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思维建模促进小学科学概念转变的实证研究
标题：思维建模促进小学科学概念转变的实证研究
摘要：
科学概念转变是指学生从错误或一般性的理解，逐渐转变为科学准确的理解。在小学阶段，科学概念转变对于学生的科学学习和认知发展至关重要。本研究旨在探讨思维建模对于小学科学概念转变的影响，并通过实证研究得出结论。研究采用了定量和定性研究方法，通过教学实验，对思维建模在小学科学教育中的有效性进行了验证。研究结果表明，思维建模能够促进小学生的科学概念转变，提高科学学习的效果。
关键词：科学概念转变；思维建模；小学教育；实证研究
导言：
科学教育是培养学生科学素养和科学思维的重要环节。而科学概念是科学学习的基础，学生对科学概念的理解是进行科学推理和解决实际问题的前提。然而，学生在接触科学概念时往往存在一些错误或一般性的认识，这就需要科学教育者采用有效的教学方法来帮助学生进行科学概念转变。
思维建模是一种将抽象思维可视化的教学方法，通过绘画、图表等形式，帮助学生建立科学概念的联结和关系，从而促进科学概念的转变。因此，本研究旨在探讨思维建模对于小学科学概念转变的影响，并通过实证研究得出结论，以期提供有益于小学科学教育的教学方法和策略。
一、文献综述
在过去的研究中，有许多证据表明，思维建模在科学教育中具有积极的影响。其中，Zacharia等人（2007）的研究表明，思维建模能够促进学生对科学概念的理解，并提高他们的科学学习成绩。另外，Dagher（1998）在他的研究中发现，思维建模可以帮助学生理解科学概念的根本思想和关系，有助于他们更好地理解科学的本质和方法。
二、研究设计与方法
本研究采用了定量和定性研究方法，结合教学实验，对思维建模在小学科学教育中的有效性进行了验证。研究对象为某市小学三年级学生，选取了两个班级进行实验。
实验组在科学教学中采用思维建模方法，通过绘制概念图和示意图来帮助学生构建和理解科学概念。控制组采用传统教学方法进行教学。实验组和控制组的学生在实验前进行了科学概念测试，实验后再次进行测试，比较两组学生在科学概念转变上的差异。
此外，研究还采用了定性研究方法，对实验组学生的思维过程和思维模式进行了观察和分析，通过访谈和问卷收集了学生的反思和意见。
三、结果与讨论
研究结果表明，在使用思维建模方法后，实验组学生的科学概念转变明显优于控制组。实验组学生在科学概念理解的准确性、科学概念之间关系的建立以及科学推理能力方面皆显著提高。而控制组学生在这些方面的进步相对较小。
通过定性研究的分析发现，思维建模方法能够帮助学生建立科学概念的联结和关系，并促进学生对科学概念的深入思考和理解。学生在绘制概念图和示意图的过程中，能够发现概念之间的联系，形成自己的思维模式。
思维建模方法对小学生的科学概念转变有积极的促进作用，有助于他们建立科学思维和科学探究的意识。因此，教师在小学科学教育中可以采用思维建模方法，提高学生对科学概念的理解和掌握。
四、结论
本研究通过实证研究验证了思维建模对于小学科学概念转变的有效性。研究结果表明，思维建模方法能够促进小学生的科学概念转变，提高科学学习的效果。教师在小学科学教育中可以采用思维建模方法，引导学生进行科学概念的转变和思维模式的建立，进一步提高学生的科学素养和科学思维能力。
然而，本研究还存在一些限制，如研究样本较小，研究时间较短等。因此，今后的研究可以考虑增加样本规模和研究时长，进一步验证思维建模在小学科学教育中的有效性，并探讨思维建模在其他学科和年级的应用。
参考文献：
Zacharia,Z.C.,&Olympiou,G.(2007).Conceptualchangeusingmultipleexternalrepresentationsinlearningaboutthecausesoflunarphases.ScienceEducation,91(2),238-263.
Dagher,Z.R.(1998).Effectivenessofacomputerbasedinquirystrategyinaconstructivistclassroom.JournalofResearchinScienceTeaching,35(10),1021-1038.