Modellering i Science med Storyboard That

Använda vetenskapsmodeller

För att hjälpa oss att förstå världen omkring oss skapar vi mentala modeller av fenomen. Dessa modeller gör att vi själva kan förstå vad och varför något händer. Dessa modeller är personliga och kanske inte alltid matchar någon annans modell. De kan ofta vara instabila, ofullständiga eller felaktiga. Å andra sidan är begreppsmodeller delade och uttryckliga representationer eller analogier av fenomen. Dessa modeller kan användas av forskare för att hjälpa dem att förstå världen omkring oss. Modeller används inom alla vetenskapsområden och erbjuder externa versioner av mentala begrepp. Modeller är inte en perfekt representation; de är en förenklad version av ett system som belyser vissa områden samtidigt som andra ignoreras.

The Next Generation Science Standards (NGSS) har "utveckla och använda modeller" listade som en av de åtta vetenskapliga och tekniska metoder. Lärare uppmuntras att utveckla elevernas färdigheter i modellering i alla skeden av ett barns utbildning. Under de första åren kan eleverna ta fram märkta illustrationer av fenomen. I gymnasiet kan eleverna utveckla sin modell och utveckla färdigheter genom att lyfta fram olika variabler och relationerna mellan dem.

Visuella modeller skapade på Storyboard That kan vara bra undervisningsverktyg. Men att få elever att utveckla och använda sina egna modeller är också viktigt av flera skäl. För att skapa en exakt modell måste eleverna förstå ämnet i detalj. Eventuella fel som eleverna gör i sina modeller kan markera luckor i förståelse eller missuppfattningar. Modeller kan skapas i början och igen i slutet av ett ämne för att se hur elevernas tänkande har förändrats.

Modeller kan också ha ett brett spektrum av olika former, från ritningar och fysiska kopior, till analogier och datasimuleringar. Inte alla typer av modeller kan göras på Storyboard That, men det finns några som är mycket väl lämpade, som visuella konceptuella modeller. Nedan följer några exempel för att visa dig hur du kan använda Storyboard That att skapa modeller i dina naturvetenskapsklasser, oavsett typ av vetenskap!

Vetenskapsmodell Exempel

Analogimodeller är ett bra sätt att beskriva något för elever som de inte kan se. Lärare använder dem hela tiden när de jämför ett system med något eleverna är mer bekanta med. Ju fler likheter analogmodellen har med målsystemet, desto bättre. Visuella representationer av dessa modeller hjälper elever att göra konceptlänkar lättare. Det kan vara ännu mer effektivt att få elever att skapa sina egna analogimodeller på Storyboard That! Diskussioner kring likheterna och skillnaderna mellan analogin är viktiga efter att de har skapats. Dessa kan vara lärarledda i en hel klass eller mindre studentledda diskussioner. Analogimodeller kan vara användbara när eleverna lär sig ett brett spektrum av ämnen inom vetenskap, särskilt ämnen med abstrakta svår att visualisera delar, som elektriska kretsar.

Modeller kan också användas för att representera saker som inte kan ses, till exempel krafter. Precis som med elektriska kretsar kan krafter vara svåra för elever att föreställa sig eftersom de inte kan ses fysiskt. Eleverna kan skapa kraftdiagram med hjälp av tecken och scener, med pilar för att visa krafternas storlek och storlek. Eleverna kan sedan tänka på den resulterande kraften och effekten detta har på olika kroppars rörelse.

Även med enkla fenomen, låt eleverna skapa kommenterade diagram för att förklara den vetenskapliga processen. Kommenterade diagram är en kombination av text och illustrationer som hjälper till att svara på en fråga inom vetenskapen. De kan visa processer som annars skulle vara osynliga, till exempel molekyler eller krafter. Lägg till ett förstoringsglas och ge en "inzoomad" bild av vad som händer och betona att modellen inte är i skala.

Använd representationer av de olika kroppssystemen för att eleverna ska förstå de olika komponenterna. Storyboard That har specifika konstverk som har utformats för att hjälpa eleverna att förstå olika områden inom biologi, till exempel celler och kroppssystem. Skapa berättande storyboards för att titta på de processer som sker i kroppen. När dessa modeller skapas kan eleverna dedicera en cell för att beskriva vad som händer i varje steg.

Studenter kunde också titta på matsmältningssystemet på molekylär nivå och modellera nedbrytningen av olika makromolekyler i mindre, mer användbara delar. Studenter kan använda en rad former för att representera molekyler och enzymer, och linjer för att representera bindningarna mellan molekylerna.

Att få eleverna att tänka på hur energi rör sig mellan levande saker kan vara knepigt. När vi undervisar i detta ämne börjar vi normalt med en näringskedja. En näringskedja placerar organismerna i ordning och använder sedan pilar för att visa energiflödet från en levande varelse till en annan. Efter matkedjor flyttar vi normalt eleverna vidare för att titta på mer komplicerade konsumtionsrelationer, modellerade av livsmedelsbanor. Dessa visuella modeller kan snabbt och enkelt skapas på Storyboard That hjälp av pilar och bilder av olika djur från Photos for Class eller från kategorin Djur.

Eleverna kan enkelt ta fram modeller av atomer och visa hur de är arrangerade. Det finns ett antal sätt som eleverna kan representera detta, men ett vanligt sätt är att skapa stick and ball -modeller. Stick- och bollmodeller kan visa olika typer av atomer och bindningarna mellan dem. De är dock begränsade eftersom de bara visar arrangemanget och bindningarna i två dimensioner. Studenter kan använda dessa 2D -bilder för att skapa 3D -modeller av molekylerna av modelleringslera eller papper.

Efter att eleverna har tittat på hur atomer kan ordnas för att göra molekyler, kan de titta på hur atomer kan ordnas om under kemiska reaktioner. Dessa modeller är användbara eftersom de tillåter dina elever att förstå att det totala antalet atomer bevaras under en kemisk reaktion. De är också oerhört användbara när de lär elever hur man balanserar symbolekvationer.

Titta på materiens olika tillstånd genom att modellera partiklarna i olika situationer. I aktiviteten nedan kan eleverna jämföra vad som händer på en verklig, storskalig nivå med vad som händer på en partikelnivå. För att lyckas med detta måste eleverna kombinera kunskap om partiklar, temperatur och energi.

Modeller kan vara mycket användbara när man tittar på hur processer fungerar tillsammans i jordsystem. Eleverna kan lägga till pilar för att visa rörelsen av energi eller materia. I exemplet med global uppvärmning visar pilarna rörelsen av energi. I kolcykelexemplet visar pilarna kolets rörelse. Eleverna kan sedan enkelt blanda in text i storyboards, vilket ger dem möjlighet att förklara sin modell. Det finns till och med en funktion som gör att eleverna kan spela in sin röst och fästa den på storyboard.

Det finns många sätt på vilka modeller kan användas när man undervisar i rymdvetenskap. I exempelplanen nedan skulle eleverna dra linjer från jordens, månens och solens relativa positioner till hur månen ser ut från jorden. Som med många modeller av rymden och vårt solsystem är det mycket svårt att få skalan korrekt; detta är en begränsning du kan diskutera med dina elever.

Utvärderingskunskaper

Modeller är aldrig perfekta eftersom de erbjuder en förenklad version av det verkliga fenomenet. Detta ger eleverna möjlighet att analysera och utvärdera modeller. Skapa ett T-diagram som markerar styrkor och begränsningar och diskutera modellens precision. Detta kan sedan användas för att komma med idéer om hur man kan förbättra modeller och göra dem närmare målfenomenet. Dessa utvärderingskunskaper kan praktiseras från en ung ålder. Unga studenter kan börja påpeka skillnader mellan modeller och det verkliga systemet. Dessa analys- och utvärderingskunskaper gör att eleverna kan tänka djupt genom att använda färre bearbetningskunskaper för att tänka på hur de kan förfina och förbättra modellen. Dessa utvärderingsuppgifter kan utföras individuellt. Skapa dina egna bedömningsrubriker för en viss modell med Quick Rubric.

Vanliga frågor om modellering i naturvetenskap med Storyboard That

Vad är vetenskapsmodeller?

Vetenskapsmodeller är mentala eller explicita representationer av fenomen som låter oss förstå världen omkring oss. De kan vara personliga, delade, instabila, ofullständiga eller felaktiga.

Varför är modeller viktiga i naturvetenskaplig utbildning?

Att utveckla och använda modeller är listad som en av de åtta vetenskaps- och ingenjörspraxis i Next Generation Science Standards. Lärare uppmuntras att utveckla elevernas färdigheter i modellering i alla stadier av ett barns utbildning eftersom modeller kan hjälpa eleverna att förstå ämnet i detalj, lyfta fram luckor i förståelse eller missuppfattningar och visa hur elevernas tänkande har förändrats.

Vilka är några exempel på vetenskapliga modeller som kan skapas med Storyboard That?

Storyboard That kan användas för att skapa ett brett utbud av vetenskapliga modeller, såsom analogimodeller, kraftdiagram, kommenterade diagram, representationer av kroppssystem, modeller av atomer och molekyler och visuella modeller av näringskedjor och nät.

Hur kan analogimodeller användas i naturvetenskaplig utbildning?

Analogmodeller är användbara i naturvetenskaplig utbildning eftersom de kan hjälpa eleverna att förstå abstrakta eller svårvisualiserade ämnen, till exempel elektriska kretsar. Eleverna kan skapa sina egna analogimodeller på Storyboard That, och diskussioner kring likheterna och skillnaderna mellan analogin och målsystemet är väsentliga.