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1、淺談模型在教學中的應用前一?段時間我參加了區(qū)里的教學設計評優(yōu)，題目是《在星空中》，大家印象最深的可能就是我為這節(jié)課設計并制作了一個教學模型，這個模型很好地解決了教學中學生對概念的理解問題。今天我就模型在教學中的應用問題和人家做一探討。模型是所研究的系統、過程、事物或概念的一種表達形式，也可指根據實驗、圖樣放大或縮小而制作的樣品，一般用于展覽或實驗或鑄造機器零件等用的模子?！缎氯A字典》中対模型的解釋為：1、照實物的形狀和結構按比例制成的物休，多用于展覽或實驗。2、鑄造川的模子。模型可以取各種不同的形式，不存在統一的分類原則。按照模型的表現形式可以分為物理模型、數學
2、模型、結構模型和仿真模型。物理模型也稱實體模型，乂可分為實物模型和類比模型。①實物模型：根據相似性理論制造的按原系統比例縮?。ㄒ部梢允欠糯蠡蚺c原系統尺寸一樣）的實物，例如風洞實驗中的飛機模型,水力系統實驗模型，建筑模型，船舶模型等。②類比模型：在不同的物理學領域（力學的、電學的、熱學的、流體力學的等）的系統中各自的變量有時服從相同的規(guī)律，根據這個共同規(guī)律可以制出物理意義完全不同的比擬和類推的模型。例如在一定條件卜-rfl節(jié)流閥和氣容構成的氣動系統的壓力響丿應與一個由電阻和電容所構成的電路的輸出電壓特性具有相似的規(guī)律，因此可以用比較容易進行實驗的電路來模擬氣動系統
3、。數學模型用數學語言描述的-?類模型。數學模型可以是一個或一組代數方程、微分方程、差分方程、積分方程或統計學方程，也可以是它們的某種適當的組合，通過這些方程定量地或定性地描述系統各變量之間的相互關系或因果關系。除了用方程描述的數學模型外，還有用其他數學工具，如代數、兒何、拓撲、數理邏輯等描述的模型。需要指出的是，數學模型描述的是系統的行為和特征而不是系統的實際結構。結構模型主要反映系統的結構特點和因果關系的模型。結構模型屮的一類重要模型是圖模型。此外/物系統分析中常用的房室模型等也屬于結構模型。結構模型是研究復朵系統的有效手段。仿真模型通過數字計算機、模擬計算機
4、或混合計算機上運行的程序表達的模型。采用適當的仿真語言或程序，物理模型、數學模型和結構模型一般能轉變?yōu)榉抡婺Ｐ?。關于不同控制策略或設計變量對系統的影響，或是系統受到某些擾動后可能產牛的影響，最好是在系統本身上進行實驗，但這并非永遠可行。原因是多方面的，例如：實驗費用可能是昂貴的；系統可能是不穩(wěn)定的，實驗可能破壞系統的平衡，造成危險；系統的時間常數很人，實驗需要很長時間;待設計的系統尚不存在等。在這樣的情況下，建立系統的仿真模型是有效的。例如，生物的甲烷化過程是一個絕氧發(fā)酵過程，由于細菌的作用分解而產生甲烷。根據生物化學的知識可以建立過程的仿真模型，通過計算機尋求
5、過程的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)值并且可以研究各種起動方法。這些研究兒乎不可能在系統H身上完成，因為從技術上很難保持過程處于穩(wěn)態(tài)，而且生物甲烷化反應的起動過程很慢，需耍幾周的吋間。但如果利用（仿真）模型在計算機上仿真，則甲烷化反應的起動過程只需要幾分鐘的時間。以上是對模型的簡要介紹，而在我的教學設計中所應用的模型應該屬于物理模型中的比例模型，主要用來模擬不易觀察到貨無法觀察到的現象。在小學科學教學中，地球與宇宙領域中的很多知識都要用到這類模型，例如：太陽系的組成、四季形成的原因、地震火山的成因等等。在科學教學屮對模型的應用不僅限于對觀察對象的模擬，有時也會用在對觀察對象的記錄上，
6、例如：記錄動物或植物的住長狀態(tài)時，用文字描述顯得枯燥不形象，用繪圖的方式學生掌握不了，用照片的形式缺乏立體感，并且在同一時間我們不可能看到所有階段的現彖同時呈現，這時我們就可以用到制作模型的方法。因此我認為在教學屮要用好模型要從三個方而入手：一、利用建模的策略，讓模型成為形象化的教具或學具，幫助學生理解所學知識。建模教學是一種教學策略，建模教學理論的創(chuàng)立者赫斯頓認為，人是建模的動物，人總因模型或建模思想來表證客觀世界的情景，利川己知的各種模型對客觀世界進行思考、分析解釋和預測。在科學研究中，對■客觀對象進行了一定的觀察實驗和所有獲得的科學事實進行初步的概括后，常
7、常利用想象、抽象、類比等方法建立一個適當的模型來反映代替客觀對象，并通過研究這個模型來揭示客觀事物的形態(tài)、特征和木質，這樣的方法就是模型方法。我們大家也許也有這種感覺，我們認識事物的過程也是模型建立的過程。當我們想要認識一個事物的時候，會口然的把這種事物想彖成已經認識的事物，例如：我們不認識納米材料時，就會自然把這種材料與我們已知的毫米、微米和比較，這就是類比模型的一種，當我們提到原子核時，我想大部分人會想到原了模型，因為我們看不到原子的內部結構，而模型就代替實物成為我們對原子的認識。作為教師，我們在教學中會經常遇到需要學牛認識事物，但這種事物卻離學生的生活比佼
8、遠的情況，這是我們就對以
