Применение методов моделирования на уроках биологии и во внеурочное время

Мастер-класс

Тема: «Применение методов моделирования на уроках биологии и во внеурочное время» Баянова И.А.

Добрый день, уважаемые коллеги!  

-Я попрошу вас закрыть глаза и представить в своём воображении одну модель.

(это может быть модель платья на закрытие конкурса «Учитель года», модель машины о котором вы мечтаете, модель вашего выпускника, ученикаи.т.д)

Даю вам 5 сек.

1.      Опишите пожалуйста свою модель? Что вы вообразили? 2-3 человека спросить?

Я представляю вам свой мастер-класс, как сделать сложное простым, при помощи «Применения метода моделирования на уроках биологии».

Цель: моего мастер-класса это поделиться опытом «Применения метода моделирования» на своих уроках.

Задачи, которые я поставила – это:

- рассмотреть различные виды моделирования, способствующие активизации познавательной деятельности учащихся;

- рассказать как  я применяю этот метод на своих уроках;

- провести совместную работу по изготовлению биологических моделей;

«Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю,  я делаю – я понимаю». Эта древнекитайская мудрость раскрывает главную педагогическую идею образовательного стандарта второго поколения:

- формирование через данную предметную область умения учебной, исследовательской деятельности;

- развивать способности к самопознанию, самообучению и самореализации.

Можно сказать пока ребенок не пропустит полученную информацию «через себя» в виде представленного объекта, он её не воспримет на должном уровне.

С какими проблемами мы сталкиваемся на своих уроках :

-          отсутствие у учащихся внутренней мотивации к учебной деятельности;

-          ребенок не может применить теорию на практике;

      -    ребенок испытывает страх перед практической деятельностью.

Как же решить эти проблемы?

Для создания ситуации успеха на уроке биологии могут быть использованы различные педагогические технологии, и большое значение среди них занимает технология моделирования.

 Использовать метод моделирования можно на уроках и как средство достижения метапредметных результатов.

Итак в основе моделирования лежит модель.

Модель - материальный или воображаемый объект, замещающий оригинал,

сохраняя только некоторые важные его свойства

Модель - выступает как «инструмент» совместной деятельности учащихся и учителя.

Моделирование  - построение и изучение моделей реально существующих

предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений

Все модели можно разбить на 3 вида: модели предметные (материальные), модели информационные (знаковые) и игровые.

Все виды моделирвания я применяю на своих уроках, но предметное использую больше в 5 – 7 классах.

В качестве материалов для создания предметных моделей используются: цветная бумага, клей, картон, пластилин, нитки, скотч, бисер, проволока и др.

Итак, дорогие коллеги. Пришло время  поучаствовать в моём мастер классе и мы с   вами будем создавать предметную биологическую модель, попробовать освоить приемы моделирования  по разным направлениям. Почувствуйте себя школьниками на уроке биологии и рассуждайте примерно так же. Образуем группы.

Уважаемая группа: у вас на столах есть материалы и задание. Прочитайте текст пожалуйста и сделайте мне модель  гриба. Даю вам 5 минут.

Группа №1 –Объемная модель шляпочного гриба  пластилин ( делаем пластинчатый и трубчатый грибы)

Группа №2 – Рельефная, нитки, ножницы,клей. ( делаем плесневые грибы)

Группа №3 -  оформление информационной модели,

Какие же модели, и с какой целью я  применяю их при изучении предмета БИОЛОГИЯ? Приведу конкретные примеры…

Предметные модели

            Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и сооружений и др.).

Возможностей для такого действенного овладения предметным моделированием в школьном курсе биологии немало. 

            При изучении темы «Строение клетки» в курсе биологии 5 класса  я провожу с детьми моделирование растительной и животной клеток на уроке, используя при этом желатин (цитоплазма), лесные орехи (ядро), семена фасоли (митохондрии), семена гороха (лизосомы), окрашенные в зелёный цвет семена тыквы (хлоропласты). Это один из вариантов модели клетки, которая долго не хранится.  Дома дети с удовольствием выполняют творческое задание: моделируют клетку  с использованием пластилина, показывают клетку в объёме.

       В первом случае все модели похожи. Важным свойством модели, созданной обучающимися дома, является наличие в ней творческой фантазии.  При использовании пластилина на занятиях по моделированию биологических объектов не возникает проблем восприятия: самого задания, стереотипа мышления, видение объекта только в одной плоскости, смешение цветов и форм.  Самым главным в этой работе оказалось детское открытие, что любое действие может привести к изменению формы и структуры объекта; и то, что любое словесное объяснение можно доказать изготовлением модели. После «пластилиновых» работ лучше воспринимается электронные модели, теоретический материал.

Аналогично можно смоделировать клетки простейших, простые и сложные вещества, тычиночные и пестичные цветки и т.д. Многие учащиеся с удовольствием создают модели, используя аппликацию из цветной бумаги. Подобные задания  можно применять   преимущественно в 5 и 6 классах, что объясняется  психолого-физиологическими особенностями учащихся этого возраста. Модели выставлены в кабинете биологии, их можно использовать на уроках.

Информационные модели

             Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образная модель - это модель в мысленной или разговорной форме. Знаковая модель - это модель, выраженная средствами формального языка (графики, таблицы, тексты и т.д.). Образные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в голове человека, может быть облечен в знаковую форму. 

Я использую информационные модели как опору для изложения соответствующего учебного материала  в виде граф-логических моделей (ГЛМ). Проектируя ГЛМ совместно с учащимися,  действуем по следующему плану:

1.      На листке пишем «ключевое слово» («сердце» текста)

2.      Вокруг «накидываем» слова или предложения, выражающие идеи, факты, образы, подходящие для данной темы («спутники»)

3.      Эти слова соедините линиями с «сердцем» текста. 

4.      У каждого «спутника» могут появиться еще слова «спутники»

5.      Выявляем смысловые связи между объектами знаний («спутниками»)

В итоге получится структура, которая графически отображает размышления

Очень эффективно использовать информационные модели при изучении семейств растений Класса Однодольные и Двудольные растения (6 класс), где в опорном конспекте по учебному материалу в виде значков, символов кодируется большой объем информации, но легко расшифровываются учениками, собенно когда эти символы выбирают и предлагают сами дети.    

            Игровое моделирование.

            В ходе изучения темы «Связи живого и неживого»  в 6 классе детям раздаются карточки с названием растений, растительноядных и плотоядных животных, бактерий, грибов. Затем детям дается задание: взявшись за руки,  составьте цепь питания. Таким образом, обучающиеся запоминают, что «цепи питания» начинаются с растений – это 1 звено. Второе звено цепи – растительноядные животные. Третье звено – насекомоядные или хищные животные и заканчиваются цепи организмами-разрушителями органического вещества. Обучающиеся анализирует, что произойдет с цепочкой, если из нее исключить отдельное звено. При помощи клубка ниток можно продемонстрировать детям сети питания. В этом случае  дети располагаются в кружок, в руках у них карточки с названиями растений, животных, грибов и бактерий. Клубок они кидают друг другу , наматывая нить на палец и передают клубок другому с учётом цепей питания. В центре круга образуется сеть питания. Это доказывает связь цепей питания. Одно и то же  растение или животное является звеном нескольких цепей.

Знаковое моделирование.

            Активно используется при изучении семейств двудольных и однодольных растений. Благодаря знакам, буквам и цифрам учащиеся небольшой текст преобразуют в формулу цветка, запись получается краткой, но ёмкой. Возможен обратный процесс, когда учащиеся на основании формулы дают словесное описание.

Таблицы.

            Преобразование текста в таблицы. Таблицы, которые дети заполняют в течение одного урока, я называю краткосрочными, таблицы, заполняемые в течение нескольких уроков, долгосрочными. Используя таблицы, слабые ученики  могут составить рассказ, найти черты сходства и различия.

Графики.

            При изучении модификационной изменчивости проводится лабораторная работа «Построение вариационного ряда и кривой». Именно здесь чётко прослеживается связь с математикой: учащиеся находят среднее арифметическое и строят график.

Модель-алгоритм.

            При изучении следующих тем: моно-, ди-, полигибридное скрещивания, промежуточное наследование признака, анализирующее скрещивание, взаимодействие неаллельных генов, генетика пола и сцепленное с полом наследование я использую модель решения генетических задач, которая легко усваивается школьниками.

1.      Определение по условиям задачи доминантных и рецессивных признаков

2.      Запись фенотипов и генотипов родителей

3.      Запись возможных гамет, образуемых при мейозе

4.      Определение генотипов и фенотипов  полученного от скрещивания потомства

5.      Формулировка и запись ответа.

Игра является средством интеллектуального развития, так как в процессе игры активизируются разнообразные умственные процессы. Чтобы понять замысел, усвоить игровые действия и правила, нужно активно выслушать и осмыслить объяснение учителя.

(Слайд 19)    Примеры игр на слайде

(Слайд 20) Проиграть игру Путаница (Раздать группам карточки.)

(Слайд 21)    ФРАЗА   -  Добыть здоровье сможет только сам  человек!

метод моделирования для учителя:

1.                    Способствует формированию положительной мотивации у учащихся.

2.                    Активизирует познавательные способности учащихся.

3.                    Способствует росту качества знаний.

4.                    Вдохновляет преподавателя на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост.

Для ученика:

1.                    Делает занятия интересными, повышает мотивацию.

2.                    Предоставляет больше возможностей для участия в коллективной, групповой работе, развития личных и социальных навыков.

3.                    Развивает творческие способности.

4.                    Способствует повышению навыков научного труда.

5.                    Способствует развитию рефлексивных качеств личности.

Созданные модели используются на разных этапах урока: при определении темы урока, постановке учебной задачи, на этапе изучения или закрепления знаний и умений, как домашнее,  творческое задание, как средство повышения мотивации к изучению предмета.

Таким образом, моделирование превращается в один из универсальных методов познания, применяемых во всех современных науках, как естественных, так и общественных, как теоретических, так и экспериментальных, технических. При решении любой задачи моделирования основную роль играют эксперимент и модель, а также анализ полученных результатов. Для исследователя эти элементы неотделимы друг от друга.