Modelare în știință cu Storyboard That

Utilizarea modelelor științifice

Pentru a ne ajuta să înțelegem lumea din jurul nostru, creăm modele mentale ale fenomenelor. Aceste modele ne permit să înțelegem ceea ce și de ce se întâmplă ceva. Aceste modele sunt personale și este posibil să nu se potrivească întotdeauna cu modelul altcuiva. Ele pot fi adesea instabile, incomplete sau defecte. Pe de altă parte, modelele conceptuale sunt reprezentări sau analogii comune și explicite ale fenomenelor. Aceste modele pot fi folosite de oamenii de știință pentru a-i ajuta să înțeleagă lumea din jurul nostru. Modelele sunt folosite în toate domeniile științei și oferă versiuni externe ale conceptelor mentale. Modelele nu sunt o reprezentare perfectă; sunt o versiune simplificată a unui sistem care evidențiază anumite zone în timp ce ignoră altele.

Standardele științifice de generație următoare (NGSS) au „dezvoltarea și utilizarea modelelor” enumerate ca una dintre cele opt practici de știință și inginerie. Profesorii sunt încurajați să dezvolte abilitățile elevilor de modelare în toate etapele educației copilului. În primii ani, elevii pot produce ilustrații etichetate ale fenomenelor. În liceu, elevii își pot avansa abilitățile de dezvoltare a modelului prin evidențierea diferitelor variabile și a relațiilor dintre ele.

Modele vizuale create pe Storyboard That pot fi instrumente excelente de predare. Cu toate acestea, convingerea elevilor să dezvolte și să folosească propriile modele este, de asemenea, importantă din mai multe motive. Pentru a crea un model precis, elevii trebuie să înțeleagă subiectul în detaliu. Orice erori pe care elevii le fac în modelele lor pot evidenția lacune în înțelegere sau concepții greșite. Pot fi create modele la începutul și din nou la sfârșitul unui subiect pentru a vedea cum s-a schimbat gândirea elevilor.

Modelele pot lua, de asemenea, o gamă largă de forme diferite, de la desene și replici fizice, la analogii și simulări pe computer. Nu toate tipurile de modele pot fi realizate pe Storyboard That, dar există unele care se potrivesc foarte bine, cum ar fi modelele conceptuale vizuale. Mai jos sunt câteva exemple pentru a vă arăta cum puteți utiliza Storyboard That pentru a crea modele în orele de știință, indiferent de tipul de știință!

Exemple de modele științifice

Modelele analogice sunt o modalitate excelentă de a descrie ceva elevilor pe care nu pot să-l vadă. Profesorii le folosesc tot timpul când compară un sistem cu ceva cu care elevii sunt mai familiarizați. Cu cât modelul de analogie are mai multe asemănări cu sistemul țintă, cu atât mai bine. Reprezentările vizuale ale acestor modele îi ajută pe elevi să creeze mai ușor legături de concepte. Poate fi și mai eficient ca elevii să-și creeze propriile modele de analogie pe Storyboard That! Discuțiile despre asemănările și diferențele dintre analogie sunt esențiale după ce au fost create. Acestea pot fi conduse de profesor într-o clasă întreagă sau discuții mai mici conduse de elevi. Modelele analogice pot fi utile atunci când studenții învață despre o gamă largă de subiecte din știință, în special subiecte cu părți abstracte greu de vizualizat, cum ar fi circuitele electrice.

Modelele pot fi folosite și pentru a reprezenta lucruri care nu pot fi văzute, cum ar fi forțele. Ca și în cazul circuitelor electrice, forțele pot fi dificil de imaginat de către elevi, deoarece nu pot fi văzute fizic. Elevii pot crea diagrame de forță folosind personaje și scene, cu săgeți pentru a arăta dimensiunea și magnitudinea forțelor. Elevii sunt apoi capabili să se gândească la forța rezultată și la efectul pe care aceasta îl are asupra mișcării diferitelor corpuri.

Chiar și cu fenomene simple, cereți elevilor să creeze diagrame adnotate pentru a explica procesul științific. Diagramele adnotate sunt o combinație de text și ilustrații care ajută la răspunsul la o întrebare din știință. Ele pot arăta procese care altfel ar fi invizibile, cum ar fi molecule sau forțe. Adăugați o lupă și oferiți o vedere „mărită” a ceea ce se întâmplă și pentru a sublinia faptul că modelul nu este la scară.

Utilizați reprezentări ale diferitelor sisteme ale corpului pentru ca elevii să înțeleagă diferitele componente. Storyboard That are lucrări de artă specifice care au fost concepute pentru a ajuta studenții să înțeleagă diferite domenii ale biologiei, cum ar fi celulele și sistemele corpului. Creați storyboard-uri narative pentru a analiza procesele care au loc în interiorul corpului. Atunci când creează aceste modele, elevii pot dedica o celulă pentru a descrie ceea ce se întâmplă în fiecare etapă.

Elevii ar putea, de asemenea, să privească sistemul digestiv la nivel molecular și să modeleze descompunerea diferitelor macromolecule în părți mai mici și mai utilizabile. Elevii pot folosi o serie de forme pentru a reprezenta molecule și enzime și linii pentru a reprezenta legăturile dintre molecule.

A face elevii să se gândească la modul în care energia se mișcă între viețuitoare poate fi dificil. Când predăm acest subiect, începem de obicei cu un lanț alimentar. Un lanț trofic plasează organismele în ordine și apoi folosește săgeți pentru a arăta fluxul de energie de la un lucru viu la altul. După lanțurile trofice, în mod normal, mutăm elevii să se uite la relații de consum mai complicate, modelate de rețele trofice. Aceste modele vizuale pot fi create rapid și ușor pe Storyboard That folosind săgeți și imagini cu diferite animale din Photos for Class sau din categoria Animale.

Elevii pot produce cu ușurință modele de atomi și pot arăta cum sunt aranjați. Există mai multe moduri în care elevii pot reprezenta acest lucru, dar o modalitate obișnuită este prin crearea modelelor de stick și bile. Modelele cu băț și bile pot arăta diferite tipuri de atomi și legăturile dintre ei. Ele sunt însă limitate, deoarece arată doar aranjamentul și legăturile în două dimensiuni. Elevii pot folosi aceste imagini 2D pentru a crea modele 3D ale moleculelor din argilă sau hârtie de modelat.

După ce elevii s-au uitat la modul în care atomii pot fi aranjați pentru a face molecule, ei pot vedea cum atomii pot fi rearanjați în timpul reacțiilor chimice. Aceste modele sunt utile deoarece le permit elevilor să înțeleagă că numărul total de atomi este conservat în timpul unei reacții chimice. Ele sunt, de asemenea, extrem de utile atunci când îi învață pe elevi cum să echilibreze ecuațiile simbol.

Priviți diferitele stări ale materiei prin modelarea particulelor în diferite situații. În activitatea de mai jos, elevii pot compara ceea ce se întâmplă la nivel real, la scară largă, cu ceea ce se întâmplă la nivel de particule. Pentru a finaliza acest lucru cu succes, elevii vor trebui să combine cunoștințele despre particule, temperatură și energie.

Modelele pot fi foarte utile atunci când se analizează modul în care procesele funcționează împreună în sistemele Pământului. Elevii pot adăuga săgeți pentru a arăta mișcarea energiei sau a materiei. În exemplul încălzirii globale, săgețile arată mișcarea energiei. În exemplul ciclului carbonului, săgețile arată mișcarea carbonului. Elevii pot apoi amesteca cu ușurință textul în storyboard-uri, oferindu-le posibilitatea de a-și explica modelul. Există chiar și o funcție care permite elevilor să-și înregistreze vocea și să o atașeze la storyboard.

Există multe moduri în care modelele pot fi utilizate atunci când predați despre știința spațială. În exemplul de scenariu de mai jos, elevii ar trasa linii de la pozițiile relative ale Pământului, Lunii și Soarelui până la modul în care arată Luna de pe Pământ. Ca și în cazul multor modele de spațiu și al sistemului nostru solar, este foarte dificil să obțineți scala corectă; aceasta este o limitare pe care o puteți discuta cu studenții dvs.

Abilități de evaluare

Modelele nu sunt niciodată perfecte, deoarece oferă o versiune simplificată a fenomenului din lumea reală. Acest lucru oferă studenților posibilitatea de a analiza și evalua modele. Creați o diagramă T care evidențiază punctele forte și limitările și discutați despre precizia modelului. Acest lucru poate fi apoi folosit pentru a veni cu idei despre cum să îmbunătățiți modelele și să le apropiați de fenomenul țintă. Aceste abilități de evaluare pot fi exersate de la o vârstă fragedă. Tinerii elevi pot începe să sublinieze diferențele dintre modele și sistemul real. Aceste abilități de analiză și evaluare le permit studenților să gândească profund utilizând abilități de procesare de ordin superior pentru a se gândi la cum să perfecționeze și să îmbunătățească modelul. Aceste sarcini de evaluare pot fi realizate individual. Creați-vă propriile rubrici de evaluare pentru un anumit model utilizând Quick Rubric.

Activități conexe

Întrebări frecvente despre modelarea în știință cu Storyboard That

Care sunt modelele științifice?

Modelele științifice sunt reprezentări mentale sau explicite ale fenomenelor care ne permit să înțelegem lumea din jurul nostru. Ele pot fi personale, partajate, instabile, incomplete sau defecte.

De ce sunt importante modelele în educația științifică?

Dezvoltarea și utilizarea modelelor este listată ca una dintre cele opt practici de știință și inginerie în standardele științifice de generație următoare. Profesorii sunt încurajați să dezvolte abilitățile elevilor de modelare în toate etapele educației unui copil, deoarece modelele pot ajuta elevii să înțeleagă subiectul în detaliu, să evidențieze lacune în înțelegere sau concepții greșite și să arate cum s-a schimbat gândirea elevilor.

Care sunt câteva exemple de modele științifice care pot fi create folosind Storyboard That?

Storyboard That poate fi folosit pentru a crea o gamă largă de modele științifice, cum ar fi modele analogice, diagrame de forță, diagrame adnotate, reprezentări ale sistemelor corpului, modele de atomi și molecule și modele vizuale ale lanțurilor trofice și ale rețelelor.

Cum pot fi utilizate modelele de analogie în educația științifică?

Modelele analogice sunt utile în educația științifică, deoarece pot ajuta elevii să înțeleagă subiecte abstracte sau greu de vizualizat, cum ar fi circuitele electrice. Elevii își pot crea propriile modele de analogie pe Storyboard That, iar discuțiile despre asemănările și diferențele dintre analogie și sistemul țintă sunt esențiale.