关于模型类毕业论文范文,关于科学建模,“显”化思维相关本科论文范文

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在科学研究中,对客观对象进行一定的观察实验、对所获得的科学事实进行初步的概括后,常常要利用想象、抽象、类比等方法建立一个适当的模型来反映代替客观对象,并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质,这种方法就是建模法.

从模型反映的内容来看,有静态模型和动态模型.静态模型强调的是状态和结果的模拟.如原子、生物体、太阳系、土壤结构模型等,它适合物质结构和状态或变化过程中的瞬时状态或结果的描述性模拟等.动态模型如物态变化的温度-时间的随变模型、凸透镜物像特征变化模型、滑动变阻器滑片移动引发的电流电压变化模型、消化酶活性与温度关系模型、一定时期某生态系统种群数量变化模型等,强调的是事物运动变化过程的模拟.从模型的表现手段看,可分为直接模型和间接模型.直接模型主要依赖具像实物、图表、肢体语言、动画、角色扮演等直接建立.而间接模型主要借助思维加工形成模型,如各种公式、概念图的建立,解题模型或思维模式的提炼等等.有效的模型建构可以将抽象思维显性化、直观化、形象化.

科学建模,“显”化思维参考属性评定

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一、建模实例和策略分析

1. 微观知识宏观迁移,类化建模

在遇见一个难以理解的新问题时,我们总是习惯性地从记忆中调用有关该问题的先备知识.教学中的类比建模,可以使学生通过对记忆中已存储相关联信息的迅速恢复、提取及加工,来帮助理解新知识、建构新概念.

模型自考毕业论文怎么写
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比如测定高锰酸根离子大小的原理一向是学生理解上的难点.我们可以引导学生从简单的小球体积的测定入手,建构一种宏观模型,然后借助类比,将此模型迁移到离子大小的测定上,如图1.从而使微观知识宏观化,大大降低了学生的思维难度,顺利达成了新知.

2. 疑难节点图式分解,简化建模

初中生以形象思维为主,学生对概念和规律的理解和掌握常常基于具象的图文表现.教学中,利用图式模型,可以顺应学生的思维走向,有利于他们将复杂难懂的概念或规律经验化、直观化,从而更好地进行理解和应用.

如溶液变化相关内容,可以借助图2所示模型突破.圆圈代表溶质微粒,背景代表水.想模拟饱和溶液蒸发水析出晶体,可以将上片背景抽离,圆圈自动从溶液中出列,形象生动地分化了难点.由此还可引导学生展开举一反三的变式应用,或可纵向思维,建立更高级坐标图式模型.《质量》教学中,在实验基础上大胆引入微观模型可突破“质量是物质的一种属性”这一难点.以八个小圆圈代表一物质微粒.圆圈的数目代表物体所含物质的多少.当物质形状、状态、温度或位置改变时,圆圈数目（物质多少）并不改变, 从而有效帮助学生释疑.另外,像物质微观构成、三态变化等,也都可借助画图建模的方式突破.比起语言文字,这样的处理在表达上更清晰明了,也更省时高效.

3. 角色扮演肢体互动,趣化建模

利用角色扮演趣化建模,是学生最爱的课堂演绎形式,他们甚至乐意借此将科学课堂延伸到课外.学生,是课堂的主体,学生热情高,一切难点都不是难点.

比如,在学习平面镜成像课堂教学活动中,可以让两个同学表演“照镜子”,借助丰富的肢体语言,通过手和脚的动作、人的位置的对应变化,直观地加深对平面镜成像对称性的认识.光的反射、折射定律也可如法炮制（如图3）――肩当界面,身体当法线,一手握拳,区分反（折）射和入射光线,两手反一下,说明光路可逆.学习电路连接时,可以手模拟导线 ,人身模拟用电器,三个学生手拉手模拟串联,手叠握模拟并联.串并联电路的电流特点也可进行动态模拟――七名学生自前门鱼贯而过,不分支,模拟串联.反之,七生于前门,分三路,以3、3、2队型（或其他）自三个过道上经过,而后于教室后头汇合而出,模拟并联.化学部分教学中,宏观现象的微观解释,大多也可通过角色扮演趣化实现.凸透镜成像规律,甚至可以通过有趣的打太极活动,在模拟游戏中轻松消化（如图4）.

4. 创意实验全新体验,亮化建模

实验教学是初中科学教学的基础,也是新课程改革的突破口.一个好的创意实验既能给学生提供很好的动手动脑的机会,也能帮助学生有效构建知识模型.

比如神经元的教学,可引导学生以铜丝建立神经元结构模型,如图5.铜丝细线散开处模拟树突接受刺激产生兴奋,导线打结模拟细胞体,长长的铜导线模拟轴突,将细胞体发出的信息传向下一神经元.最终信息传递成功,灯（模拟效应器）亮起,一片欢呼.相信这样的教学过程学生一定会终生难忘.

水循环过程和成因,也可引入降水模型轻松突破（如图6）.

二、建模时机和特性分析

1. 于疑难困惑处建模,体现模型的高效性

通过“直观模型”的展示,常常可以使抽象的问题具体化,不但有助于对疑难问题的理解,同时也能大大提高学生学习的积极性,激活学生已有生活经验,推动思维的进程.

比如探讨近视成因可引入水凸透镜模型.去掉凸透镜玻璃部分,包上透明膜,内装适量水形成水凸透镜,通过水量调节改变焦距.学生通过亲身实践势必更清晰地领悟晶状体屈度过大引发的后果及科学原理.再比如意大利那不勒斯三块大理石柱的升降,因为远离生活学生难以想像.可用圆柱体纸筒代表石柱,一端套一个可动平面模拟地平面,纸筒表面附贴贝壳着生痕迹,按照地平面的上上下下,有序撕开纸筒表面相关印痕,清晰展示地壳的变迁.褶皱山的形成,也可挤压粘连的三色泡沫片加以模拟.这样的具像建模,因为依托感官的亲身体验,可以轻松扫除学生思维的障碍点,效果自然不言而喻.

2. 于质疑修正中建模,体现模型的渐进性

人的思维在不断进步,建模的过程也是如此.稍微复杂一些的实际问题

关于模型类论文范文集的建模通常不可能一次成功,要经过多次建模过程的反复迭代,包括由简到繁,也包括删繁就简,以获得越来越满意的模型.

比如密度计制作改进过程,就很好地说明了这一点.学生从木块在水和盐水表面漂浮状况的不同产生用木块去测定液体密度的想法,然而实际操作中发现,木块太大,常偏倒.于是改为小长条木块,实验中发现立不住,总要平躺.于是下面用橡皮泥降低重心.慢慢演化成为细长管,下有重物悬垂的测量范围更大的真实密度计,如图7.诸如此类的例子还有很多,像变阻器的制作改进过程,原子核结构模型的修正过程,都很好地说明了任何科学认识都不是一步到位的,都要经历在质疑中不断修正、不断完善的过程.

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