ما هي أنواع النماذج وإستخداماتها
من أنواع النماذج
- النموذج التمثيلي
- النموذج التشبيهي
- النموذج الرمزي
وهناك تقسيم اخر وهو:
- النماذج الوصفية
- النماذج التنبؤية
- نماذج التخطيط او النماذج المعيارية
هناك ثلاثة انواع من النماذج الاساسية بحسب تقسيم العلماء، وهذه الانواع تعتبر شاملة للانواع الفرعية التي تتفرع عنها:
النموذج التمثيلي
: هذا النموذج يعتبر اساسي في العملية التعليمية ويساعد بشكل كبير على سيرها، مثال عليه الصور الفوتوغرافية، او نموذج صغير لطائرة او سيارة او مركبة فضائية
النموذج التشبيهي:
هذا النموذج يتضمن مجموعة من الخصائص والصفات التي يحويها النظام الذي يدرسه الشخص او يريد شرحه في اجتماع عمل على سبيل المثال، او لها علاقة بالنظام الذي يقوم الشخص بشرحه ودراسته
النموذج الرمزي:
هذا النموذج يستعمل الشخص فيه الرموز من احل وصف بعض جوانب النظام الذي يقوم بدراسته وشرحه، او لتحديد النظام مثل التعبير باستعمال معادلة رياضية او مجموعة معادلات رياضية
اما التقسيم الاخر للنماذج، وهو (النماذج الوصفية والنماذج التنبؤية ونماذج التخطيط او النماذج المعيارية)
النموذج الوصفي يهتم بوصف الموقف الحالي، اما النموذج التنبؤي فيتضمن التنبؤ بالمستقبل، ونماذج التخطيط تتضمن الممارسات والاداء المرتبط بالاهداف التي يرسمها الشخص
وتختلف انواع النماذج باختلاف العلماء، فقد قسمها البعض ايضًا الى نماذج ثابتة وديناميكية، ونماذج ذات سعة ثابتة تتصور النظام كنقطة معينة في المستقبل [1]
من اسباب استخدام النماذج
- تسهيل الفهم
- التنبؤ بالتطورات التي يمكن القيام بها على مشروع ما من خلال النموذج مثل ما الذي يمكن ان يحدث اذا اصطدم كويكب بالارض، او معرفة السلامة في مشروع ما، او محاكاة حوادث السيارات وتطبيقات كثيرة غيرها.
- استخدام المعلومات التي تم الحصول عليها لتغيير النموذج الاصلي او تعديله
- جمع المزيد من المعلومات التي تمكن من الكشف عن مبادئ جديدة او افكار نيره اخرى
- شرح وتفسير الامور التي تكون صغيرة الى حد كبير او ضخمة للغاية بحيث لا يمكننا رؤيتها بالعين المجردة
يستعمل العلماء النماذج من اجل المساعدة في تصور المعرفة كما هي عليه في الوقت الحالي، حيث يتم انشاء النماذج لتسهيل الفهم بناءً على المعلومات التي تم جمعها حول نظام ما او مفهوم في الوقت الحالي، وتساعد النماذج بشكلها البسيط في جمع المزيد من المعلومات والمساعدة على الاستكشاف وكشف مبادئ ومفاهيم جديدة في النظام
كي تكون النماذج العلمية بجودة عالية، يجب ان تتمتع بالعديد من الخصائص، فيجب ان تكون معبرة بشكل تام عن الامر التي تريد وصفة، وان تكون قدرتها التنبؤية عالية، ويكون لها قوة تفسيرية كبيرة، اي يستطيع المتلقي فهم الموضوع ببساطة اكبر بعد رؤية النموذج باشكاله المتعددة
القوة التفسيرية للنموذج تنبع من مدى جودة تصميمه لشرح عنصر معين او نقطة معينة، ويكون النموذج بلا فائدة اذا لم يستطع توضيح الهدف منه، على سبيل المثال، يمكن ان يساعد نموذج النظام الشمسي في شرح اشياء مثل مدار الكواكب، ويمكن ان يساعد النموذج في هذه الحالة بتوضيح المسافة الدقيقة التي يبعد فيها كل كوكب عن الشمس.
والنماذج فائقة الجودة تساعد في التنبؤ بالاحداث والمواقف، حيث يستطيع النموذج التنبؤ بما سيحدث في ظروف مختلفة عن الحالة الحالية، على سبيل المثال، يساعد النموذج الجيد في معرفة ما اذا النظام الشمسي سيتعرض لظاهرة مثل ظاهرة الثقب الاسود. [2]
من أسباب استخدام الدمى بدلاً من البشر في اختبار حوادث التصادم
- محاكاة الاصابات التي يمكن ان تحدث لجسم الانسان
- تطوير السيارات وتطوير مزايا الامان
- تحديد القوة التي يمكن ان يتحملها الهيكل العظمي البشري من خلال تقدير قوة الصدمات وتأثيرها على الجسم
- تقليل حوادث التصادم بشكل كبير
يتم استعمال الدمى بدلًا من البشر من اجل محاكاة الاصابات التي يمكن ان تصيب جسم الانسان، ومن خلال استعمال البيانات المستعملة من اختبار التصادم، يمكن معرفة تأثير حوادث التصادم على الدمى بشكل يشبه الانسان الى حد كبير
كما يسمح اختبار الدمى بدلًا من البشر في اختبار حوادث التصادم في التطوير المستمر لمزايا الامان في السيارة وحماية السائق والركاب
يمكن من خلال الدمى تحديد معيار لاصابات الراس، وهذا المعيار يستعمل بشكل واسع في شركات السيارات اليوم، وتشمل طرق الاختبار الاخرى تحليل اختيارات التصادم للركبة والعمود الفقري من اجل تحديد القوة التي يمكن ان يتحملها الهيكل العظمي البشري والجسم
وقد ادى استعمال الدمى في اختبارات حوادث التصادم الى تقليل عدد الوفيات الناجمة عن اصطدام السيارة الى حد كبير، والامر لم يتوقف عند هذا الحد، بل ساعدت الدمى في اختبار حوادث التصادم الى تقليل وفيات الاطفال الى حد كبير ايضًا وتحسين امان الاطفال في السيارات. [3]
انواع النماذج العلمية
- النماذج المرئية
- النماذج الرياضية
- النماذج الحاسوبية
النماذج المرئية
هي النماذج مثل مخططات الصور والرسوم البيانية التي تساعدنا في الفهم والتعمق اكبر، والامثلة عليها لا تنتهي، على سبيل المثال، المخططات التي تتضمن المدخلات والمخرجات تعتبر من اهم الامثلة عن النماذج المرئية
واثناء التعليم، يمكن ان تكون النماذج المرئية من الادوات الهامة المساعدة على تحسين وسير العملية التعليمية، مثل الرسوم البيانية التي تساعد في شرح وتبسيط المعلومات، وهي مفيدة في التعلم مهما بلغت درجة ذكائنا، وهي تساعد ايضًا في اظهار الاشياء التي تكون صغيرة للغاية او ضخمة الى حد كبير ولا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
النماذج الرياضية او الحاسوبية:
النماذج العملية غالبًا ما يشار اليها بالنماذج الرياضية، وهذ النماذج التي يتم فيها اللجوء الى الرياضيات من اجل تفسير ظاهرة شائعة، على سبيل المثال، يمكن ان يلاحظ الشخص ان قوة الجاذبية على شيء ما تماثل كتلة هذا الجسم مضروبة بقوة حقل الجاذبية، وعندما يقوم الشخص بترتيب معادلا الجاذبية، يحصل على نموذج شامل للجاذبية تم انشائه للمرة الاولى على يد نيوتن
ولكن، بما ان العقل البشري محدود، ولا يمكنه التفكير بالعمليات الحسابية المعقدة للغاية (البعض منها اصعب مما نتوقع)، مثل انواع الصخور والتربة، واحتكاك وملوحة التربة، ومستوى تدفق الماء والاشكال العشوائية للصخور المختلفة، لشرح هذه الامور يحتاج الشخص الى قوة اكبر من العقل البشري في الحسابات، لذلك يمكن اللجوء الى نماذج الكومبيوتر القادرة على التعامل مع العمليات الحسابية والرسوم المتحركة المعقدة، والمطلوب من الشخص هو ادخال جميع البيانات والمعلومات التي يعرفها عن قوى الجاذبية بحيث يستطيع الكومبيوتر معرفة وترتيب البيانات بسهولة اكبر من اي انسان
والنماذج الحاسوبية تستعمل من اجل التنبؤ ببعض الامور التي يمكن ان تحدث مثل محاكاة حوادث السيارات، او ما يمكن ان يحدث اذا اصطدم كويكب بالارض [4]