理论教育 高中生物理建模能力评价研究

高中生物理建模能力评价研究

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:构建建模能力评价指标体系的基础是明确建模能力的结构模型,因此,通过分析国外研究者对建模能力评价的相关成果,也可以从中挖掘出研究者对建模能力构成要素的观点。他的建模能力评价指标体系的重点在于评价学生对模型本质的认知水平。FCI已被证明是学生模型理解力可靠的评价工具。还有专家提出了他的三层次科学建模能力评价指标体系。

高中生物理建模能力评价研究

构建建模能力评价指标体系的基础是明确建模能力的结构模型,因此,通过分析国外研究者对建模能力评价的相关成果,也可以从中挖掘出研究者对建模能力构成要素的观点。基于“要培养学生的科学建模能力,就需要给科学教师提供有效的支持”的想法,相关专家自2009年开始致力于科学建模能力的学习进阶研究。她在《开发一个科学建模学习进阶:使科学建模更具操作性和意义》一文中,根据其他专家的评价评估系统的理念和程序,选择从“模型的生成性”和“模型的可变性”两个维度探寻科学建模能力的发展轨迹,最终通过一系列项目测试,假设验证等步骤,实现了对科学建模能力学习进阶的构建。这一研究是最早的科学建模能力学习进阶研究,它为科学建模能力的形成性评价指标体系的构建提供了理论和实践参考。

《学生对科学模型角色的理解》一文的作者,以“作为多样化表征的模型”“作为实体复制品的模型”“作为解释工具的模型”“科学模型是如何被使用的”以及“科学模型变化的本质”五个维度设计和开发了闭合式问卷式测量工具SUMS(Students Understanding of Models in Science),测试了来自西澳大利亚珀斯的两所中学的228名学生对科学模型和建模本质的理解力发展水平。他的建模能力评价指标体系的重点在于评价学生对模型本质的认知水平。也有专家以运动学、推动力、主动力、作用/反应、关联影响、对运动的其他影响为维度设计并开发了测试学生对牛顿力学概念和模型的理解力及力学课程的有效性物理建模能力发展水平的FCI(the Force Concept Inventory)测试工具。FCI已被证明是学生模型理解力可靠的评价工具。此后,很多研究是基于该测试工具展开的。也有专家运用计算机建模教学环境中,开发了评价学生“绘制分子式、结构式和模型,并在分子式、结构式和三维虚拟模型间相互转化的能力”和“在符号与模型、宏观与微观间转换的能力及对化学的理解能力”两方面的原子分子结构建模能力的CMM测评工具。对600位12年级学生化学荣誉生的建模能力进行了质性和量化的分析。还有专家提出了他的三层次科学建模能力评价指标体系。根据这个评价指标体系设计访谈,通过访谈法获得了学生对科学模型本质的认识,并进行编码研究,分析发现了科学建模能力的专家和新手差异。该研究所采用的质性研究方法对后续研究启发很大,此后很多研究者借鉴了该专家访谈的设计思路及其编码方案进行科学建模能力的评价。(www.daowen.com)

总之,国外建模能力评价的研究大多数关注元建模知识的评价,而较少聚焦建模能力的其他子能力的测评。我们认为元建模知识绝不应该成为建模能力的代言人,而在评价研究中,出现这种状况最重要的原因就是缺少一个系统、完备的建模能力结构理论作为依据,在未明晰建模能力的构成要素之时就发展评价体系,自然有以偏概全的嫌疑。

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