建模能力的评价研究
国内越来越多的研究关注建模能力的评价问题,但具有系统性、科学性的建模能力评价研究成果较少,这主要是因为缺乏对建模能力发展规律的认知研究,缺乏一个在科学教与学的过程中对能力发展的系统观点。目前,国内科学建模能力评价研究大多参考华东师范大学教授的学生数学建模能力评价以及台湾师范大学教授的科学建模能力评价。
华东师范大学教授以建模流程框架为理论依据,将学生的数学建模能力分为6个层次,在这个层次结构的基础上比较分析学生面对某个日常情景时,能否以及如何以建模思想进行思考、识别问题并解决问题,以了解学生建模能力的具体表现和他们拥有的建模能力水平。该教授对学生数学建模能力评价研究无论从理念、方法到具体操作都有值得科学建模能力评价研究借鉴的地方,但科学建模毕竟不同于数学建模,所以,科学教育研究者还必须基于学科本体的视角来研究科学建模能力评价问题。
台湾师范大学教授和其他学者在对模型及建模进行了本体论、认识论、方法论剖析的基础上,建立了一个建模能力分析指标体系。该建模能力分析指标是基于“建模过程模式”“科学理论结构”与“SOLO分类法”三方面理论,按照“建模过程”和“SOLO观察学习结果框架”两个维度建立指标体系,结合科学理论结构,将学生建模能力进行层次划分,并建立相应的编码表,评价学生的建模能力。该分析指标是基于电化学学科基础上,因此,其对其他科学学科建模能力评价的后续研究具有重要的借鉴价值。
在对文献的梳理和分析中,可以发现“智力(或能力)结构研究”“建模能力结构模式研究”都属于宏观层面的理论研究,多数是从心理学的视角出发展开研究和讨论的。“培养学生建模能力的教学研究”则多是从物理、化学等具体学科的教学探索,属于微观层面的实践研究。“物理建模能力构成要素”是连接宏观层面的能力结构理论研究和微观的培养学生建模能力的教学研究的桥梁,而架构这座桥梁的基础又是以上几个方面的研究成果。