Modeliavimas moksle su istorija, Storyboard That

Mokslo modelių naudojimas

Kad padėtume suprasti mus supantį pasaulį, mes kuriame mentalinius reiškinių modelius. Šie modeliai leidžia mums patiems suprasti, kas ir kodėl kažkas vyksta. Šie modeliai yra asmeniniai ir ne visada gali atitikti kažkieno modelį. Jie dažnai gali būti nestabilūs, neišsamūs arba sugedę. Kita vertus, konceptualūs modeliai yra bendri ir aiškūs reiškinių reprezentacijos arba analogijos. Šiuos modelius mokslininkai gali naudoti norėdami suprasti mus supantį pasaulį. Modeliai naudojami visose mokslo srityse ir siūlo išorines psichinių koncepcijų versijas. Modeliai nėra tobulas vaizdas; jie yra supaprastinta sistemos versija, kuri išryškina tam tikras sritis, o kitas ignoruoja.

Naujos kartos mokslo standartai (NGSS) turi „modelių kūrimą ir naudojimą“, įtrauktą į vieną iš aštuonių mokslo ir inžinerijos praktikų. Mokytojai skatinami ugdyti mokinių modeliavimo įgūdžius visuose vaiko ugdymo etapuose. Ankstyvaisiais metais studentai gali sukurti paženklintas reiškinių iliustracijas. Vidurinėje mokykloje mokiniai gali tobulinti savo modelio kūrimo įgūdžius, pabrėždami skirtingus kintamuosius ir jų tarpusavio ryšius.

„ Storyboard That “ sukurti vizualiniai modeliai gali būti puikios mokymo priemonės. Tačiau dėl daugelio priežasčių taip pat svarbu priversti mokinius kurti ir naudoti savo modelius. Norėdami sukurti tikslų modelį, studentai turi išsamiai suprasti temą. Bet kokios klaidos, kurias daro studentai savo modeliuose, gali išryškinti supratimo spragas arba klaidingas nuomones. Modelius galima sukurti temos pradžioje ir vėl pabaigoje, kad pamatytumėte, kaip pasikeitė mokinių mąstymas.

Modeliai taip pat gali būti įvairių formų – nuo brėžinių ir fizinių kopijų iki analogijų ir kompiuterinio modeliavimo. Ne visų tipų modeliai gali būti sukurti naudojant „ Storyboard That “, tačiau kai kurie yra labai tinkami, pavyzdžiui, vizualūs konceptualūs modeliai. Toliau pateikiami keli pavyzdžiai, rodantys, kaip galite naudoti „ Storyboard That “ kurdami modelius savo gamtos mokslų pamokose, neatsižvelgiant į mokslo tipą!

Mokslo modelių pavyzdžiai

Analoginiai modeliai yra puikus būdas apibūdinti studentams tai, ko jie nemato. Mokytojai juos naudoja visą laiką, kai lygina sistemą su kažkuo, ką mokiniai yra labiau susipažinę. Kuo daugiau panašumų turi analogijos modelis su tiksline sistema, tuo geriau. Vaizdiniai šių modelių vaizdai padeda mokiniams lengviau susieti sąvokas. Gali būti dar efektyviau, jei mokiniai sukurtų savo analogiškus modelius Storyboard That! Diskusijos apie analogijos panašumus ir skirtumus yra būtinos po to, kai jos buvo sukurtos. Tai gali būti mokytojo vadovaujamas visos klasės aplinkoje arba mažesnės mokinių vedamos diskusijos. Analoginiai modeliai gali būti naudingi, kai mokiniai mokosi apie įvairias gamtos mokslų temas, ypač temas su abstrakčiomis sunkiai įsivaizduojamomis dalimis, pvz., elektros grandinėmis.

Modeliai taip pat gali būti naudojami vaizduoti dalykus, kurių negalima pamatyti, pavyzdžiui, jėgas. Kaip ir elektros grandinėse, mokiniams gali būti sunku įsivaizduoti jėgas, nes jų fiziškai neįmanoma pamatyti. Mokiniai gali kurti jėgų diagramas naudodami simbolius ir scenas su rodyklėmis, rodančiomis jėgų dydį ir dydžius. Tada mokiniai gali galvoti apie gaunamą jėgą ir jos poveikį skirtingų kūnų judėjimui.

Net ir esant paprastiems reiškiniams, paprašykite studentų sukurti anotuotas diagramas, paaiškinančias mokslinį procesą. Anotuotos diagramos yra teksto ir iliustracijų derinys, padedantis atsakyti į mokslo klausimą. Jie gali parodyti procesus, kurie kitu atveju būtų nematomi, pavyzdžiui, molekules ar jėgas. Pridėkite didinamąjį stiklą ir suteikite „priartintą“ vaizdą apie tai, kas vyksta, ir pabrėžkite, kad modelis neatitinka mastelio.

Naudokite įvairių kūno sistemų vaizdus, kad mokiniai suprastų skirtingus komponentus. „ Storyboard That “ turi specifinių meno kūrinių, skirtų padėti mokiniams suprasti įvairias biologijos sritis, tokias kaip ląstelės ir kūno sistemos. Kurkite pasakojimo siužetus, kad pažvelgtumėte į procesus, vykstančius kūne. Kurdami šiuos modelius, studentai gali skirti langelį aprašyti, kas vyksta kiekviename etape.

Studentai taip pat galėtų pažvelgti į virškinimo sistemą molekuliniu lygmeniu ir modeliuoti skirtingų makromolekulių skaidymą į mažesnes, tinkamesnes dalis. Mokiniai gali naudoti įvairias formas, kad pavaizduotų molekules ir fermentus, ir linijas, kad pavaizduotų ryšius tarp molekulių.

Gali būti sudėtinga priversti mokinius galvoti apie tai, kaip energija juda tarp gyvų būtybių. Mokydami šią temą paprastai pradedame nuo maisto grandinės. Maisto grandinė sutvarko organizmus, o tada rodyklėmis parodo energijos srautą iš vieno gyvo daikto į kitą. Po maisto grandinių paprastai perkeliame studentus į sudėtingesnius vartojimo santykius, modeliuojamus maisto tinklais. Šiuos vaizdinius modelius galima greitai ir lengvai sukurti „ Storyboard That “ naudojant rodykles ir skirtingų gyvūnų atvaizdus iš „ Photos for Class arba „Animals“ kategorijos.

Mokiniai gali lengvai sukurti atomų modelius ir parodyti, kaip jie išdėstyti. Yra daug būdų, kaip mokiniai gali tai pavaizduoti, tačiau įprastas būdas yra kurti lazdos ir kamuoliukų modelius. Lazdos ir rutuliniai modeliai gali parodyti skirtingų tipų atomus ir ryšius tarp jų. Tačiau jie yra riboti, nes jie rodo tik dviejų matmenų išdėstymą ir ryšius. Mokiniai gali naudoti šiuos 2D vaizdus kurdami 3D molekulių modelius iš modelino ar popieriaus.

Po to, kai mokiniai pažiūrėjo, kaip atomai gali būti išdėstyti, kad sudarytų molekules, jie gali pažvelgti, kaip atomai gali būti pertvarkyti cheminių reakcijų metu. Šie modeliai yra naudingi, nes jie leidžia jūsų mokiniams suprasti, kad cheminės reakcijos metu išsaugomas bendras atomų skaičius. Jie taip pat labai naudingi mokant studentus, kaip subalansuoti simbolių lygtis.

Pažiūrėkite į skirtingas materijos būsenas, modeliuodami daleles skirtingose situacijose. Toliau pateiktoje veikloje mokiniai gali palyginti tai, kas vyksta realiame, didelio masto lygmenyje, su tuo, kas vyksta dalelių lygmenyje. Norėdami tai sėkmingai atlikti, studentai turės sujungti žinias apie daleles, temperatūrą ir energiją.

Modeliai gali būti labai naudingi žiūrint, kaip procesai veikia kartu Žemės sistemose. Mokiniai gali pridėti rodyklių, rodančių energijos ar materijos judėjimą. Pasaulinio atšilimo pavyzdyje rodyklės rodo energijos judėjimą. Anglies ciklo pavyzdyje rodyklės rodo anglies judėjimą. Tada mokiniai gali lengvai sujungti tekstą į siužetinę lentelę, suteikdami jiems galimybę paaiškinti savo modelį. Yra net funkcija, leidžianti studentams įrašyti savo balsą ir pridėti jį prie siužetinės lentelės.

Yra daug būdų, kuriais modeliai gali būti naudojami mokant apie kosmoso mokslą. Toliau pateiktoje siužetinės lentelės pavyzdyje mokiniai nubrėžtų linijas nuo santykinės Žemės, Mėnulio ir Saulės padėties iki to, kaip Mėnulis atrodo iš Žemės. Kaip ir daugelio kosmoso ir mūsų saulės sistemos modelių atveju, labai sunku nustatyti teisingą mastelį; tai yra apribojimas, kurį galite aptarti su savo mokiniais.

Vertinimo įgūdžiai

Modeliai niekada nėra tobuli, nes jie siūlo supaprastintą realaus pasaulio reiškinio versiją. Tai suteikia studentams galimybę analizuoti ir vertinti modelius. Sukurkite T diagramą, pabrėždami privalumus ir trūkumus, ir aptarkite modelio tikslumą. Tai vėliau gali būti panaudota kuriant idėjas, kaip patobulinti modelius ir priartinti juos prie tikslinio reiškinio. Šiuos vertinimo įgūdžius galima lavinti nuo mažens. Jauni studentai gali pradėti atkreipti dėmesį į modelių ir realios sistemos skirtumus. Šie analizės ir vertinimo įgūdžiai leidžia studentams giliai mąstyti, naudojant aukštesnio lygio apdorojimo įgūdžius, kad galvotų, kaip patobulinti ir patobulinti modelį. Šios vertinimo užduotys gali būti atliekamos individualiai. Sukurkite savo vertinimo rubrikas tam tikram modeliui naudodami Quick Rubric rubriką .

Susijusi veikla

Dažnai užduodami klausimai apie modeliavimą moksle naudojant Storyboard That

Kas yra mokslo modeliai?

Mokslo modeliai yra psichiniai arba aiškūs reiškinių atvaizdai, leidžiantys mums suprasti mus supantį pasaulį. Jie gali būti asmeniniai, bendri, nestabilūs, neišsamūs arba sugedę.

Kodėl modeliai svarbūs gamtamoksliniame ugdyme?

Modelių kūrimas ir naudojimas yra įtrauktas į vieną iš aštuonių mokslo ir inžinerijos praktikų naujos kartos mokslo standartuose. Mokytojai skatinami ugdyti mokinių modeliavimo įgūdžius visuose vaiko ugdymo etapuose, nes modeliai gali padėti mokiniams išsamiai suprasti temą, išryškinti supratimo spragas ar klaidingus įsitikinimus, parodyti, kaip pasikeitė mokinių mąstymas.

Kokie yra mokslo modelių, kuriuos galima sukurti naudojant Storyboard That pavyzdžiai?

Storyboard That galima naudoti kuriant įvairius mokslo modelius, tokius kaip analogijos modeliai, jėgos diagramos, anotuotos diagramos, kūno sistemų atvaizdai, atomų ir molekulių modeliai ir vaizdiniai maisto grandinių ir tinklų modeliai.

Kaip analogijos modeliai gali būti naudojami gamtos mokslų ugdyme?

Analoginiai modeliai naudingi gamtos mokslų mokyme, nes jie gali padėti mokiniams suprasti abstrakčias arba sunkiai įsivaizduojamas temas, tokias kaip elektros grandinės. Mokiniai gali sukurti savo analogijos modelius Storyboard That, o diskusijos apie analogijos ir tikslinės sistemos panašumus ir skirtumus yra būtinos.