- חלקים כלליים של מודל מדעי
- כללי הייצוג
- מבנה פנימי
- סוגי דגמים
- מודלים פיזיים
- מודלים מתמטיים
- דגמים גרפיים
- מודל אנלוגי
- מודלים רעיוניים
- ייצוג דגמים
- סוג רעיוני
- סוג מתמטי
- סוג פיזי
- הפניות
המודל המדעי הוא ייצוג מופשט של תופעות ותהליכים להסביר אותם. מודל מדעי הוא ייצוג חזותי של מערכת השמש בה מעריכים את הקשר בין כוכבי לכת, השמש והתנועות.
באמצעות הצגת נתונים במודל זה מאפשר ללמוד את התוצאה הסופית. כדי ליצור מודל יש צורך להעלות השערות מסוימות, כך שייצוג התוצאה אותה אנו רוצים להשיג יהיה מדויק ככל האפשר, כמו גם פשוט כך שניתן יהיה לטפל בה בקלות.
דוגמא לדוגמא מדעית
ישנם מספר סוגים של שיטות, טכניקות ותיאוריות לעיצוב מודלים מדעיים. ובפועל, לכל ענף מדע יש שיטה משלו לייצור מודלים מדעיים, אם כי אתה יכול לכלול מודלים מענפים אחרים כדי לאמת את ההסבר שלך.
עקרונות הדוגמנות מאפשרים יצירת מודלים לפי ענף המדע שהם מנסים להסביר. הדרך לבניית מודלים של ניתוח נלמדת בפילוסופיה של המדע, תורת המערכות הכללית והמחשה מדעית.
כמעט בכל הסברי התופעות ניתן ליישם דגם זה או אחר, אך יש צורך להתאים את הדגם שישמש, כך שהתוצאה תהיה מדויקת ככל האפשר. יתכן שאתה מעוניין בששת השלבים של השיטה המדעית וממה הם מורכבים.
חלקים כלליים של מודל מדעי
כללי הייצוג
לצורך יצירת מודל יש צורך בסדרת נתונים וארגון של אותם. מתוך סט של נתוני קלט, המודל יספק סדרה של נתוני פלט עם התוצאה של ההשערות שהועלו
מבנה פנימי
המבנה הפנימי של כל דגם יהיה תלוי בסוג הדגם אותו אנו מציעים. בדרך כלל זה מגדיר את ההתאמה בין הכניסה לפלט.
המודלים יכולים להיות דטרמיניסטיים כאשר כל קלט מתאים לאותה פלט, או גם לא דטרמיניסטי, כאשר תפוקות שונות מתאימות לאותה קלט.
סוגי דגמים
המודלים נבדלים על ידי צורת הייצוג של המבנה הפנימי שלהם. ומשם אנו יכולים לקבוע סיווג.
מודלים פיזיים
בתוך המודלים הפיזיים אנו יכולים להבחין בין מודלים תיאורטיים למעשיים. סוגי המודלים המעשיים הנפוצים ביותר הם מדגמים ואבות-טיפוס.
הם מהווים ייצוג או העתק של האובייקט או התופעה הנלמדים, המאפשרים ללמוד את התנהגותם במצבים שונים.
אין הכרח שייצוג זה של התופעה יתבצע באותה קנה מידה, אלא הם מתוכננים בצורה כזו שניתן יהיה להחיש את הנתונים המתקבלים לתופעה המקורית על סמך גודלה.
במקרה של מודלים פיסיקליים תיאורטיים הם נחשבים למודלים כאשר הדינמיקה הפנימית אינה ידועה.
באמצעות מודלים אלה מבקשים לשחזר את התופעה שנלמדה, אך בלי לדעת כיצד לשחזר אותה, כלולים השערות ומשתנים כדי לנסות להסביר מדוע מתקבלת תוצאה זו. הוא מיושם בכל גרסאות הפיזיקה, למעט בפיזיקה תיאורטית.
מודלים מתמטיים
בתוך המודלים המתמטיים מבקשים לייצג את התופעות באמצעות ניסוח מתמטי. מונח זה משמש גם להתייחס לדגמים גיאומטריים בעיצוב. ניתן לחלק אותם לדגמים אחרים.
המודל הדטרמיניסטי הוא מודל בו ההנחה היא שהנתונים ידועים, וכי הנוסחאות המתמטיות המשמשות מדויקות לקביעת התוצאה בכל עת, בגבולות הניתנים לצפייה.
מודלים סטוכסטיים או הסתברותיים הם אלה שהתוצאה אינה מדויקת, אלא הסתברות. ובו קיימת אי וודאות אם גישת המודל נכונה.
לעומת זאת, דגמים מספריים הם אלה שבאמצעות סטים מספריים מייצגים את התנאים הראשוניים של הדגם. מודלים אלה הם המאפשרים הדמיות של המודל על ידי שינוי הנתונים הראשוניים כדי לדעת כיצד המודל היה מתנהג אם היו לו נתונים אחרים.
באופן כללי ניתן לסווג מודלים מתמטיים בהתאם לסוג התשומות שאיתם עובד. הם יכולים להיות מודלים היוריסטיים שבהם מבקשים הסברים לגורם לתופעה שנצפתה.
או שהם יכולים להיות מודלים אמפיריים, שבהם תוצאות המודל נבדקות דרך התפוקות שהתקבלו מהתצפית.
ולבסוף, ניתן לסווג אותם גם לפי המטרה שהם רוצים להשיג. הם יכולים להיות מודלים של סימולציה שבהם מנסים לחזות את תוצאות התופעה שנצפתה.
הם יכולים להיות מודלי אופטימיזציה, באלה נחשבת הפעלת המודל ונעשה ניסיון למצוא את הנקודה שניתן לשפר כדי לייעל את תוצאת התופעה.
לבסוף, הם יכולים להיות מודלים שליטה, שם הם מנסים לשלוט במשתנים כדי לשלוט בתוצאה שהתקבלה ולהיות מסוגלים לשנות אותה במידת הצורך.
דגמים גרפיים
באמצעות משאבים גרפיים נעשה ייצוג נתונים. מודלים אלה הם בדרך כלל קווים או וקטורים. מודלים אלה מקלים על חזון התופעה המיוצגת באמצעות טבלאות ותרשימים.
מודל אנלוגי
זהו הייצוג החומרי של אובייקט או תהליך. הוא משמש לאימות השערות מסוימות שבכלל אי אפשר יהיה לבדוק. מודל זה מצליח כאשר ניתן לעורר את אותה תופעה שאנו צופים בה, באנלוגיה שלה
מודלים רעיוניים
מדובר במפות של מושגים מופשטים המייצגים את התופעות הנלמדות, כולל הנחות המאפשרות הצצה לתוצאת המודל וניתן להתאים אותה.
יש להם הפשטה גבוהה כדי להסביר את המודל. הם המודלים המדעיים כשלעצמם, בהם הייצוג הרעיוני של התהליכים מצליח להסביר את התופעה שיש להתבונן בה.
ייצוג דגמים
סוג רעיוני
גורמי המודל נמדדים באמצעות ארגון של התיאורים האיכותיים של המשתנים הנלמדים בתוך המודל.
סוג מתמטי
באמצעות ניסוח מתמטי מוקמים מודלי הייצוג. אין צורך שיהיו מספרים, אך הייצוג המתמטי יכול להיות גרפים אלגבריים או מתמטיים
סוג פיזי
כאשר נוצרים אבות-טיפוס או מודלים המנסים לשחזר את התופעה הנלמדת. באופן כללי הם משמשים להפחתת קנה המידה הדרוש להתרבות התופעה הנחקרת.
הפניות
- תיבה, ג'ורג 'אי. איתנות באסטרטגיה של בניית מודלים מדעיים, איתנות בסטטיסטיקה, 1979, כרך א '. 1 עמ '. 201-236.
- BOX, ג'ורג 'EP; HUNTER, וויליאם גורדון; HUNTER, J. Stuart. סטטיסטיקות לנסיינים: מבוא לעיצוב, ניתוח נתונים ובניית מודלים. ניו יורק: Wiley, 1978.
- VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M.; SIMON, Herbert A. בניית מודלים מדעיים כחיפוש במרחבי מטריקס. EnAAAI. 1993. עמ '. 472-478.
- HECKMAN, James J. 1. המודל המדעי של סיבתיות. מתודולוגיה סוציולוגית, 2005, כרך. 35, לא 1, עמ '. 1-97.
- KRAJCIK, Joseph; מרריט, ג'וי. סטודנטים לעסוק בפרקטיקות מדעיות: איך נראית בנייה ושינוי של מודלים בכיתת המדע? המורה למדע, 2012, כרך א '. 79, לא 3, עמ '. 38.
- ADÚRIZ-BRAVO, Agustín; שמאל-איימריץ ', מרצ'ה. מודל של מודל מדעי להוראת מדעי הטבע. כתב עת אלקטרוני למחקר בחינוך למדע, 2009, ללא ESP, עמ '. 40-49.
- גלגובסקי, לידיה ר. ADÚRIZ-BRAVO, אגוסטין. מודלים ואנלוגיות בהוראת מדעי הטבע. הרעיון של מודל דידקטי אנלוגי. Science Teaching, 2001, כרך. 19, מספר 2, עמ '. 231-242.