Использование моделей и моделирования в экологическом образовании дошкольников

Модель – это мысленно и практически созданная структура, воспроизводящая ту или иную часть действительности, но в упрощенной, схематичной и наглядной форме.

Модели́рование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.Важное место в процессе ознакомления детей с природой принадлежит моделям и моделирующей деятельности с пред­метами.

Психологи в своих работах показали, что использование моде­лирования как средства формирования разнообразных знаний и навыков оказывает положительное влияние на интеллектуальное развитие детей. Исследованиями Л.А.Венгера, П.Я.Гальперина, В. В.Давыдова, А. В. Запорожца, Н. Н. Поддьякова установлено, что с помощью пространственных и графических моделей относитель­но легко и быстро совершенствуется ориентировочная деятельность, формируются перцептивные, интеллектуальные и практические действия, происходят сдвиги в развитии мышления. С этих позиций моделирование используется в педагогике, в част­ности при ознакомлении дошкольников с природой.

Многообразие природных явлений, составляющих непосред­ственное окружение детей, создает видимость их легкого позна­ния в процессе наблюдений. Пугливость и скрытый образ жизни диких животных, изменчивость развивающихся организмов, цик­личность сезонных изменений в природе, многочисленные и скры­тые от восприятия связи и зависимости внутри природных сооб­ществ - все это создает объективные трудности для познания явлений природы детьми дошкольного возраста, мыслительная деятельность которых находится еще в становлении. Указанные обстоятельства в ряде случаев вызывают необходимость модели­рования некоторых явлений, объектов природы, их свойств и при­знаков. Особое значение приобретают действующие модели, кото­рые вскрывают характер функционирования объекта, показыва­ют механизм его связи с окружающими условиями.

Иконические модели (т. е. имеющих сходство с на­турой) как более доступных для восприятия и понимания детьми. Используются модели отдельных животных. Картонная модель бабочки павлиньего глаза, сидящей на коре дерева, имела подвижные крылья. Модель позволяет демонстрировать не только особенности строения и поведения, но и приспособительную связь со средой обитания, в основе которой - маскировочная и запу­гивающая окраска и формы поведения (затаивание, интенсивная демонстрация ярких пятен). Бумажная модель хищной птицы, вос­производящая ее полет и нападение, демонстрирует детям при­способительные формы защитного поведения некоторых живот­ных (еж, черепаха и др.).

Моделирование различных признаков строения растений (исследованияН.И. Ветровой). Этот тип моделирования ставит задачу расширить и уточ­нить конкретные представления о растениях у детей дошкольного возраста. Используются модели-шкалы при­знаков цвета, величины, характера поверхности и расположения, форм, численности отдельных частей растения. Наблюдая за рас­тениями, дети самостоятельно составляют сенсорную модель - по­лоску, отображающую его варьирующие признаки. В результате обучения дети учатся характери­зовать растения одновременно по многим признакам. Моделиро­вание данного типа способствует сенсорному развитию детей.

Модели, воспроизводящие характер сцеп­ления отдельных компонентов комплекса «животное - среда». Данная модель маскировки показывает значение совпадения и несов­падения окраски, наличия или отсутствия движения для опозна­ния плоской геометрической фигуры, помещенной на картонную панель определенного цвета. Эта модель позволяет формировать у детей обобщенное представление о явлении маскировки как та­ковом. После демонстрации на модели трех-четырех разных по форме и цвету фигур дети начинают понимать, что для маскиров­ки любого предмета (животного) важны два признака: окраска, совпадающая с окружающим фоном, и неподвижность. Данный тип моделей способствует умственному воспитанию детей, так как наглядно демонстрирует закономерную связь при­родных объектов, связь причинно-следственного характера; это помогает познать явление в обобщенном виде, развивать не толь­ко наглядно-образное, но и логическое мышление ребенка.

Пространственно-временной тип графического моделирования. Универсальным средством в данном случае является серия графических изображений объекта на разных этапах его преобразования. Такая серия, составленная с учетом временных изменений объекта, адекватно отражающего скорость изменения объекта, дает наглядное представление о ха­рактере и последовательности преобразований предмета или яв­ления. По этому принципу разработаны различные типы графи­ческих моделей для фиксации состояний меняющихся природных объектов (в педагогической интерпретации их называют календа­рями наблюдений за явлениями природы).

В качестве примера рассмотрим календари наблюдений за пти­цами во время зимней подкормки, проводимых в разных возрастных группах (С.Н. Николаева).

Календарь для младших дошкольников, а также верхняя часть календаря для старшей группы заполняются карточками с изоб­ражениями птиц, прилетающих к кормушке. Фиксация наблюде­ний таким способом производится каждый день. Нижняя часть календаря старшей группы и календарь подготовительной группы заполняются иначе: ежедневно в соответствующих графах простав­ляются цветные галочки (символическое изображение птиц).

Календари различаются не только по способу фиксации на­блюдений, но и по содержанию. Объем моделируемого содержа­ния для старших дошкольников значительно больше: учитыва­ются время (за единицу которого взята неделя, разделенная на дни), а также некоторые особенности поведения птиц у кор­мушки. В календаре подготовительной группы может быть зафик­сирована погода, перечислены корма, что в комплексе состав­ляет внешние условия, на фоне которых происходят наблюде­ния за птицами.

Главным содержанием календарей всех возрастных групп (а для младших - единственным) является состав птиц. Внесение дан­ных в календарь 1 раз в 2 недели в разгар зимней подкормки в младшей - старшей группах позволяет детям хорошо познакомить­ся с многообразием зимующих птиц. Троекратное внесение дан­ных в календарь (в конце осени, зимой, в начале весны) в подго­товительной группе дает возможность проследить с детьми дина­мику изменения состава птиц, связанную с осенне-весенними миг­рациями.

Календарь, соединяя в себе иконический и символи­ческий способы фиксации наблюдений, служит наглядно-прак­тическим средством перевода детей от наглядно-образной к на­глядно-схематической форме мышления. Одновременно дети обу­чаются умению поступенчато соотносить образы и объекты: пред­ставления о живых птицах соотносятся с их изображением в ри­сунках, которые, в свою очередь, соотносятся с символическим обозначением. На заключительном этапе работы (итоговая беседа) дети соотносят образы и объекты в обрат­ном порядке: по значкам-символам репродуцируются представ­ления о живых птицах и их реальном поведении. Таким образом, использование календарей данного типа (графических моделей) в практике детских садов - важное средство умственного воспи­тания детей разных возрастных групп.

При ознакомлении дошкольников 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 дошкольников 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 природе - рост и развитие живых существ. Такой моделью является календарь-ширма, отражающий пространственно-временные параметры роста и развития растения. 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 растения. Графа «время» показывает, сколько недель длится его развитие, когда происходят образование корня, зацветание, образо­вание семян, сколько дней стоит солнечная или дождливая по­года, от которых зависит характер ухода за растением и т.д.

Графическая модель роста и развития животного (т.е., в 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 сре-дообразующего 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.

С педагогической точки зрения модель-календарь, отражающий любые из развивающихся событий природы, следует рассматри­вать как наглядное пособие, созданное при деятельном участии детей на основе их собственных впечатлений, полученных во время наблюдений. В педагогическом процессе дошкольного учреж­дения подобные пособия используются разнообразно: в повсед­невной жизни работа с календарем является дополнением наблю­дений, проводимых с детьми на участке или в уголке природы, а на занятиях он служит наглядным средством обучения. Календари как наглядные пособия могут быть применимы для сопоставле­ния однотипных явлений, проходивших в разное время (сравне­ние, например, осенних явлений за два года или одной и той же огородной, цветочной культуры, выращиваемой в разные годы), и для сопоставления разнотипных явлений (сравнение осенних и зимних явлений, процесса выращивания, например, разных ого­родных культур и пр.).

Методика обучения моделированию осуществляется в следующей последо­вательности.

Воспитатель:

1. предлагает детям описать новые объекты приро­ды с помощью готовой модели, ранее усвоенной ими;

2.организует сравнение двух объектов между собой, учит вы­делению признаков различия и сходства. Одновременно дает задание последовательно отбирать и выкладывать на панно модели, замещающие эти признаки;

3. постепенно увеличивает количество сравниваемых объектов до трех-четырех;

4.осуществляет обучение моделированию существенных или значимых для деятельности признаков (например, отбор и моделиро­вание признаков растений, определяющих способ удаления пыли с растений уголка природы);

5. осуществляет руководство созданием моделей элементарных понятий, таких как «рыбы», «птицы», «звери», «домашние живот­ные», «дикие животные», «растения», «живое», «неживое» и т. д.

Обучение детей моделированию должно быть связано с исполь­зованием обследовательских действий. Важно также учить детей планомерно вести анализ и сравнение объектов или явлений приро­ды. Например, при сравнении двух растений учить вначале, обследо­вать и моделировать признаки цветка или листа, а затем стебля, корня. При обследовании и выделении признаков каждый из них следует называть точным словом.