A classroom study that focuses on the components and tools for modeling and on how students use these tools to construct their understandings of contextual problems in the content area of vectors and forces (the motion of an object down an inclined plane). Three significant components of the modeling process are explored:
The study is designed to understand how these components are interrelated.
The research methodology/classroom setting is described: wel aardig maar blijkt 3 keer zoveel lessen te kosten.
Ze maakt het onderscheid tussen expressive en explorative models and the difference between engaging students in the actual process of building models ( expressive tools) and manipulation by students of a previously built expert's model ( explorative microworlds). Zie hiervoor ook See Gilbert, John K. and Carolyn J. Boulter .
Volgens haar ondergaan leerlingen tijdens het leren een shift van the physical fenomenon -> conceptual model -> mathematical representation: understand phenomenon to be modeled -> define constraints -> identify key variables -> define relationships -> translate relationships to computermodel -> test and analyze results -> refine model and understanding (iterative repeat this process).
Uit het experiment blijkt dat leerlingen leren van modelleren. Sommige fasen duren veel langer en op onverwachte momenten gaan leerlingen vooruit. Partial and incomplete models waarvan later geprofiteerd wordt (according some evidence).
Ik had het idee dat in haar setting het toch leek te gaan om het achterhalen van de formules uit de simulatie, maar ben daar niet zeker van.
Implication for curriculum: questions should be central notions in mathematics and/or science while sustaining student interest and inviting exploration.