Моделирование.

В 1870 г. английское Адмиралтейство спустило на воду новый броненосец «Кэптен». Корабль вышел в море и перевернулся. Он погиб вместе со всеми находящимися на нём людьми. Это было совершенно неожиданно для всех, кроме английского учёного-кораблестроителя В. Рида, который предварительно провёл исследования, создав модель броненосца, и установил, что корабль опрокинется даже при небольшом волнении. Но учёному, проделывающему, как казалось тогда, несерьёзные опыты с «игрушкой», не поверили лорды из Адмиралтейства. И случилось непоправимое…

При изучении химии, кроме наблюдения и эксперимента, используют моделирование. Почему именно моделирование? Некоторые наблюдения невозможно проводить в природе, поэтому воссоздают естественную среду в лабораторных условиях с помощью приборов, установок, предметов, то есть так называемых моделей.  От латинского modulus означает «мера», «образец».

Моделирование – это исследование каких-либо реально существующих предметов, явлений и конструируемых объектов путём построения и изучения моделей.

С понятием «модель» мы сталкиваемся с детства. Например, танк, самолёт, солдатик, кукла. Играя с этими предметами, вы представляли, что это настоящая боевая техника, настоящие солдаты, настоящий человечек. На самом деле это всего лишь модели реально существующих объектов. 

Для того, чтобы изучить молнию, не обязательно ждать грозы, можно молнию смоделировать на уроке. Для этого нужно двум металлическим шарам сообщить противоположные электрические заряды, то есть отрицательный и положительный. Если эти шарики приблизить на определённое расстояние, то между ними проскакивает искра, то есть молния в миниатюре. Чем большим будет заряд на шариках, тем раньше появится искра и длиннее будет молния.

Такое явление можно смоделировать благодаря прибору, который называется электрофорной машиной. Изучение этой модели позволило учёным сделать вывод, что природная молния – это электрический разряд между двумя грозовыми облаками или между облаком и землёй.

Например, в процессе сварки используется процесс превращения электрической энергии в тепловую.

Все естественные науки использую свои модели, которые позволяют представить себе явление или объект.

Например, в географии самой распространённой моделью является глобус. Он является миниатюрным отображением нашей планеты. С помощью глобуса мы можем определить расположение морей и океанов, континентов, стран и гор. Ещё одной географической моделью является географическая карта. Она представляет собой изображение земной поверхности на листе бумаги.

В биологии тоже используют всевозможные модели. Например, муляжи различных органов человека, таких как глаз, мозг, сердце, скелет человека, модель цветка, модель ДНК.

В физике мы также используем различные модели: модель вращения Земли вокруг Солнца, модель двигателя внутреннего сгорания, схему электрической цепи и так далее.

Математическими моделями являются: модель многоугольников и даже график функции, чертёж, математическая формула.

Модели широко распространены и в химии. Здесь все модели можно разделить на две группы: предметные и знаковые, или символьные.

К предметным моделям относят, например, модели атомов, молекул, кристаллов, модели химических и промышленных аппаратов и установок.

К знаковым, или символьным, моделям относят: символы элементов, формулы веществ, уравнения реакций.

Так, модель атома напоминает строение Солнечной системы.

Для моделирования молекул используют шаростержневые или объёмные модели. Эти модели собирают из шариков, каждый шарик символизирует атом. В шаростержневых моделях атомы располагаются на некотором расстоянии друг от друга, в отличие от объёмных моделей.

Модели кристаллов показывают взаимное расположение частиц в кристалле. Здесь так же, как и в шаростержневых моделях, частицы находятся на некотором расстоянии друг от друга.