Использование моделирования в обучении имеет два аспекта. Во-первых, моделирование служит тем содержанием, которое должно быть усвоено учащимися в результате обучения теми методами познания, которыми они должны овладеть, и, во-вторых, моделирование является учебным действием и средством, без которого невозможно полноценное обучение. Метод моделирования используется в любой науке, обладает огромной эвристической силой: позволяет свести изучение сложного к простому, невидимого — к видимому, т.е. сделать любой сложный объект доступным для тщательного всестороннего изучения.
Для изучения построенных математических моделей разработаны многочисленные методы. Основы науки, которые составляют содержание соответствующего учебного предмета, содержат систему научных моделей и аппарат для их исследования.
Представление школьников о моделировании и моделях весьма неясное и ограниченное; поэтому необходимо явно включить моделирование в содержание учебных предметов, знакомить учащихся с современной трактовкой понятий моделирования и модели, использовать моделирование как метод научного познания и решения практических задач.
Для того, чтобы учащиеся овладели моделированием, недостаточно лишь демонстрировать им различные научные модели, включаемые в содержание обучения. Необходимо, чтобы учащиеся сами строили модели, сами изучали какие- либо объекты, явления с помощью моделирования. Такая возможность предоставляется на уроках математики, физики химии. Важно научить школьника методам познания, а моделирование позволяет проникать не только в сущность предмета или явления , но и дает инструмент познания.
Необходимость овладения математическим моделированием как особым действием диктуется не только его значимостью, как метода научного познания, но психолого — педагогическими соображениями. Изучение данного процесса привело к разработке психологической теории учения. Теория поэтапного формирования умственных действий, разработанная Гальпериным, исходит из положения, что процесс обучения — это процесс овладения системой умственных действий. Овладение умственным действием происходит в процессе интериоризации соответствующего внешнего практического действия. Процесс интериоризации не является одномоментным и состоит из нескольких этапов:
Для того, чтобы лучше увидеть общие черты усваиваемого действия, надо отвлечься от ненужных в данном случае свойств предметов, А это и значит, что нужно перейти к действию с моделями, свободными от всех других свойств, кроме нужных в данном случае.
Итак, согласно теории поэтапного формирования умственных действий построение и работа с моделями составляет обязательный и очень важный этап овладения умственными действиями.