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Plans de Leçon sur le Cycle de L'eau | Le Diagramme du Cycle de L'eau

Utilisation de modèles scientifiques

Pour nous aider à comprendre le monde qui nous entoure, nous créons des modèles mentaux de phénomènes. Ces modèles nous permettent de nous faire une idée de ce qui se passe et pourquoi. Ces modèles sont personnels et peuvent ne pas toujours correspondre au modèle de quelqu'un d'autre. Ils peuvent souvent être instables, incomplets ou défectueux. D'autre part, les modèles conceptuels sont des représentations partagées et explicites ou des analogies de phénomènes. Les scientifiques peuvent utiliser ces modèles pour les aider à comprendre le monde qui nous entoure. Les modèles sont utilisés dans tous les domaines de la science et offrent des versions externes de concepts mentaux. Les modèles ne sont pas une représentation parfaite; ils sont une version simplifiée d'un système qui met en évidence certains domaines tout en ignorant d'autres.

Les normes scientifiques de la prochaine génération (NGSS) ont "développé et utilisé des modèles" répertoriés comme l'une des huit pratiques de science et d'ingénierie. Les enseignants sont encouragés à développer les compétences des élèves en modélisation à toutes les étapes de l'éducation d'un enfant. Au cours des premières années, les élèves peuvent produire des illustrations étiquetées de phénomènes. Au lycée, les élèves peuvent faire évoluer leurs compétences de développement de modèles en mettant en évidence différentes variables et leurs relations.

Modèles visuels créés sur Storyboard That peuvent être d'excellents outils pédagogiques. Cependant, amener les étudiants à développer et à utiliser leurs propres modèles est également important pour un certain nombre de raisons. Afin de créer un modèle précis, les étudiants doivent comprendre le sujet en détail. Toute erreur commise par les élèves dans leurs modèles peut mettre en évidence des lacunes de compréhension ou des idées fausses. Des modèles peuvent être créés au début et à la fin d'un sujet pour voir comment la pensée des élèves a changé.

Les modèles peuvent également prendre différentes formes, allant des dessins et répliques physiques aux analogies et simulations sur ordinateur. Tous les types de modèles ne peuvent pas être créés sur Storyboard That, mais certains sont très bien adaptés, comme les modèles conceptuels visuels. Voici quelques exemples pour vous montrer comment utiliser Storyboard That pour créer des modèles dans vos cours de sciences, quel que soit le type de science!

Exemples de modèles scientifiques

Les modèles d'analogie sont un excellent moyen de décrire quelque chose aux étudiants qu'ils sont incapables de voir. Les enseignants les utilisent tout le temps quand ils comparent un système à quelque chose que les élèves connaissent mieux. Plus le modèle d'analogie présente de similitudes avec le système cible, mieux c'est. Les représentations visuelles de ces modèles aident les étudiants à créer des liens de concept plus facilement. Il peut être encore plus efficace de demander aux étudiants de créer leurs propres modèles d’analogie sur Storyboard That! Les discussions sur les similitudes et les différences entre l'analogie sont essentielles après leur création. Celles-ci peuvent être dirigées par des enseignants dans une classe entière ou par de plus petites discussions dirigées par des étudiants. Les modèles d'analogie peuvent être utiles lorsque les étudiants étudient un large éventail de sujets scientifiques, en particulier de sujets comportant des parties abstraites difficiles à visualiser, telles que les circuits électriques.

Les modèles peuvent également être utilisés pour représenter des éléments invisibles, tels que les forces. Comme pour les circuits électriques, les étudiants peuvent avoir du mal à imaginer des forces parce qu’elles ne peuvent être vues physiquement. Les élèves peuvent créer des diagrammes de forces utilisant des personnages et des scènes, avec des flèches indiquant la taille et la magnitude des forces. Les étudiants sont ensuite en mesure de réfléchir à la force résultante et à ses effets sur le mouvement de différents corps.

Même avec des phénomènes simples, demandez aux élèves de créer des diagrammes annotés pour expliquer le processus scientifique. Les diagrammes annotés sont une combinaison de texte et d’illustrations qui permettent de répondre à une question scientifique. Ils peuvent montrer des processus qui seraient autrement invisibles, tels que des molécules ou des forces. Ajoutez une loupe et donnez une vue "agrandie" de ce qui se passe et soulignez que le modèle n'est pas à l'échelle.

Utilisez des représentations des différents systèmes du corps pour permettre aux étudiants de comprendre les différentes composantes. Storyboard That des illustrations spécifiques conçues pour aider les élèves à comprendre divers domaines de la biologie, tels que les cellules et les systèmes organiques. Créez des storyboards narratifs pour examiner les processus qui se produisent dans le corps. Lors de la création de ces modèles, les étudiants peuvent dédier une cellule pour décrire ce qui se passe à chaque étape.

Les élèves pourraient également examiner le système digestif au niveau moléculaire et modéliser la décomposition de différentes macromolécules en parties plus petites et plus utilisables. Les élèves peuvent utiliser une gamme de formes pour représenter des molécules et des enzymes, et des lignes pour représenter les liaisons entre les molécules.


Créer des Modèles Scientifiques*

Amener les élèves à réfléchir à la façon dont l'énergie se déplace entre les êtres vivants peut être délicat. Quand on enseigne ce sujet, on commence normalement par une chaîne alimentaire. Une chaîne alimentaire met les organismes en ordre et utilise ensuite des flèches pour montrer le flux d'énergie d'un être vivant à un autre. Après les chaînes alimentaires, nous incitons normalement les étudiants à examiner des relations de consommation plus complexes, modelées par les réseaux alimentaires. Ces modèles visuels peuvent être créés rapidement et facilement sur le Storyboard That aide de flèches et d’images de différents animaux tirées de Photos for Class ou de la catégorie Animaux.

Les élèves peuvent facilement créer des modèles d'atomes et montrer comment ils sont disposés. Les élèves peuvent représenter cela de différentes manières, mais une méthode courante consiste à créer des modèles de bâton et de balle. Les modèles de bâton et de balle peuvent montrer différents types d'atomes et les liens qui les unissent. Cependant, ils sont limités car ils ne montrent que la disposition et les liens dans deux dimensions. Les étudiants peuvent utiliser ces images 2D pour créer des modèles 3D des molécules en pâte à modeler ou en papier.

Une fois que les élèves ont étudié la manière dont les atomes peuvent être arrangés pour former des molécules, ils peuvent voir comment les atomes peuvent être réarrangés lors de réactions chimiques. Ces modèles sont utiles car ils permettent aux étudiants de comprendre que le nombre total d'atomes est conservé lors d'une réaction chimique. Ils sont également extrêmement utiles pour apprendre aux élèves à équilibrer les équations des symboles.

Observez les différents états de la matière en modélisant les particules dans différentes situations. Dans l'activité ci-dessous, les élèves peuvent comparer ce qui se passe à grande échelle dans le monde réel et ce qui se passe à un niveau de particule. Pour réussir ce travail, les étudiants devront combiner leurs connaissances sur les particules, la température et l'énergie.


Créer des Modèles Scientifiques*

Les modèles peuvent être très utiles pour analyser la manière dont les processus fonctionnent ensemble dans les systèmes terrestres. Les élèves peuvent ajouter des flèches pour montrer le mouvement de l’énergie ou de la matière. Dans l'exemple du réchauffement climatique, les flèches indiquent le mouvement de l'énergie. Dans l'exemple du cycle du carbone, les flèches indiquent le mouvement du carbone. Les étudiants peuvent ensuite facilement mélanger du texte dans les storyboards, ce qui leur donne l'occasion d'expliquer leur modèle. Il existe même une fonction qui permet aux étudiants d’enregistrer leur voix et de l’attacher au scénarimage.


Créer des Modèles Scientifiques*

Les modèles peuvent être utilisés de nombreuses manières pour enseigner les sciences spatiales. Dans l'exemple de scénario ci-dessous, les élèves traceraient des lignes allant des positions relatives de la Terre, de la Lune et du Soleil à l'apparence de la Lune depuis la Terre. Comme avec beaucoup de modèles d’espace et notre système solaire, il est très difficile d’obtenir la bonne échelle; C’est une limitation dont vous pouvez discuter avec vos étudiants.


Compétences d'évaluation

Les modèles ne sont jamais parfaits car ils offrent une version simplifiée du phénomène du monde réel. Cela donne aux étudiants l'occasion d'analyser et d'évaluer des modèles. Créez un tableau en T mettant en évidence les forces et les limites et discutez de la précision du modèle. Cela peut ensuite être utilisé pour trouver des idées sur la façon d’améliorer les modèles et de les rapprocher du phénomène ciblé. Ces compétences d'évaluation peuvent être pratiquées dès le plus jeune âge. Les jeunes étudiants peuvent commencer à souligner les différences entre les modèles et le système réel. Ces compétences d’analyse et d’évaluation permettent aux étudiants de réfléchir profondément en utilisant des compétences de traitement d’ordre élevé pour réfléchir à la manière d’affiner et d’améliorer le modèle. Ces tâches d'évaluation peuvent être complétées individuellement. Créez vos propres rubriques d'évaluation pour un modèle particulier à l'aide de Quick Rubric.


Attributions D'image
  • 13:13 Abseiling 3 • schrodingersduck • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Boat • The Manual Photographer • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
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  • Cod • Cocayhi • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • fish1879 • NOAA Photo Library • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • fish3260 • NOAA Photo Library • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Jonah crab • U. S. Fish and Wildlife Service - Northeast Region • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Laughing Gull (Leucophaeus atricilla) • acryptozoo • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • limpet shell • S. Rae • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Lobster • Jim, the Photographer • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Mussel • Andy Gant • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • prawn • Dan Hershman • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • seaweed • cluczkow • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Space Shuttle 30th Anniversary • NASA Goddard Photo and Video • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
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