В эколого-педагогическом процессе дошкольного учреждения могут быть задействованы предметные модели разных типов. Заводные игрушки, изображающие животных (лающие и двигающиеся собачки, клюющие куры и цыплята, плавающие рыбки и пр.), можно использовать как предметные модели в познании специфики живого. Глобус – предметная модель земного шара, позволяющая старшим дошкольникам получить элементарные географические представления о планете. Традиционным для дошкольного учреждения является аквариум с рыбами – правильно оформленный, он имитирует природный водоем и становится моделью водной экосистемы, демонстрирующей цепи питания, взаимосвязи, существующие в реальном природном сообществе. Использование любых предметных моделей развивает наглядно-образное, наглядно-символическое, абстрактное мышление, что немаловажно для обучения в школе.
Другой значимый тип – графическое моделирование. Выше отмечено: при ознакомлении дошкольников с живой природой большое значение имеют закономерно протекающие изменения – рост и развитие живых существ, сезонные изменения в природе и др. Особую роль в познании природных изменений играет сопоставление, которое выявляет устойчивые и меняющиеся признаки объектов. Наши исследования показывают, что сопоставление различных состояний меняющегося объекта или явления, разделенных относительно большими промежутками времени и требующее развитой симультанности образного мышления, доступно дошкольникам лишь при специальной организации обучения – создании графических моделей, отражающих этот процесс.
Графическое моделирование неоднократно использовалось в психологических исследованиях, проводимых под руководством Л. А. Венгера, с целью формирования у дошкольников модельных представлений о пространственном расположении предметов (Т. В. Лаврентьева), о конструируемых и изображаемых в рисовании объектах (Л. Л. Серхио, В. В. Холмовская, Л. И. Цеханская). Общим в этих исследованиях является моделируемое содержание – отдельные предметы или группы предметов (в одних случаях – объединенные на основе существенного сходства в обобщенные категории; в других – взаимосвязанные пространственным расположением). Исследованиями установлено, что графическое моделирование оказывает положительное влияние на развитие продуктивной и интеллектуальной деятельности дошкольников.
В исследовании Н. И. Ветровой{Ветрова Н. И. Формирование деятельности наблюдения и наблюдательности у детей старшего дошкольного возраста. Дис. канд. пед. наук. – Л., 1973.} ставилась задача расширения и уточнения конкретных представлений дошкольников о растениях. С этой целью их обучали приемам расчленяющей абстракции с помощью моделирования различных признаков строения растений. Автором были разработаны модели-шкалы признаков цвета, величины, характера поверхности и расположения, форм, численности отдельных частей растения. Наблюдая за растениями, дети самостоятельно составляли сенсорную модель – «полоску» варьирующих признаков. В результате обучения менялся характер наблюдения, появлялась многоплановость восприятия объектов. Дети могли характеризовать растения одновременно по многим признакам. Графическое моделирование данного типа способствовало сенсорному развитию.
Нами разработан иной, пространственно-временной тип графического моделирования. Выдвинуто предположение, что универсальным средством может стать серия графических изображений объекта на разных этапах его преобразования. Такая серия, составленная с учетом временного параметра, адекватно отражающего скорость изменения объекта, дает наглядное и одновременное представление о характере и последовательности его преобразований. По этому принципу разработаны различные типы графических моделей для фиксации состояний меняющихся природных объектов (в педагогической интерпретации называемых календарями наблюдений за явлениями природы): 1) календарь наблюдений за ростом и развитием растений; 2) календарь наблюдений за сезонными явлениями природы; 3) календарь наблюдений за птицами во время зимней подкормки.
Календари различаются способом фиксации наблюдений (реалистичные картинки, рисунки, картинки-пиктограммы, абстрактные значки) и содержанием. Объем моделируемого содержания во всех календарях нарастает от младших к старшим дошкольникам. В старшей группе вводится параметр времени (за единицу которого берется неделя, разделенная на дни), различные особенности условий жизни растений и животных, поведенческая специфика последних.