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模型和建模研究目前已成为国际科学教育的重要研究议题之一,越来越多国家的科学教育标准强调模型和建模的作用,并将其纳入学业要求中。深入理解模型是科学教育研究者和教师有效开展模型和建模研究及进行模型相关教学的重要基础。模型定义和模型分类是认识模型的两个重要方面。模型定义的核心内容为模型是事物的表征,事物的内涵广泛,包括实物、事件、过程、概念、观点和系统等。基于模型功能的视角可以将模型分为八类:尺度模型、类比模型、图像和符号模型、数学模型、不表示数学关系的图表和表格、理论模型、概念-过程模型、系统模型。每类模型的功能和适用范围各不相同,但都可以用于理科教学之中。