Modelling-based Teaching in Science Education

این کتاب استدلال می‌کند که مدل‌سازی باید جزء تمام برنامه‌های درسی مدرسه باشد که می‌خواهند «آموزش علمی معتبر برای همه» ارائه کنند. ادبیات مدل‌سازی بررسی شده و «مدل مدل‌سازی» پیشنهاد می‌شود. شرایط اجرای موفقیت‌آمیز «مدل مدل‌سازی» در کلاس‌های درس از تجربه عملی کاوش و نشان داده می‌شود. نقش‌های استدلال، تجسم، و استدلال قیاسی، در آموزش مبتنی بر مدل‌سازی موفق مرور می‌شوند. سهم چنین آموزشی در یادگیری مفاهیم کلیدی علمی و درک ماهیت علم ثابت شده است. رویکردهایی برای طراحی برنامه‌های درسی که درک تدریجی دانش و مهارت‌های لازم در مدل‌سازی را تسهیل می‌کند، تشریح شده‌اند. با اذعان به اینکه این رویکرد هم نشان دهنده یک تغییر اساسی از رویکرد "انتقال محتوا" به آموزش علوم است و هم مطابق با بهترین عملکرد فعلی در آموزش علوم است، طراحی رویکردهای مناسب برای آموزش معلمان مورد بحث قرار می گیرد. در نهایت، چالش‌هایی که آموزش مبتنی بر مدل‌سازی برای محققان آموزش علوم، دانش‌آموزان پیشرفته آموزش علوم و طراحی برنامه درسی، مربیان معلم، ممتحنان عمومی و طراحان کتاب‌های درسی ایجاد می‌کند، همگی تشریح شده‌اند.

This book argues that modelling should be a component of all school curricula that aspire to provide ‘authentic science education for all’. The literature on modelling is reviewed and a ‘model of modelling’ is proposed. The conditions for the successful implementation of the ‘model of modelling’ in classrooms are explored and illustrated from practical experience. The roles of argumentation, visualisation, and analogical reasoning, in successful modelling-based teaching are reviewed. The contribution of such teaching to both the learning of key scientific concepts and an understanding of the nature of science are established. Approaches to the design of curricula that facilitate the progressive grasp of the knowledge and skills entailed in modelling are outlined. Recognising that the approach will both represent a substantial change from the ‘content-transmission’ approach to science teaching and be in accordance with current best-practice in science education, the design of suitable approaches to teacher education are discussed. Finally, the challenges that modelling-based education pose to science education researchers, advanced students of science education and curriculum design, teacher educators, public examiners, and textbook designers, are all outlined.