Обоснование педагогических условий использования моделирования как средства формирования знаний об окружающем мире у младших школьников

В современном обучении моделирование используется для целей активной познавательной деятельности учащихся (приобретение новых знаний, закрепление их), для усвоения его как метода познания окружающей действительности, а также оперирования приемами мышления. [5, с. 3]

Академик Р.С. Гайсина в своей статье утверждает: «В отличие от работы с готовыми моделями, моделирование предполагает совместные действия учителя и учащихся по построению и изучению модели исследуемого природного объекта или явления. Моделирование как особый вид познавательной деятельности представляет собой процесс создания учащимися под руководством учителя образа изучаемого объекта, включающего наиболее существенные его характеристики, с отвлечением от незначимых и второстепенных. Например, для выбора способа удаления пыли с растений важно выделить такие признаки, как количество листьев и характер поверхности. Безразличны несущественные для данной деятельности их цвет и форма. Абстрагироваться от этих признаков представляет возможность моделирование».

Моделирование относится к группе практических методов обучения. Сами учащиеся под руководством учителя в процессе рассуждений создают такие модели: чертят план местности, строят простейшие графики и диаграммы по результатам наблюдений за погодой, чертят схемы всевозможных связей, изготавливают их из глины, песка, картона, бумаги и т.д. С учетом того, что учащимся начальных классов в значительной степени ещё свойственно конкретно-образное мышление, наиболее часто осуществляется предметное, образное и знаковое моделирование, реже - мысленное.

Обучение моделированию желательно начинать с готовыми моделями, тогда учащимся в доступной форме поясняется, что модель - это предмет, заменяющий реальный объект изучения в том случае, если он недоступен для непосредственного исследования, или имеет большие размеры, или сложен для изучения с абсолютно всеми его признаками. [1, с. 71]

Существенные признаки и связи, зафиксированные в модели, становятся наглядными для учащихся тогда, когда эти признаки, связи были выделены самими детьми в их собственном действии, т.е. когда дети сами участвовали в создании моделей. В противном случае учащиеся не видят их в модели, и она не становится для них наглядной. Построение модели учащимися обеспечивает наглядность существенных свойств, скрытых связей и отношений, все остальные свойства, несущественные в данном случае, отбрасываются. В качестве доказательства правильности гипотезы используется все та же модель. В данном случае она является средством для обоснования точки зрения.

Часто это не под силу одному ученику, поэтому такую работу целесообразно проводить в группах. Внутри группы дети сами организуют свои действия: либо по принципу ролевого распределения, либо по принципу индивидуальных вкладов («мозговой штурм»). Если ставится задача прояснения какого либо понятия на основе модели, то учитель предлагает детям разбиться внутри группы на две подгруппы, которые отстаивали бы противоположные позиции.

Организация групповой работы строится по следующему алгоритму:

- повторение детьми задачи для групповой работы с целью проверки, одинаково ли она понимается всеми участниками группового сотрудничества;

- выяснение способа предстоящей работы;

- выработка единого решения (модели);

- выяснение, кто будет отвечать от группы;

- знаками показать готовность группы;

- осуществить межгрупповое обсуждение результатов.

При изучении разделов в 4 классе «Природа России», «Родной край - часть большой страны» происходит углубление знаний детей об отрицательном влиянии человека на состояние живой и неживой природы, почвы и об их охране. Здесь важно выявить и чётко обозначить не только источники загрязнения воздуха и воды, но и определить адекватные меры охраны. Необходимо акцентировать внимание ребят на возможность их личного участия в охране воздуха и воды. В процессе обсуждения этих вопросов используют опорные знаки, из которых дети составляют опорные схемы (модели)

Например, изучая тему «Природа в опасности», знания об отрицательном воздействии человека на природу систематизируются в процессе построения модели «Влияние человека на природу». На этом этапе заполняется левая половина схемы; стрелки желательно использовать красного цвета, служащего сигналом опасности.

А затем целесообразно закончить построение модели, показав в правой части способы охраны природы (включая и некоторые правила личного поведения).

Стрелки в этой части модели лучше сделать зелёного цвета.

После построения модели желательно предложить одному - двум ученикам рассказать по ней об отрицательном и положительном влиянии человека на природу, обобщая изученное на уроке.

Рассматривая взаимосвязи в природе, а именно темы «Кто, чем питается», «Цепи питания» тоже есть необходимость в построении моделей. Сначала учимся с ребятами распределять животных по особенностям питания:

- растительноядные;

- насекомоядные;

- хищные;

- всеядные.

Игровое моделирование важно использовать и на других уроках окружающего мира. Например, изучая тему «Планеты Солнечной системы», совместно с ребятами можно составить модель Солнечной системы с помощью пластилина или специально подготовленных моделей планет.

Очень важны для понимания детьми многих вопросов программы представления о частицах, из которых состоят вещества. Без этих представлений невозможно понять природу процессов растворения, испарения, круговорота воды в природе, изменения объёмов тел при нагревании и охлаждении. А сформировать у детей представления о частицах поможет построение объёмных моделей из пластилина или бумажных кружков. Разумеется, пластилиновые шарики и бумажные кружки, не передают истинной формы и тем более размеров частиц. Главная цель моделирования – показать относительные расстояния между частицами.

Таким образом, игровое моделирование можно использовать практически на любом уроке окружающего мира. Всё зависит от творчества самого учителя. Использование метода моделирования способствует развитию логического мышления, учит рассуждать, последовательно излагать материал, повышает наглядность и практическую направленность обучения естествознанию.

При ознакомлении младших школьников с сезонными явлениями природы успешно применяется графическая модель "календарь-ширма", в которой регулярно фиксируется состояние природы. В течение одной (например, второй или третьей) недели каждого месяца дети наблюдают за погодой, растительным и животным миром. Ежедневно разным цветом они закрашивают клетки, обозначающие дни недели, значками-символами заполняют графу "погода", один раз в конце недели цветным рисунком заполняют графу "живая природа". На рисунке изображают травянистую и древесную растительность, покров земли, замеченных во время наблюдений животных (птиц, насекомых и пр.).

Изображение одной и той же местности в разные периоды сезона, регулярная фиксация погоды позволяют отразить в календаре закономерность последовательных изменений в природе. Это важно для переходных сезонов (осень, весна), когда непостоянство явлений, большая протяженность изменений во времени создают объективные трудности для познания детьми. Использование в обучении школьников календаря-модели, в котором зафиксированы основные состояния меняющейся природы, помогает преодолевать эти трудности.

В графической модели может быть зафиксирован и другой тип закономерных изменений в окружающей среде - рост и развитие объектов живой природы.

Такой моделью является календарь-ширма, отражающий пространственно-временные параметры роста и развития огородной культуры - редиса.

Одноразовые еженедельные наблюдения с последующей фиксацией в виде цветного рисунка создают картину последовательных изменений подземной и надземной частей растения.

Одновременная фиксация сезонных изменений и необходимых сельскохозяйственных работ дает представление (хотя и неполное) об условиях, в которых проходит развитие овоща. Графа "время" показывает, сколько недель длится его развитие, когда происходят образование корнеплода, зацветание, образование семян, сколько дней стоит солнечная или дождливая погода, от которых зависит характер ухода за огородом, и т.д.

Аналогичным образом можно моделировать процесс роста и развития любого растения (грунтового, комнатного и т.д.), выращиваемого вегетативным способом или из семян, но имеющего относительно быстрый рост и непродолжительный период развития.

Графическая модель роста и развития животного (т.е. отличие от растений, подвижного живого существа) должна отражать изменения не только его внешнего облика (строения), но и двигательной активности (поведения), а также меняющиеся условия внешней среды.

Поведение растущего животного показывает постепенное развитие функций организма и расширение его связей с внешней средой. Оно включает способы перемещения в пространстве, добывания и поедания пищи, а также действия, направленные на установление отношений с сородичами, другими живыми существами и т.д. Особенно важен характер отношений с материнской особью, поскольку у высших животных на ранних этапах постнатального: развития он выступает в роли главного средообразующего фактора.

Таким образом, содержание такой графической модели является более обширным, чем содержание аналогичной модели развития растения. Фиксация в календаре поведения животных в силу их динамичности представляет некоторые сложности, ибо это связано с поиском адекватных и понятных для дошкольников значков-символов.

 

Выводы по 1 главе

Таким образом, педагогические исследования по ознакомлению школьников с природой раскрывают возможность и необходимость применения метода моделирования. Модели являются важным средством формирования у дошкольников разнообразных представлений о природе, в частности о взаимосвязи животных и среды обитания, о роли человека в их жизни. Они успешно дополняют наблюдения за природой, существенно расширяют круг явлений, которые доступны познанию школьников.

Целенаправленное и систематизированное применение моделирования в практике дошкольного воспитания можно рассматривать как метод ознакомления детей с растениями и животными - их многообразием, ростом и развитием, условиями жизни.

Моделирование может успешно применяться и как вид проектирования учебной деятельности, и как способ алгоритмизации учебной деятельности младших школьников на уроках «Окружающего мира».

Мы выяснили, что моделирование можно использовать практически на любом уроке окружающего мира. Всё зависит от творчества самого учителя.

Использование приема моделирования способствует развитию логического мышления, учит рассуждать, последовательно излагать материал, повышает наглядность и практическую направленность обучения естествознанию.