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Model-It是美国GoKnow公司开发的一款用于小学科学教育的可视化建模和模拟仿真学习软件。它可以帮助教师和学生整合科学课程内容，整理学生的思考过程。利用Model-It学生可以为课堂上学习的科学现象建立模型，并通过模拟仿真来测试所建的模型。这个模型体现了学生对课堂知识的理解，可以反映学生的思考过程和理解程度。Model-It虽然是一款应用型小软件，但使用它建模不仅能够提高学生的分析能力，而且能发展学生的决策能力和抽象思维能力。目前，Model-It还没有引进国内，本文旨在为广大教师介绍这种适合于小学生学习的小软件，以期得到关注。下面结合实例说明使用Model-It建立模型的过程。
一、模型计划
使用Model-It之前，先作一个模型计划。模型计划需要考虑以下三个方面：对象（模型要素）、变量（对象的属性值）和关系（对象的变量如何相互影响）。学生只有对相应主题有深入的了解，才能找出包含于这一主题中的事物（对象），这些事物的属性（变量），变量间的联系（关系）。因此，在开始使用Model-It之前，学生首先要理解相关主题，最好先在纸上做出计划。模型计划需要回答下面问题：模型描述什么、模型包含哪些对象和变量、变量间有什么关系。例如：假设你想展示空气中二氧化硫的含量对哮喘病人数增加有什么影响，模型计划如下：
对象：空气，人
变量：空气中二氧化硫的含量指标，人群中得哮喘病的人数
关系：空气中二氧化硫的少量增加引起哮喘病人数的大量增加
二、建立对象和变量
打开Model-It，选择一个课程单元（或选择None，即不选择课程单元），单击OK。建立项目后，可以看到Model-It窗口（图1）有下面主要元素：标题栏和菜单栏，与普通Windows应用程序相同；步骤按钮区有三个主要按钮，分别对应建立模型的三个步骤：PLAN-计划、BUILD-建模、TEST-测试；工具栏列出每个步骤下的工具；工作区用来创建对象，建立关系；测试区可以看到模型的直观效果；课程单元图标给出了表示相应单元对象的图标。了解了这些，就可以开始建立模型了。
点击工具条的PLAN按钮，从下方的面板拖曳一个图标至工作区（也可以自己选择其他图像来代表对象），然后释放鼠标，会出现对象编辑器（图2），在对象编辑器中应该设置下面的内容（以对象“空气”为例）。
1.在Name文本框中填入对象的名字：“空气”。
2.从Type下拉菜单来选择对象类型，可选择“Background”或“Normal”，其中“Background”指背景对象，“Normal”指模型中的普通对象。“空气”是普通对象，因此选择“Normal”。
3.键入对象的描述信息：“该图标代表空气”。
4.选择OK，“空气”对象就建完了。
依照同样的步骤建立模型中的对象“人”。对象建立完成后，开始建立描述对象属性的变量。“空气”的属性是“二氧化硫的含量指标”，“人”的属性是“得哮喘病的人数”。选择工具栏上的NEWVARIABLE工具会出现变量编辑器（图3），在变量编辑器中设置下面的内容。
1.从Object下拉列表框选择变量所属的对象“空气”，此时右侧会出现“空气”对象的图标。
2.在Variable文本框填写创建的变量的名称：“二氧化硫的含量”。
3.在View列表框选择创建的变量类型。Model-It提供了“Text”和“Number”两种变量类型，我们选择“Text”。
4.拖动下方滑块改变Initial Value文本框中的变量初始值，这里选中“Low”，表示初始状态空气中二氧化硫的含量取最小值。
5.单击Text下方的三个按钮可以精确设置变量的最大值（High）、中间值（Medium）和最小值（Low）。
6.给出变量的描述信息，比如“这个变量代表空气中二氧化硫的含量”。
重复以上6步，直到创建完所有变量。
三、建立对象间的关系
对象间的关系实质上是对象变量之间的相互影响。单击build按钮，工具栏出现三个工具按钮：move、variable和relationship。move可以调整对象的相互位置；variable可以修改上一步创建的对象变量；relationship用于创建对象间的关系。
本例是在“空气中二氧化硫的含量”和“得哮喘病的人数”之间建立关系。单击relationship按钮，把鼠标置于“空气对象图标”上方并按下鼠标，然后拖动鼠标至“人对象图标”释放鼠标，此时会弹出关系编辑器窗口（如图4）。
1.选择关系类型，Model-It有两种作用类型：Increases（随自变量增加，因变量也增加）、Decrease（随自变量增加，因变量减少）。这里选择“Increases”。
2.选择影响程度，即自变量变化引起的因变量增加或减少的程度，可供选择的有：About the same（同步变化）、A lot（大量变化）、A little（少量变化）、More and more（变化越来越大）、Less and less（变化越来越小）和A bell-shaped curve（钟型变化）六种变化方式，右侧给出了每种变化方式的函数图像。这里选择“A lot”，即空气中二氧化硫的少量增加引起哮喘病人数的大量增加。
3.描述产生这种影响的原因，即解释为什么这样建立模型。通过对原因的思考，可以深化学生对所学内容的理解。
按这几个步骤建立模型中的所有关系，这样模型就建完了，接下来就可以测试劳动成果了。
四、测试模型
单击test按钮，工具栏出现测试用工具按钮，其中move用来调整对象位置，meter给出模拟变化的标尺。
1.单击meter按钮，然后单击空气对象图标，会出现图5所示的标尺，使用它可以使空气中二氧化硫的含量在“Low”到“High”之间任意变化。
2.单击Play按钮，然后拖动图5中的滑块，仿真测试区就会出现哮喘病人数与空气中二氧化硫含量的关系图（图6）。
上面结合实例给出了使用Model-It建立模型的全部过程。模型是客观世界抽象化、理论化的表示形式，建立模型的过程是抽象思维的过程，其前提是充分理解事物间的关系。也可以说，如果学生能以模型的形式来表示事物的相互关系，那么他对事物间关系的理解就达到了比较深入的程度。小学生抽象思维能力差，建立描述关系的模型较为困难，利用Model-It可以直观、轻松地建立小的模型。如能结合小组学习，把所建模型用于小组讨论，效果会更佳。
（作者单位：山东师范大学传播学院）
一、模型计划
使用Model-It之前，先作一个模型计划。模型计划需要考虑以下三个方面：对象（模型要素）、变量（对象的属性值）和关系（对象的变量如何相互影响）。学生只有对相应主题有深入的了解，才能找出包含于这一主题中的事物（对象），这些事物的属性（变量），变量间的联系（关系）。因此，在开始使用Model-It之前，学生首先要理解相关主题，最好先在纸上做出计划。模型计划需要回答下面问题：模型描述什么、模型包含哪些对象和变量、变量间有什么关系。例如：假设你想展示空气中二氧化硫的含量对哮喘病人数增加有什么影响，模型计划如下：
对象：空气，人
变量：空气中二氧化硫的含量指标，人群中得哮喘病的人数
关系：空气中二氧化硫的少量增加引起哮喘病人数的大量增加
二、建立对象和变量
打开Model-It，选择一个课程单元（或选择None，即不选择课程单元），单击OK。建立项目后，可以看到Model-It窗口（图1）有下面主要元素：标题栏和菜单栏，与普通Windows应用程序相同；步骤按钮区有三个主要按钮，分别对应建立模型的三个步骤：PLAN-计划、BUILD-建模、TEST-测试；工具栏列出每个步骤下的工具；工作区用来创建对象，建立关系；测试区可以看到模型的直观效果；课程单元图标给出了表示相应单元对象的图标。了解了这些，就可以开始建立模型了。
点击工具条的PLAN按钮，从下方的面板拖曳一个图标至工作区（也可以自己选择其他图像来代表对象），然后释放鼠标，会出现对象编辑器（图2），在对象编辑器中应该设置下面的内容（以对象“空气”为例）。
1.在Name文本框中填入对象的名字：“空气”。
2.从Type下拉菜单来选择对象类型，可选择“Background”或“Normal”，其中“Background”指背景对象，“Normal”指模型中的普通对象。“空气”是普通对象，因此选择“Normal”。
3.键入对象的描述信息：“该图标代表空气”。
4.选择OK，“空气”对象就建完了。
依照同样的步骤建立模型中的对象“人”。对象建立完成后，开始建立描述对象属性的变量。“空气”的属性是“二氧化硫的含量指标”，“人”的属性是“得哮喘病的人数”。选择工具栏上的NEWVARIABLE工具会出现变量编辑器（图3），在变量编辑器中设置下面的内容。
1.从Object下拉列表框选择变量所属的对象“空气”，此时右侧会出现“空气”对象的图标。
2.在Variable文本框填写创建的变量的名称：“二氧化硫的含量”。
3.在View列表框选择创建的变量类型。Model-It提供了“Text”和“Number”两种变量类型，我们选择“Text”。
4.拖动下方滑块改变Initial Value文本框中的变量初始值，这里选中“Low”，表示初始状态空气中二氧化硫的含量取最小值。
5.单击Text下方的三个按钮可以精确设置变量的最大值（High）、中间值（Medium）和最小值（Low）。
6.给出变量的描述信息，比如“这个变量代表空气中二氧化硫的含量”。
重复以上6步，直到创建完所有变量。
三、建立对象间的关系
对象间的关系实质上是对象变量之间的相互影响。单击build按钮，工具栏出现三个工具按钮：move、variable和relationship。move可以调整对象的相互位置；variable可以修改上一步创建的对象变量；relationship用于创建对象间的关系。
本例是在“空气中二氧化硫的含量”和“得哮喘病的人数”之间建立关系。单击relationship按钮，把鼠标置于“空气对象图标”上方并按下鼠标，然后拖动鼠标至“人对象图标”释放鼠标，此时会弹出关系编辑器窗口（如图4）。
1.选择关系类型，Model-It有两种作用类型：Increases（随自变量增加，因变量也增加）、Decrease（随自变量增加，因变量减少）。这里选择“Increases”。
2.选择影响程度，即自变量变化引起的因变量增加或减少的程度，可供选择的有：About the same（同步变化）、A lot（大量变化）、A little（少量变化）、More and more（变化越来越大）、Less and less（变化越来越小）和A bell-shaped curve（钟型变化）六种变化方式，右侧给出了每种变化方式的函数图像。这里选择“A lot”，即空气中二氧化硫的少量增加引起哮喘病人数的大量增加。
3.描述产生这种影响的原因，即解释为什么这样建立模型。通过对原因的思考，可以深化学生对所学内容的理解。
按这几个步骤建立模型中的所有关系，这样模型就建完了，接下来就可以测试劳动成果了。
四、测试模型
单击test按钮，工具栏出现测试用工具按钮，其中move用来调整对象位置，meter给出模拟变化的标尺。
1.单击meter按钮，然后单击空气对象图标，会出现图5所示的标尺，使用它可以使空气中二氧化硫的含量在“Low”到“High”之间任意变化。
2.单击Play按钮，然后拖动图5中的滑块，仿真测试区就会出现哮喘病人数与空气中二氧化硫含量的关系图（图6）。
上面结合实例给出了使用Model-It建立模型的全部过程。模型是客观世界抽象化、理论化的表示形式，建立模型的过程是抽象思维的过程，其前提是充分理解事物间的关系。也可以说，如果学生能以模型的形式来表示事物的相互关系，那么他对事物间关系的理解就达到了比较深入的程度。小学生抽象思维能力差，建立描述关系的模型较为困难，利用Model-It可以直观、轻松地建立小的模型。如能结合小组学习，把所建模型用于小组讨论，效果会更佳。
（作者单位：山东师范大学传播学院）