§ 9. Моделювання

Поміркуйте

Для чого перед початком будівництва виготовляють майбутні будинки з паперу й картону?

Пригадайте

Для чого виготовляють моделі внутрішніх органів людини?
У яких випадках використовують глобус?
Чи можна вважати «міста» з мокрого піску моделями?

Модель

Можливо, ви бачили моделі молекул речовин або самостійно виготовляли моделі машин, літаків чи інших механізмів, тобто займалися моделюванням (мал. 9.1).

Мал. 9.1. Виготовлена власноруч модель літака із цупкого картону

Моделювання — це процес створення моделі для подальшого дослідження об’єкта (процесу, явища).

Що ж таке модель?

Якщо звернутися до енциклопедії, то там ми прочитаємо, що модель — це зменшене або спрощене відтворення об’єкта, який відображає основні принципи його будови або функціонування цього об’єкта.

За класифікацією моделі можна розділити на такі групи: моделі предметні (або матеріальні) та інформаційні моделі.

Матеріальні моделі відтворюють фізичні, геометричні та інші властивості об’єктів моделювання. Сюди належать глобус, модель вірусу, макет пароплава тощо (мал. 9.2).

Мал. 9.2. Учень із деталей збирає модель молекули речовини

До інформаційних моделей належать різноманітні карти, схеми, креслення, графіки й таблиці.

Моделювання в біології

Завдяки методу моделювання в біології досліджують об’єкти живої природи. Його застосовують тоді, коли використовувати оригінал об’єкта практично неможливо. Тоді створюють муляжі — натурального розміру зліпки з гіпсу, воску, парафіну тощо, які максимально точно відтворюють форми предметів (мал. 9.3). На уроках «Я досліджую світ» ви неодноразово бачили моделі квіток, органів людини, муляжі плодів, гербарій рослин — це матеріальні моделі (мал. 9.4).

Мал. 9.3. Модель «Система органів тіла людини»

Мал. 9.4. За допомогою гербарію можна вивчати рослини

У сучасній біології досить часто використовують метод комп’ютерного 3D-моделювання. Він дозволяє за короткий час дослідити процеси, які відбуваються впродовж місяців, років і навіть століть. До прикладу, ріст і розвиток організмів на Землі, діяльність окремих систем органів тощо.

Моделювання в географії

Глобус — зменшена модель Землі, яка дає правильне уявлення про її форму, розташування материків і океанів, річок, міст, гір. За його допомогою можна на власні очі переконатися, як поширюється по поверхні Землі сонячне світло, і подивитися, як обертається сама Земля.

Найдавніший глобус, традиційна назва якого «земне яблуко», зберігся й до сьогодні. Його виготовив німецький географ і мандрівник Мартін Бехайм у 1492 році (мал. 9.5).

Мал. 9.5. Глобус Бехайма

За розміром глобуси поділяють на великі (діаметр понад 120 см), середні (60—120 см) та малі (менші за 60 см). Діаметр Землі складає 12 742 км. Тому масштаби стандартних глобусів у мільйони разів менші за нашу реальну планету.

Скориставшись інформацією під QR-кодом на початку параграфа, виконайте проекти з моделювання природних явищ і об’єктів (на вибір).

1. Виготовлення саморобного глобуса (з пап’є-маше на м’ячі або повітряній кулі).
2. Виготовлення повітряного змія для визначення сили вітру.

Ключова ідею

Модель — це зменшене або спрощене відтворення об’єкта, що відображає основні принципи будови або функціонування цього об’єкта. Моделювання — це процес створення та дослідження моделі або явища.

Глобус — це зменшена модель Землі.

Запитанню для повторена й засвоєнню

1. Що таке моделювання? Наведіть приклади моделей об’єктів. Де їх використовують?
2. Наведіть приклади моделей явищ чи процесів.
3*. Діти виготовляли модель квіткової рослини. Стебло зробили з тоненького дроту, листки — з картону, квітку — з ниток і великих намистин.

А коли завершили роботу над моделлю, виявилося, що квітка не тримається рівно, а хилиться, наче зів’яла. Діти зрозуміли, що припустилися помилки.
Що, на вашу думку, діти зробили неправильно?

Зміст