Дидактические и методические цели использования электронных средств в образовательном процессе

5. Моделирование и имитация изучаемых или исследуемых объектов, процессов или явлений, демонстрация на экране компьютера объекта, его составных частей или их моделей — компьютерная визуализация учебной информации. Компьютерные моделирующие программы не только являются электронным дополнением к традиционным учебным пособиям, но и позволяют использовать компьютер в качестве настольной мини-лаборатории, реализуя при этом интерактивный режим работы обучаемого с системой.

Выделим два основных направления развития компьютерного моделирования: имитационное и математическое.

Имитационное моделирование отражает сущность протекающих явлений и процессов без построения строгой математической модели. Такая разновидность компьютерного моделирования осуществляется посредством анимации и иногда называется физическим моделированием. Проведение лабораторных занятий с использованием средств компьютерного моделирования позволяет визуализировать разного рода явления и процессы, которые не поддаются непосредственному наблюдению. Современные моделирующие программы позволяют ученикам не только увидеть и изучить явления и процессы, но и исследовать их, собрать информацию, провести наблюдения в ходе исследования, внести изменения в условия протекания процесса, представить результаты измерений в наглядной форме, а затем проанализировать полученную информацию и решить задачи выбора оптимальных параметров. В ходе данной работы ученик выполняет роль исследователя, который проводит эксперимент и интерпретирует его результаты. Программа предусматривает следующие возможности: многократное повторение того или иного фрагмента, помощь и подсказки, выбор индивидуального темпа работы на занятии.

Моделирование явлений и процессов может реализовываться и на основе построения математической модели, что позволяет изменять условия протекания процессов, с высокой точностью проводить замеры и рассчитывать необходимые параметры. Математическое моделирование еще называют вычислительным экспериментом. Целесообразность разработки компьютерных моделей в данном случае определяется возможностью создания математической модели, адекватно описывающей протекание реального процесса или явления.