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Piani di Lezione sul Ciclo Dell'acqua

Utilizzo di modelli scientifici

Per aiutarci a capire il mondo che ci circonda, creiamo modelli mentali dei fenomeni. Questi modelli ci permettono di dare un senso a cosa e perché sta succedendo qualcosa. Questi modelli sono personali e potrebbero non corrispondere sempre al modello di qualcun altro. Spesso possono essere instabili, incompleti o difettosi. I modelli concettuali, invece, sono rappresentazioni o analogie condivise ed esplicite di fenomeni. Questi modelli possono essere utilizzati dagli scienziati per aiutarli a comprendere il mondo che ci circonda. I modelli sono utilizzati in tutte le aree della scienza e offrono versioni esterne dei concetti mentali. I modelli non sono una rappresentazione perfetta; sono una versione semplificata di un sistema che evidenzia determinate aree ignorandone altre.

I Next Generation Science Standards (NGSS) hanno "sviluppo e utilizzo di modelli" elencati come una delle otto pratiche scientifiche e ingegneristiche. Gli insegnanti sono incoraggiati a sviluppare le capacità degli studenti nella modellazione in tutte le fasi dell'istruzione di un bambino. Durante i primi anni, gli studenti possono produrre illustrazioni etichettate di fenomeni. Al liceo, gli studenti possono far avanzare il loro modello sviluppando abilità evidenziando diverse variabili e le relazioni tra di loro.

Modelli visivi creati su Storyboard That possono essere ottimi strumenti didattici. Tuttavia, anche convincere gli studenti a sviluppare e utilizzare i propri modelli è importante per una serie di motivi. Per creare un modello accurato, gli studenti devono comprendere l'argomento in dettaglio. Eventuali errori che gli studenti commettono nei loro modelli possono evidenziare lacune nella comprensione o fraintendimenti. È possibile creare modelli all'inizio e di nuovo alla fine di un argomento per vedere come è cambiato il pensiero degli studenti.

I modelli possono anche assumere una vasta gamma di forme diverse, da disegni e repliche fisiche, ad analogie e simulazioni al computer. Non tutti i tipi di modelli possono essere realizzati su Storyboard That, ma ce ne sono alcuni che sono molto adatti, come i modelli concettuali visivi. Di seguito sono riportati alcuni esempi per mostrarti come utilizzare Storyboard That per creare modelli nelle tue lezioni di scienze, indipendentemente dal tipo di scienza!

Esempi di modelli scientifici

I modelli analogici sono un ottimo modo per descrivere qualcosa agli studenti che non sono in grado di vedere. Gli insegnanti li usano sempre quando confrontano un sistema con qualcosa con cui gli studenti hanno più familiarità. Più somiglianze ha il modello di analogia con il sistema di destinazione, meglio è. Le rappresentazioni visive di questi modelli aiutano gli studenti a creare collegamenti concettuali più facilmente. Può essere ancora più efficace che gli studenti creino i propri modelli di analogia su Storyboard That! Le discussioni sulle somiglianze e le differenze tra le analogie sono essenziali dopo che sono state create. Questi possono essere condotti dall'insegnante in un'intera classe o discussioni più piccole condotte dagli studenti. I modelli di analogia possono essere utili quando gli studenti stanno imparando un'ampia gamma di argomenti scientifici, in particolare argomenti con parti astratte difficili da visualizzare, come i circuiti elettrici.

I modelli possono anche essere usati per rappresentare cose che non possono essere viste, come le forze. Come con i circuiti elettrici, le forze possono essere difficili da immaginare per gli studenti perché non possono essere viste fisicamente. Gli studenti possono creare diagrammi di forza utilizzando personaggi e scene, con frecce per mostrare la dimensione e l'entità delle forze. Gli studenti sono quindi in grado di pensare alla forza risultante e all'effetto che questa ha sul movimento dei diversi corpi.

Anche con fenomeni semplici, chiedi agli studenti di creare diagrammi annotati per spiegare il processo scientifico. I diagrammi annotati sono una combinazione di testo e illustrazioni che aiutano a rispondere a una domanda scientifica. Possono mostrare processi che altrimenti sarebbero invisibili, come molecole o forze. Aggiungi una lente di ingrandimento e dai una vista "ingrandita" di ciò che sta accadendo e per sottolineare che il modello non è in scala.

Utilizzare le rappresentazioni dei vari sistemi corporei per consentire agli studenti di comprendere le diverse componenti. Storyboard That ha un'opera d'arte specifica che è stata progettata per aiutare gli studenti a comprendere varie aree della biologia, come cellule e sistemi corporei. Crea storyboard narrativi per osservare i processi che si verificano all'interno del corpo. Durante la creazione di questi modelli, gli studenti possono dedicare una cella per descrivere ciò che sta accadendo in ogni fase.

Gli studenti potrebbero anche guardare al sistema digestivo a livello molecolare e modellare la scomposizione di diverse macromolecole in parti più piccole e più utilizzabili. Gli studenti possono utilizzare una gamma di forme per rappresentare molecole ed enzimi e linee per rappresentare i legami tra le molecole.

Far riflettere gli studenti su come l'energia si muove tra gli esseri viventi può essere complicato. Quando insegniamo questo argomento, normalmente iniziamo con una catena alimentare. Una catena alimentare mette in ordine gli organismi e quindi usa le frecce per mostrare il flusso di energia da un essere vivente all'altro. Dopo le catene alimentari, normalmente spostiamo gli studenti verso relazioni di consumo più complicate, modellate dalle reti trofiche. Questi modelli visivi possono essere creati rapidamente e facilmente su Storyboard That utilizzando frecce e immagini di diversi animali da Photos for Class o dalla categoria Animals.

Gli studenti possono facilmente produrre modelli di atomi e mostrare come sono disposti. Ci sono molti modi in cui gli studenti possono rappresentarlo, ma un modo comune è creare modelli di bastoncini e palline. I modelli a bastoncino e palla possono mostrare diversi tipi di atomi e i legami tra di loro. Sono limitati, tuttavia, poiché mostrano solo la disposizione e i legami in due dimensioni. Gli studenti possono utilizzare queste immagini 2D per creare modelli 3D delle molecole con argilla da modellare o carta.

Dopo che gli studenti hanno esaminato come possono essere organizzati gli atomi per formare molecole, possono osservare come possono essere riorganizzati gli atomi durante le reazioni chimiche. Questi modelli sono utili perché consentono ai tuoi studenti di capire che il numero totale di atomi si conserva durante una reazione chimica. Sono anche estremamente utili quando si insegna agli studenti come bilanciare le equazioni dei simboli.

Osserva i diversi stati della materia modellando le particelle in diverse situazioni. Nell'attività seguente, gli studenti possono confrontare ciò che sta accadendo a livello reale su larga scala con ciò che sta accadendo a livello di particelle. Per completare con successo, gli studenti dovranno combinare le conoscenze su particelle, temperatura ed energia.

I modelli possono essere molto utili quando si osserva come i processi lavorano insieme nei sistemi terrestri. Gli studenti possono aggiungere frecce per mostrare il movimento dell'energia o della materia. Nell'esempio del riscaldamento globale, le frecce mostrano il movimento dell'energia. Nell'esempio del ciclo del carbonio, le frecce mostrano il movimento del carbonio. Gli studenti possono quindi fondere facilmente il testo negli storyboard, dando loro l'opportunità di spiegare il loro modello. C'è anche una funzione che consente agli studenti di registrare la propria voce e allegarla allo storyboard.

Ci sono molti modi in cui i modelli possono essere usati quando si insegna la scienza spaziale. Nello storyboard di esempio di seguito, gli studenti disegnerebbero linee dalle posizioni relative della Terra, della Luna e del Sole a come la Luna appare dalla Terra. Come con molti modelli dello spazio e del nostro sistema solare, è molto difficile ottenere la scala corretta; questa è una limitazione che puoi discutere con i tuoi studenti.


Abilità di valutazione

I modelli non sono mai perfetti perché offrono una versione semplificata del fenomeno del mondo reale. Ciò fornisce agli studenti l'opportunità di analizzare e valutare i modelli. Crea una T-Chart che evidenzi i punti di forza e i limiti e discuti la precisione del modello. Questo può quindi essere utilizzato per elaborare idee su come migliorare i modelli e renderli più vicini al fenomeno target. Queste abilità di valutazione possono essere praticate fin dalla giovane età. I giovani studenti possono iniziare a evidenziare le differenze tra i modelli e il sistema reale. Queste capacità di analisi e valutazione consentono agli studenti di pensare in profondità utilizzando capacità di elaborazione di ordini superiori per pensare a come perfezionare e migliorare il modello. Queste attività di valutazione possono essere completate individualmente. Crea le tue rubriche di valutazione per un particolare modello utilizzando Quick Rubric.


Attribuzioni Immagine
  • 13:13 Abseiling 3 • schrodingersduck • Licenza Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
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  • Laughing Gull (Leucophaeus atricilla) • acryptozoo • Licenza Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • limpet shell • S. Rae • Licenza Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
  • Lobster • Jim, the Photographer • Licenza Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
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