Los modelos son de importancia central en muchos contextos científicos. los
centralidad de modelos como modelos inflacionarios en cosmología,
Modelos de circulación general del clima global, la doble hélice
modelo de ADN, modelos evolutivos en biología, modelos basados en agentes en
las ciencias sociales y los modelos de mercados de equilibrio general en
sus respectivos dominios son un caso en cuestión (el
Otros recursos de Internet
La sección al final de esta entrada contiene enlaces a recursos en línea
que discuten estos modelos). Los científicos gastan cantidades significativas de
Tiempo de construcción, prueba, comparación y revisión de modelos, y mucho
Journal Space está dedicado a interpretar y discutir el
Implicaciones de los modelos.
Como resultado, los modelos han atraído la atención de los filósofos y
Ahora hay cuerpos de literatura considerables sobre varios aspectos de
Modelado científico. Un resultado tangible del compromiso filosófico
con los modelos es una proliferación de tipos de modelos reconocidos en el
Literatura filosófica. Modelos de sondeo,
modelos fenomenológicos, modelos computacionales,
modelos de desarrollo, modelos explicativos,
modelos empobrecidos, modelos de prueba, idealizados
modelos, modelos teóricos, modelos de escala,
modelos heurísticos, modelos de caricatura, exploratorio
modelos, modelos didácticos, modelos de fantasía,
modelos mínimos, modelos de juguetes, imaginarios
modelos, modelos matemáticos, mecanicista
modelos, modelos sustitutos, modelos icónicos,
modelos formales, modelos analógicos e instrumentales
Los modelos son solo algunas de las nociones que se utilizan para clasificar
modelos. Mientras que a primera vista esta abundancia es abrumadora, puede
ser controlado al reconocer que estas nociones pertenecen a
Diferentes problemas que surgen en relación con los modelos. Los modelos elevan
Preguntas en semántica (¿cómo, si es que representan los modelos?),
ontología (¿qué tipo de cosas son modelos?), Epistemología (¿cómo
¿Aprender y explicar con modelos?) Y, por supuesto, en otros dominios
Dentro de la filosofía de la ciencia.
Muchos modelos científicos son modelos de representación: representan un
parte o aspecto seleccionado del mundo, que es el modelo
objetivo del sistema. Los ejemplos estándar son el modelo de bola de billar de un gas,
El modelo Bohr del átomo, el modelo Lotka -Volterra de Predator -Prey
interacción, el modelo de Mundell -Fleming de una economía abierta y el
Modelo de escala de un puente.
Esto plantea la pregunta de lo que significa que un modelo represente un
objetivo del sistema. Este problema es bastante involucrado y se descompone en
Varios subproblemas. Para una discusión en profundidad del tema de
representación, ver la entrada en
Representación científica.
En este punto, en lugar de abordar el tema de lo que significa para
un modelo para representar, nos centramos en varios tipos diferentes de
representación que juega papeles importantes en la práctica de
ciencia basada en modelos, modelos a escala, modelos analógicos, idealizados
modelos, modelos de juguetes, modelos mínimos, modelos fenomenológicos,
Modelos exploratorios y modelos de datos. Estas categorías no son
mutuamente excluyente, y un modelo dado puede caer en varias categorías
En seguida.
Modelos a escala. Algunos modelos son copias de tamaño baja o ampliada
de sus sistemas objetivo (Black 1962). Un ejemplo típico es un pequeño
coche de madera que se pone en un túnel de viento para explorar el real
Propiedades aerodinámicas del automóvil. La intuición es que una escala
El modelo es una réplica naturalista o una imagen de espejo veraz de la
objetivo; Por esta razón, los modelos de escala a veces también se refieren
como «modelos verdaderos» (Achinstein 1968: cap. 7). Sin embargo, allí
no es tal cosa como un modelo de escala perfectamente fiel; la fidelidad es
siempre restringido a algunos aspectos. El modelo de escala de madera del automóvil
proporciona una representación fiel de la forma del automóvil, pero no de su
material. E incluso en los aspectos en los que un modelo es un fiel
representación, la relación entre las propiedades modelo y
Las propiedades objetivo generalmente no son sencillas. Cuando los ingenieros usan,
Digamos, un modelo a escala 1: 100 de un barco para investigar la resistencia que
Un barco real experimenta cuando se mueve a través del agua, no pueden
Simplemente mida la resistencia que experimenta el modelo y luego multiplica
con la escala. De hecho, la resistencia que enfrenta el modelo no
traducirse a la resistencia que enfrenta el barco real en un
manera directa (es decir, uno no puede simplemente escalar el agua
Resistencia con la escala del modelo: el barco real no necesita tener
cien veces la resistencia al agua de su modelo 1: 100). Los dos
Las cantidades se encuentran en una relación no lineal complicada entre sí,
y la forma exacta de esa relación a menudo es altamente no trivial y
emerge como resultado de un estudio exhaustivo de la situación
(Sterrett 2006, de próxima publicación; Pincock próximamente).
¿Qué es un modelo en la ciencia ejemplos?
El término modelo tiene una gran pluralidad de significados, que se extiende más allá de la esfera puramente científica. A partir del origen histórico del término, el autor analiza los problemas relacionados con el «modelo» en sus diversos significados: copia, visualización, simplificación de la realidad, analogía. Estas consideraciones se desarrollan con una referencia continua al entrelazamiento entre la epistemología y la historia de las ciencias y se alcanzan para proponer un significado del término como «elección selectiva de la realidad según su intelectabilidad».
Hablar sobre el modelo presenta dificultades, dada la amplitud semántica del término y la complejidad de su uso en las ciencias. Inmediatamente nos preguntaron en relación con dos temas: qué relación entretiene el modelo con la teoría y qué papel juega en relación con la realidad. Con respecto al primer punto, el lenguaje de los científicos es bastante genérico y tiende, de alguna manera, respaldar una identificación: por ejemplo, se dice que el «modelo» newtoniano es indiferentemente «modelo». Aquellos que apoyan el atributo de separación a las funciones específicas del modelo: justifiquen la teoría, la desarrollen sugiriendo nuevas hipótesis o permitiéndole trabajar en un sistema más simple, cuando la teoría es compleja. Con respecto a la función que realiza, el modelo puede suponer, dentro de las diversas coordenadas epistemológicas (neopticismo, formalismo, convencionalismo, etc.), la tarea de visualización, interpretación, justificación o anticipación predictiva. ¿Es esta necesidad de distinguir y aclarar no es el síntoma de una elusividad teórica del modelo, o es una indicación de su carácter instrumental? [Imagen a la izquierda: Frontispicio de la arquitectura de Vitruvio] Tratamos de recuperar el origen histórico del término y la función que ha absuelto en el momento genético de la ciencia para comprender los «elementos» que le permiten calibrar este término. El modelo, el módulo (diminutivo de modus, medida) es el término que designa la forma de algo que se ha hecho de acuerdo con la «medida correcta», entendido en el sentido de que Vitruvio (Marco Pollione Vitruvius, el siglo BC) ya había codificado como Modele el «medio diámetro de la columna», tomado como una medida para expresar todas las relaciones de un edificio. Esta medida «correcta» es una medida arbitraria, adoptada para establecer relaciones de proporción entre las partes de un trabajo arquitectónico, pero también es un modelo (en la redacción italiana, siempre proveniente del módulo), un término técnico de la estatuaje. El modelo indica la realidad, el original que se ofrece al artista para una reproducción, para una representación corporal. En este significado, el «modelo» italiano se impone en el siglo XVI en los otros idiomas: por lo tanto, en francés, Modèle se une a la antigua Moule, en el modelo inglés reemplaza la versión de molde anterior y, en alemán, la duplicación de los » modelo primitivo, dando lugar al modelo actual. Las versiones más antiguas no se han perdido, permanecen en idiomas contemporáneos, manteniendo en el significado una excepción del origen técnico. En alemán hoy, Modell tiene un valor teórico, mientras que el modelo es un término de comercio destinado a indicar la matriz, el molde; Entonces, en francés, el valor técnico del término es tomado por Moule, moho, una forma preparada para la fusión de la estatua, mientras que Modèle mantiene un alcance teórico.
Si a partir de estas observaciones iniciales queríamos enuclear, en la primera aproximación, la formulación del problema, podríamos notar cómo el origen del concepto de modelo es indiscutible del dominio de las artes figurativas y por la técnica. Esta conexión en sí contiene una carga problemática y fructífera dada por el hecho de que el concepto de modelo indica un objeto material y un estándar abstracto. ¿Es el modelo lo que, en realidad, se ofrece a una reproducción figurativa o es la norma establecida de las reglas? Al volver sobre la génesis histórica del concepto de modelo, hemos notado que la era de la afirmación del término modelo, a partir de la estatuario, es también la era en la que el cambio radical comienza dentro del conocimiento que se llama «nacimiento de la ciencia »: ¿Es esta coincidencia histórica suficiente para justificar el hecho de que la ciencia en su curso posterior ha utilizado el modelo como un emblema de su propia forma de proceder racional? En general, no parece ser riesgoso decir que el conocimiento es «científico» con la condición de exhibir su modelo: modelo que parece funcionar como una estructura, al mismo tiempo, justificando y heurístico. El modelo presenta una forma compleja de operar, ya que su naturaleza es traer nuevos elementos que no se esperan o pre -empaquetados en una estructura previa de conocimiento, pero por otro lado esta innovación se constituye precisamente porque conduce a los términos de ya conocidos ya conocidos. idioma En la oscilación marcada, desde su origen, entre la herramienta técnica y al mismo tiempo de interpretación, entre la arbitrariedad y la norma, la ambigüedad del término, incierta entre el objeto material y la norma abstracta, reproduce la expansión y la puesta en juego otras parejas teóricas cuyo resaltado muestra El movimiento de pensamiento que funciona en el uso del modelo del término.
El modelo es el original, no solo en el sentido indicado de lo que se da a una reproducción (cuyo modelo, por ejemplo, la estatua sería representación), sino también en el fuerte sentido del paradigma, el arquetipo, al igual que el tiempo de exhibición de Timeo es platónico (IV siglo a. C.). Entonces, ya en este lado, dentro de una bipolaridad, el significado del término se divide en poder indicar tanto a un individuo (la persona como el objeto a copiarse) y un universal (el criterio paradigmático).
¿Qué es el modelo de la ciencia?
El modelo científico es una representación abstracta de fenómenos y procesos para explicarlos. La introducción de datos en el modelo permite estudiar el resultado final.
Para hacer un modelo, es necesario poner ciertas hipótesis, de modo que la representación del resultado que queremos obtener es lo más preciso posible, para que pueda manipularse fácilmente.
Existen varios tipos de métodos, técnicas y teorías para la conformación de los modelos científicos. Y en la práctica, cada rama de la ciencia tiene su propio método para crear modelos científicos, aunque puede incluir modelos de otras ramas para verificar su explicación.
Los principios del modelado permiten la creación de modelos de acuerdo con la rama de la ciencia que están tratando de explicar.
La forma de construir modelos de análisis se estudia en la filosofía de la ciencia, la teoría general de los sistemas y la visualización científica.
En casi todas las explicaciones de los fenómenos, se puede aplicar un modelo u otro, pero es necesario ajustar el modelo para ser utilizado para que el resultado sea lo más preciso posible.
Puede estar interesado en las 6 etapas del método científico y su composición.
Para crear un modelo, necesita una serie de datos y una organización de TI. Desde un conjunto de datos de entrada, el modelo proporcionará una serie de datos de salida con el resultado de las hipótesis presentadas.
¿Qué son los modelos en la ciencia y sus características?
Enseñar el uso de modelos en la investigación científica requiere una descripción, en términos generales, de cómo los científicos realmente usan modelos en sus actividades de investigación. Este documento tiene como objetivo llegar a la definición de características comunes de los modelos que se utilizan en la investigación científica actual. Inicialmente, se compiló una lista de características comunes de modelos y modelado, basada en la literatura. A continuación, se desarrolló un cuestionario, que consistió en 10 declaraciones con las que se sondearon las características comunes de los modelos. Se dibujó una muestra de 77 trabajos de investigación de revistas de «ciencia dura». El cuestionario fue enviado al primer autor de los artículos seleccionados. La respuesta útil fue 24 (31%). A partir de un análisis de los resultados, se concluyó que los científicos consultados más o menos estuvieron de acuerdo con la lista inicial de características comunes de modelos y modelado. Sin embargo, algunas características fueron percibidas de manera diferente por los encuestados, o formulados en diferentes términos. Esto nos ha llevado a revisar algunas de las características de nuestra lista. Se recomienda que en los planes de estudio de ciencias y los libros de texto de la ciencia, se deba prestar más atención a los usos modernos de los modelos (por ejemplo, en el contexto de la simulación de computadora y el diseño tecnológico), y que los aspectos de la naturaleza de los modelos (por ejemplo, la relación entre El modelo y el objetivo, y las posibles limitaciones de un modelo), que están subexpuestas en la educación, se abordan más explícitamente.
En los intentos actuales de reformar la educación científica, a menudo se argumenta que los estudiantes deben tener más oportunidades para aprender activamente, en particular para participar en actividades de investigación o investigación (por ejemplo, De Vos y Genseberger, 2000; Millar, Lubben, Gott, Gott Y Duggan, 1994; NRC (Consejo Nacional de Investigación), 2000). Además, las innovaciones curriculares centradas en la comprensión pública de la ciencia (por ejemplo, De Vos y Reiding, 1999; NEAB (Junta de Exámenes y Evaluación del Norte), 1998) han llamado la atención sobre la reflexión sobre la ciencia, es decir, la conciencia de los estudiantes sobre cómo científicos El conocimiento se construye y aplica, en lugar de centrarse exclusivamente en el contenido de las ideas científicas. En este contexto, como modelos se ubican entre los principales productos de la ciencia (Gilbert, Boulter y Elmer, 2000; Harrison y Treagust, 2000) y la ciencia pueden verse como un proceso de construcción de modelos, “una comprensión de la naturaleza de los modelos y La construcción de modelos es un componente integral de la alfabetización científica «. (Gilbert, 1991, p. 78). Por lo tanto, se hace esencial que los estudiantes aprendan a usar modelos en actividades en el aula (por ejemplo, diseñar y probar sus propios modelos, comparar y discutir modelos). Si queremos mejorar la comprensión de los estudiantes de los modelos y el modelado, es importante que nosotros, como maestros, autores de libros de texto, investigadores de educación científica y desarrolladores de planes de estudio, sepamos cómo los modelos realmente utilizan los científicos actuales en sus esfuerzos de investigación: cómo ¿Los científicos perciben la naturaleza de los modelos que construyen, prueban y adaptan? Para responder a esta pregunta, se estudió la literatura sobre modelos y modelado en la ciencia, lo que resultó en una descripción tentativa de las características comunes de los modelos y su uso en la ciencia. Para sondear el valor de esta descripción para la práctica científica actual, se eligió un enfoque pragmático. Los científicos que recientemente publicaron trabajos de investigación en los que los modelos desempeñaron un papel central se pidió en qué medida la descripción aplicada a su trabajo. De Vos y van der Valk (2000) han dado un informe preliminar de este estudio. Recientemente, Schwartz y Lederman (2005) escribieron un artículo sobre el mismo tema, basado en un estudio de encuesta en un grupo de científicos en ejercicio (n = 24), descubriendo que estos científicos enfatizaron “que los modelos se utilizan para explicar u organizar observaciones, luego Predecir y probar a través de más observaciones ”(Schwartz y Lederman, 2005, p. 13).
Es el objetivo de este artículo llegar a una descripción completa de las características comunes de los modelos científicos y los aspectos del modelado que es congruente con las opiniones de los investigadores científicos actuales. Los resultados del presente estudio son relevantes para los desarrolladores de currículum, autores de libros de texto, educadores y maestros de docentes, y pueden usarse, por ejemplo, como punto de partida para el diseño de actividades educativas que buscan la mejora de la comprensión de los estudiantes de la naturaleza de la naturaleza de la naturaleza de modelos y sus habilidades de modelado.
Los modelos se utilizan en la investigación en todas las disciplinas científicas (Gilbert, 1991). Obviamente, tales modelos difieren en términos de contenido, apariencia y función, y se pueden clasificar en consecuencia (ver por ejemplo, Black, 1962; Boulter y Buckley, 2000; Giere, 1991; Gilbert y Boulter, 1997; Harrison y Treagust, 2000). A pesar de las diferencias entre varios modelos, se ha sugerido que hay características generales que son comunes a todos los modelos y a las formas en que se utilizan en la investigación científica. En particular, en algunos de nuestro trabajo anterior (De Vos, 1985; Van Driel y Verloop, 1999), identificamos varias características comunes de los modelos científicos sobre la base de un análisis de la literatura disponible. Esta literatura consistió en publicaciones de varios dominios, principalmente la historia y la filosofía de la ciencia (por ejemplo, Bertels y Nauta, 1969; Black, 1962; Giere, 1991; Hesse, 1966; Rothbart, 2004), y la educación científica (por ejemplo, Duit & y Duit & y Duit y Glynn, 1996; Gilbert, 1991; Gilbert y Boulter, 1997; Van Oers, 1988). En estudios empíricos, hemos utilizado estas características comunes para desarrollar y probar materiales educativos, destinados a comprender el papel y la naturaleza de los modelos en química (De Vos, 1985; Van Hoeve-Brouwer, 1996), y para investigar la comprensión de los modelos de los maestros de los maestros de los modelos y Modelado en Ciencia (Van Driel y Verloop, 1999).
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