Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Моделирование на уроках географии и биологии как условие достижения метапредметных результатов

Моделирование на уроках географии и биологии как условие достижения метапредметных результатов

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ статья_Тарасова С.А._ИРООО-1.doc

библиотека
материалов

Моделирование на уроках географии и биологии как условие достижения метапредметных результатов

При реализации основной образовательной программы в отдельную группу выделяются метапредметные результаты обучения. Достижение этих результатов ставит перед учителем глобальные задачи, связанные с развитием личных качеств, способностей, умений. Разрабатывая урок, учитель в своих методических комментариях к нему формулирует и обосновывает, какие универсальные учебные действия развиваются, формируются на занятиях. Но обосновать и сформулировать недостаточно, необходимо создать учебную ситуацию, подобрать такие методы и технологии, которые будут способствовать достижению этих целей.

Что же нужно изменить учителю в своей деятельности, чтобы на уроках можно было эффективно развивать метапредметные умения? Ответ на этот вопрос я нашла, анализируя метапредметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования. В ней говорится, что учащиеся должны уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач. Слово «модели» и натолкнуло меня на идею об использование метода моделирования на уроках как средства достижения метапредметных результатов.

Преимуществ метода моделирования много. Например, с помощью метода моделирования на одном комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей, по-разному интерпретировать исследуемое явление и выбрать наиболее плодотворную из них для теоретического истолкования. С помощью моделирования легко осуществить деятельностный подход к обучению, что соответствует идее стандарта.

Некоторые линии современных школьных учебников выделяют этот метод в качестве одного из ведущего средства научного познания. Один из них - комплект курса Летягина АА. «География. 5 класс» издательства «Вентана-Граф». Рассмотрим этот УМК с точки зрения возможности для использования метода моделирования.

Существуют различные способы классификации моделей, чаще всего используется классификация по способу представления, согласно которой все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и модели информационные. Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме.

Анализируя учебник, пришла к выводу, что возможностей для такого действенного овладения предметным моделированием в школьном курсе географии в 5 классе немало. Начиная с первого параграфа, ребятам предлагается построить модель, которая позволит понять принцип действия солнечных часов, а также определять положения географических объектов. Моделирование гномона и теллурия дает возможность проводить географические исследования.

В теме «Слои «твердой» Земли» даны рекомендации по созданию пластилиновой модели Земли. При использовании пластилина на занятиях по моделированию объектов не возникает проблем восприятия самого задания, стереотипа мышления, видения объекта только в одной плоскости, смешения цветов и форм. После «пластилиновых» работ, как правило, лучше воспринимается электронные модели, теоретический материал.

В данном учебнике предлагается такое предметное моделирование, которое позволяет школьникам знакомиться с интересными профессиями, такими как метеоролог, гидролог, топономист, геодезист. Моделирование приборов: флюгера, барометра, термометра, дождемера позволяет школьникам разобраться не только в их устройстве, но и с принципом работы, познакомиться с исследованиями, которыми занимаются метеорологи. Конструирование модели родника помогает понять, какие условия необходимы для их образования в природе, почему родники подлежат охране, прикоснуться к гидрологии.

Создание устройства «Глубины океана» дает возможность «погрузиться» в глубины Атлантического океана, изучить способы приспособления животных к условиям среды обитания.

Автором учебника очень четко прописывается инструктаж по созданию предметных моделей. Предлагается использовать доступный материал, который есть у каждого ученика.

Во время моделирования ребята проходят несколько этапов деятельности, в ходе которых развиваются регулятивные, познавательные, коммуникативные, личностные универсальные учебные действия. Приведем пример. При создании модели родника и объяснения принципов его работы учащиеся должны:

  • Тщательно изучить дополнительные источники информации, раскрывающие принцип работы родников. Проанализировать, обобщить имеющиеся сведения. Создают гипотезу, лежащую в основе будущей модели. Для этой деятельности у учащихся должны быть сформированы такие метапредметные умения как умения обозначить проблему, работать с информацией, способность к самостоятельному приобретению знаний и решению проблем, универсальные логические действия.

  • Составить программу деятельности, организовать работу в соответствии с программой, при необходимости внести в нее коррективы, уточнить первоначальную гипотезу. Для осуществления этого необходимо сформированность познавательных действий (таких как общеучебные, включая знаково-символические, логические, действия решения проблемы), регулятивные умения (организация, планирование деятельности), личностные (действия смыслообразования), коммуникативные учебные действия.

  • На заключительном этапе моделирования ребята формулируют выводы, обосновывают реализацию принятого решения и созданную модель.

Вот сколько умений требует выполнение этого задания от школьников, несмотря на то, что модель самого родника описана в учебнике.

Данный учебно-методический комплект содержит большие скрытые возможности и для других видов моделирования, например информационного. Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Такие модели можно использовать как опору для изложения соответствующего учебного материала в виде граф-логических моделей (ГЛМ). Так, при изучении тем «Земля среди других планет Солнечной системы», «Внутренне строение Земли», «Из чего состоит земная кора», «Природная среда. Охрана природы» использование ГЛМ позволяет:

получить целостное представление об изучаемом объекте;

делить общие понятия на частные, выясняя при этом связи между ними и закономерности;

компактно и системно обучать структурированию знаний и логике;

организовать самостоятельную работу учащегося над конкретной темой при выполнении им творческого, исследовательского задания;

избавлять учащихся от механического запоминания, снимать стресс перед восприятием большого объёма учебного материала;

- развивать такие метапредметные УУД как способность использовать ИКТ, коммуникативные умения, способность к самостоятельному приобретению знаний и решению проблем, умения раскрыть содержание своей работы, грамотно и обоснованно в соответствии с рассматриваемой проблемой, задачей, темой, при этом использовать имеющиеся знания и способы действий.

Приведем пример граф-логической схемы «Из чего состоит земная кора»:

Вещества земной коры



Прямая со стрелкой 5Прямая со стрелкой 6

Скругленный прямоугольник 2Скругленный прямоугольник 3Минус 43

Выгнутая вниз стрелка 4Прямая со стрелкой 13Прямая со стрелкой 14Прямая со стрелкой 15





Прямоугольник с двумя скругленными соседними углами 7Прямоугольник с двумя скругленными соседними углами 9

Прямоугольник с двумя скругленными соседними углами 8Выгнутая вправо стрелка 12

Выгнутая вниз стрелка 10Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 16Прямая со стрелкой 20Прямая со стрелкой 21Прямая со стрелкой 22Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 29Прямая со стрелкой 33Прямая со стрелкой 34Прямая со стрелкой 35

Прямая со стрелкой 25Прямая со стрелкой 30Прямая со стрелкой 31

Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 17Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 28

Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 19Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 27

Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 18Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 32Стрелка вверх 41

Прямоугольник с двумя скругленными противолежащими углами 26Стрелка углом 37



Минус 42



Умение переводить информацию из одной формы в другую, кодировать ее в виде знаков, символов – это метапредметное умение, которое ребенок может применять на любом уроке. А школьный курс географии в полной мере способствует его развитию.

В ходе изучения некоторых тем возможно применения игрового моделирования. Так при знакомстве с растительным и животным миром различных климатических поясов ребятам присваивается название наиболее распространенных животных и растений степей, саванн, тропиков, тундры, арктических и антарктических пустынь. Затем предлагается собраться в группы: растения тундры, животные широколиственного леса, растения тайги, животные степи и пр., представить флору и фауну определенного климатического пояса. Такое игровое моделирование заменит физкультурную минутку.

Учебник дает возможность использовать модели-образы для понимания некоторых процессов и явлений, происходящих в природе. В теме «Водная оболочка Земли» интересно смоделировать процесс круговорота воды в природе. Опыт с перевернутым стаканом с водой, прикрытым бумажным листком, наглядно демонстрирует действие атмосферного давления. Моделирование процесса образования подземных вод (тема «Озера. Вода в «земных кладовых») доступно, в полной мере отражает этот механизм в природе.

При реализации данного УМК применимы модели-алгоритмы, относящиеся к информационному моделированию. При изучении темы «Воды суши. Реки» можно использовать пятишаговую модель описания рек:

  1. Месторасположения реки

  2. Длина реки, площадь бассейна

  3. Расположение начала, истока реки

  4. Расположение устья реки

  5. Притоки реки.

Подобные модели-алгоритмы могут создаваться учащимися, использоваться при описании любых географических объектов. Умения составлять модели-алгоритмы ребенок может применять на любом предмете.

Некоторые модели удачно интегрируются и могут использоваться не только на уроках географии, но и на уроках биологии (например, модели приборов и инструментов: термометра, барометра, весов и др., также как модель Земли с внешними и внутренними оболочками).

При изучении тем «Земля среди других планет Солнечной системы», «Оболочка жизни» затрагиваются вопросы эволюции планеты и этапы развития жизни на Земле. Эти же вопросы изучаются в курсе биологии. Поэтому создание информационной модели «Эволюционное древо» поможет школьникам совершать эволюционную прогулку и отразить этапы филогенеза.

Такие процессы как круговорот воды в природе, наличие атмосферного давления, парниковый эффект являются общими при изучении этих наук. Поэтому моделирование таких процессов позволит понять их суть, объяснить значение, роль в природе с биологической и географической точки зрения.

Модель метеорологической станции, созданная на уроках географии, может использоваться в биологии для фенологических наблюдений.

На уроке «Человек и гидросфера» объясняется роль воды в организме. Ее значение в биологических системах неоднократно рассматриваются в биологии. Очень наглядно бумажные модели клеток, смоченные в воде и прижатые друг к другу, объяснят роль воды как связующего материала, соединяющего клетки. Что липкость, которой она обладает, вода приобретается в непосредственной близости от клеточной мембраны. Она скрепляет твердые вещества и формирует защитный барьер вокруг клетки. Моделирование клеток возможно при знакомстве с понятиями «фитопланктон», «зоопланктон». Это микроскопические объекты, поэтому увеличенные модели этих живых организмов наглядно покажет все разнообразие невидимой флоры и фауны водоемов. В географии и в биологии рассматриваются вопросы почвообразования, роль сапрофитов в этом процессе. Поэтому на внеурочных занятиях возможно изготовление предметных моделей грибов-сапрофитов, почвенных бактерий и других организмов.

Еще одна общая тема - «Экологические группы растений». Моделирование растительных органов, отражающих особенности строения растений, произрастающих в разных климатических условиях, позволяет школьникам применить знания в области морфологии, как на уроках биологии, так и на уроках географии.

Создание информационной модели «Ярусность в тропическом лесу» (или другого биогеоценоза) можно предложить в качестве творческого домашнего задания, затем использовать, например, на этапе закрепления знаний. Самостоятельное распределение животных и растений по ярусам всегда вызывает большой интерес у школьников. Собственноручное создание этой модели или использование модели одноклассника будет способствовать повышению мотивации к изучению и успешному усвоению данной темы.

Почувствовать себя экотуристами, изучить достопримечательности, в том числе природные, родного поселка, города, области, поможет модель экологической тропы. Разработать ее можно во внеурочное время, а использовать на заключительных биологических и географических уроках, связанных с охраной окружающей среды.

Обзор школьных учебников по биологии и географии 5-го класса позволил выделить следующие «ОБЩИЕ» модели:

Тема урока по биологии

Общие термины, понятия, используемые в учебных предметах «Биология», «География»

Тип моделей

Биология – наука о живой природе

Биосфера, внешние оболочки Земли.

Предметное моделирование:

Моделирование внешних оболочек Земли.

Методы исследования в биологии

Приборы и инструменты для исследования.

Предметное моделирование:

Моделирование приборов и инструментов для исследования;

Использование изготовленной метеостанции для фенологических наблюдений

Разнообразие живой природы. Царства живых организмов. Отличительные признаки живого

Цепи питания.

Игровое («Живое») моделирование:

Построение цепей питания на примере флоры и фауны Омской области

Среды обитания

Приспособление живых организмов к среде обитания.

Предметное моделирование:

Моделирование приспособлений организмов к среде обитания

Экологические факторы и их влияние на живых организмов

Факторы среды.

Информационное моделирование:

Модель «Экологические факторы»

Химический состав клетки

Роль воды в организме.

Модели-образы:

Моделирование роли воды в живых организмах

Строение и жизнедеятельность бактерий. Роль бактерий в природе и жизни человека

Роль бактерий в почвообразовании.

Предметное моделирование:

Моделирование бактериальной клетки

Общая характеристика грибов. Шляпочные грибы. Плесневые грибы и дрожжи.

Роль грибов-сапрофитов в почвообразовании. Грибы Омской области.

Предметное моделирование:

Моделирование плодовых тел шляпочных грибов. Моделирование мицелия грибов и клеток дрожжей. Моделирование съедобных и ядовитых грибов Омской области.

Водоросли

Фитопланктон.

Предметное моделирование:

Моделирование клеток фитопланктона Омской области (одноклеточных водорослей).

Лишайники

Роль лишайников в почвообразовании.

Лишайники – пионеры растительного мира.

Предметное моделирование:

Лишайники – симбиотические организмы.


Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира.

Эволюция планеты. Этапы развития жизни.

Информационное моделирование:

Информационная модель «Эволюционное древо».

Обобщающий урок «Охрана растительного мира»

Охрана окружающей среды, экологическая тропа.

Информационное моделирование:

Создание модели экологической тропы (на примере своей местности).



Все рассмотренные типы моделей применимы на разных этапах урока: при постановке учебной задачи, на этапе изучения или закрепления знаний и умений, как домашнее, творческое задание, как средство повышения мотивации к изучению предмета.

Для развития профессиональной компетентности в области использования метода моделирования в образовательном процессе, педагог может воспользоваться программой деятельности для самообразования, которую предлагает В.А.Миронов.

САМООБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ.

1. Проанализируйте два-три варианта учебника. Выделите в содержании учебников используемые там символы, предметные и знаковые модели. Ответьте на вопрос: является ли использование символов, знаково-символических моделей составной частью каждого урока, или они встречаются эпизодически?

2. Разработайте проект урока, акцентируя внимание на использование там знаков, знаково-символическое моделирование. За основу возьмите соответствующие учебники и методические рекомендации.

3. Пронаблюдайте и оцените свои уроки и уроки коллег на предмет использования метода моделирования. При оценивании владения учителем соответствующим умением воспользуйтесь следующими диагностиками:

ДИАГНОСТИКА УМЕНИЯ УЧИТЕЛЯ ВКЛЮЧАТЬ ДЕТЕЙ В МОДЕЛИРОВАНИЕ

Критерии

Баллы

Имеющиеся возможности для моделирования на уроке не использованы

0

Предметные модели (макеты, муляжи) использовались учителем в качестве иллюстративного материала

1

Моделирование осуществлялось учителем для иллюстрации тех или иных процессов (например, моделирование движения Земли с помощью теллурия)

2

В моделирование процессов включились и дети (репродуктивный уровень – дети повторяли действия учителя)

3

Детям предлагаются задания для самостоятельного моделирования тех или иных процессов, явлений, объектов. Средства моделирования представляет учитель (например, детям предлагается с помощью глобуса и настольной лампы показать и прокомментировать смену времен года)

4

Детям предлагается смоделировать тот или иной процесс, при этом способ и средства моделирования не показываются, дети должны определить их сами. Это высший уровень развития у детей способности к предметному моделированию

5



ДИАГНОСТИКА УМЕНИЯ ВКЛЮЧАТЬ ДЕТЕЙ В ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМВОЛИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ЗНАКОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

Критерии

Баллы

Знаково-символические средства представления информации на уроке не используются

0

Знаково-символические средства для обозначения тех или иных объектов, явлений используется без элементов моделирования

1

На уроке используется знаково-символическое моделирование, но только учителем, например в качестве способа обобщения изучаемого материала в идее схемы

2

Детям предлагаются задания на дополнение (преобразование) знаково-символических моделей, представленных в учебнике, методическом пособии или разработанных учителем

3

Детям предлагаются задания для самостоятельного знаково-символического моделирования изучаемых объектов (процессов, схем решения учебных и практических задач)

4



Данная диагностика позволяет педагогу провести самооценку умений и выстроить дальнейшую траекторию профессионального развития.

Для того чтобы ученики овладели моделированием недостаточно лишь демонстрировать им различные учебные модели, включаемые в содержание образования. Необходимо, чтобы они сами строили модели, сами изучали какие-либо объекты и явления с помощью моделирования. А для этого учитель сам должен владеть методом моделирования, подготовить необходимый методический и дидактический материал к изучению тем, заинтересовать школьников этим способом познания окружающего мира.

Тарасова Светлана Анатольевна, учитель биологии МКОУ «Большереченская СОШ №1», Омская область, р.п.Большеречье.

Список литературы:

  1. Летягин А.А. География. Начальный курс: 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/ А.А.Летягин; под общ. Ред. В.П.Дронова. – М.: Вентана-Граф, 2012. – 160 с.: ил.

  2. Миронов А.В. Как построить урок в соответствии с ФГОС/ А.В.Миронов. – Волгоград: Учитель, 2013. – 174 с.

  3. Салмина Н.Г. Знак и символ в обучении/ Издательство МГУ, Москва, 1988. – 228 с.








Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Краткое описание документа:

 "Описание материала:

В статье рассказано о возможности использования метода моделирования как средства развития метапредметных умений на уроках географии и биологии. Представлены межпредметные модели, которые могут использоваться учителями при изучении предмета и биология, и география. Отдельно представлены общие модели за курс 5 класса. Также представлена диагностика умения учителя включать детей в моделирование. Данная диагностика позволит педагогу провести самооценку умений и выстроить дальнейшую траекторию профессионального развития.

Общая информация

Номер материала: 21287112018
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>