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【课程论文】浅析基于构建主义下的建模教学研究 (论文范文)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国科教创新导刊》作者:林 浏览量:6727 论文级别:经典本章主题:建模和模型原创论文: 5156论文网时间:2011年3月2日审核稿件编辑:Emmanuel本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3301 评论次数: 6140

导读:这是一篇关于基于构建主义下的建模教学研究 的论文,对正在写建模和模型相关论文的毕业生有参考意义。

(广东深圳市罗湖中学 广东深圳 518001)

摘 要:建模教学促进理论与实践相结合,在现今教学中,建模教学是其重要组成部分,对教学具有重要的意义.本文以初中科学中的部分建模教学为例,在对建模理论探索的基础上,分析研究了建模教育与素质教育的密切关系,深入探讨了有关建模课的教学内容、教学方法及教学模式,并提出了一些切实可行的建模教学策略.

关键词:模型 建模教学 科学建模教学 建模教学策略

中图分类号:G420文献标识码:A文章编号1673-9795(2012)07(c)-0062-01

1 构建主义与建模教学的概述

早在20世纪30年代,贝塔朗菲创立了系统论,主张用模型方法研究生命现象.美国在《国家科学教育标准》制定中,就将模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点,并将构建、修改、分析及评价模型来作为对学生的一项基本科学探究能力的考核.近年来,我国也认识到了建模教学的作用及重要性,并在新颁布的学科教学课程标准中强调,在教学过程中如何培养学生的创新精神和加强学生的实践能力是新课程标准的十分重要的组成部分,将建模教学规划为一项基本教学内容.

构建模型就是将模型用于研究客体的一种手段,是人类在理论和实践中的一大创造.科学模型是按照研究的特定目的,用物质形式或思维形式对原型客体本质关系的再现,通过对模型的研究获得关于原型客体的知识,是现代科学常用的一种研究方法,其模型方法能够发挥理论对实践的指导作用.

建模在教学中是一种很重要的教育研究方法,它是分析研究问题的主要手段,在学习中,无论试题情景多么新颖多变、与日常生活联系多么紧密融合,大都可以归结为学生熟悉的模型,因

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而教师需善于指导学生运用已知的科学原理、规律、熟悉的解题方法及经验去分析寻找事物间的本质联系,建立相关模型,以寻求解决问题的途径和方法,从而不断提高学生解决实际问题的能力.

2 基于科学构建理论下的建模教学策略

建模教学对实现科学化教育起着重大的作用,因此基于对学生建模机制的认知机制研究和长期对建模教学的实践,从物理化学建模教学入手,提出一些建模教学的基本模式.

2。1 “实验探究认知”模式

“实验探究认知”模式就是在教学过程中,通过建立实验模式来让学生对自己所学知识有着更加深刻的认知和了解.实验教学对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用,它能使学生体会到知识的真实性和可靠性,能激发学生的学习兴趣.下面就以化学中制取氢气的实验来分析了解氢气的相关性质为例来证明建模分析法的意义.例在实验室制取氢气中,通常是在启普发生器中用稀硫酸与粗锌粒反应获得的,其反应方程式为:Zn+H2SO4(ZnSO4+H2).

反应获得氢气后,通过几个实验操作来了解氢气具有的性质.

(1)在启普发生器的导气管上连上一支装有无水氯化钙的干燥管,上接一根尖嘴玻璃导管,再点燃氢气,观察氢气燃烧现象,会发现玻璃导管尖嘴处有带 火焰.

(2)在启普发生器的导气管上连上一个装有无水氯化钙的干燥管,在干燥管口较大的一头装上带有直玻璃管的橡皮塞,再在干燥管小端口连接一段橡皮管,并用橡皮管蘸取肥皂液,然后慢慢打开启普发生器上的活塞,就会发现橡皮管口有肥皂泡产生,再轻轻摆动橡皮管,会发现肥皂泡离开橡皮管并往上飘,这说明氢气密度比空气密度小,具有密度小的性质.

通过这些实验让我们更容易了解其具有性质,对提高教学效益起到了很大的作用.建模教学是一种典型的科学化教学方式,它以其生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用.

2。2 “模型化繁为简”模式

模型是对实际问题进行科学抽象建立起来的,能形象、直观、生动、深刻地反映出事物的本质

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和共性,但模型是在一定条件下适用的,通过建立模型分析问题,可使问题的处理大为简化而不会发生大的偏差.在所遇问题中,有许多问题与“理想模型”十分接近,在一定情景下,可以把问题中事物当作“理想模型”来处理.以一个物理问题进行阐述,例:在研究地球绕太阳公转运动的时候,由于地球与太阳的平均距离(约14960万千米)比地球半径(约6370千米)大得多,地球上各点相对于太阳的运动点可以看作是相同的,即地球的形状、大小可忽略不计,这样就可以把地球当作一个质点来处理,这就大为简化了问题的复杂性,使得成为平常所学的基本问题.在教学中,通过对所建立模型的构件分析,可以帮助学生了解到如何正确的去建立和使用模型,并能够提高学生的理解和接受新知识的能力.

2。3 “推理分析解题”模式

推理是由一个或几个已知的判断,推导出一个未知的结论的思维过程,其作用是从已知的知识得到未知的知识,特别是可以得到不可能通过感觉经验掌握的知识.推理主要分为类比推理、演绎推理和归纳推理.在解题过程中,通过利用所学基础知识对其进行一步步推理,很容易得得到其结果.如案例所示:从井中提水时,常常会发生吊水桶落入井里的事情,用物理知识分析下列说法,其中错误的是( ).A、用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功;B、用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功;C吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功;D、吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功.我们知道在使用机械时,从做功的目的出发,对我们有用的功称为有用

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功,对我们无用但又不得不做的功成为额外功,由此可对其进行推理分析,得知功的类型.用吊水桶向上提水,目的是提水,则对水做的是有用功,但是对桶又不得不做功,则对桶做的是额外功,故知A错、B正确;吊水桶掉在井里,打捞水桶时,目的是水桶,则对桶做的是有用功,但是对水又不得不做功,则对水做的是额外功,故C、D都正确.对于题目从已知到未知的推理,使得问题得以迎刃而解.

3 结语

建模教学是理论与实践的有机结合,能够有效促进教学工作,强化学科建模的教学不仅能使学生更好地掌握基础知识,学会学习方法,还能帮助学生树立正确的学习观,全面认识各学科与科学、技术及社会的关系,提高分析问题和解决问题的能力.因此,建模教学对学生教育工作有着重大意义,应从以上提出的各种教学模式入

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手,加大建模教学的投入力度,促进教育的不断发展.

[ 参考文献 ]

1、对初中数学建模教学的一些思考  数学教育的基本理念是:“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展,数学来源于生活又被应用于生活。”  基于以上几点在教材中出现了许多与生活密切联系的数学应用题。在

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