Мастер-класс "От модели к знаниям"

Здравствуйте!

Тема моего мастер-класса: «От модели к знаниям».

Одна из существующих проблем современной школы заключается в том, что ученики, сталкиваясь с необычными вопросами из практики, зачастую пытаются реализовать их привычными методами, или вообще отказываются от их решения.

Невозможность применить на практике полученные знания приводит ребенка к мысли о бесполезности изучаемого предмета и потери интереса к нему. Один из способов избежать этого – использовать процесс моделирования как способ получения знаний.

Что же такое моделирование? Это метод самостоятельного открытия и осмысления детьми заложенной в модели информации. Оно может использоваться в любой области науки.

Я продемонстрирую это на примере урока физики в 8 классе, для чего приглашаю выйти на сцену шесть человек, желательно тех, кто считает физику сложной наукой и попрошу их на 20 минут стать моими учениками.

(2 мин на рассадку)

На этом слайде вы видите первые автомобили, преодолевшие 100 километровый рубеж скорости.

Скажите, какой двигатель был изобретен первым? А автомобиль с каким двигателем преодолел рекорд скорости первым? Сравните, сколько времени прошло от изобретения теплового двигателя до первого автомобиля рекордсмена, а сколько потребовалось времени на тот же путь электрическому двигателю.

Скажите, пожалуйста, какой вопрос возникает у вас после изучения такого факта.

(1 мин на попытки cформулировать этот вопрос учениками)

Почему именно электродвигатель первым позволил автомобилю преодолеть рубеж скорости в 100 км/ч, несмотря на то, что тепловые двигатели имели почти двух тысячелетнюю историю.

Чтобы ответить на этот вопрос, мы не будем обращаться за информацией к учебнику и интернету, а получим знания самостоятельно, построив модель, демонстрирующую основной принцип работы электродвигателя.  

(К классу) В ваших раздаточных листах на 2 странице есть шаблон, а на столах лежат проволока и пассатижи. Вам необходимо будет изогнуть проволоку с помощью пассатижей по шаблону. Самое главное, чтобы согнутая модель лежала как можно более точно в контуре шаблона. Это будет заготовка для электродвигателя. Задание понятно? Приступайте к работе.

(На сгибание 1 мин, в это время к залу)

Пока мои ученики делают заготовку, я напомню, что такое модель. Это упрощенное представление  некоего устройства, процесса или явления. В процессе моделирования самое главное – передать  те свойства предмета или явления, которые нам необходимо исследовать.

(Возвращаюсь к классу)

Справились? Итак, перед вами лежит согнутая вами рамка из проволоки, магнит и батарейка. Все что необходимо для построения модели теперь у вас есть. А теперь попробуйте из имеющихся у нас предметов собрать электродвигатель по инструкции на странице 3.

(20 сек, в это время к залу) Дети, конечно, имея больше времени и больше опыта работы с моделями, могут сделать эту работу полностью самостоятельно, а нашим «ученикам» я немного помог, предоставив им инструкции.

(Прохожу и помогаю 1 мин)

Итак, у нас получилась готовая модель, поэтому теперь можно приступать к следующему  этапу нашей работы – эксперименту.

У каждого из вас будет своя задача. (Первой паре) Первая пара попробует заставить модель изменить направление вращения. (Второй и третьей паре) Вторая и третья пара попробует заставить модель изменить скорость вращения разными способами. Для этого у вас есть инструкции на столах, а также дополнительные материалы и инструменты, которые вы можете брать с демонстрационного стола.

По окончании эксперимента ответьте, пожалуйста, на вопросы п.5 в инструкции.

2 минуты на попытки.

Пока мои ученики выполняют работу я дам некоторые пояснения. На этапе экспериментирования учащиеся, изменяя некоторые параметры модели, следят за изменением ее поведения. Анализируя это изменение, они получают новые знания. Чтобы иметь перед началом эксперимента равные условия модель «ученики» собирают по стандартным шаблонам. Иногда знания можно получить и непосредственно в процессе создания модели, тогда я предлагаю ученикам сделать модель по своему понимаю, чтобы показать различные варианты изготовления моделей. А у нас процесс экспериментирования должен уже подойти к концу.

(1 мин на помощь)

Давайте посмотрим, что у вас получилось?

Говорят, что (1 мин):

ØРасположение магнита влияет на направление вращения

ØНа мощность двигателя влияет магнит и батарейка

ØНа мощность двигателя влияет количество витков

Легко ли было собрать нашу модель? (Да)

На этом слайде вы можете увидеть разобранный модельный двигатель внутреннего сгорания. Как видите, он намного более сложный по устройству, и, конечно же, на его сборку уйдет больше времени.

А легко ли было управлять нашей моделью? (Да)

Тогда, наверное, мы уже можем ответить на поставленный проблемный вопрос. Давайте вспомним, как он звучал? Почему именно электродвигатель стоял на первом автомобиле рекордсмене.

Какие у вас предположения?

Отвечают, что электродвигатель прост в изготовлении и состоит из минимального количества деталей.

Отвечают, что электродвигателем достаточно легко управлять и модернизировать его.

Именно из-за простоты создания и модернизации электродвигателя он прошел историю развития в десятки раз быстрее.

Вы были прекрасным классом, а теперь давайте вернемся к роли учителей и вспомним, из каких этапов состоял наш путь получения новых знаний.

Во-первых, мотивация, через факт.

Во-вторых, проблемный вопрос.

В-третьих, создание модели.

В-четвертых, эксперимент.

В-пятых, анализ эксперимента, т.е. получение знаний.

Я уверен, что данная форма  работы возможна на любом предмете.

В первую очередь моделирование можно использовать на уроках по естественным наукам. Вот, например, модель сустава, сделанная моим учеником 4 класса для урока «Окружающего мира».

Один из приемов моделирования на уроках гуманитарного цикла – известный вам прием синквейн. А процесс моделирования здесь заключается в подборе слов по заданным грамматическим и смысловым характеристикам.

Ну а, например, на уроках истории и искусства можно использовать моделирование при создании макетов, то есть архитектурных моделей.

Итак, данный подход к обучению позволяет отвечать на проблемные вопросы, не изучая большое количество теоретической информации, а выполняя эксперименты над моделями объектов и явлений. То есть на уроке мы повторяем исторический процесс создания новой теории через экспериментальное изучение, а в образовании реализуем деятельностный подход в обучении.

Еще раз хочу поблагодарить коллег за помощь

Спасибо за внимание.

Ссылка на раздаточный материал в формате PDF (распечатывать нужно на формате А4 в двухстороннем режиме печати, после распечатки сложить булетом)