1 文献综述
科学建模能力主要体现在，基于经验对客观事物进行抽象、概括，进而建构模型，并基于模型进行分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系和变化过程。但要让学生真正有意义地发展科学建模能力，就要让他们理解：现在做的是什么?为什么要做?怎么做?此时元建模就显得尤为重要。而当前对于科学建模能力的测评研究，也主要是从元建模和建模实践两个方向来展开的。
1.1 元建模的评测
元建模主要是对于“模型和建模是什么?有何用?如何建构?”等涉及内涵、目的、价值以及反思等元认知层面的认识。对其测评主要是通过访谈以及问卷等工具来进行的。其中，最具代表性的是Grosslight的一项研究，他通过对学生有关建模目的的访谈，将学生对模型的认识分成了实体层、半抽象层、完全抽象层等三个层次。后续相关的评测也基本沿袭了Grosslight的研究思路。如Justi的研究显示，大部分6～14岁学生认为模型是对事物的复刻，是一个标准物。刘俊庚的研究也表明，8、9年级学生对模型的认识着重于模型是具体的事物，模型是物体的复制品。邓峰发现高中阶段3个年级的学生对科学模型的基本描述功能及其可变性有较好的理解，但对于模型更高层次的功能的认识却处于中等水平。
1.2 建模实践子能力的评测
该视角的研究本质是将建模看成是一个模型逐步形成的过程，这个过程又被分解成了建构、检验、修正等环节，建模子能力则被分散到各个环节之中。Hestenes认为“建模本身是一种过程性认知，建模能力则是在模型建构过程中所表现出来的描述、构想、衍生和验证的能力”。Halloun提出了“选择 — 建立 — 验证 — 分析 — 拓展”五个建模阶段，而建模能力实则是这五个阶段实践中所表现出来的能力。这样一种分而评之的研究，在国内也有很多学者继续沿用，如吴攀便从模型选择、建构、检验、应用、拓展等五个维度对高中生进行了精细的评测。陈蕾则从信息的提取组织、选择应用、检验评价和拓展等视角对初二学生物理建模能力进行深入分析。而众多建模实践能力的评测研究，都揭示了不同年段学生在某一或某几项建模子能力方面薄弱的事实。
但从局部视角来考察建模某一方面的能力是有缺陷的，因为它忽视了建模能力作为各子能力间相互影响而成的一个完整个体存在的客观性。学生在参与建模的实践过程中，不能简单地将其看成是各单项能力的机械叠加，其建模行为的背后必定是卷入了学生对于模型的认识、对于建模过程的反思等元认知成分。因此，这种对于建模子能力的评测不能如实反映学生建模能力的真实情况。
1.3 融合元建模的建模能力评测
鉴于传统评测无法实现对建模能力整体性刻画的弊端，故将元建模嵌入到建模实践的过程之中，并将其置于整体性的框架中加以研究便成为了解决上述困局的一种新的视角。其中，Schwarz团队的研究具有开创意义，他们定义了建模实践能力和元建模间的交互作用，即元建模可以来指导学生的建模实践，反过来建模实践也可以促进元建模能力的进一步提升。同时在测评框架的设计中，他们并没有把建模实践各个阶段作为评测的对象，而是将元建模同建模实践作为一个整体来看待。Schwarz始终认为这样的融合设计比根据实践要素来组织对学生表现水平的分析更有用。后续Fortus基于访谈对建模学习的进阶研究，Pierson基于计算机模型和图表模型对学生建模学习行为开展进阶研究，两者基本都沿袭了Schwarz的研究思路。显然，融合了元建模的建模能力评测，一方面通过对建模实践成果的整体性评测，能从理论层面更好地反映出建模实践背后所对应的元认知水平。另一方面，也突显了元建模在建模实践中的指导价值，促进了学生在科学学习过程中对建模实践本身的反思。故本研究所要解决的问题便是：如何结合国家科学课程标准中有关建模能力的要求，构建起融合元建模的科学建模测评框架，并以此为基础发现初中学生的典型特征?
2 反思和讨论
2.1 重视直观和真实情境的教学
针对薄弱生无法建模、优等生无法在更高建模水平上有所发展的问题，要从8年级学生的认知特点出发来寻求解决之策，即该时期学生的认知还主要是基于对周围世界的现实感知来引导他们对于抽象知识的学习。故我们认为“直观性教学、情境化教学”应该是解决上述问题的两个重要抓手。首先，模型是一座联结主观和客观的桥梁，因此其天生具有抽象性。故在教学中教师不能只强调对某些现象的解释交流以及相关的数学推理和运算，更要重视利用直观化的教学手段，如建构具象化的实体模型、抽象过程图形化等方式来对现象进行解释，以此来帮助学生形成由具象到抽象的认知。其次，模型还是一种广泛存在于自然、社会乃至生活中帮助学生认识世界的工具。因此，就更需要在教学中模糊学科理论和生活实践的边界，在学习中引入更具实践意义的情境化教学，以便让学生在学科理论、真实环境等多种场境的学习中来形成对建模更为深入的认识。
2.2 重视元建模教学的启蒙性价值
元建模能力落后于建模实践的现状折射了科学教学中重视知识方法传授，轻视自主反思等元认知层面的教学现实。元建模在建模学习过程中起到了引导、监控和调整的作用。而心理学的研究也表明，元认知薄弱会对学习产生负向影响。故教师应拓宽元建模教学的知识内容；构造元建模教学的知识体系；加深元建模教学的认知深度。教师通过“为何要建模?模型有何用?模型如何形成?模型如何表征?模型可否改变?”的核心问题链设计来牵引学生元建模能力的发展。但若仅是空泛的谈元建模，而不将其融入建模实践的过程之中，那这样的教学对于学生建模能力的发展也是非常有限的。因此，除了设计好元建模起始课之外，教师更需要将其内嵌于后续的建模学习之中。这样才能实现元建模和建模实践间的相互促进、共融发展。
2.3 重视对建模评价标准的学习
现代评价观告诉我们“评价不只是为了证明，更是为了改进”。因此，在未来的建模教学中更需要引导学生对“标准本身进行学习”。毕竟，在建模的学习中，若学生失去了“自知”的能力，那么他就很难达到“自主建构、自主修正”的境界。故教师在评价中除了要对“结果评价”给予关心外，还需对“标准学习”投以更多的关注，唯有此才能更好地推动科学知识深层理解；更好地促进建模思维进阶发展；更好地实现建模意识深度内化。
参考文献
[1] 袁媛.高中生物理建模能力及其培养对策研究[D].大连：辽宁师范大学硕士学位论文，2017:30～33.
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[3] 谭丽华，张殷.大规模学业测评中科学建模能力考查的初步探索与实践[J].上海教育科研，2021,(3):27～32.