研究复杂现象:在科学教育系统思维和建模之间的桥接

了解自然世界的复杂性和理解现象是科学和科学教育的主要目标之一。当调查复杂的现象,诸如气候变化或大流行疫情,学生预计将参与系统思维考虑调查系统的边界,识别相关的组件及其交互作用,并探索系统属性,如分层组织、动态性,反馈循环,出现。科学模型工具,支持学生的推理和理解复杂的系统,和学生预计将发展自己的建模能力和参与建模过程通过构建,测试,修改,并使用模型来解释和预测现象。计算的建模工具,例如,为学生提供机会去探索大数据,运行模拟和研究复杂系统。因此,系统思考和建模方法都是重要的科学教育在调查复杂的现象。

近年来,人们一直十分重视在教学和学习科学教育的系统思维和建模能力。系统思维和建模能力都是重要的认知工具,对复杂现象调查和推理。系统思维是能够识别、描述和模型结构复杂的现象,行为,和功能作为一个系统,包括元认知对系统和系统特点。建模能力是能够参与的过程中发展和使用模型推理的科学,包括元认知意识模型和建模(“元建模知识”)。

本研究课题旨在汇集研究关注之间的桥接系统思维和建模能力当调查复杂的现象,而这种促进之间的相互作用的理解这些方法在科学教育和推进教育研究社区内的讨论。

我们欢迎来自所有科学学科原始经验和理论贡献。贡献可能包括(但不限于)以下方面:

•系统思维之间的关系和相互作用和建模能力在科学教学和学习
•参与的教师和学生在系统思维和/或建模研究复杂现象
•评估系统思维和/或建模能力时使用定量或定性方法研究复杂现象
•开发和制定课程和项目支持教师和学生的系统思维和/或复杂系统建模能力在调查