建模思想在科学探究中的应用

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自近代以来,科学技术的发达程度越来越被视为了一项国家是否繁荣昌盛的指标,科学方面的教育也因而越来越受到重视。杜威和施瓦布等人所推崇的科学探究也逐渐占据了科学教育领域的主导地位。我国的本次基础教育课程改革中明确提出了学会探究、创新和实践等要求,充分体现了今后一段时间内科学教育课程的教学重点应是着力于培养学生的科学素养。作为一名曾经的应试教育体验者和成长中的科学探究课程实践者,笔者在硕士攻读期间实践了许多以科学探究为主的教学案例。笔者发现,科学探究课程天然就会比传统教学方式更活泼、更能培养学生的探究、创新和实践能力,但同时也更容易让一些新手教师脱离原有的教学目标,失去对课堂的主导作用,让人产生科学探究不过是玩玩而己的错误印象。为了消除这一印象,笔者认为采用建模的方法可能是问题的解决方案。接着,笔者以“LEGO无动力小车下滑比远”案例的深入开发为例,一方面采用实验研究法,实践了将建模思想融入到探究活动中的方案,证实其是切实可行的;同时也通过建模的方法得出了完成这一活动所需要考虑的两大影响因素一一负载和轮胎——以及它们具体是如何影响小车行进距离的。另一方面笔者采用案例研究法,通过对这个案例深入开发过程的反思与解读,诠释了在探究活动中如何去建模的方法;同时指出此案例的另一个特点是,在探究活动的最后对问题的解释仍然是被悬置的、开放的,这对于鼓励学生去获得更丰富、更有创造力的知识具有相当大的作用。在文章最后,笔者简单介绍了对于LEGO小车案例的探究活动的设计方案,并分享了对于科学探究的一些思考。
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