевая функция может уже не нести экономического смысла, в этом случае критерий оптимальности для нее отсутствует.

Система ограничений определяет пределы, сужающие область осуществимых, приемлемых или допустимых решений и фиксирующие основные внешние и внутренние свойства объекта. Ограничения определяют область протекания процесса, пределы изменения параметров и характеристик объекта.

Уравнения связи являются математической формализацией системы ограничений. Между понятиями «система ограничений» и «Уравнения связи» существует точно такая же аналогия, как между понятиями «критерий оптимальности» и «целевая функция»: различные по смыслу ограничения могут описываться одинаковыми уравнениями связи, а одно и то же ограничение в разных моделях записываться различными уравнениями связи.

Таким образом, именно критерий оптимальности и система ограничений в первую очередь определяют концепцию построения будущей математической модели, т.е. концептуальную модель, а их формализация, т.е. целевая функция и уравнения связи, представляют собой математическую модель.

Решением математической модели называется такой набор (совокупность) значений переменных, который удовлетворяет ее уравнениям связи. Решения, имеющие экономический смысл, называют структурно допустимыми. Модели, имеющие много решений, называются вариантными в отличие от безвариантных, имеющих одно решение. Среди структурно допустимых решений вариантной модели, как правило, находится одно решение, при котором целевая функция в зависимости от смысла модели имеет наибольшее или наименьшее значение. Такое решение, как и соответствующее значение целевой функции, называетсяоптимальным (в частности, наименьшим или наибольшим).

Использование ЭММ, особенно оптимальных, предполагает не только построение модели, соответствующей поставленной задаче, но и ее решение при помощи подходящего метода. В связи с этим иногда под моделированием (в узком смысле) понимается этап нахождения решения модели, т.е. вычисления значений исследуемых характеристик и определение оптимальности различных вариантов изучаемого объекта с целью выбора наилучшего варианта его построения и функционирования. Данный этап представляет собой реализацию и исследование ЭММ на определенном наборе вычислительных средств. Выбор метода решения оптимизационных ЭММ зависит от математической формы, связывающей факторы модели, наличия тех или иных признаков (учет динамики, учет стохастичности и т.д.). С точки зрения корректного выбора метода решения модели наиболее существенными признаками являются характер цели исследования, формализованность связей между параметрами и характеристиками, учет вероятностной природы объекта, а также фактора времени.

По характеру цели исследования ЭММ делятся на оптимизационные (нормативные) иописательные (дескриптивные или ЭММ прямого счета).

Характерной чертой оптимизационных моделей является наличие одной или нескольких целевых функций. При этом в первом случае оптимизационные ЭММ называются монокритериальными , а во втором –многокритериальными . В общем виде монокритериальная ЭММ может быть представлена следующей системой отношений:

где Е – критерий оптимальности объекта;– управляемые переменные,
;– неуправляемые факторы модели;
;– уравнения связи, представляющие собой формализацию системы ограничений,
;– целевая функция – формализованное выражение критерия оптимальности.

Выражение
означает, что в ограничениях может стоять любое из приведенных в фигурных скобках логических условий.

Решение модели, заданной соотношениями (1.4) и (1.5), заключается в нахождении совокупности значений переменных

,

Обращающий в max (илиmin ) целевую функциюЕ при заданных уравнениях связи.

Специфика конкретных задач управления производством определила разнообразие типов оптимизационных ЭММ. Это вызвало для ряда наиболее часто повторяющихся типов ситуаций разработку «стандартных» экономико-математических методов их описания, например, распределительные задачи различных классов, задачи управления запасами, ремонта и замены оборудования, проектирования сетей и выбора маршрутов и т.д.

Существенным признаком описательных моделей является отсутствие в них критерия оптимальности. Решение, даваемое ЭММ прямого счета, обеспечивает либо вычисление набора выходных характеристик объекта для одного или нескольких вариантов начальных условий и входных характеристик объекта, либо нахождение какой-либо совокупности значений в структурно допустимой области решений. Примеры типовых задач управления машиностроительным производством, решаемых с помощью описательных моделей, приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Примеры описательных моделей

Тип задачи	Вид модели	Математический метод решения
Задачи планирования без оптимизации (расчет объемов производства по видам продукции, увязка планов производства с ресурсами и т.п.)	Балансовые модели	Аппарат линейной алгебры, матричное исчисление
Задачи сетевого планирования и управление (СПУ) без оптимизации	Расчет по формулам модели СПУ	Аппарат теории графов
Задача учета и статистики (оперативный учет, получение различных форм отчетности и т.п.)	Расчет по формулам
Задачи контроля и анализа (анализ влияния и факторов, выявление тенденций, отслеживание отклонений и установление их причин)		Факторный анализ, дисперсионный анализ, регрессионный анализ
Задача создания нормативной базы	Статистические модели обработки реализаций случайных величин
Расчет параметров функционирования сложных систем с неформализованными связями.	Расчет по формулам имитационных моделей
Задачи прогнозирования	Модели регрессионного анализа, оценка параметров и проверка статистических гипотез	Факторный анализ, дисперсионный анализ, регрессионный анализ, аппарат математической статистики

В зависимости от степени формализованности связей f иg i между факторами моделей в выражениях (1.4) и (1.5) различаютаналитические иалгоритмические модели.

Аналитической формой записи называется запись математической модели в виде алгебраических уравнений или неравенств, не имеющих разветвлений вычислительного процесса при определении значений любых переменных состояния модели, целевой функции и уравнений связи. Если в математических моделях единственная целевая функцияf и ограниченияg j заданы аналитически, то подобные модели относятся к классу моделей математического программирования. Характер функциональных зависимостей, выраженных в функцияхf иg j , может быть линейным и нелинейным. Соответственно этому ЭММ делятся налинейные инелинейные , а среди последних в специальные классы выделяютсядробно -линейные ,кусочно-линейные ,квадратичные ивыпуклые модели.

Если мы имеем дело со сложной системой, то зачастую гораздо легче построить ее модель в виде алгоритма, показывающего отношения между элементами системы в процессе ее функционирования, задаваемые обычно в виде логических условий – разветвлений хода течения процесса. Математическое описание для элементов может быть очень простым, однако взаимодействие большого количества простых по математическому описанию элементов и делает эту систему сложной. Алгоритмически же можно описывать даже такие объекты, которые в силу их сложности или громоздкости в принципе не допускают аналитического описания. В связи с этим к алгоритмическим моделям относятся такие, в которых критерии и (или) ограничения описываются математическими конструкциями, включающими логические условия, приводящие к разветвлению вычислительного процесса. К алгоритмическим моделям относятся и так называемые имитационные модели – моделирующие алгоритмы, имитирующие поведение элементов изучаемого объекта и взаимодействие между ними в процессе функционирования.

В зависимости от того, содержит ли ЭММ случайные факторы, она может быть отнесена к классу стохастических илидетерминированных .

В детерминированных моделях ни целевая функцияf , ни уравнения связиg j не содержат случайных факторов. Следовательно, для данного множества входных значений модели на выходе может быть получен только один-единственный результат. Длястохастических ЭММ характерно наличие среди факторовмодели, описываемой соотношениями (1.4) и (1.5), таких, которые имеют вероятностную природу и характеризуются какими-либо законами распределения, причем среди функцийf иg j могут быть и случайные функции. Значения выходных характеристик в таких моделях могут быть предсказаны только в вероятностном смысле. Реализация стохастических ЭММ в большинстве случаев осуществляется на ЭВМ методами имитационного статистического моделирования.

Следующим признаком, по которому можно различать ЭММ, является связь с фактором времени. Модели, в которых входные факторы, а следовательно, и результаты моделирования явно зависят от времени, называются динамическими , а модели, в которых зависимость от времениt либо отсутствует совсем, либо проявляется слабо или неявно, называютстатическими . Интересны в этом отношении имитационные модели: по механизму функционирования они являются динамическими (в модели идет имитация работы объекта в течении некоторого периода времени), а по результатам моделирования – статическими (например, ищется средняя производительность объекта за моделируемый период времени).

Статические модели представляют собой известную степень приближения к реальным объектам и системам, функционирующим во времени. Во многих случаях степень такого приближения, проявляющаяся в допущениях о неизменности или различного рода усреднениях факторов во времени (косвенно или приблизительно учитывающих фактор времени в определенных границах его изменения), является достаточной для практического применения статических моделей.

Иногда модели пишут на языках программирования, но это долгий и дорогой процесс. Для моделирования можно использовать математические пакеты, но, как показывает опыт, в них обычно не хватает многих инженерных инструментов. Оптимальным является использование среды моделирования.

В нашем курсе в качестве такой среды выбрана . Лабораторные работы и демонстрации, которые вы встретите в курсе, следует запускать как проекты среды Stratum-2000.

Модель, выполненная с учётом возможности её модернизации, конечно, имеет недостатки, например, низкую скорость исполнения кода. Но есть и неоспоримые достоинства. Видна и сохранена структура модели, связи, элементы, подсистемы. Всегда можно вернуться назад и что-то переделать. Сохранен след в истории проектирования модели (но когда модель отлажена, имеет смысл убрать из проекта служебную информацию). В конце концов, модель, которая сдаётся заказчику, может быть оформлена в виде специализированного автоматизированного рабочего места (АРМа), написанного уже на языке программирования, внимание в котором уже, в основном, уделено интерфейсу, скоростным параметрам и другим потребительским свойствам, которые важны для заказчика. АРМ, безусловно, вещь дорогая, поэтому выпускается он только тогда, когда заказчик полностью оттестировал проект в среде моделирования, сделал все замечания и обязуется больше не менять своих требований.

Моделирование является инженерной наукой, технологией решения задач. Это замечание — очень важное. Так как технология есть способ достижения результата с известным заранее качеством и гарантированными затратами и сроками, то моделирование, как дисциплина:

• изучает способы решения задач, то есть является инженерной наукой;
• является универсальным инструментом, гарантирующим решение любых задач, независимо от предметной области.

Смежными моделированию предметами являются: программирование, математика, исследование операций.

Программирование — потому что часто модель реализуют на искусственном носителе (пластилин, вода, кирпичи, математические выражения…), а компьютер является одним из самых универсальных носителей информации и притом активным (имитирует пластилин, воду, кирпичи, считает математические выражения и т. д.). Программирование есть способ изложения алгоритма в языковой форме. Алгоритм — один из способов представления (отражения) мысли, процесса, явления в искусственной вычислительной среде, которой является компьютер (фон-Неймановской архитектуры). Специфика алгоритма состоит в отражении последовательности действий. Моделирование может использовать программирование, если моделируемый объект легко описать с точки зрения его поведения. Если легче описать свойства объекта, то использовать программирование затруднительно. Если моделирующая среда построена не на основе фон-Неймановской архитектуры, программирование практически бесполезно.

Какова разница между алгоритмом и моделью?

Алгоритм — это процесс решения задачи путём реализации последовательности шагов, тогда как модель — совокупность потенциальных свойств объекта. Если к модели поставить вопрос и добавить дополнительные условия в виде исходных данных (связь с другими объектами, начальные условия, ограничения), то она может быть разрешена исследователем относительно неизвестных. Процесс решения задачи может быть представлен алгоритмом (но известны и другие способы решения). Вообще примеры алгоритмов в природе неизвестны, они суть порождение человеческого мозга, разума, способного к установлению плана. Собственно алгоритм — это и есть план, развёрнутый в последовательность действий. Следует различать поведение объектов, связанное с естественными причинами, и промысел разума, управляющий ходом движения, предсказывающий результат на основе знания и выбирающий целесообразный вариант поведения.

модель + вопрос + дополнительные условия = задача .

Математика — наука, предоставляющая возможность исчисления моделей, приводимых к стандартному (каноническому) виду. Наука о нахождении решений аналитических моделей (анализ) средствами формальных преобразований.

Исследование операций — дисциплина, реализующая способы исследования моделей с точки зрения нахождения наилучших управляющих воздействий на модели (синтез). По большей части имеет дело с аналитическими моделями. Помогает принимать решения, используя построенные модели.

Проектирование — процесс создания объекта и его модели; моделирование — способ оценки результата проектирования; моделирования без проектирования не существует.

Смежными дисциплинами для моделирования можно признать электротехнику, экономику, биологию, географию и другие в том смысле, что они используют методы моделирования для исследования собственного прикладного объекта (например, модель ландшафта, модель электрической цепи, модель денежных потоков и т. д.).

В качестве примера посмотрим, как можно обнаружить, а потом описать закономерность.

Допустим, что нам нужно решить «Задачу о разрезаниях», то есть надо предсказать, сколько потребуется разрезов в виде прямых линий, чтобы разделить фигуру (рис. 1.16 ) на заданное число кусков (для примера достаточно, чтобы фигура была выпуклой).

Попробуем решить эту задачу вручную.

Из рис. 1.16 видно, что при 0 разрезах образуется 1 кусок, при 1 разрезе образуется 2 куска, при двух — 4, при трёх — 7, при четырёх — 11. Можете ли вы сейчас сказать наперёд, сколько потребуется разрезов для образования, например, 821 куска? По-моему, нет! Почему вы затрудняетесь? — Вам неизвестна закономерность K = f (P ) , где K — количество кусков, P — количество разрезов. Как обнаружить закономерность?

Составим таблицу, связывающую известные нам числа кусков и разрезов.

Пока закономерность не ясна. Поэтому рассмотрим разности между отдельными экспериментами, посмотрим, чем отличается результат одного эксперимента от другого. Поняв разницу, мы найдём способ перехода от одного результата к другому, то есть закон, связывающий K и P .

Уже кое-какая закономерность проявилась, не правда ли?

Вычислим вторые разности.

Теперь все просто. Функция f называется производящей функцией . Если она линейна, то первые разности равны между собой. Если она квадратичная, то вторые разности равны между собой. И так далее.

Функция f есть частный случай формулы Ньютона:

Коэффициенты a , b , c , d , e для нашей квадратичной функции f находятся в первых ячейках строк экспериментальной таблицы 1.5.

Итак, закономерность есть, и она такова:

K = a + b · p + c · p · (p – 1)/2 = 1 + p + p · (p – 1)/2 = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 .

Теперь, когда закономерность определена, можно решить обратную задачу и ответить на поставленный вопрос: сколько надо выполнить разрезов, чтобы получить 821 кусок? K = 821 , K = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 , p = ?

Решаем квадратное уравнение 821 = 0.5 · p 2 + 0.5 · p + 1 , находим корни: p = 40 .

Подведём итоги (обратите на это внимание!).

Сразу угадать решение мы не смогли. Поставить эксперимент оказалось затруднительно. Пришлось построить модель, то есть найти закономерность между переменными. Модель получилась в виде уравнения. Добавив к уравнению вопрос и уравнение, отражающее известное условие, образовали задачу. Поскольку задача оказалась типового вида (канонического), то её удалось решить одним из известных методов. Поэтому задача оказалась решена.

И ещё очень важно отметить, что модель отражает причинно-следственные связи. Между переменными построенной модели действительно есть крепкая связь. Изменение одной переменной влечёт за собой изменение другой. Мы ранее сказали, что «модель играет системообразующую и смыслообразующую роль в научном познании, позволяет понять явление, структуру изучаемого объекта, установить связь причины и следствия между собой». Это означает, что модель позволяет определить причины явлений, характер взаимодействия её составляющих. Модель связывает причины и следствия через законы, то есть переменные связываются между собой через уравнения или выражения.

Но!!! Сама математика не даёт возможности выводить из результатов экспериментов какие-либо законы или модели , как это может показаться после рассмотренного только что примера. Математика это только способ изучения объекта, явления, и, причём, один из нескольких возможных способов мышления. Есть ещё, например, религиозный способ или способ, которым пользуются художники, эмоционально-интуитивный, с помощью этих способов тоже познают мир, природу, людей, себя.

Итак, гипотезу о связи переменных А и В надо вносить самому исследователю, извне, сверх того. А как это делает человек? Посоветовать внести гипотезу легко, но как научить этому, объяснить это действо, а значит, опять-таки как его формализовать? Подробно мы покажем это в будущем курсе «Моделирование систем искусственного интеллекта».

А вот почему это надо делать извне, отдельно, дополнительно и сверх того, поясним сейчас. Носит это рассуждение имя Геделя, который доказал теорему о неполноте — нельзя доказать правильность некоторой теории (модели) в рамках этой же теории (модели). Посмотрите ещё раз на рис. 1.12 . Модель более высокого уровня преобразует эквивалентно модель более низкого уровня из одного вида в другой. Или генерирует модель более низкого уровня по эквивалентному опять же её описанию. А вот саму себя она преобразовать не может. Модель строит модель. И эта пирамида моделей (теорий) бесконечна.

А пока, чтобы «не подорваться на ерунде», вам надо быть настороже и проверять все здравым смыслом. Приведём пример, старую известную шутку из фольклора физиков.

Ольга Олейник
Использование метода моделирования в обучении детей дошкольного возраста

Слайд 1 В современных условиях быстро меняющейся жизни от ребенка требуется не только владение знаниями, но и, в первую очередь, умение добывать эти знания самому и оперировать ими. Одна из главных задач современной педагогики – это поиск возможностей использования скрытых резервов умственной деятельности детей , поиск путей эффективного обучения . Одним из таких путей, интенсивно развивающим детское познание, может стать моделирование .

Дошкольник лишен возможности записать, сделать таблицу, отметить что-либо письменно. В детском саду в основном задействован только один вид памяти – вербальный. Моделирование – это попытка задействовать для решения познавательных задач зрительную, двигательную, ассоциативную память. Доступность этого метода для дошкольников определяется тем , что в основе моделирования лежит принцип замещения - реальный предмет может быть замещен в деятельности детей другим знаком , предметом , изображением.

Слайд2 Актуальность использования наглядного моделирования в работе с детьми состоит в том, что :

- использование наглядного моделирования вызывает у детей интерес ;

Облегчает и ускоряет процесс запоминания и усвоения материала, формирует приемы работы с памятью;

Применяя моделирование , мы учим детей видеть главное , систематизировать полученные знания.

Слайд3 Моделирование - наглядно-практический метод обучения . Метод моделирования впервые был разработан педагогами и психологами Д. Б. Элькониным, Л. А. Венгером, Н. А. Ветлугиной, Н. Н. Поддьяковым. Заключается он 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.

На использовании наглядных моделей основаны многие методы дошкольного обучения , например метод обучения дошкольников грамоте (Д. Б. Эльконин, Л. Е Журова) предполагает построение и использование наглядной модели звукового состава слова. Разработаны вопросы применения наглядного моделирования для формирования представлений о труде взрослых (В. И. Логинова, Н. М. Крылова) . Большое значение придается использованию графического моделирования в продуктивных видах деятельности детей (Л. И. Цеханская, Ю. Ф. Гаркушина, в конструировании (Л. А. Парамонова) . Модели можно использовать при выполнении детьми физических упражнений (для этого движения зашифровываются в рисунке, воспитателю достаточно показать карточку, и дети начинают выполнять упражнение, изображённое на модели ). В общем, метод моделирования , при достаточном его изучении, можно с успехом применять во всех образовательных областях дошкольного воспитания .

Слайд 4 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.

Слайд5 (макет аквариума, Земли, природных зон «Север» , «Лес» )

Слайд6 Макет «Чудо-дерево» - это своеобразный «сборник» дидактических игр и игровых упражнений, который можно включить практически в любой вид деятельности в качестве его составной части, позволяя повысить интерес

детей , активизировать их деятельность, а может использоваться и как самостоятельная форма.

Слайд7 2. Предметно-схематические модели .

Слайд8 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). Например : схема роста растения. По ней дети могут рассказать этапы роста. Схемы «Состояния воды» - делать выводы о свойствах воды. Наблюдая за природой на прогулке сравнивать явления и предметы природы. Задания на сравнение положительно влияют на развитие речи детей , и прежде всего на расширение их лексики за счёт введения сравнительных прилагательных : «Летом день длинный, а осенью короткий» , «Весной ночь поменьше, а зимой подлиннее» .

Слайд 9 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.

Слайд10 Одним из видов графических моделей является мнемотехника. Мнемотехнику в дошкольной педагогике называют по-разному : сенсорно-графическими схемами, предметно-схематическими моделями , схемой составления рассказа, мнемотехнику называют также символической аналогией, графической аналогией, пиктограммами

Мнемотехника - система различных приёмов, облегчающих запоминание и увеличивающих объём памяти детей путём образования дополнительных ассоциаций, организация образовательного процесса в виде игры. Использование мнемотехники в настоящее время становится актуальным. Основной «секрет» мнемотехники очень прост и хорошо известен. Когда человек в своём воображении соединяет несколько зрительных образов, мозг фиксирует эту взаимосвязь. И в дальнейшем при припоминании по одному из образов этой ассоциации мозг воспроизводит все ранее соединённые образы. Мнемотехника - это совокупность правил и приемов, облегчающих процесс запоминания информации.

Опора на визуальный образ очень важна и обязательна, так как если при воспроизведении текста этот зрительный образ не возникает в воображении, то ребёнок не понимает этого текста. Таким образом, приём символизации это наиболее короткий путь к формированию процесса запоминания и точной передачи информации, требующей дословного повторения, например в стихах. Для этого достаточно схематичного изображения отдельных частей, что облегчит запоминание и последующее воспроизведение целостного образа в рифмованной форме.

Модели многофункциональны . Они могут использоваться в непосредственно образовательной, совместной и самостоятельной деятельности.

Коротко коснусь методики обучения детей графическим моделям или графической аналогии. СЛАЙД 12

Применяя графическую аналогию, мы учим детей видеть самое главное (как бы используя прием свертывания ) . С чего начинать?

Начните с самого простого, поиграйте с детьми в игру «Что в круге?» В этой игре дети знакомятся с условным обозначением любых предметов , учатся классифицировать, развивают коммуникативную активность. (практически с педагогами)

Нарисуйте на листе, например кружочки, это могут быть и треугольники, и квадраты – любая геометрическая фигура и при этом перечисляете : «Это яблоко, это груша, это слива» и т. д. Обычно дети понимают, какие предметы вы перечисляете, и помогают назвать недостающие. Потом обводите это большим кругом и спрашиваете : «Что вы перечислили? (Фрукты? Тогда круг – это что? Далее дайте детям возможность перечислить все варианты : круг – это сад, корзина, ваза, тарелка, магазин, рынок, блюдо, натюрморт… Когда иссякнут детские ответы, говорите : «Нет, это не фрукты, это…» , - можете перечислить несколько вариантов названий предметов мебели . Тогда большим кругом будет квартира, склад, магазин, детский сад и прочее. Или – в круге овощи, птицы, цветы, деревья, игрушки, даже сами дети – здесь большой простор для работы. Главная цель игры – показать детям, что предмет можно обозначить геометрической фигурой.

Потом можно пойти дальше – предложить обозначить предметы не любой формой, а той, которая по внешнему виду напоминает перечисленное. Например, овощи, фрукты – кружочком; мебель, дома – прямоугольником; человека – треугольником. Этим вы закрепите у детей умение видеть абстрактный образ объекта.

Когда дети научатся изображать окружающие предметы, героев произведений символами, можно предложить составить модель сказки . Составлять карточки-символы необходимо совместно с детьми. Удобнее всего это делать в режимных моментах. Надо помнить, что количество линий в символической аналогии должно быть минимальным. В младших группах, когда детей только знакомят с символизацией, педагог может предложить им карточки на выбор. Обговорите, обыграйте с малышами эти изображения, чтобы дети убедились сами и убедили нас, какая карточка, что означает. (практика с педагогами) Показываю карточку с изображением круга и спрашиваю : «На что похоже?» Ответы будут разные : мяч, круг, колесо, солнышко. «А давайте сделаем так, чтобы солнышко светило» . Малыши обязательно скажут, что не хватает лучиков. Вот и родился новый символ.

Начиная со средней группы, когда у ребят уже имеются более широкие понятия об окружающем мире, их самих привлекают к составлению карточек-символов. Каждый ребенок самостоятельно придумывает свой символ, объясняет, почему нарисовал так, а не иначе, затем при обсуждении выбирается наиболее подходящий.

Очень удобно использовать прием эмпатии . Например, при помощи наводящих вопросов педагога ребенок входит в роль собаки, которая яростно лает, припадая на передние лапы, или роль взъерошенного котенка, у которого шерсть приподнята кверху.

При составлении карточек-символов, обозначающих действия, признаки предметов , состояния (весело, жалобно, испуганно и т. д) для более полного понимания необходимо с детьми поиграть, воспроизвести действие на эмоционально-жестовом уровне. (практика с педагогами на эти две загадки)

Под соснами, под елками лежит мешок с иголками.

Круглая, но не мяч, желтая, но не тыква, с хвостом, но не мышь

Загадывая загадки, вы приучаете ребенка рассуждать, делать выводы и доказывать свою точку зрения.

Мнемотаблицы особенно эффективны при разучивании стихотворений. Для разучивания каждого стихотворения необходимо разрабатывать свою мнемотаблицу, подобрать рисунки к выбранному стихотворению (желательно на каждую строчку) . И так, шаг за шагом создается мнемотаблица. (предложить педагогам стихотворение. Работа.)

Практика показывает, что постепенно память дошкольников укрепляется , их образное мышление развивается, они запоминают тексты намного лучше, больше по объёму, легче и эмоциональнее. При таком способе работы стихотворение запоминается целиком. Разучивание стало для дошкольников делом весёлым , эмоциональным, и при этом содержание текста – осязаемым, видимым, представляемым. СЛАЙД 13

И так, давайте подведем итог нашей встречи и вместе составим этапы обучения моделированию дошкольников :

1. Детям предлагается описать новые объекты с помощью готовой модели , ранее усвоенной ими.

2. Организуется сравнение двух объектов между собой, в процессе которого выделяются признаки и сходства.

3. Постепенное увеличение количества сравниваемых объектов

4. Обучение детей моделированию существенных или значимых для деятельности признаков.

5. Создание элементарных моделей воспитателем и детьми (рыбы, птицы. Звери, растения и т. д.)

Используя в своей работе наглядное моделирование , мы учим детей : СЛАЙД 14

добывать информацию, проводить исследование, делать сравнения, составлять четкий внутренний план умственных действий, речевого высказывания;

формулировать и высказывать суждения, делать умозаключения;

применение наглядного моделирования оказывает положительное влияние на развитие не только речевых процессов, но и неречевых : внимания, памяти, мышления.

Таким образом, моделирование – это метод , использование которого позволяет выявить скрытые связи между явлениями и сделать их доступными пониманию ребенка.

Моделирование

Это исследование определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте – модели. Последняя представляет собой аналог того или иного фрагмента действительности (вещного или мыслительного) – оригинала модели. Следовательно, при моделировании изучаемый объект (явление, процесс) заменяется другой вспомогательной или искусственной системой. Закономерности и тенденции, выявленные в процессе моделирования, затем распространяются на реальную действительность.

Существуют различные подходы к классификации и типологии моделей.

По форме представления информации модели делятся на материальные и идеальные.

К материальным относятся пространственно-подобные модели (макеты, муляжи и пр.), физически подобные модели, обладающие различными видами подобия с оригиналом (модели самолетов, судов и пр.) и математически подобные модели (аналоговые и цифровые машины).

Мысленные (идеальные) модели подразделяются на образные (зарисовки, фотографии и пр.), знаковые или символические (математические, кибернетические) и смешанные образно-знаковые модели (карты, чертежи, графики, блок-диаграммы и пр.). Различают модели дескриптивные и нормативные. Первые объясняют наблюдаемые факты или дают вероятный прогноз, вторые предполагают целенаправленную деятельность.

В зависимости от того, включают ли математико-географические модели пространственные факторы и условия или не включают, различают модели пространственные (континуальные) и точечные (дискретные).

Наиболее универсальными принципами моделирования являются подобие (аналогия), системность, выделение в изучаемом объекте главного, наиболее существенного, постоянное соотнесение модели с конкретным объектом.

С моделью можно экспериментировать, изучая различные варианты, пути воздействия. Это значит, что можно составлять много моделей одного и того же объекта.

Процесс моделирования включает в себя три элемента:

1. субъект (исследователь);

2. объект исследования;

3. модель, опосредующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Этап построения модели предполагает наличие некоторых знаний об объекте-оригинале. Познавательные возможности модели обусловливаются тем, что модель отражает какие-либо существенные черты объекта-оригинала. Считается, что модель утрачивает свой смысл как в случае тождества с оригиналом, так и в случае чрезмерного во всех существенных отношениях отличия от оригинала.

Модели выполняют разнообразные функции:

· психологическую (возможность изучения тех объектов и явлений, которые трудно исследовать иными способами);

· собирательную (определение необходимой информации, ее сбор и систематизация);

· логическую (выявление и объяснение механизма развития конкретного явления);

· систематизирующую (рассмотрение действительности как совокупности взаимосвязанных систем);

· конструктивную (создание теорий и познание законов);

· познавательную (содействие в распространении знаний).

Моделирование территориальных систем, а регионы, безусловно, относятся к таковым, – сопряжено со многими сложностями. К последним относятся динамичность пространственных, географичес-ких процессов, изменчивость их параметров и структурных отношений. Вследствие этого они должны постоянно находится под наблюдением, которое призвано обеспечивать устойчивый поток обновляемых данных. Применение математического моделирования заострило проблему измерений и количественных сопоставлений различных аспектов и явлений социально-экономического развития, достоверности и полноты получаемых данных, их защиты от намеренных и технических искажений.

В соответствии с исследуемыми территориальными процессами и содержательной проблематикой можно выделить модели народного хозяйства в целом и его подсистем, отраслей, регионов, комплексы моделей производства, потребления, формирования и распределения доходов, трудовых ресурсов и т.д.

Большой интерес для анализа населения и хозяйства представляют диффузные модели. Первым ученым, разработавшим модель пространственной диффузии нововведений был шведский ученый Хагерстранд.

Нововведения возникают в «полюсах роста» (концепция «полюсов роста», теория «центральных мест», с которой она связана генетически, родились на Западе в 1930–1950-х гг. и в разных вариантах были положены в основу многих планов и программ региональной политики зарубежных стран) и в центрах развития, а из них передаются в окружающее их экономическое пространство. Обычно такими полюсами и центрами являются крупные города, где концентрируются квалифицированные научно-исследовательские структуры, высшие учебные заведения.

Хагерстранд в 50-х–60-х гг. XX в. исследовал восприятие различных агротехнических нововведений в Центральной Швеции и показал как они распространяются по территории. Он выделил четыре стадии диффузии: первоначальную, которая характеризуется резким контрастом между источником нововведений и периферийными районами, вторую, когда образуются новые быстро развивающиеся центры в отдаленных районах, стадию компенсации, на которой происходит одинаковое распространение нововведений во всех местах, и стадию насыщения, характеризующуюся медленным подъемом до максимума.

Одним из наиболее перспективных методов моделирования территориальных систем является имитационное моделирование. В основе этого метода теория вычислительных систем, статистика, теория вероятности, математика. Под имитационной моделью понимается модель, которая воспроизводит процесс функционирования систем в пространстве в определенный фиксированный момент времени путем отображения элементарных явлений и процессов с сохранением их логической структуры и последовательности. Это позволяет, используя исходные данные о структуре и главных свойствах территориальных систем, получать сведения о взаимосвязях между их компонентами и выявлять механизм формирования их устойчивого развития.

Особенно велика роль моделирования в изучении демографических процессов, ибо воспроизводство населения – это многосложный процесс. В демографии практически невозможен эксперимент, а исторические аналогии как средство исследования тоже чаще всего неприменимы.

Многие демографические показатели, используемые в практике демографического анализа, рассчитываются, исходя из демографических моделей. Речь идет о таких показателях, как средняя продолжительность жизни при рождении, нетто- и брутто-коэффициенты воспроизводства и т.д.

Демографические модели важны для практических расчетов. К примеру, модель передвижки по возрастам является основой демографического прогноза.

Сегодня в демографии широко используются математические модели населения, с помощью которых на основе фрагментарных и неполных данных, являющихся результатом непосредственного наблюдения, можно получить достаточно полное и достоверное представление о состоянии воспроизводства населения. Причем с помощью математических моделей можно получить более достоверные данные, чем с помощью статистического учета.

Преимущества метода моделирования очевидны:

1. он дает ключ к познанию многих объектов, которые не поддаются непосредственному измерению;

2. моделирование облегчает и упрощает исследование, делает его более наглядным;

3. с моделями можно экспериментировать.

Но у этого метода есть и слабые стороны. Так, в моделировании региональных систем должна находить отражение вся сложность взаимосвязанных процессов и явлений, протекающих в пространстве и времени. Вместе с тем модель должна быть максимально пригодна для практического использования, должна быть понятна тем, кто принимает решение, исходя из тех заключений, выводов, рекомендаций, прогнозов, которые делаются в результате изучения. Поиск оптимального варианта всегда приводит к разумной абстракции, к отвлечению от каких-то сторон реальных явлений и процессов. Но упрощение реальных ситуаций в сложных региональных системах таит в себе опасность получения неверных результатов. Следовательно, существует предел упрощения модели. Кроме того, всегда остаются проблемы, которые не поддаются формализации, и в этом случае математическое моделирование малоэффективно.

Примеры применения метода моделирования.

В настоящее время, пожалуй, нет такой области научного знания, в которой не применялся бы метод моделирования.

Сегодня в большинстве кандидатских и докторских диссертаций как обязательный элемент содержания диссертаций выступают различные схемы моделей формирования или развития каких-то конкретных качеств.

1. Герман Эббингауз в 1885 году выпустил книгу «О памяти», где конкретно рассматривал метод моделирования. Он рассматривал это на основе построенных графиков, на которых показывал как протекает процесс запоминания информации у учеников, которые потом должны использовать нужный материал в учебных целях. Из графиков видно, что уже через полчаса в памяти человека остается лишь половина того, что она запомнила в начале усвоения.

2. Книга «Метод статистического моделирования» Н. П. Бусленко. 1970 год. Брошюра посвящена методу статистического моделирования, реализуемому на быстродействующих электронных цифровых машинах.

3. С 50-х–60-х гг. XX в. моделирование стало широко и активно применяться в политологии. Проникает он и в науку о международных отношениях. Российским примером может быть работа М.А. Хрусталева «Системное моделирование международных отношений».

4. Особенно велика роль моделирования в изучении демографических процессов, ибо воспроизводство населения – это многосложный процесс. В демографии практически невозможен эксперимент. Книга «Компьютерное моделирование демографических процессов» - А.А. Саралашвили, Е.Н. Гусева. Книга о компьютерном моделировании в области социологии является инструментом мониторинга и прогнозирования демографической ситуации в стране и может активно использоваться для корректировки правительственного курса и стабилизации прироста населения в России.

5. В. Ф. Зайцев «Методы моделирования в гуманитарных науках» 2006 год. Монография предназначена для студентов, магистрантов и преподавателей и может быть использована в качестве учебного пособия при изучении дисциплин, связанных с моделированием в самых разнообразных отраслях прикладной науки. Специалистам-гуманитариям пособие может служить кратким руководством по применению математических методов в истории, лингвистике и музыковедении. Основной целью настоящей монографии является изложение логики моделирования на нетривиальных примерах, что способствует также повышению кругозора, эрудиции и глубины мышления будущих специалистов высшей квалификации.

6. «Моделирование социальных и политических процессов» Александр Юрьевич Петухов Университет им. Лобаческого 2015 год. Данное учебное пособие посвящено методам моделирования политических и социальных процессов. Рассматриваются различные типы моделей: аналоговые, фрактальные, эмпирические и т.д. Так же предлагается авторский подход к моделированию общественных систем – социально-энергетический и приводится ряд примеров практического использования данного подхода. Рекомендовано для студентов МО и Политологов (магистров)

«Модельный метод обучения» (занятия в виде деловых игр, уроки типа: урок-суд, урок-аукцион, урок-пресс-конференция.

Урок-пресс-конференция. Эти уроки имитируют проходящие в жизни пресс-конференции: когда группы общественных деятелей или ученых ведут беседы с представителями прессы, направленные на выяснение важнейших вопросов и проблем с целью их популяризации и пропаганды. Уроки этого типа способствуют развитию у учащихся навыков работы с дополнительной литературой, воспитывают любознательность, умение делать дело в коллективе, товарищескую взаимопомощь.

Урок-пресс-конференцию провожу с целью обобщения и закрепления изученного материала. Класс разбивается на группы. Одна их часть превращается в представителей прессы - сотрудников различных газет; другая - в специалистов: экологов, историков и т. д.

Проводя разного вида уроки-пресс-конференции, я поняла, что они как нельзя лучше способствуют формированию активной личности, обладающей не только определенным запасом знаний, но и умением получать их самостоятельно. Необычные по форме, эти уроки вызывают большой интерес у учащихся, хорошо развивают творческие способности. Особенно важно то, что на таких занятиях создаются благоприятные условия для коллективной учебной деятельности, обмена мнениями и делового общения, а также предоставляется возможность для развития как устной, так и письменной речи учащихся, самовыражения таланта.

Технологии перспективно-опережающего обучения (предоставление каждому школьнику самостоятельно определять пути, способы, средства поиска истины или результата). Предмет английский язык изучается в школьном курсе с 2 по 11 классы. Объем материала огромный, да и требования к предмету повышаются с каждым годом. Многое из того, что учащимся необходимо знать, остается за рамками программы или же изучается вскользь. Особенно это касается словарного запаса учащихся. Именно поэтому теория опережающего обучения очень полезна. На основе элементов этой технологии я провожу уроки изучения нового материала с помощью консультантов и групповой формы работы. Такую работу практикую в 7-11 классах. Например, при изучении темы « Субкультуры» в 10 классе я разбила класс на отдельные группы, у каждой группы было опережающее задание. Заранее с консультантами были оговорены задачи и регламент ответов. Консультанты выступили в роли лидеров групп, распределяли обязанности внутри группы, и оценивали работу товарищей. В результате длительной подготовки и изучения дополнительной литературы урок прошел очень интересно. За короткое время урока был разобран и обобщен огромный материал самими же учениками, получены хорошие оценки.

Таким образом, использование новых педагогических технологий в преподавании английского языка является неотъемлемой частью в методике преподавания в настоящее время в условиях модернизации образования, так как при условии применения современных технологий процесс обучения становится более эффективным и личностно – ориентированным

В завершении учитель резюмирует итоги урока, при необходимости дает задание на дом и напоследок говорит хорошие слова ребятам.

Так незаметно, весело, но эффективно пройдет урок с использованием АМО, принеся удовлетворение и учителю и обучающимся.

Последние годы в области образования остро стоит вопрос об эффективности учебно-воспитательного процесса за счет внедрения инновационных методов и технологий.

В обучении иностранным языкам, впрочем, как и другим предметам, приоритетным является личностно-ориентированный подход. Соответственно к технологиям указанного подхода относится обучение в сотрудничестве, метод проектов и разноуровневое обучение, отражающее специфику дифференциации обучения. Это вовсе не означает, что данными технологиями исчерпывается понятие личностно-ориентированного подхода. Но именно эти три технологии достаточно органично адаптированы к классно-урочной системе занятий.

Можно с уверенностью сказать, что обучение английскому языку протекает наиболее успешно, когда учащиеся вовлечены в творческую деятельность. Последние годы в школе стал популярен метод проектов. Процесс работы над ним стимулирует школьников быть деятельными, развивает у них интерес к английскому языку, воображение, творческое мышление, самостоятельность и другие качества личности. Наличие элементов поисковой деятельности, творчества создает условия для взаимообогащающего общения как на родном, так и на иностранном языке.

Эта методика позволяет реализовывать не только образовательные задачи, стоящие перед учителем иностранного языка, но и воспитательные. Учащиеся могут по-новому взглянуть на себя и на реалии своей каждодневной жизни, на историю и культуру своей страны и, конечно, узнать «из первых рук» то, что их интересует о жизни в стране изучаемого языка. Все это, в конечном счете, призвано способствовать более глубокому пониманию роли России во все более взаимозависимом мире, формированию активной гражданской позиции учащихся и максимального развития индивидуальных способностей и талантов каждого.

Целью моей работы является изучение путей повышения эффективности обучения устной речи на уроках английского языка с использованием современных педагогических технологий (на примере проектной деятельности на среднем этапе обучения).

Объектом исследования является процесс совершенствования устной речи учащихся на уроках английского языка.

Предмет: использование современных педагогических технологий с целью повышения эффективности устной речи учащихся на уроках английского языка.

Для реализации поставленной цели необходимо решать следующие задачи:
– изучить и проанализировать методическую литературу по исследуемой проблеме;
– способствовать развитию коммуникативных умений (говорить);
– развивать информационные умения (поиск, обработка информации);
– учить детей соединять знания (интегративная основа);
– способствовать развитию учебных умений (умение обобщать, анализировать).

4.4 Проект как никакая другая педагогическая технология позволяет педагогу эффективно решать задачи личностно-ориентированного подхода в обучении. В основу метода проекта положена идея, проблема. Его прагматическая сторона направлена на результат, который можно увидеть, услышать, осмыслить и применить в будущем. Метод проекта направлен на развитие активного самостоятельного развития мышления ребенка, на то, чтобы научить его не просто запоминать, а уметь применять на практике. Поэтому метод проектов предполагает использование исследовательских, проблемных, поисковых методов.

Работа над проектами развивает воображение, фантазию, творческое мышление, самостоятельность и другие личностные качества. Резервы развивающего обучения раскрываются наиболее плотно, если этому способствуют благоприятный психологический климат на уроке и адекватное поведение как речевого партнера и старшего помощника.

Проектная форма работы является одной из актуальных технологий, позволяющих учащимся применить накопленные знания по предмету. Учащиеся расширяют свой кругозор, границы владения языком, получая опыт от практического его использования, учатся слушать иноязычную речь и слышать, понимать друг друга при защите проектов. Дети работают со справочной литературой, словарями, компьютером, тем самым создаётся возможность прямого контакта с аутентичным языком, чего не даёт изучение языка только с помощью учебника на уроке в классе.

Метод проектов формирует и совершенствует общую культуру общения и социального поведения в целом и приводит учеников к практическому владению иностранным языком.

Задача данной работы заключается в анализе эффективности метода проектов на уроках английского языка. Для достижения этих задач, я использовала следующие методы исследования: – теоретический (изучение литературы); – эмпирический (наблюдение за учебным процессом)

Теоретические основы методики проектной деятельности

Метод проектов возник еще в начале прошлого столетия в США, его также называли методом проблем. Теоретическая основа метода проектов - это «прагматическая педагогика» американского философа-идеалиста Джона Дьюи (1859–1952). Условиями успешности обучения согласно теории Д. Дьюи являются: проблематизация учебного материала; познавательная активность ребенка; связь обучения с жизненным опытом ребенка; организация обучения как деятельности (игровой, трудовой) [.

Метод проектов заинтересовал русских педагогов ещё в начале XX столетия. Данный метод в преподавании пропагандировали С. Т. Шацкий, Л. К. Шлегер и А. У. Зеленко. Однако в 30-ые годы использование данного метода было официально запрещено. Лишь через несколько десятилетий метод проектов вновь приобрёл актуальность. Е. С. Полат, Т. А. Воронина, И. Е. Брусникина, А. И. Савенков способствовали его возрождению в практике. Теоретическая основа метода проектов в России разработана профессором Евгенией Семеновной Полат. Практика использования метода проектов показывает, как отмечает Е. С. Полат, что “вместе учиться не только легче и интереснее, но и значительно эффективнее”. Под методом проектов она подразумевает систему обучения, при которой ребенок приобретает знания и умения в процессе самостоятельного планирования и выполнения, постепенно усложняющихся, практических заданий - проектов. По определению Е. С. Полат: «Метод проектов предполагает определенную совокупность учебно-познавательных приемов и действий обучаемых, которые позволяют решить ту или иную проблему в результате самостоятельных познавательных действий и предполагающих презентацию этих результатов в виде конкретного продукта деятельности. Если говорить о методе проектов как о педагогической технологии, то эта технология предполагает совокупность исследовательских, проблемных методов, творческих по самой своей сути».
Е.С. Полат выделяет следующие умения, которые способствуют успешному овладению проектной деятельностью:

Интеллектуальные (умение работать с информацией, с текстом (выделить главную мысль, вести поиск информации в иноязычном тексте), анализировать информацию, делать обобщения, выводы и т.п., умение работать с разнообразными справочными материалами);

Творческие (умение генерировать идеи, для чего требуются знания в различных областях; умение находить не один, а несколько вариантов решения проблемы; умения прогнозировать последствия того или иного решения);

Коммуникативные (умение вести дискуссию, слушать и слышать своего собеседника, отстаивать свою точку зрения, подкреплённую аргументами; умение находить компромисс с собеседником; умение лаконично излагать свою мысль).

Проект - это возможность учащихся выразить свои собственные идеи в удобной для них творчески продуманной форме: изготовление коллажей, плакатов, объявлений, исследования с последующим оформлением и т.д. В процессе проектной работы ответственность за обучение возлагается на самого ученика. Самое важное то, что ребёнок, а не учитель определяет, что будет содержать проект, в какой форме и как пройдёт его презентация.

Структура метода проекта

Методика проектов - это путь наиболее элективного использования изученного материала. Проектная методика развивает у школьников самостоятельность, творчество активность

Метод проектов, с одной стороны, хорошо вписывается в учебный процесс, не затрагивая содержания обучения. Он позволяет научить учащихся самостоятельно разрабатывать определенные темы программы, учит работать совместно в группе и паре, анализировать итоги своей работы. С другой стороны, он позволяет развивать одновременно все четыре основные умения: аудирование, говорение, письмо и чтение.

Каждый проект - это результат большой и трудной работы учащихся. Авторы проекта ищут информацию, собирают материал, рисуют иллюстрации, пишут текст и т.д.

Проектная деятельность - это высоко адаптированная методика. Она может применяться на любом этапе обучения и в любом возрасте. Учащиеся, получив задание, начинают подходить к нему более осознанно. Они учатся сами планировать и организовывать свою работу, распределяют задание, развивают коммуникативные навыки. Они учатся оценивать свои способности и способности своих товарищей, проводить диагностику и оценивать промежуточные результаты для получения хорошего конечного результата.

Меняется роль учителя: не контролируется и не направляется каждый последующий шаг работы ученика, а больше внимания уделяется процессу мотивации обучения. Ученик превращается в собеседника, партнера, который помогает совместно наметить эффективные пути достижения результата. Дети учатся ставить перед собой реальные цели и достигать результата.

Проект осуществляется по определенной схеме:

1. Подготовка к проекту.

Приступая к созданию учебного проекта, следует соблюдать ряд условий:

Предварительно изучить индивидуальные способности, интересы, жизненный опыт каждого ученика

Выбрать тему проекта, сформулировать проблему, предложить учащимся идею, обсудить ее с учениками.

2. Организация участников проекта.

Сначала формируются группы учащихся, где перед каждым стоит своя задача. Распределяя обязанности, учитываются склонности учащихся к логичным рассуждениям, к формированию выводов, к оформлению проектной работы. При формировании группы в их состав включаются школьники разного пола, разной успеваемости, различных социальных групп.

3. Выполнение проекта.

Этот шаг связан с поиском новой, дополнительной информации, обсуждением этой информации, и ее документированием, выбором способов реализации проекта (это могут быть рисунки, поделки, постеры, чертежи, викторины и др.). Одни проекты оформляются дома самостоятельно, другие, требующие помощи со стороны учителя, создаются в классе. Главное – не подавлять инициативу ребят, с уважением относится к любой идее, создавать ситуацию «успеха».

4. Презентация проекта.

Весь отработанный, оформленный материал надо представить одноклассникам, защитить свой проект. Для анализа предлагаемой методики обучения важны способы выполнения и представления проекта. Так, у школьников может быть специальная тетрадь только для проектов. Проекты могут выполняться на отдельных листах и скрепляться вместе, образуя выставку, монтаж. Группы могут соревноваться друг с другом. Проектные задания тщательно градуируются, с тем, чтобы учащиеся могли выполнять их на английском языке. Поощряется вначале черновой вариант, а потом чистовик.

5. Подведение итогов проектной работы.

Количество шагов – этапов от принятия идеи проекта до его презентации зависит от его сложности.

По характеру конечного продукта проектной деятельности, можно выделить следующие виды проектов в области изучения иностранного языка

Конструктивно-практические проекты, например, дневник наблюдений, создание игры и её описание.

Игровые – ролевые проекты, например, разыгрывание фрагментов урока в школе (программы практики устной речи, грамматики, фонетики), драматизация пьесы (программы практики устной речи, детской литературы страны изучаемого языка).

Информативно-исследовательские проекты, например, «Изучение региона какой-либо страны», «Путеводитель по стране изучаемого языка» включены в программу по страноведению, например в 10 классе по теме «Новая Зеландия »

Сценарные проекты - сценарий внеклассного мероприятия для школы или отдельного класса.

Творческие работы – свободное литературное сочинение, литературный перевод произведения на родной язык (программы практики устной речи, детской литературы страны изучаемого языка.

Издательские проекты – стенгазеты, материалы для стендов.

Проекты предполагают активизацию учащихся: они должны писать, вырезать, наклеивать, рыться в справочниках, разговаривать с другими людьми, искать фотографии и рисунки и даже самостоятельно делать записи на аудиокассету. И, наконец, учащиеся с разным уровнем языковой подготовки могут участвовать в проектной работе в соответствии со своими возможностями. Например, ученик, который недостаточно хорошо говорит по-английски, может прекрасно рисовать.

Основной задачей образования становится актуальное исследование окружающей жизни. Учитель и ученики идут этим путем вместе, от проекта к проекту. Проект, который исполняют ученики, должен вызывать в них энтузиазм, увлекать их, идти от сердца. Любое действие, выполняемое индивидуально, в группе, при поддержке учителя или других людей, дети должны самостоятельно спланировать, выполнить, проанализировать и оценить.

Сообщая другим о себе и окружающем мире по-английски, учащиеся открывают для себя ценность англ. языка как языка международного общения. Они могут оказаться в ситуации, где им потребуется описать свою семью или город иностранцам, и проектная работа готовит их к этому.

В основном большинство проектов выполняются в ходе итоговых уроков, когда по результатам его выполнения оценивается усвоение учащимися определенного учебного материала.

В соответствии с программными требованиями к обучению иностранному языку и требованиями государственного образовательного стандарта, формирование иноязычной коммуникативной компетенции рассматривается как цель обучения иностранному языку в рамках современной личностно-ориентированной парадигмы воспитания и образования.

В соответствии с поставленной образовательной целью в области изучения ИЯ ведется отбор нового содержания обучения ИЯ и новых образовательных технологий, которые бы создавали условия для продуктивной учебной деятельности и обеспечивали наиболее эффективное обучение устной речи.

Среди многообразия новых педагогических технологий, направленных на реализацию личностно-ориентированного подхода в методике преподавания, интерес представляет проектное обучение, которое отличается кооперативным характером выполнения заданий, являясь творческим по своей сути и ориентированным на развитие личности учащегося. Использование проектной методики и современных технологий обучения иностранному языку (в том числе информационных) приобретает большее значение на среднем этапе обучения, так как в основной школе усиливается значимость принципов индивидуализации и дифференциации обучения.

Технологии проектирования в работе учителя английского языка

Цель обучения иностранному языку – это коммуникативная деятельность учащихся, т.е. практическое владение иностранным языком. Задача учителя активизировать деятельность каждого учащегося, создать ситуации для их творческой активности в процессе обучения. Использование новых информационных технологий не только оживляет и разнообразит учебный процесс, но и открывает большие возможности для расширения образовательных рамок, несомненно, несет в себе огромный мотивационный потенциал и способствует принципам индивидуализации обучения. Проектная деятельность позволяет учащимся выступать в роли авторов, созидателей, повышает творческий потенциал, расширяет не только общий кругозор, но и способствует расширению языковых знаний.

Отправной точкой при выборе именно этого вида педагогической технологии являются особенности возрастной психологии. Для подростков характерны повышенная интеллектуальная активность и стремление к самообразованию. Являясь личностно – ориентированным видом работы, проекты обеспечивают благоприятные условия для самопознания, самовыражения и самоутверждения ребят.

Преимущество метода проектов среди множества разнообразных технологий обеспечивается его интегративным характером, включающим в себя обучение в сотрудничестве, ролевые игры, телекоммуникационные и информационные технологии, мультимедийные дискуссии. Учащиеся расширяют свой кругозор, границы владения языком, получая опыт от практического его использования, учатся слушать иноязычную речь, понимать друг друга при защите проектов. Дети работают со справочной литературой, словарями и компьютером.

В курсе иностранных языков метод проектов может использоваться в рамках программного материала практически по любой теме. Проектная технология сочетается с любым учебником (УМК) и другими учебными средствами и может быть включены в различные формы общей системы работы над изучаемым языком на этапе речевой практики и интегративного развития коммуникативных умений иноязычного речевого общения как вид работы по поддержке достигнутого уровня, совершенствованию и углублению подготовки учащегося. При этом проектное задание может рассматриваться как определенная форма адаптации материалов учебника к непосредственным особенностям образовательной ситуации и индивидуальным особенностям учащихся.

Проектная деятельность школьников способствует развитию общеучебных навыков:

Социальные: Умение работать в группе, сотрудничать, умение принимать и выполнять определённую роль: быть лидером или исполнителем, умение выстраивать свои отношения с людьми, которые тебя окружают.

Коммуникативные : учиться не только говорить, но важно развить и умение слушать, принимать другое мнение и спокойно отстаивать своё.

Мыслительные: Дети учатся анализировать, обобщать, сравнивать, классифицировать и т. д.

Исследовательские : учиться проводить исследование, уметь наблюдать, выявлять, соотносить.

Изучение опыта использования проектной технологии на уроках английского языка показало ее эффективность в практике обучения. Улучшается качество перевода, содержание которого соответствует темам проектов, значительно совершенствуются умения устной и письменной речи, навыки компьютерной обработки текстовой информации, расширяются кругозор учащихся, отмечаются развитие коммуникативных навыков, умение вести дискуссию на английском языке.

Приступая к внедрению метода проектов в образовательную деятельную практику школы необходимо помнить, что наряду с преимуществами работа проектом содержит определенные трудности.

1. Самое сложное для учителя в ходе проектирования – это роль независимого консультанта.Трудно удержаться от подсказок, особенно если педагог видит, что учащиеся «идут не туда». Но важно в ходе консультаций только отвечать на возникающие у школьников вопросы. Возможно проведение семинара-консультации для коллективного и обобщенного рассмотрения проблемы, возникающей у значительного количества школьников. 2. Нелегкое дело – и оценка проектной работы. Способы оценки ее вступают в противоречие с официальной процедурой выставления оценки за работу ученика. Очевидно, что язык – это только составная часть всего проекта. Ошибочно оценивать проект только на основе лингвистической направленности. Оценку следует выставлять за проект в целом, многоплановость его характера, уровень проявленного творчества, четкость презентации. 3. Всегда существует опасность переоценить результат проекта и недооценить сам процесс. Это связано с тем, что оценка за проект ставится на основании презентации его продукта. Чтобы она получилась максимально объективной и всеобъемлющей, участникам необходимо внимательно отнестись к составлению, а преподавателям – к последующему анализу портфолио проекта («проектной папке»). Грамотно составленный портфолио раскрывает весь ход работы над проектом после того, как он уже завершен. 4. При выполнении исследовательского проекта важно избежать его превращения в реферат. Конечно, реферативная часть обычно присутствует в любом исследовании, и учиться писать рефераты необходимо. Но создавать у детей представление о научной деятельности как о компиляции чужих мыслей недопустимо. Мало изучить какие-то работы и грамотно изложить их содержание, - проектант должен выработать и представить собственную точку зрения на источники информации, определить цель исследования и его методику. 5. Одним из наиболее непростых является вопрос о реализации воспитательных задач в ходе проектной деятельности. При традиционной системе обучения вопросы воспитания рассматриваются, как правило, с интеллектуальной стороны: моральные принципы должны быть правильно изложены и поняты. В философии образования, основанной на проектной деятельности, основные моральные принципы – взаимопомощь, верность долгу, чувство ответственности за принятые решения – основываются на действии, они должны быть «прожиты». 6. Неизбежны и языковые ошибки: ведь часть дополнительной информации ученики находят в русских источниках. Поэтому повторение и обобщение необходимого грамматического материала должна предшествовать разработке проектов, а сами проекты целесообразнее разрабатывать на заключительном этапе работы над темой, когда уже созданы условия для свободной импровизации в работе с языковым и речевым материалом.

Проекты бывают не только групповые, но и индивидуальные. Каждый проект - часть души ребенка. Каждый школьник защищает свой проект. Подготовка и защита проводятся на завершающем этапе работы над темой. Это уже творческий уровень, которому предшествует большая, кропотливая работа по закреплению и активизации языкового материала.

Творческие проекты охватывают каждого ученика. Дети могут попробовать себя в новом жанре, убедиться в своих силах и почувствовать естественную среду для использования ИЯ. Детям нравится коллективная форма работы, т.к. в группе каждый может найти применение индивидуальным способностям, потребностям, интересам и талантам: каждый в проекте находит дело по душе и по силам. Кроме того, в группе есть сильные ученики, которые могут оказать помощь менее подготовленным детям.

Работа над проектом содержит определённые трудности. Не всегда учащиеся готовы или способны осуществить проектную деятельность на ИЯ: вести дискуссию, обсуждать организационные вопросы, излагать ход мыслей и т.д. Неизбежны и языковые ошибки, т.к. часть дополнительной информации незнакома учащимся и вызывает определённые языковые трудности. Поэтому повторение и обобщение необходимого грамматического и лексического материала должны предшествовать разработке проектов, а сами проекты целесообразно проводить на заключительном этапе работы над темой, когда уже созданы условия для свободной импровизации в работе с языковым и речевым материалом. Результативность проектной работы зависит от множества факторов, которые должны отслеживаться учителем при планировании того или иного проекта. Как показал последующий анализ, учащиеся отметили сложности, с которыми столкнулись в работе и которые они научились преодолевать. Ребята указали следующие трудные моменты

Лексический материал - много незнакомых слов, которых не было в учебниках;

Трудно сравнивать материал из нескольких источников и выбирать соответствующий твоей теме;

Трудно логически связно построить собственный текст, да так, чтобы его ещё было интересно читать и слушать

Основная цель проекта: развитие коммуникативной компетенции учащихся.

Углубление своих знаний о проектной деятельности.

Организовать работу с классом по данной теме.

Развивать творческие способности обучающихся, исследовательские навыки.

Воспитывать активность, интерес к проектной деятельности.

Формировать опыт сотрудничества.

Воспитывать коммуникативные качества.

Этапы разработки проекта:

мотивационный;

планирующе-подготовительный;

информационно-операционный;

рефлексивно-оценочный.

1 этап - мотивационный

Здесь важно для учителя создать положительный мотивационный настрой у детей. Проблема, которую должны решить учащиеся, должна быть для них актуальной и интересной. На данном этапе формулируется тема и определяется результат, продукт.

2 этап - планирующе-подготовительный

Идёт разработка замысла и плана проекта, выбор темы, постановка задачи, обсуждение организации и содержания предстоящего проекта; формулируются задачи, план действий, согласовываются способы совместной деятельности, учащиеся делятся на группы. Сначала в группы я разрешила объединиться ребятам самостоятельно, чтобы им было комфортно работать. Позже корректирую группы сама и объясняю почему: в каждой группе есть лидер, художник, есть ученик, способный сделать презентацию. Одна из важных целей работы - дети должны учиться выстраивать свои отношения с любым коллективом. На этом этапе обговариваем, где будем искать информацию.

3 этап - информационно-операционный

Здесь идёт реализация проекта,поиск источников информации, сбор материала.Собирается материал, вся информация перерабатывается, сортируется. Роль учителя на этом этапе координировать, наблюдать, давать рекомендации, проводить консультации.

4 этап - рефлексивно-оценочный

Защита проекта, коллективное обсуждение результата, самооценка деятельности. Этот этап очень важный, он решает несколько задач: развитие научной речи, возможность продемонстрировать свои достижения, пополнение знаний, осмысление хода и результата работы. Количество этапов зависит от степени сложности проектной деятельности.

Применение проектной методики на занятиях английского языка даже в рамках школьной программы показывает, что учащиеся:

достигают хороших результатов в изучении иностранного языка,

имеют практическую возможность применить навыки, полученные на уроках информатики,

понимают необходимость междисциплинарных связей.

Метод проектов обладает рядом преимуществ перед традиционными методами обучения. Основными преимуществами являются:

повышение мотивации учащихся при изучении английского языка,

наглядная интеграция знаний по различным предметам школьной программы,

простор для творческой и созидательной деятельности.

Метод проектов способствует развитию учащихся и расширению языковых знаний. Проект – это также реальная возможность использовать знания, полученные на других предметах средствами ИЯ.