Interlocking models in classroom science
Interlocking models in classroom science
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课堂科学中的连锁模型
DOI：
10.1002/sce.21806
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发表时间：
2023
影响因子：
4.3
通讯作者：
Georgen, Chris
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Manz, Eve;Georgen, Chris
专业和以课堂为基础的科学团体都在开发和测试自然世界的解释性模型。对于学生来说，将模型作为理解意义的工具，实践必须是代理的（学生为了特定目的使用和修改模型）和概念上的生产性的（学生在他们的想法上取得进展）。在本文中，我们探讨了支持代理和概念生产性建模的原则。一是模型可以“做工作”；也就是说，通过提供资源，使差距可见，或推翻建模者的理解，参与学生的意义构建。第二个是跨多个模型工作，并寻求对齐，我们将其解释为互锁模型，支持模型工作。第三，建模活动可以支持细粒度的概念进展。我们详细介绍了我们如何使用这些想法来指导和完善五年级调查跨相变物质守恒的设计。我们确定了模型在相互关联的过程中参与学生意义建构的四种方式：通过提供矛盾、约束、代表性盈余和学生参与的差距。我们讨论了如何设计模型，使其成为意义构建的共同参与者，并相互关联，从而为课程设计师、研究人员和教师提供富有成效的前进道路。
Both professional and classroom‐based scientific communities develop and test explanatory models of the natural world. For students to take up models as tools for sensemaking, practice must be agentive (where students use and revise modelsforspecific purposes) and conceptually productive (where students make progress on their ideas). In this paper, we explore principles to support agentive and conceptually productive modeling. One is that models can “do work”; that is, participate in students' sensemaking by offering resources, making gaps visible, or pushing back on modelers' understandings. A second is that working across, and seeking to align, multiple models—what we explain asinterlockingmodels—supports models to do work. A third is that modeling activity can support fine‐grained conceptual progress. We detail how we used these ideas to guide and refine the design of a fifth‐grade investigation into the conservation of matter across phase change. We identify four ways that models participated in students' sensemaking as they interlocked: by providingcontradictions,constraints,representational surplus, andgapsfor students to engage with. We discuss how designing for models to be co‐participants in sense‐making and to interlock can provide productive paths forward for curriculum designers, researchers, and teachers.
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