Fraser B.J., K.G. Tobin (eds.), International Handbook of Science Education, 383-398, 1998 Kluwer.
Students tend to make difference between physical models (or theories) and practice. In the students' view, theory tells us how things should work under ideal conditions, while practice hardly ever behaves according to the rules. Solutions for this problem are (1) to include epistemological aspects of scientific theory construction explicitely into science courses, (2) another is to relate more closely experimenting and modelling. This article shows how technology can serve as a means to realize the second point. In that case students have to shift perspectives between theorising and experimentation. This alternating should be understood as measuring and modelling a phenomenon A, and applying the model to predict a new phenomenon B, which becomes subject of experimental investigation, etcetera.
The author concentrates on two categories of tools: micro based laboratories (MBL) and dynamic model building systems (MBS). These are open-ended tools. The educational potential can be fully exploited if they are used in a constructivist teaching and learning strategy.
An example about radioactive decay is given (zie ook See Michelsen, Claus ).
The conclusion contains a theory about the interplay between experimenting and modelling (a distinction between mathematical and conceptual modelling is made). MBS supports conceptual modelling, and mathematical tools support mathematical modelling. The integration of these tools opens up new opportunities.
The auteur maakt een onderscheid tussen data analysis tools, modelling tools and mathematical tools dat volgens mij niet houdbaar is. Hier uit volgt een verschil tussen mathematical modelling en conceptual modelling. Mathematical modelling is modelleren met contextloze wiskundige technieken, terwijl conceptual modelling gaat met (discrete) dynamische modellen. Het is natuurlijk zo dat die laatste vaak beter de eigenschappen van een proces weergeven dan de eerste, maar het voorbeeld van de auteur is niet overtuigend. Voor radioactief verval wordt als `wiskundig model' een exponentieel verband gevonden, terwijl een discreet dynamisch model van het verval conceptueel is. Terwijl beide gezien kunnen worden als wiskundige modellen, waarbij de ene gepaard gaat met een natuurkundige verklaring over het proces en de andere niet. Dus misschien is het beter om te zeggen dat er sprake is van een conceptueel model, zodra er sprake is van een (begeleidende) natuurkundige verklaring.