Sector
  • Havo bovenbouw
  • Vwo bovenbouw
  • Gymnasium bovenbouw
Vakgebied
  • Natuurkunde
Leerplankundig thema
  • Handreiking
  • Schoolexamen
  • Examenprogramma

Wat is modelleren

30-1-2018

Algemeen gesteld is modelleren het maken van een (wiskundige) beschrijving van een situatie uit de werkelijkheid, waarbij die beschrijving dient om een probleem of vraag in die situatie op te lossen. Modelleren is zowel een werkwijze als een denkwijze. Het omvat een iteratief proces dat creativiteit en inventiviteit vraagt, waarin wiskundige, natuurwetenschappelijke en technische kennis wordt toegepast om nieuwe situaties te beschrijven. Dit omvat het bepalen van een strategie, het doorgronden/ analyseren van het probleem, het kiezen van variabelen, het opstellen van verbanden, en het inzetten van wiskundige en computationele middelen.

De aanpak hangt af van het doel, de vraag of het probleem waarvoor een antwoord wordt gezocht. (1) Het doel kan liggen in een beter begrip van de situatie op zich, maar ook in het ontwikkelen van nieuwe conceptuele kennis. Bij complexe probleemstellingen spelen moderne computertechnologie en geavanceerde digitale applicaties een centrale rol.


 

 

Fig 1.1 Drie categorieën van activiteiten die modelleren typeren

De figuur geeft een indruk van de activiteiten die bij het modelleren van belang zijn. (2) Links staan activiteiten gerelateerd aan empirisch onderzoek, zoals het verzamelen van gegevens die in het model gebruikt worden en/of waaraan de modelresultaten getoetst kunnen worden. Rechts zijn de conceptuele activiteiten weergegeven die tot de constructie van een model moeten leiden, waaronder creatief denken en het formuleren van hypotheses die getest kunnen worden. In deze weergave is het modelleerproces vrijwel synoniem met het gehele proces van ‘onderzoek doen’.

Modelleren heeft in de natuurkunde een lange traditie maar de laatste jaren vindt ook in andere vakgebieden modelmatig onderzoek steeds meer toepassing. Modellen zoals klimaat- en weermodellen, modellen van het CBS en ecologische modellen, hebben een grote invloed op onze samenleving.

In deze aanvullende handreiking richt de aandacht zich op modelleren in de natuurkunde.

 

Modelleren is niet alleen een gereedschap waarmee theorieën worden getoetst en toegepast. In wetenschap en technologie is modelleren meer en meer een denkwijze voor creatieve theorieontwikkeling geworden: Modeling is a form of explanation that is characteristic – even defining – of science. (3) In feite is iedere natuurwetenschappelijke theorie een model van de werkelijkheid.

 

1. K., T. van Overveld e.a. In Lecture Notes to ‘A Discipline-Neutral Introduction to Mathematical Modelling' (TUE, 2015)
2. Ch.G. van Weert, Visie op het Bèta-curriculum, IOBT (2015)
3. R.N. Gierre, Explaining science: A cognitive approach, University of Chicago Press (1988)
 

Contactpersoon