摘要 《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，要重視學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生模型理解和模型建構(gòu)能力。這意味著需要從元建模知識(shí)和建模實(shí)踐兩個(gè)維度出發(fā)開展模型建構(gòu)教學(xué)?；诖?，通過調(diào)查學(xué)生元建模知識(shí)的表現(xiàn)與水平，梳理模型建構(gòu)實(shí)踐的要素與過程，提出一體雙維設(shè)計(jì)的模型建構(gòu)教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)問題情境的啟發(fā)與元建模知識(shí)、建模實(shí)踐的相互推動(dòng)。在實(shí)踐后明確：模型建構(gòu)教學(xué)需注重培養(yǎng)學(xué)生元建模知識(shí)、引導(dǎo)構(gòu)建不同層次與水平的模型，關(guān)注學(xué)生建模實(shí)踐的持續(xù)性、過程性和迭代性。

關(guān)? 鍵? 詞 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)；模型建構(gòu)；元建模知識(shí)；建模實(shí)踐；雙維一體

引用格式 史加祥.雙維視角下小學(xué)科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].教學(xué)與管理，2024（20）：42-46.

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）指出，科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生基本的思維方法，使之具有初步的模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維等科學(xué)思維能力。模型建構(gòu)是核心素養(yǎng)的重要組成，是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心實(shí)踐，《新課標(biāo)》不僅闡述了模型建構(gòu)的概念，還明確了不同學(xué)段的學(xué)習(xí)目標(biāo)。筆者嘗試從學(xué)生對(duì)模型建構(gòu)的元認(rèn)知發(fā)展和課堂實(shí)踐兩個(gè)維度探索模型建構(gòu)教學(xué)的方法與路徑，為《新課標(biāo)》的落實(shí)提供借鑒。

一、科學(xué)模型的定義與特征

有研究者認(rèn)為，科學(xué)模型是描述自然與科學(xué)過程的思想，是由學(xué)習(xí)對(duì)象在參與過程中構(gòu)建而成的，在一定條件下可以用來解釋和預(yù)測(cè)自然現(xiàn)象、科學(xué)現(xiàn)象[1]。還有研究將科學(xué)模型界定為一種抽象的想法，一個(gè)概念系統(tǒng)，是一種幫助理解和解釋自然現(xiàn)象的工具，是將理論知識(shí)映射到實(shí)際世界的特定模式中，以便準(zhǔn)確地描述這些模式并用于特定的科學(xué)目的，發(fā)揮特定的功能，如描述、解釋、預(yù)測(cè)、論證等探索性功能和創(chuàng)造性功能[2]。借鑒已有研究，科學(xué)模型具有如下特征：科學(xué)模型首先具備抽象和簡(jiǎn)化的特征，科學(xué)模型是對(duì)復(fù)雜真實(shí)自然、科學(xué)世界的概括和簡(jiǎn)化，以便學(xué)生更好地理解和應(yīng)用；其次科學(xué)模型是一種知識(shí)結(jié)構(gòu)，既包括陳述性和程序性兩種不同的知識(shí)類型，還涵蓋了宏觀至微觀兩個(gè)層面的信息，用于描述自然現(xiàn)象、解決問題；最后科學(xué)模型具有多功能性，可以用于描述、解釋、預(yù)測(cè)自然科學(xué)世界，從問題解決到模式識(shí)別都可以借助科學(xué)模型實(shí)現(xiàn)，科學(xué)模型的多功能性使其成為探究實(shí)踐的重要工具。

由此可見，科學(xué)模型的綜合特征決定了其在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中有著不可或缺的重要性，它不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)對(duì)自然、科學(xué)世界的理解，還有助于培育科學(xué)思維，提升問題解決能力，促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展。

二、科學(xué)模型建構(gòu)的內(nèi)涵理解與實(shí)踐要素

1.科學(xué)模型建構(gòu)的雙維理解

對(duì)模型特征的清晰認(rèn)識(shí)是開展模型建構(gòu)教學(xué)的基礎(chǔ)與前提。有研究認(rèn)為，模型建構(gòu)是一種認(rèn)知工具和思維方式，是學(xué)生運(yùn)用模型對(duì)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解釋，以系統(tǒng)描述科學(xué)概念以及事物的結(jié)構(gòu)、關(guān)系和過程，展示對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)與理解[3]。還有研究者認(rèn)為，科學(xué)模型建構(gòu)是讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中建立和使用科學(xué)模型并掌握科學(xué)概念、原理和規(guī)律等，進(jìn)而發(fā)展科學(xué)建模能力[4]。

從對(duì)科學(xué)模型建構(gòu)的解釋或描述中可以看出，模型建構(gòu)是學(xué)生認(rèn)知和思維能力發(fā)展的重要過程，包括科學(xué)模型的認(rèn)知和科學(xué)模型的建構(gòu)兩個(gè)維度。有研究者將其概括為元建模知識(shí)和建模實(shí)踐，元建模知識(shí)主要關(guān)注的是科學(xué)模型本身的結(jié)構(gòu)、元素和關(guān)系，以及建模的目的、過程和評(píng)估等，而不是模型所描述的科學(xué)內(nèi)容領(lǐng)域，建模實(shí)踐則是在探究實(shí)踐中比較、創(chuàng)建、驗(yàn)證、修改和應(yīng)用模型，從而更好地學(xué)習(xí)和理解具體的科學(xué)知識(shí)、概念[5]。

科學(xué)模型的建構(gòu)呈現(xiàn)出雙維螺旋發(fā)展的特點(diǎn)（如圖1）。元建模知識(shí)既包括學(xué)生對(duì)科學(xué)模型性質(zhì)和目的的認(rèn)識(shí)，也包括對(duì)建模需要經(jīng)歷的過程和所形成模型的認(rèn)識(shí)與評(píng)估，具有生成性、變化性的特征[6]。建模實(shí)踐主要包括建構(gòu)、應(yīng)用、評(píng)價(jià)和修正模型四個(gè)主要要素和過程[7]。兩者之間相互交織，在理解賦意中認(rèn)識(shí)模型，在表達(dá)表征中建構(gòu)模型，在持續(xù)的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力與思維。

2.元建模知識(shí)的學(xué)生表現(xiàn)

元建模知識(shí)作為學(xué)生模型建構(gòu)能力的重要組成，在模型建構(gòu)教學(xué)中并未得到應(yīng)有的重視。筆者從元建模知識(shí)的組成出發(fā)對(duì)學(xué)生的元建模知識(shí)進(jìn)行調(diào)查與分析，為建模實(shí)踐做好理解準(zhǔn)備。

（1）學(xué)生元建模知識(shí)的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)。筆者采用紙質(zhì)問卷調(diào)查T校四、五年級(jí)學(xué)生，問卷內(nèi)容涵蓋科學(xué)模型性質(zhì)、建模目的、建模過程和科學(xué)模型評(píng)估等內(nèi)容，問卷共設(shè)計(jì)5個(gè)開放問題。調(diào)查共收回101份有效問卷。筆者隨后對(duì)101份有效問卷進(jìn)行掃描并轉(zhuǎn)換成文本，分別將每道題目的文本進(jìn)行匯總。每道題邀請(qǐng)3名對(duì)模型建構(gòu)教學(xué)有較深認(rèn)識(shí)的學(xué)科骨干教師作為文本審閱者。審閱者先瀏覽所有文本，然后根據(jù)理解將學(xué)生的文本分為四個(gè)不同水平，在分析歸納之后組織審閱者討論每道題目中存在爭(zhēng)議的文本，確定每道題目的最終水平屬性，并歸納不同表現(xiàn)水平的共同特征，形成不同水平元建模知識(shí)的具體表現(xiàn)（見表1）。

根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)，梳理形成的水平層級(jí)真實(shí)呈現(xiàn)了學(xué)生元建模知識(shí)之間的聯(lián)系與差別，為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)和分析學(xué)生的元建模知識(shí)提供依據(jù)，也為教學(xué)實(shí)踐提供指向。

（2）學(xué)生元建模知識(shí)的水平分析。以學(xué)生元建模知識(shí)表現(xiàn)量表為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)101份問卷進(jìn)行賦分，水平三記3分，依次類推，零水平記0分，對(duì)數(shù)據(jù)匯總后利用SPSS 25.0進(jìn)行分析。

對(duì)兩個(gè)年級(jí)學(xué)生科學(xué)模型性質(zhì)方面的水平得分進(jìn)行方差分析顯示：不同年級(jí)學(xué)生在對(duì)模型性質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平上表現(xiàn)出一致性，沒有年級(jí)差異，四、五年級(jí)絕大部分學(xué)生處于水平一，占比均超過77%，兩個(gè)年級(jí)處于水平三的學(xué)生占比均不足4%；在對(duì)科學(xué)模型建構(gòu)目的的認(rèn)識(shí)上，四、五年級(jí)學(xué)生表現(xiàn)為顯著性差異（p=0.031<0.05），五年級(jí)處于水平一的學(xué)生占比最大，為55%，四年級(jí)處于水平二的學(xué)生占比超過五年級(jí)，但是沒有表現(xiàn)出水平三；四、五年級(jí)學(xué)生對(duì)建模經(jīng)歷步驟和建模迭代改進(jìn)的認(rèn)識(shí)上存在差異，五年級(jí)學(xué)生在建模經(jīng)歷步驟認(rèn)識(shí)的水平一、二、三的占比均大于四年級(jí)學(xué)生，五年級(jí)學(xué)生對(duì)建模迭代改進(jìn)的認(rèn)識(shí)上僅有水平二高于四年級(jí)，處于水平一和三的學(xué)生占比低于四年級(jí)；在對(duì)科學(xué)模型評(píng)估的認(rèn)識(shí)上，四、五年級(jí)學(xué)生沒有表現(xiàn)出明顯的水平差異，但五年級(jí)處于水平一、水平二的學(xué)生占比均大于四年級(jí)。進(jìn)一步方差分析顯示：五年級(jí)學(xué)生在元建模知識(shí)上不同水平的平均值均高于四年級(jí)學(xué)生。從上面的分析可以看出：學(xué)生的元建模知識(shí)整體處于水平一左右，雖然五年級(jí)學(xué)生在平均值上高于四年級(jí)學(xué)生，但沒有明顯的認(rèn)知差異，意味著年級(jí)的上升沒有顯著改變學(xué)生對(duì)科學(xué)模型建構(gòu)的認(rèn)識(shí)，說明學(xué)生元建模知識(shí)有著很大的提升與發(fā)展空間。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理后針對(duì)元建模知識(shí)與學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)與科學(xué)建模過程、科學(xué)模型評(píng)估存在相關(guān)性，而學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)表現(xiàn)僅與科學(xué)建模過程存在相關(guān)性。從分析中可以看出：在科學(xué)學(xué)習(xí)中缺少元建模知識(shí)的融合，模型建構(gòu)教學(xué)沒有在科學(xué)課堂中落實(shí)，沒有發(fā)揮出激發(fā)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展的作用。

3.科學(xué)模型建構(gòu)實(shí)踐的要素與過程

在對(duì)學(xué)生元建模知識(shí)調(diào)查了解的基礎(chǔ)上，筆者對(duì)科學(xué)模型建構(gòu)的實(shí)踐要素和過程進(jìn)行梳理與明確，為模型建構(gòu)的課堂教學(xué)提供抓手。

對(duì)模型建構(gòu)過程的研究眾多，有研究者將建模過程分為引入主題、發(fā)現(xiàn)想法、建立想法、模型比較、調(diào)整模型五個(gè)步驟[8]；有研究者在實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成了EIMA的模型建構(gòu)流程，分別為參與、調(diào)查、建模、應(yīng)用四個(gè)主要流程[9]；也有研究者將模型建構(gòu)分為研究原型、初建模型、修正模型、應(yīng)用模型、返回原型等過程[10]；還有研究認(rèn)為模型建構(gòu)包括抽象表征和問題解決兩個(gè)要素，抽象表征包括選擇對(duì)象和建構(gòu)模型，問題解決則包括模型校驗(yàn)、應(yīng)用與改變等[11]。

雖然對(duì)模型建構(gòu)的過程有著不同的論述，但能歸納出模型建構(gòu)、模型細(xì)化、模型應(yīng)用和模型重建等共同要素[12]，基于此形成適合小學(xué)階段科學(xué)模型建構(gòu)的實(shí)踐要素：建模意識(shí)、模型加工、模型應(yīng)用和模型再構(gòu)，同時(shí)依據(jù)要素形成包括選擇、形成、表征、分析、使用、調(diào)用、修正、遷移的實(shí)踐過程[13]。

模型建構(gòu)的要素和過程并不需要在一節(jié)課中全部囊括，而應(yīng)該根據(jù)學(xué)段、學(xué)生認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)內(nèi)容等選擇一個(gè)或幾個(gè)要素進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。同時(shí)，教師可以將過程縱向延伸拓展至學(xué)生整個(gè)小學(xué)學(xué)習(xí)階段，橫向擴(kuò)充拓寬至不同科學(xué)核心概念的學(xué)習(xí)中，在循環(huán)與迭代中進(jìn)行模型建構(gòu)實(shí)踐。

三、科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的課堂實(shí)踐

在梳理模型建構(gòu)的兩個(gè)維度之后需要明確其在課堂教學(xué)中的實(shí)踐方法，探索出具體可行的方法與過程。

1.科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的雙維設(shè)計(jì)

圍繞科學(xué)模型的雙維建構(gòu)，對(duì)模型建構(gòu)教學(xué)進(jìn)行了雙維設(shè)計(jì)，為課堂實(shí)踐提供可操作的路徑借鑒（如圖2）。

圖2呈現(xiàn)了模型建構(gòu)教學(xué)一體雙維設(shè)計(jì)的路徑，在課堂實(shí)踐中問題與情境作為啟發(fā)源，元建模知識(shí)和建模實(shí)踐相輔相成，通過深度融合，共同推動(dòng)科學(xué)模型的建構(gòu)。元建模知識(shí)作為模型建構(gòu)的認(rèn)知支持，通過五個(gè)核心問題貫穿整個(gè)教學(xué)過程，如問題“我們?yōu)槭裁匆?gòu)模型？”引導(dǎo)學(xué)生深入了解科學(xué)模型的性質(zhì)、建模的目的等，認(rèn)識(shí)到模型在科學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性，問題“需要經(jīng)歷哪些過程與步驟？”和“需要收集哪些信息與數(shù)據(jù)？”則是引導(dǎo)學(xué)生了解建模的具體過程，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思考和解決問題的能力。在建模實(shí)踐中，教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞要素和流程展開，呈現(xiàn)了一系列關(guān)鍵步驟，包括呈現(xiàn)原始模型、探究實(shí)驗(yàn)、形成過渡模型、改進(jìn)修正等，學(xué)生通過實(shí)際操作，熟悉并掌握建模過程，深化對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。元建模知識(shí)和建模實(shí)踐在課堂中相互滲透、融為一體，整體推進(jìn)、共同促進(jìn)學(xué)生科學(xué)模型建構(gòu)，發(fā)展核心素養(yǎng)。

2.科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的課堂設(shè)計(jì)

參照雙維設(shè)計(jì)路徑，筆者以遠(yuǎn)東版《自然》教材第九冊(cè)第一單元“植物的生存”第2課時(shí)“種子的繁殖”為例進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂實(shí)踐。

五年級(jí)學(xué)生經(jīng)過之前的模型建構(gòu)教學(xué)，對(duì)為什么要進(jìn)行科學(xué)模型建構(gòu)已經(jīng)有較高水平的認(rèn)識(shí)，為課時(shí)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。教學(xué)之初，教師創(chuàng)設(shè)問題情境“綠豆種子發(fā)芽與生長(zhǎng)過程是怎樣的？”隨后教師與學(xué)生討論在此問題情境中需要建構(gòu)什么模型，又應(yīng)該怎么建構(gòu)模型。討論后，學(xué)生一致認(rèn)為：需要建構(gòu)與種子萌發(fā)和植物生長(zhǎng)有關(guān)的模型，并明確需要觀察和收集的信息和數(shù)據(jù)。

在培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生元建模知識(shí)的過程中，教師與學(xué)生通過對(duì)話逐步梳理在之前模型建構(gòu)學(xué)習(xí)中形成的關(guān)于模型的認(rèn)識(shí)，對(duì)接下來要進(jìn)行的學(xué)習(xí)有了較為全面和整體的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，教師為學(xué)生提供綠豆的種子以及觀察記錄的活動(dòng)單，讓學(xué)生帶回家進(jìn)行長(zhǎng)周期的種植、觀察與記錄，并提醒學(xué)生及時(shí)將觀察總結(jié)到的模型記錄下來，教師在其后每周的科學(xué)課上組織學(xué)生交流建構(gòu)的模型，在此過程中讓學(xué)生經(jīng)歷建模實(shí)踐過程。

在種子萌發(fā)階段，教師為學(xué)生提供不同的實(shí)驗(yàn)單和活動(dòng)單，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)影響種子萌發(fā)的因素進(jìn)行探究。學(xué)生觀察不同條件下綠豆的發(fā)芽情況，收集數(shù)據(jù)并記錄發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽率等信息。通過對(duì)數(shù)據(jù)和信息的分析，他們以圖表、圖像或文字等形式呈現(xiàn)自己的發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)的模型。依靠建構(gòu)的模型，學(xué)生審視已建構(gòu)的模型，描述綠豆種子萌發(fā)的過程，識(shí)別其中的科學(xué)知識(shí)和關(guān)鍵因素，如水分、空氣、溫度等。同時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生利用建構(gòu)的模型，解釋和預(yù)測(cè)其他種子的萌發(fā)過程與綠豆種子萌發(fā)過程的相同與不同。教師為學(xué)生提供黃豆、蠶豆的種子，讓學(xué)生通過持續(xù)的探究驗(yàn)證他們的預(yù)測(cè)，檢驗(yàn)建構(gòu)模型的普遍性和適用性。這樣，不僅發(fā)展了學(xué)生的元建模知識(shí)，還促使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)模型是多層次、多種多樣的。模型建構(gòu)不是一次就能完成的，而需要在反復(fù)探究實(shí)踐中不斷累積與更新。

在建構(gòu)綠豆種子萌發(fā)模型的基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生通過試驗(yàn)單、活動(dòng)單觀察，記錄綠豆生長(zhǎng)過程，包括從根系生長(zhǎng)、莖的伸展到葉片發(fā)育等整個(gè)生長(zhǎng)周期中的信息與數(shù)據(jù)，側(cè)重識(shí)別不同生長(zhǎng)階段的關(guān)鍵特征，深入研究各階段受到的環(huán)境因素的影響。經(jīng)過近一個(gè)月的長(zhǎng)周期探究，教師組織學(xué)生對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建構(gòu)與綠豆生長(zhǎng)相關(guān)的模型，不僅考慮整個(gè)生命周期中各個(gè)階段的生長(zhǎng)特征，還詳細(xì)描述生長(zhǎng)所需的關(guān)鍵環(huán)境條件。學(xué)生根據(jù)自己的觀察側(cè)重點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)建構(gòu)形成很多模型，如綠豆生長(zhǎng)階段的基本模型、環(huán)境影響模型、土壤質(zhì)量模型等，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同的模型進(jìn)行聯(lián)系，對(duì)建構(gòu)的生長(zhǎng)模型與萌發(fā)模型進(jìn)行比較，深化對(duì)植物生命周期的理解，突顯萌發(fā)與生長(zhǎng)階段的差異，提高對(duì)模型的整體聯(lián)系與運(yùn)用能力，幫助學(xué)生建構(gòu)更為全面和更高層次的植物生長(zhǎng)模型。

在建構(gòu)“綠豆種子發(fā)芽與生長(zhǎng)”的模型中，教師注重引導(dǎo)學(xué)生思考并明確建模的目的，即他們希望通過模型描述、解釋或預(yù)測(cè)什么，同時(shí)在交流與討論中幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)模型的獨(dú)特性，通過解析綠豆種子的結(jié)構(gòu)、不同生長(zhǎng)階段的特征等，幫助學(xué)生識(shí)別植物生長(zhǎng)模型的基本元素并思考這些元素之間的相互關(guān)系，以及這些關(guān)系與外部環(huán)境的交互。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生比較建構(gòu)的模型，對(duì)模型的有效性、實(shí)用性，以及對(duì)不同條件的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)估，分析不同模型的優(yōu)點(diǎn)和局限性，鞏固元建模知識(shí)。

與此同時(shí)，學(xué)生在建構(gòu)綠豆種子萌發(fā)和綠豆生長(zhǎng)模型的實(shí)踐中體現(xiàn)出一定的連續(xù)性和差別性。在模型建構(gòu)連續(xù)性方面，學(xué)生通過提出問題、制定假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以及收集與分析數(shù)據(jù)等步驟，形成了一個(gè)關(guān)于種子萌發(fā)的模型，隨后對(duì)生長(zhǎng)模型的建構(gòu)是在這一基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是建構(gòu)過程的自然延伸。除此之外，學(xué)生還從綠豆種子的萌發(fā)與生長(zhǎng)自然拓展到其他植物種子的萌發(fā)與生長(zhǎng)，在應(yīng)用、比較建構(gòu)的模型中對(duì)植物產(chǎn)生更深的認(rèn)識(shí)與理解。在不同階段的建模實(shí)踐中教師要幫助學(xué)生意識(shí)到模型存在的差別與差異主要表現(xiàn)在模型的復(fù)雜性、時(shí)空尺度以及對(duì)環(huán)境因素的考慮上，同時(shí)對(duì)土壤質(zhì)量、養(yǎng)分供應(yīng)等因素的關(guān)注程度也更高。這種差異體現(xiàn)了模型建構(gòu)在解決不同問題時(shí)的靈活性和因問題而異的特性，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用科學(xué)模型解決實(shí)際問題的能力。

四、科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的建議

課堂實(shí)踐為科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)提供借鑒，為教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變指明方向。

首先，在科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生元建模知識(shí)的培養(yǎng)與發(fā)展。元建模知識(shí)具有生成性、變化性的特點(diǎn)，需要學(xué)生在建模實(shí)踐中不斷演化和完善，逐漸形成對(duì)科學(xué)模型建構(gòu)全過程的綜合理解，全面理解科學(xué)模型的本質(zhì)與應(yīng)用，從而更有效地運(yùn)用科學(xué)建模解決實(shí)際問題。

其次，在科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)不同層次與水平的模型。學(xué)生建構(gòu)的科學(xué)模型以及對(duì)模型中各要素相互關(guān)系的理解需要在實(shí)踐中逐步深化、精細(xì)化。教師可以引導(dǎo)學(xué)生在模型建構(gòu)中添加更多變量、考慮更多因素，從而意識(shí)到科學(xué)模型不僅是不同的，而且還具有不同的層次與水平，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生對(duì)模型中各要素關(guān)系的理解水平，引導(dǎo)他們逐漸建立起對(duì)整體模型結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。

最后，科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)中要重視學(xué)生建模實(shí)踐的持續(xù)性、過程性和迭代性。在建模實(shí)踐中，教師要關(guān)注學(xué)生的投入和關(guān)注度，讓學(xué)生持續(xù)參與從問題提出到模型修正的過程。教師還需要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到建模實(shí)踐是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的過程，通過設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的實(shí)踐任務(wù)，學(xué)生能夠在不同階段經(jīng)歷問題定義、數(shù)據(jù)收集、模型設(shè)計(jì)等過程，從而更深入地理解科學(xué)方法的應(yīng)用。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)模型進(jìn)行修正，將其視為學(xué)習(xí)的一部分，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中不斷反思，發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整模型，幫助學(xué)生逐漸形成對(duì)問題的深層次理解，提高科學(xué)建模的實(shí)際應(yīng)用水平。

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[責(zé)任編輯：陳國(guó)慶]