作为一种教学工具,模拟在训练飞行员和消防队员中很受欢迎。当一个真实的过程花费太长时间(化石的形成),太危险(火山爆发),太昂贵或难以接近(过山车上经历的力量),有安全相关的问题(制造过程)或可能发生得太快而无法研究(化学变化)时,模拟特别有用。这种技巧可以成为促进学生学习概念的强大动力。计算机模拟允许学生尝试在现实生活中不可能或很难做到的事情。
模拟可以促进学生的思考,因为他们做出和探索预测,并确定模式和关系。因为模拟问题的解决会影响学生写作、沟通技巧和人际交往的数量和质量,所以它们对ELL和那些教育计划包括修改的学生很有用。学生们在参与有价值的教育模拟时玩得很开心。
在选择模拟程序时,应该考虑几个问题——模拟是真实的吗?模拟是否针对学生的发展水平?模拟和它所代表的现实之间是否有很好的契合度?对于所提出的问题/挑战是否有多个解决方案?活动的设计是否鼓励学生通过自己的想法来加强活动?模拟是否提供了“动手操作”,让学生成为参与者,而不仅仅是听众或观察者?模拟是否具有现实的技术相关需求?使用模拟将如何提高学生的学习(而不仅仅是乐趣)?你将如何评价这种学习?
模拟的使用使教师进入了一个新的角色——不再是一个信息的呈现者。模拟作为一种教学工具,要求教师将学生视为学习的积极建设者,而不仅仅是事实的海绵。
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《科学教师》,第72卷,第8期,2005年11月,44-47页。科学教师面临着影响教学质量的挑战。紧张的预算、有限的资源、学校日程安排和其他障碍限制了学生体验可视化和互动的科学的机会。将基于web的Java小程序整合到科学教学中为这些挑战提供了一个实用的解决方案,并允许学生磨练批判性思维技能。当学生们与补充或丰富演示的小程序互动时,学生们会体验到个性化的互动体验,从而加强“真实”的演示。此外,这些经验允许认识和讨论在科学中使用模拟的优点和缺点。图4中包含了带有精心构建的applet的网站,可以帮助教师入门。
《科学与儿童的概念理解教学》,第42卷,第1期,2004年9月,第28-32页。在二年级的教室里,教授了一系列的课程来帮助学生对天体运动的概念理解。在评估了学生们对空间、行星和太阳运动的误解之后,老师让学生们进行角色扮演、小组合作和计算机模拟。这些教学策略对提高学生的概念理解是有效的。让学生比较过去和现在的想法似乎是这门课最关键的部分。重新审视他们的想法可以让学生将新的想法与他们现有的知识联系起来,并用科学的观点取代错误的观念。它也告诉教育工作者他们的教学有效性,通过让他们看到每个学生的成长,纠正他们的误解,在许多不同的形式,如绘画和角色扮演。
《科学教师》,第74卷,第3期,2007年3月,第24-27页。最近的立法,如《不让一个孩子掉队》和1997年和2004年的《残疾人教育法修正案》,都强调了在普通教育课堂上使用普通课程教授轻度残疾学生的重要性。因此,有学习问题的学生需要学习各种各样的科学课程,包括生物、化学和地球科学,这些课程需要复杂的认知技能,如解决问题、批判性思维、评估、分析和解释数据。事实上,这些学生中有许多人正在上大学预科课程和课程。由于强调高层次的思维技能,科学课程可能对有学习问题的学生特别具有挑战性。本文总结了有学习问题的学生的一些共同特征,这些学生通常参加高中科学课程,并提出了教学的修改,以帮助这些学生和他们的老师体验成功。
网站
http://phet.colorado.edu/web-pages/simulations-base.html一个受欢迎且经过良好测试的模拟集合,主要集中在物理科学概念上。
http://www.lclark.edu/~krauss/tesol98/sim.html这个网站包含各种各样的模拟用于社会研究和科学课。