Modelando en Ciencia con Storyboard That

Usando modelos científicos

Para ayudarnos a comprender el mundo que nos rodea, creamos modelos mentales de los fenómenos. Estos modelos nos permiten tener nuestro propio sentido de qué y por qué está sucediendo algo. Estos modelos son personales y es posible que no siempre coincidan con el modelo de otra persona. A menudo pueden ser inestables, incompletos o defectuosos. Por otro lado, los modelos conceptuales son representaciones o analogías explícitas y compartidas de fenómenos. Los científicos pueden utilizar estos modelos para ayudarles a comprender el mundo que nos rodea. Los modelos se utilizan en todas las áreas de la ciencia y ofrecen versiones externas de conceptos mentales. Los modelos no son una representación perfecta; son una versión simplificada de un sistema que resalta ciertas áreas mientras ignora otras.

Los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación (NGSS) tienen "modelos de desarrollo y uso" enumerados como una de las ocho prácticas de Ciencias e Ingeniería. Se anima a los maestros a desarrollar las habilidades de los estudiantes para modelar en todas las etapas de la educación de un niño. Durante los primeros años, los estudiantes pueden producir ilustraciones etiquetadas de fenómenos. En la escuela secundaria, los estudiantes pueden avanzar en sus habilidades de desarrollo de modelos al resaltar diferentes variables y las relaciones entre ellas.

Los modelos visuales creados en Storyboard That pueden ser excelentes herramientas de enseñanza. Sin embargo, lograr que los estudiantes desarrollen y utilicen sus propios modelos también es importante por varias razones. Para crear un modelo preciso, los estudiantes deben comprender el tema en detalle. Cualquier error que los estudiantes cometan en sus modelos puede resaltar lagunas en la comprensión o conceptos erróneos. Se pueden crear modelos al principio y nuevamente al final de un tema para ver cómo ha cambiado el pensamiento de los estudiantes.

Los modelos también pueden adoptar una amplia gama de formas diferentes, desde dibujos y réplicas físicas, hasta analogías y simulaciones por computadora. No se pueden hacer todos los tipos de modelos en Storyboard That, pero hay algunos que se adaptan muy bien, como los modelos conceptuales visuales. A continuación se muestran algunos ejemplos para mostrarle cómo puede usar Storyboard That para crear modelos en sus clases de ciencias, ¡sin importar el tipo de ciencia!

Ejemplos de modelos científicos

Los modelos de analogía son una excelente manera de describir algo a los estudiantes que no pueden ver. Los maestros los usan todo el tiempo cuando comparan un sistema con algo con lo que los estudiantes están más familiarizados. Cuantas más similitudes tenga el modelo de analogía con el sistema de destino, mejor. Las representaciones visuales de estos modelos ayudan a los estudiantes a establecer vínculos de conceptos con mayor facilidad. ¡Puede ser aún más efectivo que los estudiantes creen sus propios modelos de analogía en Storyboard That! Las discusiones sobre las similitudes y diferencias entre la analogía son esenciales después de que se hayan creado. Estos pueden ser dirigidos por el maestro en un entorno de clase completa o en discusiones más pequeñas dirigidas por estudiantes. Los modelos de analogía pueden ser útiles cuando los estudiantes están aprendiendo sobre una amplia gama de temas de ciencia, especialmente temas con partes abstractas difíciles de visualizar, como circuitos eléctricos.

Los modelos también se pueden usar para representar cosas que no se pueden ver, como fuerzas. Al igual que con los circuitos eléctricos, las fuerzas pueden ser difíciles de imaginar para los estudiantes porque no pueden verse físicamente. Los estudiantes pueden crear diagramas de fuerzas usando personajes y escenas, con flechas para mostrar el tamaño y la magnitud de las fuerzas. Luego, los estudiantes pueden pensar en la fuerza resultante y el efecto que esto tiene en el movimiento de diferentes cuerpos.

Incluso con fenómenos simples, haga que los estudiantes creen diagramas anotados para explicar el proceso científico. Los diagramas anotados son una combinación de texto e ilustraciones que ayudan a responder una pregunta científica. Pueden mostrar procesos que de otro modo serían invisibles, como moléculas o fuerzas. Agregue una lupa y brinde una vista 'ampliada' de lo que está sucediendo y para enfatizar que el modelo no está a escala.

Utilice representaciones de los diversos sistemas corporales para que los estudiantes comprendan los diferentes componentes. Storyboard That tiene ilustraciones específicas que han sido diseñadas para ayudar a los estudiantes a comprender varias áreas de la biología, como las células y los sistemas corporales. Cree guiones gráficos narrativos para observar los procesos que ocurren dentro del cuerpo. Al crear estos modelos, los estudiantes pueden dedicar una celda para describir lo que está ocurriendo en cada etapa.

Los estudiantes también podrían observar el sistema digestivo a nivel molecular y modelar la descomposición de diferentes macromoléculas en partes más pequeñas y utilizables. Los estudiantes pueden usar una variedad de formas para representar moléculas y enzimas, y líneas para representar los enlaces entre las moléculas.

Hacer que los estudiantes piensen en cómo se mueve la energía entre los seres vivos puede ser complicado. Al enseñar este tema, normalmente comenzamos con una cadena alimentaria. Una cadena alimentaria coloca los organismos en orden y luego usa flechas para mostrar el flujo de energía de un ser vivo a otro. Después de las cadenas alimentarias, normalmente hacemos que los estudiantes analicen relaciones de consumo más complicadas, modeladas por redes alimentarias. Estos modelos visuales se pueden crear rápida y fácilmente en Storyboard That usando flechas e imágenes de diferentes animales de Photos for Class o de la categoría Animales.

Los estudiantes pueden producir fácilmente modelos de átomos y mostrar cómo están organizados. Hay varias formas en que los estudiantes pueden representar esto, pero una forma común es creando modelos de palo y pelota. Los modelos de palo y bola pueden mostrar diferentes tipos de átomos y los enlaces entre ellos. Sin embargo, son limitados, ya que solo muestran la disposición y los enlaces en dos dimensiones. Los estudiantes pueden usar estas imágenes en 2D para crear modelos en 3D de las moléculas con plastilina o papel.

Después de que los estudiantes hayan observado cómo se pueden organizar los átomos para formar moléculas, pueden observar cómo se pueden reorganizar los átomos durante las reacciones químicas. Estos modelos son útiles porque les permiten a los estudiantes comprender que la cantidad total de átomos se conserva durante una reacción química. También son extremadamente útiles para enseñar a los estudiantes cómo equilibrar ecuaciones de símbolos.

Observa los diferentes estados de la materia modelando las partículas en diferentes situaciones. En la siguiente actividad, los estudiantes pueden comparar lo que está sucediendo a gran escala en el mundo real con lo que está sucediendo a nivel de partículas. Para completar esto con éxito, los estudiantes deberán combinar conocimientos sobre partículas, temperatura y energía.

Los modelos pueden ser muy útiles al observar cómo los procesos funcionan juntos en los sistemas terrestres. Los estudiantes pueden agregar flechas para mostrar el movimiento de la energía o la materia. En el ejemplo del calentamiento global, las flechas muestran el movimiento de energía. En el ejemplo del ciclo del carbono, las flechas muestran el movimiento del carbono. Luego, los estudiantes pueden combinar fácilmente texto en los guiones gráficos, dándoles la oportunidad de explicar su modelo. Incluso hay una función que permite a los estudiantes grabar su voz y adjuntarla al guión gráfico.

Hay muchas formas en las que se pueden utilizar los modelos al enseñar ciencia espacial. En el guión gráfico de ejemplo a continuación, los estudiantes dibujarían líneas desde las posiciones relativas de la Tierra, la Luna y el Sol hasta cómo se ve la Luna desde la Tierra. Como ocurre con muchos modelos del espacio y nuestro sistema solar, es muy difícil obtener la escala correcta; esta es una limitación que puede discutir con sus estudiantes.

Habilidades de evaluación

Los modelos nunca son perfectos porque ofrecen una versión simplificada del fenómeno del mundo real. Esto les brinda a los estudiantes la oportunidad de analizar y evaluar modelos. Cree un T-Chart que resalte las fortalezas y limitaciones y analice la precisión del modelo. Esto se puede utilizar para generar ideas sobre cómo mejorar los modelos y acercarlos al fenómeno objetivo. Estas habilidades de evaluación se pueden practicar desde una edad temprana. Los estudiantes jóvenes pueden comenzar a señalar diferencias entre los modelos y el sistema real. Estas habilidades de análisis y evaluación permiten a los estudiantes pensar en profundidad mediante el uso de habilidades de procesamiento de orden superior para pensar en cómo refinar y mejorar el modelo. Estas tareas de evaluación se pueden completar individualmente. Cree sus propias rúbricas de evaluación para un modelo en particular utilizando Quick Rubric.

Preguntas frecuentes sobre modelado en ciencia con Storyboard That

¿Qué son los modelos científicos?

Los modelos científicos son representaciones mentales o explícitas de fenómenos que nos permiten dar sentido al mundo que nos rodea. Pueden ser personales, compartidas, inestables, incompletas o defectuosas.

¿Por qué son importantes los modelos en la enseñanza de las ciencias?

El desarrollo y uso de modelos figura como una de las ocho prácticas de Ciencias e Ingeniería en los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación. Se alienta a los maestros a desarrollar las habilidades de modelado de los estudiantes en todas las etapas de la educación de un niño porque los modelos pueden ayudar a los estudiantes a comprender el tema en detalle, resaltar las lagunas en la comprensión o los conceptos erróneos y mostrar cómo ha cambiado el pensamiento de los estudiantes.

¿Cuáles son algunos ejemplos de modelos científicos que se pueden crear usando Storyboard That?

Storyboard That se puede usar para crear una amplia gama de modelos científicos, como modelos de analogía, diagramas de fuerza, diagramas anotados, representaciones de sistemas corporales, modelos de átomos y moléculas, y modelos visuales de redes y cadenas alimentarias.

¿Cómo se pueden utilizar los modelos de analogía en la enseñanza de las ciencias?

Los modelos de analogía son útiles en la educación científica porque pueden ayudar a los estudiantes a comprender temas abstractos o difíciles de visualizar, como los circuitos eléctricos. Los estudiantes pueden crear sus propios modelos de analogía en Storyboard That, y las discusiones sobre las similitudes y diferencias entre la analogía y el sistema de destino son esenciales.