- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
System Thinking and System Modeling
System Thinking and System Modeling in the Earth System Science Classroom
Farzad Mahootian, Ph.D., Earth System Science Community Co-Investigator
Gonzaga College High School, 19 Eye St., N.W., Washington D.C. 20001, USA
(202)966-8588, fax (202)336-7164
farzad@ circles.org
INTRODUCTION AND CONTEXT
Earth system science (ESS) is a holistic study of the
Earth. ESS marshals the resources a variety of scientific and
technical fields to explore interactions among the Earth’s
component subsystems in order to understand the Earth as a
system, to explain Earth dynamics and Earth evolution, and
to address the problem of the effects of human actions on
global change. We have begun to understand that because the
Earth is a system, our local actions have global effects, that
human society has the power to change the world, for better
or worse. It is of great importance, both for the sake of the
Earth and for the sake of our own future, to understand the
Earth for what it is: a complex system of interlaced and
interacting subsystems.
In order to investigate the Earth system, teachers and
students need access to expertise in a broad variety of
disciplines: chemistry, physics, computer science, biology,
mathematics, statistics, and political science. A variety of
relatively new skills are also requird networked computing,
tools and techniques for retrieving, visualizing, and analyzing
remote sensing data, and building dynamic systems models.
The question of systems modeling became a central issue in
curriculum development efforts of the Earth System Science
Community (ESSC), a three-year project supported by
N.4SA’s Information Infrastructure Technology and
Applications and High Performance Computing and
Communication programs.
The thrust of the curriculum development effort was to
enable students and teachers to conduct investigations in
global change topics using remote sensing data gathered by
NASA and other science agencies. The curriculum was
project-based [l], with the intention of producing an
authentic and living sense of understanding and participation
in science research [2], [3]. Students and teachers were to
collaborate on-line with their peers in other schools, and
with scientists/mentors in universities and government
science agencies. In this effort students and teachers become
researchers and learn to design and carry out a research
strategy, involving the proposal and articulation of a
hypothesis, the building of a system model, and the search,
retrieval, manipulation, visualization and analysis of
appropriate data. Students conclude their research by testing
their hypothesis with available data, using visualization
software, and information available in print and on-line.
Finally, students C0”unicate the results of their research
by publishing their reports, data, data products, and systems
models. To date, over sixty reports have been published on
the project website (http://www.circles.org/).
The curriculum content and pedagogy was designed and
implemented during the 1993-94 pilot phase in adherence to
the science strategy of NASA’s Mission to Planet Earth, and
to the (U.S.) National Research Council’s (NRC) National
Science Education Standards which were in draft form at the
time [4].
THE ESSC PROJECT IN RETROSPECT
The original purpose of the Earth System Science
Community was to build an investigation-oriented Earth
system science curriculum in which high school and
university students could conduct research projects on global
change issues using Earth observation data and information
over the Internet. Three integrated components were
proposed: 1) an Earth system science curriculum, 2) an
information system over the Internet to support the
curriculum and access to remote sensing data, and 3) a pilot
community of educators, students and scientists who would
help define requirements for improving the curriculum and
information system.
While the first two goals were achieved with a significant
degree of success, it has become clear that the requirements
of a successful on-line community were underestimated. In
this respect, the main lesson learned was that, with proper
encouragement and cultivation, communities can grow
organically from a pre-existing nutritive substrate. The
“substrate” here refers to long-term institutional commitment
to supporting innovative (i.e., non-traditional) courses and
teachers. A paradigm case of such commitment is represented
in the (US) National Science Foundation’s “systemic
initiatives” for science education reform. But in the absence
of such a substrate, the simple influx of temporary dollars
for teacher training and partial release time is an insufficient
and ineffectual way to build on-line communities.
SYSTEM MODELING AND STUDENT LEARNING
A. Introduction
The two most difficult aspects of teaching ESS are the
visualization, analysis, and interpretation of data, on the one
hand, and the use and construction of system models on the
other. The problem of data visualization, in the ESSC
context, is the topic of another paper in this volume (“Issues
of WWW-Based Data Visualization for the Earth System
Science Classroom”).
Systems thinking is “the art and science of making
reasonable inferences about behavior by developing an
increasingly deep understanding of underlying structure.” [SJ
To add a more technical dimension to this definition, we may
define system dynamics as “a method for studying the world
around us. It deals with understanding how complex systems
change over time. Internal feedback loops within the
0-7803-3836-7/97/$10.00 0 1997 IEEE 695
structure of the system influence the entire system behavior.”
[61
It is important to point out that in the ESSC visual
models were used, rather than models that describe the
phenomena mathematically in symbolic language. While
both types of models may produce their result as
visualizations, the former embeds the mathematical relations
within an object-oriented environment that &splays objects
and object-interactions in a manner that is more like the kind
of diagram students and scientist are apt to draw or think of
when discussing systems. The benefits of using modeling
and visual simulation in science education are manifold, and
to a large extent mirror the benefits of this technique in
science research namely, these tools enhance the ability to
observe, think about, experiment with, and discover patterns
and relations that are inaccessible because of spatio-temporal
scale (nanotech or planetary-scale), or inhospitable
environments (the Earth’s interior).
B. The Form and Content of Systems Thinking
Earth system science represents a significant departure
from classical science and science education. Not only does
Earth system science require an interdisciplinary and holistic
approach, it also requires a new focus on the interrelation of
Earth processes. The integrity of the Earth as a system
consists of the interrelatedness of its component subsystems:
hydrosphere, atmosphere, biosphere, lithosphere and
cryosphere. To understand the Earth as a system one must
understand not only the fundamentals about each component
subsystem, but also the processes that interconnect them.
The Earth is not a static system; without the understaudmg
of process we would miss the underlying causes of both
natural and anthropogenic global environmental change. In
short, Earth system science without system modeling is
impossible.
The best way for students to gain a working knowledge
of such complex interrelations is to build and interact with
Earth system models. For example, after learning about the
Earth energy budget and then playing with an Earth energy
model, and altering the cloud amount, and other values, the
student’s mind resonates with an intellectual satisfaction that
results from this correspondence of form and content --
simultaneously learning about the system model and the
modeled system.
The use of modeling software to instruct students about
the Earth system is consistent with the “constructivist”
theory of learning, and with the inquiry- and discovery-based
mode of learning advocated by the NRC [7]. The NRC
makes explicit reference to studying the Earth as a system
[8], and to the use of models in secondary school science
education [9].
C. The Construction of Knowledge
Aside from the fact that the form and content of learning
are well-matched, as they are in the case of system modeling
andESS, what is chief cognitive benefit of using modeling
in education? To paraphrase the great 18th century German
epistemologist, Immanuel Kant, “models without data are
empty, and data without models are blind.” In Kant’s theory
of knowledge [lo], “categories of understanding” (i.e.,
causality, composition, etc., which collectively lay the
foundation for the “laws of nature”) provide conceptual
connectivity to the “forms of perception” (i.e., the o r d h g
principles of space and time, which apply to all objects and
events). Scientific consciousness, according to Kant, is
constructed by one’s appropriate use of the categories of
understanding in association with the forms of perception. In
his philosophy, Kant demonstrated that all knowledge --
indeed, all experience-- is an active, on-going construction.
In this respect the contemporary constructivist theory of
leaming [l 11 finds its ancestry in Kant’s philosophy.
In the context of our discussion of Earth system science,
the forms of perception are analogous to the archives of data
of the Earth’s systems --blind data without meaning or
connection-- while the categories of understanding are
embodied in our system models --which, without data, are
conceptual structures devoid of significance. In their use of
system models and data archives students begin to germinate
scientific consciousness. In their effort to define and
understand the limitations and omissions in their models, and
to refine these in the face of research, data and criticism, they
begin to attain s
Farzad Mahootian, Ph.D., Earth System Science Community Co-Investigator
Gonzaga College High School, 19 Eye St., N.W., Washington D.C. 20001, USA
(202)966-8588, fax (202)336-7164
farzad@ circles.org
INTRODUCTION AND CONTEXT
Earth system science (ESS) is a holistic study of the
Earth. ESS marshals the resources a variety of scientific and
technical fields to explore interactions among the Earth’s
component subsystems in order to understand the Earth as a
system, to explain Earth dynamics and Earth evolution, and
to address the problem of the effects of human actions on
global change. We have begun to understand that because the
Earth is a system, our local actions have global effects, that
human society has the power to change the world, for better
or worse. It is of great importance, both for the sake of the
Earth and for the sake of our own future, to understand the
Earth for what it is: a complex system of interlaced and
interacting subsystems.
In order to investigate the Earth system, teachers and
students need access to expertise in a broad variety of
disciplines: chemistry, physics, computer science, biology,
mathematics, statistics, and political science. A variety of
relatively new skills are also requird networked computing,
tools and techniques for retrieving, visualizing, and analyzing
remote sensing data, and building dynamic systems models.
The question of systems modeling became a central issue in
curriculum development efforts of the Earth System Science
Community (ESSC), a three-year project supported by
N.4SA’s Information Infrastructure Technology and
Applications and High Performance Computing and
Communication programs.
The thrust of the curriculum development effort was to
enable students and teachers to conduct investigations in
global change topics using remote sensing data gathered by
NASA and other science agencies. The curriculum was
project-based [l], with the intention of producing an
authentic and living sense of understanding and participation
in science research [2], [3]. Students and teachers were to
collaborate on-line with their peers in other schools, and
with scientists/mentors in universities and government
science agencies. In this effort students and teachers become
researchers and learn to design and carry out a research
strategy, involving the proposal and articulation of a
hypothesis, the building of a system model, and the search,
retrieval, manipulation, visualization and analysis of
appropriate data. Students conclude their research by testing
their hypothesis with available data, using visualization
software, and information available in print and on-line.
Finally, students C0”unicate the results of their research
by publishing their reports, data, data products, and systems
models. To date, over sixty reports have been published on
the project website (http://www.circles.org/).
The curriculum content and pedagogy was designed and
implemented during the 1993-94 pilot phase in adherence to
the science strategy of NASA’s Mission to Planet Earth, and
to the (U.S.) National Research Council’s (NRC) National
Science Education Standards which were in draft form at the
time [4].
THE ESSC PROJECT IN RETROSPECT
The original purpose of the Earth System Science
Community was to build an investigation-oriented Earth
system science curriculum in which high school and
university students could conduct research projects on global
change issues using Earth observation data and information
over the Internet. Three integrated components were
proposed: 1) an Earth system science curriculum, 2) an
information system over the Internet to support the
curriculum and access to remote sensing data, and 3) a pilot
community of educators, students and scientists who would
help define requirements for improving the curriculum and
information system.
While the first two goals were achieved with a significant
degree of success, it has become clear that the requirements
of a successful on-line community were underestimated. In
this respect, the main lesson learned was that, with proper
encouragement and cultivation, communities can grow
organically from a pre-existing nutritive substrate. The
“substrate” here refers to long-term institutional commitment
to supporting innovative (i.e., non-traditional) courses and
teachers. A paradigm case of such commitment is represented
in the (US) National Science Foundation’s “systemic
initiatives” for science education reform. But in the absence
of such a substrate, the simple influx of temporary dollars
for teacher training and partial release time is an insufficient
and ineffectual way to build on-line communities.
SYSTEM MODELING AND STUDENT LEARNING
A. Introduction
The two most difficult aspects of teaching ESS are the
visualization, analysis, and interpretation of data, on the one
hand, and the use and construction of system models on the
other. The problem of data visualization, in the ESSC
context, is the topic of another paper in this volume (“Issues
of WWW-Based Data Visualization for the Earth System
Science Classroom”).
Systems thinking is “the art and science of making
reasonable inferences about behavior by developing an
increasingly deep understanding of underlying structure.” [SJ
To add a more technical dimension to this definition, we may
define system dynamics as “a method for studying the world
around us. It deals with understanding how complex systems
change over time. Internal feedback loops within the
0-7803-3836-7/97/$10.00 0 1997 IEEE 695
structure of the system influence the entire system behavior.”
[61
It is important to point out that in the ESSC visual
models were used, rather than models that describe the
phenomena mathematically in symbolic language. While
both types of models may produce their result as
visualizations, the former embeds the mathematical relations
within an object-oriented environment that &splays objects
and object-interactions in a manner that is more like the kind
of diagram students and scientist are apt to draw or think of
when discussing systems. The benefits of using modeling
and visual simulation in science education are manifold, and
to a large extent mirror the benefits of this technique in
science research namely, these tools enhance the ability to
observe, think about, experiment with, and discover patterns
and relations that are inaccessible because of spatio-temporal
scale (nanotech or planetary-scale), or inhospitable
environments (the Earth’s interior).
B. The Form and Content of Systems Thinking
Earth system science represents a significant departure
from classical science and science education. Not only does
Earth system science require an interdisciplinary and holistic
approach, it also requires a new focus on the interrelation of
Earth processes. The integrity of the Earth as a system
consists of the interrelatedness of its component subsystems:
hydrosphere, atmosphere, biosphere, lithosphere and
cryosphere. To understand the Earth as a system one must
understand not only the fundamentals about each component
subsystem, but also the processes that interconnect them.
The Earth is not a static system; without the understaudmg
of process we would miss the underlying causes of both
natural and anthropogenic global environmental change. In
short, Earth system science without system modeling is
impossible.
The best way for students to gain a working knowledge
of such complex interrelations is to build and interact with
Earth system models. For example, after learning about the
Earth energy budget and then playing with an Earth energy
model, and altering the cloud amount, and other values, the
student’s mind resonates with an intellectual satisfaction that
results from this correspondence of form and content --
simultaneously learning about the system model and the
modeled system.
The use of modeling software to instruct students about
the Earth system is consistent with the “constructivist”
theory of learning, and with the inquiry- and discovery-based
mode of learning advocated by the NRC [7]. The NRC
makes explicit reference to studying the Earth as a system
[8], and to the use of models in secondary school science
education [9].
C. The Construction of Knowledge
Aside from the fact that the form and content of learning
are well-matched, as they are in the case of system modeling
andESS, what is chief cognitive benefit of using modeling
in education? To paraphrase the great 18th century German
epistemologist, Immanuel Kant, “models without data are
empty, and data without models are blind.” In Kant’s theory
of knowledge [lo], “categories of understanding” (i.e.,
causality, composition, etc., which collectively lay the
foundation for the “laws of nature”) provide conceptual
connectivity to the “forms of perception” (i.e., the o r d h g
principles of space and time, which apply to all objects and
events). Scientific consciousness, according to Kant, is
constructed by one’s appropriate use of the categories of
understanding in association with the forms of perception. In
his philosophy, Kant demonstrated that all knowledge --
indeed, all experience-- is an active, on-going construction.
In this respect the contemporary constructivist theory of
leaming [l 11 finds its ancestry in Kant’s philosophy.
In the context of our discussion of Earth system science,
the forms of perception are analogous to the archives of data
of the Earth’s systems --blind data without meaning or
connection-- while the categories of understanding are
embodied in our system models --which, without data, are
conceptual structures devoid of significance. In their use of
system models and data archives students begin to germinate
scientific consciousness. In their effort to define and
understand the limitations and omissions in their models, and
to refine these in the face of research, data and criticism, they
begin to attain s
0/5000
ระบบคิดและระบบแบบจำลองในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ระบบโลกFarzad Mahootian, Ph.D. โลกระบบวิทยาศาสตร์ชุมชนร่วมตรวจสอบกอนซากาวิทยาลัยมัธยม 19 ตาเซนต์ N.W. วอชิงตันดีซี. 20001 สหรัฐอเมริกา(202) 966-8588 โทรสาร (202) 336-7164farzad @ circles.orgบทนำและบริบทวิทยาศาสตร์ระบบโลก (ESS) เป็นการศึกษาแบบองค์รวมโลก ESS marshals ทรัพยากรต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์ และเขตข้อมูลทางเทคนิคให้บริการระหว่างโลกส่วนประกอบย่อยเพื่อให้เข้าใจโลกเป็นระบบ การอธิบายโลก dynamics และวิวัฒนาการของโลก และเพื่อแก้ไขปัญหาของผลกระทบของการกระทำของมนุษย์ในเปลี่ยนแปลงโลก เราได้เริ่มเข้าใจว่าเนื่องจากการโลกเป็นระบบ การดำเนินการของท้องถิ่นมีผลทั่วโลก ที่สังคมมนุษย์มีอำนาจที่จะเปลี่ยนแปลงโลก ดีกว่าหรือแย่ลง จึงสำคัญยิ่ง นมัสการของทั้งสองโลกและ เพื่อ อนาคตของเราเอง การทำความเข้าใจในโลกมันเป็น: อินเทอร์เลซระบบซับซ้อน และโต้ตอบย่อยการตรวจสอบระบบดิน ครู และนักเรียนต้องเข้าถึงความหลากหลายของสาขาวิชา: เคมี ฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ชีววิทยาคณิตศาสตร์ สถิติ และรัฐศาสตร์ ความหลากหลายของทักษะค่อนข้างใหม่มี requird บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์เครื่องมือและเทคนิคสำหรับการดึงข้อมูล แสดงผล และวิเคราะห์ระยะไกลไร้สายข้อมูล และการสร้างแบบจำลองระบบพลวัตคำถามของแบบจำลองระบบเป็น ปัญหาเป็นศูนย์กลางในความพยายามพัฒนาหลักสูตรวิทยาศาสตร์ระบบโลกชุมชน (ESSC), สนับสนุนโครงการ 3 ปีเทคโนโลยีโครงสร้างพื้นฐานข้อมูลของ N.4SA และโปรแกรมประยุกต์และการใช้คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง และโปรแกรมสื่อสารกระตุกความพยายามพัฒนาหลักสูตรได้ให้นักเรียนและครูเพื่อดำเนินการสอบสวนในรวบรวมหัวข้อเปลี่ยนแปลงโลกโดยใช้ข้อมูลการตรวจวัดระยะไกลด้วยนาซาและหน่วยงานวิทยาศาสตร์อื่น ๆ หลักสูตรได้ตามโครงการ [l], มีความตั้งใจในการผลิตการอาหาร และห้องนั่งเล่นความรู้สึกของความเข้าใจและมีส่วนร่วมวิทยาศาสตร์วิจัย [2], [3] นักเรียนและครูได้ออนไลน์สมคบกับเพื่อน ๆ ของเขาในโรงเรียนอื่น ๆ และมีนัก วิทยาศาสตร์/mentors ในมหาวิทยาลัยและรัฐบาลหน่วยงานวิทยาศาสตร์ ในความพยายามนี้ นักเรียนและครูเป็นนักวิจัย และเรียนรู้การออกแบบ และดำเนินการวิจัยกลยุทธ์ ข้อเสนอและวิคิวลาร์ของการสมมติฐาน การสร้างแบบจำลองระบบ และการค้นหาเรียก จัดการ แสดงภาพประกอบเพลง และวิเคราะห์ข้อมูลที่เหมาะสม นักเรียนสรุปการวิจัย โดยทดสอบสมมติฐานของพวกเขา ด้วยข้อมูล ใช้แสดงภาพประกอบเพลงซอฟต์แวร์ และรายละเอียดในการพิมพ์ และง่ายดายในที่สุด เรียน C0 " unicate ผลการวิจัยของพวกเขาโดยประกาศการรายงาน ข้อมูล ข้อมูลผลิตภัณฑ์ และระบบรูปแบบจำลอง วันที่ รายงานกว่า 60 ได้ถูกเผยแพร่บนเว็บไซต์โครงการ (http://www.circles.org/)เนื้อหาหลักสูตรและการสอนถูกออกแบบ และดำเนินการระหว่างปี 1993-94 ระยะนำร่องในต่าง ๆ เพื่อกลยุทธ์ของคณะของนาซาดาวโลก วิทยาศาสตร์ และ(สหรัฐอเมริกา) กรรมการวิจัยแห่งชาติของ (NRC) แห่งชาติมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่อยู่ในร่างแบบฟอร์มได้ที่นี้เวลา [4]ESSC คาด RETROSPECTวัตถุประสงค์เดิมของวิทยาศาสตร์ระบบโลกชุมชนคือการ สร้างโลกมุ่งเน้นการตรวจสอบระบบหลักสูตรวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนมัธยมที่ และนักศึกษามหาวิทยาลัยสามารถดำเนินโครงการวิจัยในส่วนกลางเปลี่ยนปัญหาโดยใช้ข้อมูลการสังเกตโลกและข้อมูลผ่านทางอินเทอร์เน็ต มีส่วนประกอบรวม 3นำเสนอ: 1) ดินระบบวิทยาศาสตร์หลักสูตร 2) เป็นระบบข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตเพื่อสนับสนุนการหลักสูตรและการเข้าถึงข้อมูลไร้สายระยะไกล และ 3) นักบินของนักการศึกษา นักศึกษา และนักวิทยาศาสตร์ที่จะช่วยกำหนดความต้องการในการปรับปรุงหลักสูตร และระบบข้อมูลในขณะที่เป้าหมายสองสำเร็จ ด้วยเป็นสำคัญระดับของความสำเร็จ มันกลายเป็นชัดว่าความต้องการของชุมชนง่ายดายประสบความสำเร็จได้ underestimated ในประการนี้ หลักการเรียนรู้ถูกที่ โดยเฉพาะให้กำลังใจและเพาะปลูก ชุมชนสามารถเจริญเติบโตorganically จากพื้นผิวจัดอยู่ก่อน ที่"พื้นผิว" ที่นี่หมายถึงสถาบันมั่นระยะยาวการสนับสนุนนวัตกรรม (เช่น ไม่ใช่แบบดั้งเดิม) หลักสูตร และครู แสดงกรณีกระบวนทัศน์ของความมุ่งมั่นดังกล่าวในที่ (สหรัฐอเมริกา) แห่งชาติวิทยาศาสตร์รากฐานของ "ระบบโครงการ"การปฏิรูปการศึกษาวิทยาศาสตร์ แต่ ในการขาดงานของดังกล่าวเป็นพื้นผิว อีกอย่างดอลลาร์ชั่วคราวครู ฝึกอบรม และบางส่วนปล่อยเวลาเป็นการไม่เพียงพอและ ineffectual วิธีการสร้างชุมชนง่ายดายสร้างแบบจำลองระบบและเรียนรู้ของนักเรียนA. แนะนำมีสองด้านที่ยากที่สุดของ ESS สอนการแสดงภาพประกอบเพลง วิเคราะห์ และการตีความของข้อมูล หนึ่งมือ และการใช้ และสร้างแบบจำลองระบบในการอื่น ๆ ปัญหาของข้อมูลแสดงภาพประกอบเพลง ในการ ESSCหัวข้ออื่นลงในไดรฟ์ข้อมูลนี้ ("ประเด็นคือบริบทของข้อมูลบน WWW แสดงภาพประกอบเพลงในระบบโลกวิทยาศาสตร์ห้องเรียน")ระบบการคิดคือ "ศิลปะและศาสตร์ของการทำinferences สมเหตุสมผลเกี่ยวกับลักษณะการทำงานโดยการพัฒนาการเข้าใจลึกขึ้นของโครงสร้างต้นแบบ" [SJการเพิ่มขนาดเทคนิคเพิ่มเติมกับคำนิยาม เราอาจกำหนดระบบ dynamics เป็น "วิธีการศึกษาโลกรอบตัวเรา มันเกี่ยวข้องกับความเข้าใจระบบที่ซับซ้อนอย่างไรเปลี่ยนแปลงเวลา ความคิดเห็นภายในลูปภายในจะIEEE 0-7803-3836-7/97/$10.00 0 1997 695โครงสร้างของระบบมีอิทธิพลต่อลักษณะการทำงานของระบบทั้งหมด"[61สิ่งสำคัญคือต้องชี้ให้เห็นว่าใน ESSC ภาพใช้รุ่น มากกว่าแบบจำลองที่อธิบายการปรากฏการณ์ mathematically ในภาษา symbolic ในขณะที่แบบจำลองทั้งสองชนิดอาจผลิตผลของพวกเขาเป็นเพลง อดีตฝังความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ภายในสภาพแวดล้อมเชิงวัตถุที่และ splays วัตถุและวัตถุโต้ตอบในลักษณะที่เป็นเหมือนชนิดของไดอะแกรม นักศึกษาและนักวิทยาศาสตร์ฉลาดวาด หรือคิดเมื่อสนทนาระบบ ประโยชน์ของการใช้โมเดลและภาพจำลองในการศึกษาวิทยาศาสตร์มนุษยชาติ และขอบเขตขนาดใหญ่สะท้อนประโยชน์ของเทคนิคนี้ในวิทยาศาสตร์ได้แก่ วิจัยเหล่านี้สามารถปรับปรุงเครื่องมือสังเกต คิด ทดลอง และการค้นพบรูปแบบและความสัมพันธ์ที่มีถึง spatio ชั่วคราวมาตราส่วน (nanotech หรือดาวเคราะห์ขนาด), หรือต้องสภาพแวดล้อม (โลกของภายใน)B. แบบฟอร์มและเนื้อหาของระบบความคิดวิทยาศาสตร์ระบบโลกแสดงออกอย่างมีนัยสำคัญจากวิทยาศาสตร์คลาสสิกและวิทยาศาสตร์ศึกษา ไม่เพียงแต่ ไม่วิทยาศาสตร์ระบบโลกต้องอาศัย และแบบองค์รวมวิธี นอกจากนี้ยังต้องเน้นส่วนประกอบหลังของใหม่กระบวนการดินทาง ความสมบูรณ์ของระบบประกอบด้วย: interrelatedness ของส่วนประกอบย่อยของhydrosphere บรรยากาศ ชีวบริเวณ ธรณีภาค และcryosphere ต้องการเข้าใจโลกเป็นระบบหนึ่งเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับส่วนประกอบแต่ละไม่เพียงแต่ระบบย่อย แต่กระบวนการที่เชื่อมพวกเขาแผ่นดินไม่ใช่ระบบคงที่ โดย understaudmgการ ที่เราจะพลาดสาเหตุพื้นฐานของทั้งสองมาของมนุษย์ และธรรมชาติสิ่งแวดล้อมเปลี่ยน ในสั้น วิทยาศาสตร์ระบบโลก โดยสร้างแบบจำลองระบบเป็นเป็นไปไม่วิธีที่ดีสุดสำหรับนักเรียนที่ได้รับความรู้ทำงานinterrelations ซับซ้อนดังกล่าวเป็น การสร้างการโต้ตอบกับรูปแบบจำลองระบบดิน หลังจากเรียนรู้เกี่ยวกับตัวอย่าง การงบประมาณพลังงานของโลกแล้ว เล่นกับพลังงานแผ่นดินแบบจำลอง และเปลี่ยนแปลงยอดเมฆ และค่าอื่น ๆ การresonates จิตใจของนักเรียน มีความพึงพอใจทางปัญญาที่ผลจากการติดต่อนี้ของฟอร์มและเนื้อหา--พร้อมเรียนรู้เกี่ยวกับรูปแบบจำลองระบบและสร้างแบบจำลองระบบการใช้ซอฟต์แวร์สอนนักเรียนเกี่ยวกับการสร้างโมเดลระบบโลกไม่สอดคล้องกับที่ "แบบสร้างสรรค์นิยม"ทฤษฎีการเรียนรู้ มีการสอบถาม และค้นพบตาม และโหมดเรียนรู้ advocated โดย NRC [7] NRCทำให้การอ้างอิงในการศึกษาโลกเป็นระบบชัดเจน[8], และการใช้แบบจำลองวิทยาศาสตร์มัธยมการศึกษา [9]C. การก่อสร้างความรู้นอกเหนือจากความจริงที่แบบและเนื้อหาการเรียนรู้ถูกกัน พวกเขาเป็นในกรณีของการสร้างแบบจำลองระบบandESS หัวหน้ารับรู้คุณประโยชน์ของการใช้โมเดลคืออะไรในการศึกษาหรือไม่ ถอดความดีพุทธศตวรรษที่เยอรมันepistemologist ชาติอิมมานูเอล Kant "รุ่นไม่ มีข้อมูลว่างเปล่า และข้อมูล โดยแบบจำลองได้ตาบอด" ในทฤษฎีของ Kantความรู้ [หล่อ], "ประเภทความเข้าใจ" (เช่นcausality องค์ประกอบ ฯลฯ ที่วางโดยรวมมูลนิธิ "กฎหมายธรรมชาติ") ให้แนวคิดเชื่อมต่อไป "รูปแบบของการรับรู้" (เช่น r o d h gหลักการของพื้นที่และเวลา การนำไปใช้กับวัตถุทั้งหมด และเหตุการณ์) จิตสำนึกทางวิทยาศาสตร์ ตาม Kant เป็นสร้าง โดยหนึ่งของการใช้ประเภทของทำความเข้าใจกับรูปแบบของการรับรู้ ในปรัชญาของเขา Kant สาธิตที่รู้ทั้งหมด -จริง ประสบการณ์ทั้งหมด - เป็นการใช้งาน การก่อสร้างในทฤษฎีแบบสร้างสรรค์นิยมร่วมสมัยที่เคารพleaming [l 11 พบความมืดในปรัชญาของ Kantในบริบทของการสนทนาของโลกระบบวิทยาศาสตร์รูปแบบรับรู้จะคล้ายคลึงกับเก็บข้อมูลระบบดิน - ซ่อนข้อมูล โดยไม่มีความหมาย หรือเชื่อมต่อ - ขณะที่ประเภทความเข้าใจรวบรวมไว้ในรุ่นของเราระบบ - ที่ ไม่ มีข้อมูลโครงสร้างแนวคิดไร้ความสำคัญ ในการใช้ของระบบรูปแบบและข้อมูลเก็บนักเรียนเริ่ม germinateจิตสำนึกทางวิทยาศาสตร์ ความพยายามในการกำหนด และเข้าใจข้อจำกัดของการละเลยในรูปแบบของพวกเขา และการปรับปรุงเหล่านี้หน้าของการวิจัย ข้อมูล และ วิจารณ์ พวกเขาเริ่มบรรลุ s
การแปล กรุณารอสักครู่..
System Thinking and System Modeling in the Earth System Science Classroom
Farzad Mahootian, Ph.D., Earth System Science Community Co-Investigator
Gonzaga College High School, 19 Eye St., N.W., Washington D.C. 20001, USA
(202)966-8588, fax (202)336-7164
farzad@ circles.org
INTRODUCTION AND CONTEXT
Earth system science (ESS) is a holistic study of the
Earth. ESS marshals the resources a variety of scientific and
technical fields to explore interactions among the Earth’s
component subsystems in order to understand the Earth as a
system, to explain Earth dynamics and Earth evolution, and
to address the problem of the effects of human actions on
global change. We have begun to understand that because the
Earth is a system, our local actions have global effects, that
human society has the power to change the world, for better
or worse. It is of great importance, both for the sake of the
Earth and for the sake of our own future, to understand the
Earth for what it is: a complex system of interlaced and
interacting subsystems.
In order to investigate the Earth system, teachers and
students need access to expertise in a broad variety of
disciplines: chemistry, physics, computer science, biology,
mathematics, statistics, and political science. A variety of
relatively new skills are also requird networked computing,
tools and techniques for retrieving, visualizing, and analyzing
remote sensing data, and building dynamic systems models.
The question of systems modeling became a central issue in
curriculum development efforts of the Earth System Science
Community (ESSC), a three-year project supported by
N.4SA’s Information Infrastructure Technology and
Applications and High Performance Computing and
Communication programs.
The thrust of the curriculum development effort was to
enable students and teachers to conduct investigations in
global change topics using remote sensing data gathered by
NASA and other science agencies. The curriculum was
project-based [l], with the intention of producing an
authentic and living sense of understanding and participation
in science research [2], [3]. Students and teachers were to
collaborate on-line with their peers in other schools, and
with scientists/mentors in universities and government
science agencies. In this effort students and teachers become
researchers and learn to design and carry out a research
strategy, involving the proposal and articulation of a
hypothesis, the building of a system model, and the search,
retrieval, manipulation, visualization and analysis of
appropriate data. Students conclude their research by testing
their hypothesis with available data, using visualization
software, and information available in print and on-line.
Finally, students C0”unicate the results of their research
by publishing their reports, data, data products, and systems
models. To date, over sixty reports have been published on
the project website (http://www.circles.org/).
The curriculum content and pedagogy was designed and
implemented during the 1993-94 pilot phase in adherence to
the science strategy of NASA’s Mission to Planet Earth, and
to the (U.S.) National Research Council’s (NRC) National
Science Education Standards which were in draft form at the
time [4].
THE ESSC PROJECT IN RETROSPECT
The original purpose of the Earth System Science
Community was to build an investigation-oriented Earth
system science curriculum in which high school and
university students could conduct research projects on global
change issues using Earth observation data and information
over the Internet. Three integrated components were
proposed: 1) an Earth system science curriculum, 2) an
information system over the Internet to support the
curriculum and access to remote sensing data, and 3) a pilot
community of educators, students and scientists who would
help define requirements for improving the curriculum and
information system.
While the first two goals were achieved with a significant
degree of success, it has become clear that the requirements
of a successful on-line community were underestimated. In
this respect, the main lesson learned was that, with proper
encouragement and cultivation, communities can grow
organically from a pre-existing nutritive substrate. The
“substrate” here refers to long-term institutional commitment
to supporting innovative (i.e., non-traditional) courses and
teachers. A paradigm case of such commitment is represented
in the (US) National Science Foundation’s “systemic
initiatives” for science education reform. But in the absence
of such a substrate, the simple influx of temporary dollars
for teacher training and partial release time is an insufficient
and ineffectual way to build on-line communities.
SYSTEM MODELING AND STUDENT LEARNING
A. Introduction
The two most difficult aspects of teaching ESS are the
visualization, analysis, and interpretation of data, on the one
hand, and the use and construction of system models on the
other. The problem of data visualization, in the ESSC
context, is the topic of another paper in this volume (“Issues
of WWW-Based Data Visualization for the Earth System
Science Classroom”).
Systems thinking is “the art and science of making
reasonable inferences about behavior by developing an
increasingly deep understanding of underlying structure.” [SJ
To add a more technical dimension to this definition, we may
define system dynamics as “a method for studying the world
around us. It deals with understanding how complex systems
change over time. Internal feedback loops within the
0-7803-3836-7/97/$10.00 0 1997 IEEE 695
structure of the system influence the entire system behavior.”
[61
It is important to point out that in the ESSC visual
models were used, rather than models that describe the
phenomena mathematically in symbolic language. While
both types of models may produce their result as
visualizations, the former embeds the mathematical relations
within an object-oriented environment that &splays objects
and object-interactions in a manner that is more like the kind
of diagram students and scientist are apt to draw or think of
when discussing systems. The benefits of using modeling
and visual simulation in science education are manifold, and
to a large extent mirror the benefits of this technique in
science research namely, these tools enhance the ability to
observe, think about, experiment with, and discover patterns
and relations that are inaccessible because of spatio-temporal
scale (nanotech or planetary-scale), or inhospitable
environments (the Earth’s interior).
B. The Form and Content of Systems Thinking
Earth system science represents a significant departure
from classical science and science education. Not only does
Earth system science require an interdisciplinary and holistic
approach, it also requires a new focus on the interrelation of
Earth processes. The integrity of the Earth as a system
consists of the interrelatedness of its component subsystems:
hydrosphere, atmosphere, biosphere, lithosphere and
cryosphere. To understand the Earth as a system one must
understand not only the fundamentals about each component
subsystem, but also the processes that interconnect them.
The Earth is not a static system; without the understaudmg
of process we would miss the underlying causes of both
natural and anthropogenic global environmental change. In
short, Earth system science without system modeling is
impossible.
The best way for students to gain a working knowledge
of such complex interrelations is to build and interact with
Earth system models. For example, after learning about the
Earth energy budget and then playing with an Earth energy
model, and altering the cloud amount, and other values, the
student’s mind resonates with an intellectual satisfaction that
results from this correspondence of form and content --
simultaneously learning about the system model and the
modeled system.
The use of modeling software to instruct students about
the Earth system is consistent with the “constructivist”
theory of learning, and with the inquiry- and discovery-based
mode of learning advocated by the NRC [7]. The NRC
makes explicit reference to studying the Earth as a system
[8], and to the use of models in secondary school science
education [9].
C. The Construction of Knowledge
Aside from the fact that the form and content of learning
are well-matched, as they are in the case of system modeling
andESS, what is chief cognitive benefit of using modeling
in education? To paraphrase the great 18th century German
epistemologist, Immanuel Kant, “models without data are
empty, and data without models are blind.” In Kant’s theory
of knowledge [lo], “categories of understanding” (i.e.,
causality, composition, etc., which collectively lay the
foundation for the “laws of nature”) provide conceptual
connectivity to the “forms of perception” (i.e., the o r d h g
principles of space and time, which apply to all objects and
events). Scientific consciousness, according to Kant, is
constructed by one’s appropriate use of the categories of
understanding in association with the forms of perception. In
his philosophy, Kant demonstrated that all knowledge --
indeed, all experience-- is an active, on-going construction.
In this respect the contemporary constructivist theory of
leaming [l 11 finds its ancestry in Kant’s philosophy.
In the context of our discussion of Earth system science,
the forms of perception are analogous to the archives of data
of the Earth’s systems --blind data without meaning or
connection-- while the categories of understanding are
embodied in our system models --which, without data, are
conceptual structures devoid of significance. In their use of
system models and data archives students begin to germinate
scientific consciousness. In their effort to define and
understand the limitations and omissions in their models, and
to refine these in the face of research, data and criticism, they
begin to attain s
Farzad Mahootian, Ph.D., Earth System Science Community Co-Investigator
Gonzaga College High School, 19 Eye St., N.W., Washington D.C. 20001, USA
(202)966-8588, fax (202)336-7164
farzad@ circles.org
INTRODUCTION AND CONTEXT
Earth system science (ESS) is a holistic study of the
Earth. ESS marshals the resources a variety of scientific and
technical fields to explore interactions among the Earth’s
component subsystems in order to understand the Earth as a
system, to explain Earth dynamics and Earth evolution, and
to address the problem of the effects of human actions on
global change. We have begun to understand that because the
Earth is a system, our local actions have global effects, that
human society has the power to change the world, for better
or worse. It is of great importance, both for the sake of the
Earth and for the sake of our own future, to understand the
Earth for what it is: a complex system of interlaced and
interacting subsystems.
In order to investigate the Earth system, teachers and
students need access to expertise in a broad variety of
disciplines: chemistry, physics, computer science, biology,
mathematics, statistics, and political science. A variety of
relatively new skills are also requird networked computing,
tools and techniques for retrieving, visualizing, and analyzing
remote sensing data, and building dynamic systems models.
The question of systems modeling became a central issue in
curriculum development efforts of the Earth System Science
Community (ESSC), a three-year project supported by
N.4SA’s Information Infrastructure Technology and
Applications and High Performance Computing and
Communication programs.
The thrust of the curriculum development effort was to
enable students and teachers to conduct investigations in
global change topics using remote sensing data gathered by
NASA and other science agencies. The curriculum was
project-based [l], with the intention of producing an
authentic and living sense of understanding and participation
in science research [2], [3]. Students and teachers were to
collaborate on-line with their peers in other schools, and
with scientists/mentors in universities and government
science agencies. In this effort students and teachers become
researchers and learn to design and carry out a research
strategy, involving the proposal and articulation of a
hypothesis, the building of a system model, and the search,
retrieval, manipulation, visualization and analysis of
appropriate data. Students conclude their research by testing
their hypothesis with available data, using visualization
software, and information available in print and on-line.
Finally, students C0”unicate the results of their research
by publishing their reports, data, data products, and systems
models. To date, over sixty reports have been published on
the project website (http://www.circles.org/).
The curriculum content and pedagogy was designed and
implemented during the 1993-94 pilot phase in adherence to
the science strategy of NASA’s Mission to Planet Earth, and
to the (U.S.) National Research Council’s (NRC) National
Science Education Standards which were in draft form at the
time [4].
THE ESSC PROJECT IN RETROSPECT
The original purpose of the Earth System Science
Community was to build an investigation-oriented Earth
system science curriculum in which high school and
university students could conduct research projects on global
change issues using Earth observation data and information
over the Internet. Three integrated components were
proposed: 1) an Earth system science curriculum, 2) an
information system over the Internet to support the
curriculum and access to remote sensing data, and 3) a pilot
community of educators, students and scientists who would
help define requirements for improving the curriculum and
information system.
While the first two goals were achieved with a significant
degree of success, it has become clear that the requirements
of a successful on-line community were underestimated. In
this respect, the main lesson learned was that, with proper
encouragement and cultivation, communities can grow
organically from a pre-existing nutritive substrate. The
“substrate” here refers to long-term institutional commitment
to supporting innovative (i.e., non-traditional) courses and
teachers. A paradigm case of such commitment is represented
in the (US) National Science Foundation’s “systemic
initiatives” for science education reform. But in the absence
of such a substrate, the simple influx of temporary dollars
for teacher training and partial release time is an insufficient
and ineffectual way to build on-line communities.
SYSTEM MODELING AND STUDENT LEARNING
A. Introduction
The two most difficult aspects of teaching ESS are the
visualization, analysis, and interpretation of data, on the one
hand, and the use and construction of system models on the
other. The problem of data visualization, in the ESSC
context, is the topic of another paper in this volume (“Issues
of WWW-Based Data Visualization for the Earth System
Science Classroom”).
Systems thinking is “the art and science of making
reasonable inferences about behavior by developing an
increasingly deep understanding of underlying structure.” [SJ
To add a more technical dimension to this definition, we may
define system dynamics as “a method for studying the world
around us. It deals with understanding how complex systems
change over time. Internal feedback loops within the
0-7803-3836-7/97/$10.00 0 1997 IEEE 695
structure of the system influence the entire system behavior.”
[61
It is important to point out that in the ESSC visual
models were used, rather than models that describe the
phenomena mathematically in symbolic language. While
both types of models may produce their result as
visualizations, the former embeds the mathematical relations
within an object-oriented environment that &splays objects
and object-interactions in a manner that is more like the kind
of diagram students and scientist are apt to draw or think of
when discussing systems. The benefits of using modeling
and visual simulation in science education are manifold, and
to a large extent mirror the benefits of this technique in
science research namely, these tools enhance the ability to
observe, think about, experiment with, and discover patterns
and relations that are inaccessible because of spatio-temporal
scale (nanotech or planetary-scale), or inhospitable
environments (the Earth’s interior).
B. The Form and Content of Systems Thinking
Earth system science represents a significant departure
from classical science and science education. Not only does
Earth system science require an interdisciplinary and holistic
approach, it also requires a new focus on the interrelation of
Earth processes. The integrity of the Earth as a system
consists of the interrelatedness of its component subsystems:
hydrosphere, atmosphere, biosphere, lithosphere and
cryosphere. To understand the Earth as a system one must
understand not only the fundamentals about each component
subsystem, but also the processes that interconnect them.
The Earth is not a static system; without the understaudmg
of process we would miss the underlying causes of both
natural and anthropogenic global environmental change. In
short, Earth system science without system modeling is
impossible.
The best way for students to gain a working knowledge
of such complex interrelations is to build and interact with
Earth system models. For example, after learning about the
Earth energy budget and then playing with an Earth energy
model, and altering the cloud amount, and other values, the
student’s mind resonates with an intellectual satisfaction that
results from this correspondence of form and content --
simultaneously learning about the system model and the
modeled system.
The use of modeling software to instruct students about
the Earth system is consistent with the “constructivist”
theory of learning, and with the inquiry- and discovery-based
mode of learning advocated by the NRC [7]. The NRC
makes explicit reference to studying the Earth as a system
[8], and to the use of models in secondary school science
education [9].
C. The Construction of Knowledge
Aside from the fact that the form and content of learning
are well-matched, as they are in the case of system modeling
andESS, what is chief cognitive benefit of using modeling
in education? To paraphrase the great 18th century German
epistemologist, Immanuel Kant, “models without data are
empty, and data without models are blind.” In Kant’s theory
of knowledge [lo], “categories of understanding” (i.e.,
causality, composition, etc., which collectively lay the
foundation for the “laws of nature”) provide conceptual
connectivity to the “forms of perception” (i.e., the o r d h g
principles of space and time, which apply to all objects and
events). Scientific consciousness, according to Kant, is
constructed by one’s appropriate use of the categories of
understanding in association with the forms of perception. In
his philosophy, Kant demonstrated that all knowledge --
indeed, all experience-- is an active, on-going construction.
In this respect the contemporary constructivist theory of
leaming [l 11 finds its ancestry in Kant’s philosophy.
In the context of our discussion of Earth system science,
the forms of perception are analogous to the archives of data
of the Earth’s systems --blind data without meaning or
connection-- while the categories of understanding are
embodied in our system models --which, without data, are
conceptual structures devoid of significance. In their use of
system models and data archives students begin to germinate
scientific consciousness. In their effort to define and
understand the limitations and omissions in their models, and
to refine these in the face of research, data and criticism, they
begin to attain s
การแปล กรุณารอสักครู่..
คิดและระบบการสร้างแบบจำลองในระบบโลกที่ห้องเรียน
farzad mahootian , Ph.D . ระบบตรวจสอบ Co ชุมชนวิทยาศาสตร์ระบบ
กอนซากาวิทยาลัยโรงเรียนมัธยม 19 ตาเซนต์ , n.w. , วอชิงตัน ดี.ซี. 20001 สหรัฐอเมริกา
( 202 ) 966-8588 โทรสาร ( 202 ) 336-7164
farzad @ วงกลม แนะนำ org
วิทยาและวิทยาศาสตร์ระบบโลกในบริบท
( ESS ) คือการศึกษาแบบองค์รวมของ
โลกESS เจ้าหน้าที่ทรัพยากรความหลากหลายของวิทยาศาสตร์และเทคนิค เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
สาขาย่อยส่วนประกอบของ
โลกเพื่อที่จะเข้าใจโลกเป็น
ระบบอธิบายพลวัตโลกและวิวัฒนาการของโลกและ
เพื่อแก้ปัญหาของผลของการกระทำของมนุษย์บน
เปลี่ยนโลก เราได้เริ่มที่จะเข้าใจว่าเพราะ
โลกเป็นระบบการดำเนินการท้องถิ่นของเราได้ผลทั่วโลกที่
สังคมมนุษย์มีอำนาจในการเปลี่ยนแปลงโลกให้ดีขึ้น
หรือแย่ลง มันมีความสําคัญมาก ทั้งเพื่อประโยชน์ของ
แผ่นดินและเพื่ออนาคตของเราเอง จะเข้าใจ
โลกสิ่งที่เป็น : ระบบที่ซับซ้อนของระบบและการโต้ตอบแบบ interlaced
.
เพื่อศึกษาระบบโลกและครู
นักเรียนต้องมีการเข้าถึงความเชี่ยวชาญในหลากหลายของ
สาขา : เคมี ฟิสิกส์ คอมพิวเตอร์ วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา
ทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์การเมือง ความหลากหลายของทักษะที่ค่อนข้างใหม่ยัง requird
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ เครื่องมือและเทคนิคในการ สร้างภาพและวิเคราะห์
ข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกล และการสร้างระบบแบบไดนามิก
รุ่นคำถามของระบบแบบจำลองได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในการพัฒนาหลักสูตร
ความพยายามของโลกระบบวิทยาศาสตร์
ชุมชน ( essc ) , สามปีโครงการที่ได้รับการสนับสนุนโดยเทคโนโลยีของข้อมูลโครงสร้างพื้นฐานและ n.4sa
โปรแกรมและคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและ
เอาโปรแกรมการสื่อสาร การพัฒนาหลักสูตรของความพยายาม
ให้นักเรียน และครู เพื่อดำเนินการสอบสวน
หัวข้อเปลี่ยนทั่วโลกใช้ข้อมูลระยะไกลที่รวบรวมโดย
NASA และหน่วยงานวิทยาศาสตร์อื่น ๆ หลักสูตร
โครง [ L ] กับความตั้งใจของการผลิตที่แท้จริงและความรู้สึกของชีวิต
ความเข้าใจและมีส่วนร่วมในงานวิจัยวิทยาศาสตร์ [ 2 ] , [ 3 ] นักเรียนและครูร่วมกัน
ทางออนไลน์กับเพื่อนในโรงเรียนอื่น ๆและ
กับนักวิทยาศาสตร์ / พี่เลี้ยงในมหาวิทยาลัยและหน่วยงานวิทยาศาสตร์ของรัฐ
ในความพยายามนี้ครูและนักเรียนเป็นนักวิจัย และเรียนรู้
ออกแบบและดำเนินการกลยุทธ์การวิจัย
, ที่เกี่ยวข้องกับข้อเสนอและการออกเสียงของ
สมมุติฐาน สร้างแบบจำลองระบบและค้นหา
เรียก , การจัดการ , การแสดงและการวิเคราะห์
ข้อมูลที่เหมาะสมสรุปงานวิจัยของนักเรียนโดยการทดสอบสมมติฐานของพวกเขาด้วยข้อมูล
มีการใช้ซอฟต์แวร์ภาพและข้อมูลที่มีอยู่ในสิ่งพิมพ์ และออนไลน์ นักเรียน " unicate C0
ในที่สุด ผลของการวิจัยของพวกเขาโดย
จัดพิมพ์รายงานของข้อมูล ข้อมูลผลิตภัณฑ์ และรูปแบบระบบ
วันที่ผ่านรายงานหกสิบได้รับการเผยแพร่บน
เว็บไซต์โครงการ ( http : / / www.circles . org /
)ใช้หลักสูตรและการสอน มาใช้ใน 1993-94 นักบินและ
เฟสในการวิทยาศาสตร์ กลยุทธ์ของนาซ่าภารกิจโลกและ
ไป ( สหรัฐอเมริกา ) สภาวิจัยแห่งชาติ ( NRC ) มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
ซึ่งอยู่ในร่างที่
เวลา [ 4 ] essc โครงการในการหวนกลับ
วัตถุประสงค์เดิมของโลกระบบวิทยาศาสตร์
ชุมชน คือการสร้างการตรวจสอบที่มุ่งเน้นหลักสูตรวิทยาศาสตร์
ระบบโลกซึ่งในโรงเรียนมัธยมและมหาวิทยาลัยได้ดำเนินการโครงการวิจัยนักเรียน
ใช้ทั่วโลกในประเด็นการเปลี่ยนแปลงข้อมูลสังเกตการณ์โลกและข้อมูล
ผ่านทางอินเทอร์เน็ต 3 แบบบูรณาการด้าน
เสนอ : 1 ) โลกระบบวิทยาศาสตร์หลักสูตร 2 )
ระบบสารสนเทศผ่านทางอินเทอร์เน็ตเพื่อสนับสนุน
หลักสูตรและการเข้าถึงข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกล และ 3 ) นักบิน
ชุมชน ครู นักเรียน และนักวิทยาศาสตร์ที่
ช่วยกำหนดความต้องการสำหรับการปรับปรุงหลักสูตร และระบบข้อมูล
.
ตอนที่สองเป้าหมายแรกที่ได้รับปริญญาอย่างมีนัยสำคัญ
สำเร็จ , มันได้กลายเป็นที่ชัดเจนว่า ความต้องการ
ของที่ประสบความสำเร็จออนไลน์ ชุมชนถูกประเมินค่าต่ำไป ใน
เคารพนี้บทเรียนหลักคือ การให้เหมาะสม
และการเพาะปลูก ชุมชนสามารถเติบโต
อินทรีย์จากที่มีอยู่ก่อน อาหารหลากหลาย
" พื้นผิว " ในที่นี้ หมายถึง ความมุ่งมั่นที่จะสนับสนุนนวัตกรรมสถาบันระยะยาว
( คือไม่ใช่แบบดั้งเดิม ) และคอร์ส
ครู เช่น กรณีของความมุ่งมั่นดังกล่าวจะถูกแสดงใน ( เรา )
" ร่วมกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติโครงการ " การปฏิรูปการศึกษาวิทยาศาสตร์ แต่ในกรณีที่ไม่มี
เช่นพื้นผิวที่เรียบง่ายการชั่วคราวดอลลาร์สำหรับการฝึกอบรมครู และเวลาปล่อย
ไม่เพียงพอและบางส่วนเป็นไม่ได้เรื่องวิธีสร้างชุมชนการเรียนรู้ออนไลน์ และแนะนำ
.
2 ลักษณะที่ยากที่สุดของ ESS สอนเป็น
ภาพ , การวิเคราะห์แบบจำลองของระบบ และการตีความ ข้อมูลในหนึ่ง
มือและการใช้และสร้างแบบจำลองของระบบบน
อื่น ๆ ปัญหาของการแสดงข้อมูลใน essc
บริบท เป็นหัวข้อของกระดาษอื่นในเล่มนี้ ( " ปัญหา
ของเวิลด์ ไวด์ เว็บ การแสดงข้อมูลสำหรับวิทยาศาสตร์ระบบโลกในห้องเรียน
" ) การคิดเป็นระบบ " ศิลปะและวิทยาศาสตร์ของการทำข้อสรุปที่เหมาะสมเกี่ยวกับพฤติกรรมโดยการพัฒนา
เป็นความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของโครงสร้างพื้นฐาน . " [ SJ
เพื่อเพิ่มมิติทางเทคนิคเพิ่มเติมคำนิยามนี้เราอาจ
กำหนดพลวัตของระบบเป็น " วิธีการเรียนโลก
รอบตัวเรา มันเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจวิธีการที่ซับซ้อนระบบ
ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ภายในลูปความคิดเห็นภายใน
0-7803-3836-7 / 97 / $ 10.00 0 2540 IEEE 695
โครงสร้างของระบบที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของระบบทั้งหมด"
[ แต่มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะชี้ให้เห็นว่าใน essc ภาพ
รุ่นถูกใช้มากกว่าโมเดลที่อธิบายปรากฏการณ์ทางคณิตศาสตร์
ภาษาสัญลักษณ์ ในขณะที่
ทั้งรูปแบบอาจผลิตผลของพวกเขา
Visualizations อดีตฝังความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์
ภายในสภาพแวดล้อมที่&
splays วัตถุวัตถุวัตถุและการโต้ตอบในลักษณะที่เป็นชนิด
นักเรียนแผนภาพและนักวิทยาศาสตร์มักวาดหรือคิด
เมื่อพูดถึงระบบ ประโยชน์ของการใช้การสร้างแบบจำลองและการจำลอง
ภาพในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์มีมากมายและ
เพื่อขอบเขตขนาดใหญ่กระจกประโยชน์ของเทคนิคนี้ใน
วิทยาศาสตร์ การวิจัยคือ เครื่องมือเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถ
สังเกต คิดเกี่ยวกับการ ทดลองกับและค้นหารูปแบบและความสัมพันธ์ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
( เพราะขนาดเชิงพื้นที่และเวลาด้านหรือขนาดของดาวเคราะห์ ) หรือสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย
( โลกภายใน ) .
b . รูปแบบและเนื้อหาของระบบคิด
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบเป็นสำคัญออกเดินทาง
จากวิทยาศาสตร์คลาสสิกและการศึกษาวิทยาศาสตร์
ไม่เพียงวิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบต้องใช้สหวิทยาการ และวิธีการแบบองค์รวม
, นอกจากนี้ยังต้องโฟกัสใหม่ในความสัมพันธ์ของกระบวนการ
โลก ความสมบูรณ์ของโลกเป็นระบบ
ประกอบด้วย interrelatedness ขององค์ประกอบของระบบย่อย :
ไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ ชีวภาค เปลือกโลกและ
น้ำแข็ง . เข้าใจโลกเป็นระบบหนึ่งต้อง
เข้าใจไม่เพียง แต่พื้นฐานเกี่ยวกับแต่ละองค์ประกอบ
ย่อย แต่ยังกระบวนการที่เชื่อมพวกเขา .
โลกไม่ได้เป็นระบบคงที่ โดยไม่มี understaudmg
กระบวนการเราจะคิดถึงสาเหตุของทั้งธรรมชาติและมนุษย์
สิ่งแวดล้อมโลกเปลี่ยน ใน
สั้นโลกระบบวิทยาศาสตร์ไม่มีแบบระบบ
คือเป็นไปไม่ได้วิธีที่ดีที่สุดสำหรับนักเรียนที่จะได้รับความรู้ที่ซับซ้อน interrelations
ดังกล่าวคือการสร้างและโต้ตอบกับ
รุ่นของระบบโลก ตัวอย่างเช่น หลังจากได้เรียนรู้
โลกพลังงานงบประมาณแล้ว เล่นกับโลกพลังงาน
รูปแบบและการเปลี่ยนแปลงปริมาณเมฆและค่าอื่น ๆ ความคิดของนักเรียนสะท้อนกับความพึงพอใจ
ทางปัญญาว่าผลจากความสอดคล้องของรูปแบบและเนื้อหา --
พร้อมกันเรียนรู้เกี่ยวกับแบบจำลองระบบและออกแบบระบบ
.
ใช้ซอฟต์แวร์แบบจำลองเพื่อให้นักเรียนเกี่ยวกับ
โลกระบบสอดคล้องกับ " ตนเอง "
ทฤษฎีของการเรียนรู้ และมีการสอบถามและการค้นพบตาม
โหมดการเรียนรู้สนับสนุนโดย NRC [ 7 ] เอ็นอาร์ซี
ทำให้ชัดเจนอ้างอิงเพื่อการศึกษาโลกเป็นระบบ
[ 8 ] และการใช้แบบจำลองในการศึกษาโรงเรียนมัธยมวิทยาศาสตร์
[ 9 ] .
C
สร้างความรู้นอกเหนือจากข้อเท็จจริงว่า รูปแบบและเนื้อหาของการเรียน
จะจับคู่กันได้ดี พวกเขาเป็นในกรณีของระบบการสร้างแบบจำลอง
andess สิ่งที่เป็นประโยชน์ทางปัญญา หัวหน้าใช้โมเดล
ในการศึกษา ?การถอดความที่ยิ่งใหญ่ของศตวรรษที่ 18 เยอรมัน
epistemologist , อิมมานูเอลคานท์ " แบบไม่มีข้อมูล
ว่างและข้อมูลโดยไม่ต้องโมเดลเป็นคนตาบอด . " ในทฤษฎีของคานท์
ความรู้ [ Lo ] " ประเภทของความเข้าใจ " ( I ,
ความเป็นเหตุเป็นผล องค์ประกอบ ฯลฯ ซึ่งรวมเอา
มูลนิธิ " กฎของธรรมชาติ " ) ให้การเชื่อมต่อแนวคิด
กับ " รูปแบบของการรับรู้ " ( เช่นO R D H g
หลักการของพื้นที่และเวลาที่ใช้กับวัตถุทั้งหมดและ
เหตุการณ์ ) จิตสำนึกทางวิทยาศาสตร์ ตามที่ Kant ,
2 โดยใช้หนึ่งที่เหมาะสมของประเภทของ
ความเข้าใจร่วมกับ รูปแบบของการรับรู้ ในปรัชญา Kant )
, ความรู้ --
แน่นอน ทุกประสบการณ์ที่ใช้งานอยู่ ต่อไป
, ก่อสร้างในความเคารพนี้ร่วมสมัย ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเองของ
การเรียน [ L 11 พบบรรพบุรุษของมันในปรัชญา Kant .
ในบริบทของการสนทนาของเราวิทยาศาสตร์ระบบโลก
รูปแบบการรับรู้คล้ายคลึงกับเก็บข้อมูล
ของระบบของโลก -- ข้อมูลตาบอดโดยไม่มีความหมายหรือ
-- ในขณะที่ประเภทของการเชื่อมต่อ เข้าใจ
embodied ในระบบของเราแบบที่ ไม่มีข้อมูลเป็นโครงสร้างที่ไร้ความสำคัญแนวคิด
. ในการใช้แบบจำลองระบบและข้อมูลจดหมายเหตุ
นักศึกษาเริ่มงอก
ติทางวิทยาศาสตร์ ในความพยายามของพวกเขาเพื่อกำหนดและ
เข้าใจข้อจำกัดและการละเว้นในรุ่นของตนเอง และ การปรับแต่งเหล่านี้
ในใบหน้าของการวิจัย ข้อมูลและวิจารณ์พวกเขา
เริ่มบรรลุเ
farzad mahootian , Ph.D . ระบบตรวจสอบ Co ชุมชนวิทยาศาสตร์ระบบ
กอนซากาวิทยาลัยโรงเรียนมัธยม 19 ตาเซนต์ , n.w. , วอชิงตัน ดี.ซี. 20001 สหรัฐอเมริกา
( 202 ) 966-8588 โทรสาร ( 202 ) 336-7164
farzad @ วงกลม แนะนำ org
วิทยาและวิทยาศาสตร์ระบบโลกในบริบท
( ESS ) คือการศึกษาแบบองค์รวมของ
โลกESS เจ้าหน้าที่ทรัพยากรความหลากหลายของวิทยาศาสตร์และเทคนิค เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
สาขาย่อยส่วนประกอบของ
โลกเพื่อที่จะเข้าใจโลกเป็น
ระบบอธิบายพลวัตโลกและวิวัฒนาการของโลกและ
เพื่อแก้ปัญหาของผลของการกระทำของมนุษย์บน
เปลี่ยนโลก เราได้เริ่มที่จะเข้าใจว่าเพราะ
โลกเป็นระบบการดำเนินการท้องถิ่นของเราได้ผลทั่วโลกที่
สังคมมนุษย์มีอำนาจในการเปลี่ยนแปลงโลกให้ดีขึ้น
หรือแย่ลง มันมีความสําคัญมาก ทั้งเพื่อประโยชน์ของ
แผ่นดินและเพื่ออนาคตของเราเอง จะเข้าใจ
โลกสิ่งที่เป็น : ระบบที่ซับซ้อนของระบบและการโต้ตอบแบบ interlaced
.
เพื่อศึกษาระบบโลกและครู
นักเรียนต้องมีการเข้าถึงความเชี่ยวชาญในหลากหลายของ
สาขา : เคมี ฟิสิกส์ คอมพิวเตอร์ วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา
ทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์การเมือง ความหลากหลายของทักษะที่ค่อนข้างใหม่ยัง requird
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ เครื่องมือและเทคนิคในการ สร้างภาพและวิเคราะห์
ข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกล และการสร้างระบบแบบไดนามิก
รุ่นคำถามของระบบแบบจำลองได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในการพัฒนาหลักสูตร
ความพยายามของโลกระบบวิทยาศาสตร์
ชุมชน ( essc ) , สามปีโครงการที่ได้รับการสนับสนุนโดยเทคโนโลยีของข้อมูลโครงสร้างพื้นฐานและ n.4sa
โปรแกรมและคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและ
เอาโปรแกรมการสื่อสาร การพัฒนาหลักสูตรของความพยายาม
ให้นักเรียน และครู เพื่อดำเนินการสอบสวน
หัวข้อเปลี่ยนทั่วโลกใช้ข้อมูลระยะไกลที่รวบรวมโดย
NASA และหน่วยงานวิทยาศาสตร์อื่น ๆ หลักสูตร
โครง [ L ] กับความตั้งใจของการผลิตที่แท้จริงและความรู้สึกของชีวิต
ความเข้าใจและมีส่วนร่วมในงานวิจัยวิทยาศาสตร์ [ 2 ] , [ 3 ] นักเรียนและครูร่วมกัน
ทางออนไลน์กับเพื่อนในโรงเรียนอื่น ๆและ
กับนักวิทยาศาสตร์ / พี่เลี้ยงในมหาวิทยาลัยและหน่วยงานวิทยาศาสตร์ของรัฐ
ในความพยายามนี้ครูและนักเรียนเป็นนักวิจัย และเรียนรู้
ออกแบบและดำเนินการกลยุทธ์การวิจัย
, ที่เกี่ยวข้องกับข้อเสนอและการออกเสียงของ
สมมุติฐาน สร้างแบบจำลองระบบและค้นหา
เรียก , การจัดการ , การแสดงและการวิเคราะห์
ข้อมูลที่เหมาะสมสรุปงานวิจัยของนักเรียนโดยการทดสอบสมมติฐานของพวกเขาด้วยข้อมูล
มีการใช้ซอฟต์แวร์ภาพและข้อมูลที่มีอยู่ในสิ่งพิมพ์ และออนไลน์ นักเรียน " unicate C0
ในที่สุด ผลของการวิจัยของพวกเขาโดย
จัดพิมพ์รายงานของข้อมูล ข้อมูลผลิตภัณฑ์ และรูปแบบระบบ
วันที่ผ่านรายงานหกสิบได้รับการเผยแพร่บน
เว็บไซต์โครงการ ( http : / / www.circles . org /
)ใช้หลักสูตรและการสอน มาใช้ใน 1993-94 นักบินและ
เฟสในการวิทยาศาสตร์ กลยุทธ์ของนาซ่าภารกิจโลกและ
ไป ( สหรัฐอเมริกา ) สภาวิจัยแห่งชาติ ( NRC ) มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
ซึ่งอยู่ในร่างที่
เวลา [ 4 ] essc โครงการในการหวนกลับ
วัตถุประสงค์เดิมของโลกระบบวิทยาศาสตร์
ชุมชน คือการสร้างการตรวจสอบที่มุ่งเน้นหลักสูตรวิทยาศาสตร์
ระบบโลกซึ่งในโรงเรียนมัธยมและมหาวิทยาลัยได้ดำเนินการโครงการวิจัยนักเรียน
ใช้ทั่วโลกในประเด็นการเปลี่ยนแปลงข้อมูลสังเกตการณ์โลกและข้อมูล
ผ่านทางอินเทอร์เน็ต 3 แบบบูรณาการด้าน
เสนอ : 1 ) โลกระบบวิทยาศาสตร์หลักสูตร 2 )
ระบบสารสนเทศผ่านทางอินเทอร์เน็ตเพื่อสนับสนุน
หลักสูตรและการเข้าถึงข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกล และ 3 ) นักบิน
ชุมชน ครู นักเรียน และนักวิทยาศาสตร์ที่
ช่วยกำหนดความต้องการสำหรับการปรับปรุงหลักสูตร และระบบข้อมูล
.
ตอนที่สองเป้าหมายแรกที่ได้รับปริญญาอย่างมีนัยสำคัญ
สำเร็จ , มันได้กลายเป็นที่ชัดเจนว่า ความต้องการ
ของที่ประสบความสำเร็จออนไลน์ ชุมชนถูกประเมินค่าต่ำไป ใน
เคารพนี้บทเรียนหลักคือ การให้เหมาะสม
และการเพาะปลูก ชุมชนสามารถเติบโต
อินทรีย์จากที่มีอยู่ก่อน อาหารหลากหลาย
" พื้นผิว " ในที่นี้ หมายถึง ความมุ่งมั่นที่จะสนับสนุนนวัตกรรมสถาบันระยะยาว
( คือไม่ใช่แบบดั้งเดิม ) และคอร์ส
ครู เช่น กรณีของความมุ่งมั่นดังกล่าวจะถูกแสดงใน ( เรา )
" ร่วมกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติโครงการ " การปฏิรูปการศึกษาวิทยาศาสตร์ แต่ในกรณีที่ไม่มี
เช่นพื้นผิวที่เรียบง่ายการชั่วคราวดอลลาร์สำหรับการฝึกอบรมครู และเวลาปล่อย
ไม่เพียงพอและบางส่วนเป็นไม่ได้เรื่องวิธีสร้างชุมชนการเรียนรู้ออนไลน์ และแนะนำ
.
2 ลักษณะที่ยากที่สุดของ ESS สอนเป็น
ภาพ , การวิเคราะห์แบบจำลองของระบบ และการตีความ ข้อมูลในหนึ่ง
มือและการใช้และสร้างแบบจำลองของระบบบน
อื่น ๆ ปัญหาของการแสดงข้อมูลใน essc
บริบท เป็นหัวข้อของกระดาษอื่นในเล่มนี้ ( " ปัญหา
ของเวิลด์ ไวด์ เว็บ การแสดงข้อมูลสำหรับวิทยาศาสตร์ระบบโลกในห้องเรียน
" ) การคิดเป็นระบบ " ศิลปะและวิทยาศาสตร์ของการทำข้อสรุปที่เหมาะสมเกี่ยวกับพฤติกรรมโดยการพัฒนา
เป็นความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของโครงสร้างพื้นฐาน . " [ SJ
เพื่อเพิ่มมิติทางเทคนิคเพิ่มเติมคำนิยามนี้เราอาจ
กำหนดพลวัตของระบบเป็น " วิธีการเรียนโลก
รอบตัวเรา มันเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจวิธีการที่ซับซ้อนระบบ
ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ภายในลูปความคิดเห็นภายใน
0-7803-3836-7 / 97 / $ 10.00 0 2540 IEEE 695
โครงสร้างของระบบที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของระบบทั้งหมด"
[ แต่มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะชี้ให้เห็นว่าใน essc ภาพ
รุ่นถูกใช้มากกว่าโมเดลที่อธิบายปรากฏการณ์ทางคณิตศาสตร์
ภาษาสัญลักษณ์ ในขณะที่
ทั้งรูปแบบอาจผลิตผลของพวกเขา
Visualizations อดีตฝังความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์
ภายในสภาพแวดล้อมที่&
splays วัตถุวัตถุวัตถุและการโต้ตอบในลักษณะที่เป็นชนิด
นักเรียนแผนภาพและนักวิทยาศาสตร์มักวาดหรือคิด
เมื่อพูดถึงระบบ ประโยชน์ของการใช้การสร้างแบบจำลองและการจำลอง
ภาพในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์มีมากมายและ
เพื่อขอบเขตขนาดใหญ่กระจกประโยชน์ของเทคนิคนี้ใน
วิทยาศาสตร์ การวิจัยคือ เครื่องมือเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถ
สังเกต คิดเกี่ยวกับการ ทดลองกับและค้นหารูปแบบและความสัมพันธ์ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
( เพราะขนาดเชิงพื้นที่และเวลาด้านหรือขนาดของดาวเคราะห์ ) หรือสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย
( โลกภายใน ) .
b . รูปแบบและเนื้อหาของระบบคิด
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบเป็นสำคัญออกเดินทาง
จากวิทยาศาสตร์คลาสสิกและการศึกษาวิทยาศาสตร์
ไม่เพียงวิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบต้องใช้สหวิทยาการ และวิธีการแบบองค์รวม
, นอกจากนี้ยังต้องโฟกัสใหม่ในความสัมพันธ์ของกระบวนการ
โลก ความสมบูรณ์ของโลกเป็นระบบ
ประกอบด้วย interrelatedness ขององค์ประกอบของระบบย่อย :
ไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ ชีวภาค เปลือกโลกและ
น้ำแข็ง . เข้าใจโลกเป็นระบบหนึ่งต้อง
เข้าใจไม่เพียง แต่พื้นฐานเกี่ยวกับแต่ละองค์ประกอบ
ย่อย แต่ยังกระบวนการที่เชื่อมพวกเขา .
โลกไม่ได้เป็นระบบคงที่ โดยไม่มี understaudmg
กระบวนการเราจะคิดถึงสาเหตุของทั้งธรรมชาติและมนุษย์
สิ่งแวดล้อมโลกเปลี่ยน ใน
สั้นโลกระบบวิทยาศาสตร์ไม่มีแบบระบบ
คือเป็นไปไม่ได้วิธีที่ดีที่สุดสำหรับนักเรียนที่จะได้รับความรู้ที่ซับซ้อน interrelations
ดังกล่าวคือการสร้างและโต้ตอบกับ
รุ่นของระบบโลก ตัวอย่างเช่น หลังจากได้เรียนรู้
โลกพลังงานงบประมาณแล้ว เล่นกับโลกพลังงาน
รูปแบบและการเปลี่ยนแปลงปริมาณเมฆและค่าอื่น ๆ ความคิดของนักเรียนสะท้อนกับความพึงพอใจ
ทางปัญญาว่าผลจากความสอดคล้องของรูปแบบและเนื้อหา --
พร้อมกันเรียนรู้เกี่ยวกับแบบจำลองระบบและออกแบบระบบ
.
ใช้ซอฟต์แวร์แบบจำลองเพื่อให้นักเรียนเกี่ยวกับ
โลกระบบสอดคล้องกับ " ตนเอง "
ทฤษฎีของการเรียนรู้ และมีการสอบถามและการค้นพบตาม
โหมดการเรียนรู้สนับสนุนโดย NRC [ 7 ] เอ็นอาร์ซี
ทำให้ชัดเจนอ้างอิงเพื่อการศึกษาโลกเป็นระบบ
[ 8 ] และการใช้แบบจำลองในการศึกษาโรงเรียนมัธยมวิทยาศาสตร์
[ 9 ] .
C
สร้างความรู้นอกเหนือจากข้อเท็จจริงว่า รูปแบบและเนื้อหาของการเรียน
จะจับคู่กันได้ดี พวกเขาเป็นในกรณีของระบบการสร้างแบบจำลอง
andess สิ่งที่เป็นประโยชน์ทางปัญญา หัวหน้าใช้โมเดล
ในการศึกษา ?การถอดความที่ยิ่งใหญ่ของศตวรรษที่ 18 เยอรมัน
epistemologist , อิมมานูเอลคานท์ " แบบไม่มีข้อมูล
ว่างและข้อมูลโดยไม่ต้องโมเดลเป็นคนตาบอด . " ในทฤษฎีของคานท์
ความรู้ [ Lo ] " ประเภทของความเข้าใจ " ( I ,
ความเป็นเหตุเป็นผล องค์ประกอบ ฯลฯ ซึ่งรวมเอา
มูลนิธิ " กฎของธรรมชาติ " ) ให้การเชื่อมต่อแนวคิด
กับ " รูปแบบของการรับรู้ " ( เช่นO R D H g
หลักการของพื้นที่และเวลาที่ใช้กับวัตถุทั้งหมดและ
เหตุการณ์ ) จิตสำนึกทางวิทยาศาสตร์ ตามที่ Kant ,
2 โดยใช้หนึ่งที่เหมาะสมของประเภทของ
ความเข้าใจร่วมกับ รูปแบบของการรับรู้ ในปรัชญา Kant )
, ความรู้ --
แน่นอน ทุกประสบการณ์ที่ใช้งานอยู่ ต่อไป
, ก่อสร้างในความเคารพนี้ร่วมสมัย ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเองของ
การเรียน [ L 11 พบบรรพบุรุษของมันในปรัชญา Kant .
ในบริบทของการสนทนาของเราวิทยาศาสตร์ระบบโลก
รูปแบบการรับรู้คล้ายคลึงกับเก็บข้อมูล
ของระบบของโลก -- ข้อมูลตาบอดโดยไม่มีความหมายหรือ
-- ในขณะที่ประเภทของการเชื่อมต่อ เข้าใจ
embodied ในระบบของเราแบบที่ ไม่มีข้อมูลเป็นโครงสร้างที่ไร้ความสำคัญแนวคิด
. ในการใช้แบบจำลองระบบและข้อมูลจดหมายเหตุ
นักศึกษาเริ่มงอก
ติทางวิทยาศาสตร์ ในความพยายามของพวกเขาเพื่อกำหนดและ
เข้าใจข้อจำกัดและการละเว้นในรุ่นของตนเอง และ การปรับแต่งเหล่านี้
ในใบหน้าของการวิจัย ข้อมูลและวิจารณ์พวกเขา
เริ่มบรรลุเ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- ฉันไม่แน่ใจ!
- it contains floating vertitcal columns t
- ยางรถยนต์
- This approach is a positive and construc
- คุณเคยมาประเทศไทยรึป่าว
- ฉันคิดว่าคุณควรไปนอน
- เลิดสูบบุรี่ได้แล้วนะ
- กระจกเงาสีชา
- นายร้องไห้แล้วก็รั้งไม่ให้ฉันกลับไทยฉันจ
- 適切
- Because I want to have someone come take
- what are you spec as?
- ตอนผมกลับมาจากโรงเรียนคุณก็มานั่งรอ
- نعم وانا ايضا اقبلك واحتضنك واغمرك لي
- Merry X-Mas & Happy New Year to you.May
- Why are you asking me to cancel a friend
- ทำไมคุณให้ฉันยกเลิกเป็นเพื่อนกับเพื่อนขอ
- Could you maybe make an exception an cha
- Dear CPO team,Please kindly find attache
- อ้างอิงออเดอร์ล่าสุดเดือน ก.ค
- ทำไมคุณให้ฉันยกเลิกเป็นเพื่อนกับเพื่อนขอ
- But having breakfast too late may be eff
- ตู้เสื้อผ้า
- อ้างอิงออเดอร์ล่าสุดเดือน ก.ค
