Models and Modeling: Cognitive Tools for Scientific Enquiry

فرآیند توسعه مدل‌ها که به عنوان مدل‌سازی شناخته می‌شود، به دانشمندان اجازه می‌دهد مفاهیم دشوار را تجسم کنند، پدیده‌های پیچیده را توضیح دهند و نظریه‌های پیچیده را روشن کنند. در سال‌های اخیر، مربیان علوم، استفاده خود از مدل‌سازی را در آموزش، به‌ویژه مدل‌سازی پویا بلادرنگ، که برای تحقیقات علمی محوری است، بسیار افزایش داده‌اند. مدل‌سازی در آموزش علوم در رشته‌های مختلف، از علوم ابتدایی گرفته تا شیمی عالی تا فیزیک دانشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد، و مطمئناً نقش فزاینده‌ای در آینده آموزش خواهد داشت.

مدل‌ها. and Modeling: Cognitive Tools for Scientific Enquiryمقدمه ای جامع برای استفاده از مدل ها و مدل سازی در آموزش علوم است. بسیاری از ابزارهای مدل‌سازی مختلف را شناسایی و توصیف می‌کند و کاربردهای اخیر مدل‌سازی را به عنوان یک ابزار شناختی برای تحقیق علمی ارائه می‌کند.

فرآیندهای مدل‌سازی و استفاده از مدل‌های به‌دست‌آمده برای اطلاع‌رسانی به پیش‌بینی‌ها، نقش‌های کلیدی در ماهیت علم و در نتیجه در آموزش علوم، به‌ویژه در رویکردهای مبتنی بر تحقیق ایفا می‌کنند. بر اساس پیش‌زمینه‌ای از مبنای فلسفی برای مدل‌سازی و مدل‌ها، پیامدهای آموزش علوم بررسی می‌شوند. طرح‌های خوب طراحی شده و کاملاً آزمایش‌شده در کلاس درس برای حمایت از دانش‌آموزان در یادگیری نحوه مدل‌سازی بررسی می‌شوند. تحقیقات در مورد درک معلمان از مدل ها و جایگاه آنها در ماهیت علم به عنوان استراتژی های موفق برای توسعه بیشتر آن دانش مورد بررسی قرار می گیرد. این کتاب سهم عمده‌ای در آموزش قبل و حین خدمت معلمان علوم ابتدایی (ابتدایی) و دبیرستان (راهنمای) دارد.

جان کی. گیلبرت
پروفسور بازنشسته، دانشگاه ریدینگ
استاد مدعو، کینگز کالج لندن
سردبیر، مجله بین المللی آموزش علوم

The process of developing models, known as modeling, allows scientists to visualize difficult concepts, explain complex phenomena and clarify intricate theories. In recent years, science educators have greatly increased their use of modeling in teaching, especially real-time dynamic modeling, which is central to a scientific investigation. Modeling in science teaching is being used in an array of fields, everything from primary sciences to tertiary chemistry to college physics, and it is sure to play an increasing role in the future of education.

Models and Modeling: Cognitive Tools for Scientific Enquiry is a comprehensive introduction to the use of models and modeling in science education. It identifies and describes many different modeling tools and presents recent applications of modeling as a cognitive tool for scientific enquiry.

The processes of modelling and the use of the resulting models to inform predictions play key roles in the nature of science and hence in science education, especially in inquiry-based approaches. Against a background of the philosophical basis for modelling and models, the implications for science education are explored. Well-designed and thoroughly classroom-tested schemes to support students in learning how to model are reviewed. Research into teachers’ understanding of models and their place in the nature of science are reviewed as are successful strategies for the further development of that knowledge. This book has a major contribution to make to the pre- and in-service education of elementary (primary) and high (secondary) school science teachers.

John K. Gilbert
Professor Emeritus, The University of Reading
Visiting Professor, King's College London
Editor-in-Chief, International Journal of Science Education