科学教育中“建模学习”的研究

【摘要】：当今世界正面临着一场学习的革命,人们对有效学习的观念已发生了根本性的变化,教学的重心已从如何教转向如何学,从结果转向过程,从机械操练转向知识的理解和运用。学生也不再被看成是接受知识的容器,而是知识的建构者和生成者。科学教育关注科学思维的培养,希望像科学家那样以简明的方式即模型的建立作为沟通的媒介,促进科学知识的学习。建构模型和使用模型是形成科学思维的基本途径,但在科学教育的实践教学中,教师较少发展学生对模型的观点,也不重视建模能力的建构,因而,学生对模型的看法常停留在具体的层次而未能提升到抽象的层次,使得科学学习受到阻碍,更忽视了整体建模能力的培养,因此本文着眼于科学教育中建模学习过程的研究。 本论文借鉴和吸收国内外对建构模型和通过模型学习研究的方法和经验,分析学习者建构知识模型的心理发生过程,聚焦培养学习者建构模型和进行有意义学习的能力。本文主要解决以下问题： 1、认识模型。在科学教育中,模型已经频繁使用在教学当中,人类多数都是从看得见、摸得着的模型来认识客观世界,而忽略了人类的内心依据对知识的掌握所构建的心智模型,即对知识的架构能力。因此,本文中对模型进行了系统的认识,并从模型的分类及其功能方面进行了归纳。 2、了解为什么建模,及其建模学习的过程。人生来就是一个灵活的学习者、主动获取知识及其技能的行动者。建模是通过思考和想象,运用符号和语言,从经验中进行归纳和处理未知事件的自然本质活动过程,那么建模学习的发生流程是什么呢?同时在信息技术飞速发展的时代,研究如何运用技术支撑和环境来支持科学教育中建模学习的发展。 3、分析科学教育中建模性学习的案例。好的学习不是教师找到一种好的教学方法,而是能够给学习者提供更好的机会去建构,教师只有把学习者带到学习任务中,以学习者已有知识和观念作为新教学的起点,并给予学生多一点建构的机会,才能促进学生的学习。本文寻找关于建模性学习的相关案例并进行分析,确信建模学习能够促进学习者有意义学习的发生。 4、设计科学教育中建模学习的教学实例。科学教育观念的转变,不仅要关注学习者的学习结果,还要关注学习者的学习过程,目前教学设计中还没有关注学习者建模的成功案例。本文将从科学教育教材中选取内容,依据所分析的建模学习过程,设计培养学习者建模学习的教学案例,将理论与实践应用结合起来。