基於建造理論之科學概念計算建模:建模系統、活動設計與學習分析(2/3)

專案詳細資料

Description

科學建模被視為科學教育重要核心能力之一,電腦模擬被廣泛使用來輔助學生建模,然而文獻上也發現學生在引導下使用電腦模擬進行建模的學習動機相當低落,單純引導式建模並無法改善學生使用淺層的動機以及淺層的策略來學習科學。因此,本計畫根據建造主義(constructionism)提出以計算建模(computational modeling)讓學生透過運算思維(computational thinking)的方式將科學現象以可視、可操作、或遊戲情境的模型呈現,從建造科學現象的電腦模型中習得科學概念,並體驗科學建模的過程。為了協助學生以計算建模習得科學建模技巧與知識,本計畫提出一教學架構,強調(1) 以建造物理遊戲場景為目標挑戰學生、(2) 結合運算思維與電腦模擬促進深入學習、與(3) 模型進化式的案例學習法(learning from examples with model progression )引導學生建模。基於此架構本計畫將發展一符合低門檻高天花板(low threshold high ceiling)之計算建模系統,並規劃一學期(10週)計算建模物理課程模組,以模型進化式案例學習學習策略幫助學生進行科學建模,提供簡單案例幫助學生建造自己的初始的電腦科學模型,再逐漸引導學生朝向更複雜成熟的電腦科學模型。為了確認計算建模軟體與漸進式案例學習策略的效果,本計畫規劃三年的研究分別從學習投入、科學模型的理解、與科學學習概念上來探討這樣的設計架構如何影響學習。希望透過此計畫能夠釐清一些計算建模的教學設計準則,指引教師及研究者有效的實施計算建模活動。
狀態進行中
有效的開始/結束日期1/08/2131/07/22

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 4 - 品質教育
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 電腦模擬
  • 計算建模
  • 科學建模
  • 運算思維

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。