Модели по биологии своими руками 10 класс

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 07.10.2024

В основе Федерального государственного образовательного стандарта лежит системно-деятельностный подход. В парадигме системно-деятельностного подхода образовательный процесс трактуется не как трансляция научных знаний, их усвоение, воспроизводство, а как развитие познавательных способностей, основных психических новообразований . Для его реализации учитель должен создавать на уроке такие условия, при которых ученики не просто получают готовую информацию, а сами добывают ее. Для того чтобы стимулировать учащихся на поиск и обработку информации, педагогами используются разные методы. Одним из действенных методов является метод моделирования.

Моделирование – это процесс построения моделей для исследования и изучения объектов, процессов, явлений.

Модели в биологии применяются для изучения биологических структур, функций и процессов на разных уровнях организации живого: молекулярном, субклеточном, клеточном, органно-системном, организменном и популяционно-биоценотическом. Возможно также моделирование различных биологических феноменов, а также условий жизнедеятельности отдельных особей, популяций и экосистем.

Цель применения метода: повышение эффективности процесса обучения за счет увеличения наглядности, активизация образного мышления обучающихся, значительное повышение их интереса к биологии и создание условий для самореализации школьника.

Задачи :

1.Повысить эффективность обработки и структурирования информации.

2.Отработать умения выделять объект изучения в центральном образе; устанавливать логические связи между вспомогательными блоками.

3.Способствовать повышению эффективности хранения информации.

Новизна метода состоит в том, что учитель:

управляет познавательной деятельностью ученика, т.е. переходит с позиции носителя знаний в позицию организатора собственно познавательной деятельности обучающихся;

мотивирует познавательную деятельность ученика на уроке за счет коммуникации, взаимопонимания и добивается положительного отношения к биологии;

организует самостоятельную работу на уроке и дома;

создает ситуацию успеха, т.е. предлагает посильные задания каждому ученику;

создает положительную эмоциональную атмосферу учебного сотрудничества, которое реализуется в системе гуманных учебных взаимоотношений.

Использование метода моделирования возможно на всех этапах урока: изучение нового материала, закрепление изученного на уроке, проверка домашнего задания.

Моделирование может быть использовано как при организации индивидуальной работы учащихся, так и при работе в парах или малых группах.

В процессе создания моделей любого типа необходимо придерживаться общих правил:

Ставим цель моделирования.

Анализируем все известные свойства объекта моделирования.

Вычленяем существенные признаки объекта.

Выбираем форму представления модели.

Переносим полученные сведения на изучаемый объект .
На своих уроках я использую метод моделирования материальных объектов и процессов и информационное структурно-логическое моделирование.

Помимо процесса создания динамических моделей, весьма эффективным методом является моделирование процессов на компьютере при помощи различных программ. Наиболее простой и доступный способ – моделирование процессов в программе PowerPoint . Такие модели позволяют красочно иллюстрировать различные процессы, отображать динамику явлений. Их изготовление требует от учащихся навыков работы с графическими редакторами, что способствует развитию их творческого потенциала, повышает ИКТ-компетенцию.

В процессе материального моделирования учащиеся приобретают навыки преобразования информации, её структурирования, учатся выделять существенные признаки и отбрасывать второстепенные. Все эти навыки позволяют перейти к следующему этапу в обучении моделированию – созданию информационных структурно-логических моделей. Уже в 5-6 классах учащиеся вполне успешно овладевают техникой составления кластеров, схем, таблиц. Начиная с 7 класса учащиеся приобретают навыки составления интеллект-карт.

Правила составления интеллект-карт:

2. Если возможно, передайте основную идею рисунком. Одним рисунком Вы выражаете тысячу слов, к тому же при его создании задействуется воображение. Рисунок в центре листа привлекает внимание, не позволяет отвлекаться, активизирует мыслительный процесс.

3. Используйте разные цвета, не менее 3-х. Цвета активизируют мыслительный процесс не меньше, чем рисунки. Такая карта, раскрашенная цветными фломастерами, ручками или карандашами, становится живее и выразительнее, способствует творческому процессу и радует глаз. При этом необходимо помнить, что использование большого количества цветов, равно как и бессистемного их применения, нарушает композицию интеллект-карты, а, следовательно, внешний вид и удобочитаемость карты.

4. Соедините основные ответвления с рисунком в центре листа, а второстепенные и все остальные — друг с другом. В основе мыслительного процесса лежат ассоциации, следовательно, соединяя ответвления, вы лучше запоминаете информацию. Соединяя основные ответвления, вы тем самым создаете логическую основу для мыслительного процесса. Так ветки дерева расходятся во все стороны от общего ствола. Если между ветками и стволом (или большими и маленькими ветками) появятся промежутки, то ветки отвалятся. Тот же принцип действует и при создании интеллект-карт: если между основной идеей и ответвлениями нет связи, то все развалится (знания забудутся и улетучатся). Поэтому не забывайте о соединениях!

Обучение составлению интеллект-карт – длительный поэтапный процесс. Учащиеся должны научиться определять главную мысль текста, вычленять уровни и подуровни понятий, сопровождающие текст, научиться ассоциировать понятия и устанавливать связи между ними.

Добрый вечер, Страна!
Сегодня у меня ПОСОБИЕ! Это волшебное слово не оставило меня равнодушной и я сама вызвалась его изобразить))
Это сравнение животной и растительной клеток в виде наглядного пособия для пятиклашек. Формат А4. Будет участвовать в конкурсе и докладах.
В зелёной оболочке - растительная клетка.

В серой оболочке с ворсинками - животная клетка.

Весь набор в разобранном виде. 17 предметов.

Некоторые детали поближе, самые любимые: митохондрии и аппарат Гольджи)

Эндоплазматическая сеть и ядро с ядрышком.

Немного объёмная вещь получилась, с петелькой для подвешивания на доске.

Вот к чему всё, собственно, велось: сравнительная характеристика. Распечатана на А4 тоже, поэтому в реале более читаемо))
Пришлось самой тщательно изучить вопрос. Если замечаете несоответствие, поправьте меня, пожалуйста!
И большое всем спасибо за внимание и комментарии)

Биология зародилась изначально как описательная наука. Со временем арсенал методов расширялся. В современной биологии используют 5 основных методов.

1. Описание объектов и явлений, выявление их свойств.
2. Сравнение — одновременное сопоставление объектов и явлений, выявление их сходств и различий.
3. Сравнительно-исторический — сопоставление объектов и явлений из разных временных периодов, установление недоступных наблюдению взаимосвязей.
4. Эксперимент — целенаправленное создание ситуации для изучения явления.
5. Моделирование.

Биологическая модель — это упрощенное отображение объекта, явления, процесса или системы, которое отражает существенные особенности реального прототипа.

Изучение такой упрощенной системы позволяет получить информацию о другой, более сложной реальной системе. В этом изучении и состоит суть моделирования — процесса построения моделей для исследования.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Для чего и в каких случаях используется

Моделирование применяется для изучения абсолютно разных биологических феноменов. Поскольку системы природного мира зачастую являются сложными структурно-функциональными единицами, изучать их с помощью большинства обычных методов довольно тяжело.

С помощью упрощенных моделей можно изучать:

• объекты: клетки и их составляющие, ткани, органы и системы органов, организмы, сообщества, биосферу, космические объекты и т. д;
• явления: сезонные явления природы, особенности поведения животных, корневое давление и т. д.;
• процессы: происходящие в отдельных клетках, процессы жизнедеятельности, разложение и т. д.

Значение моделей в том, что они позволяют изучать объекты, процессы и явления на всех уровнях организации живого: молекулярном, субклеточном, клеточном, органно-системном, организменном и популяционно-биоценотическом. Также с их помощью можно изучать явления и объекты неживой природы в любом масштабе.

Моделирование имеет ряд преимуществ перед другими методами, используемыми в биологии как науке. Она дает ряд возможностей:

1. Сохранять и передавать информацию об объекте наблюдения: репортаж, рисунок, фотографию или копию предмета.
2. Предугадать и наглядно показать, как будет выглядеть объект, которого еще нет, или который еще не удалось обнаружить. К примеру, методом моделирования пользовались физики, предугадывая свойства бозона Хиггса до его открытия.
3. Изучить предмет, которого уже не существует. Например, большинство знаний о динозаврах и живых существах тех времен основаны на изучении останков и окаменелостей. Используя их, были выстроены модели доисторических животных.
4. Изучить характеристики объекта, работа с которым опасна — например, из-за радиоактивности.
5. Узнать свойства конкретного объекта сложной структуры. Так, можно изучать строение сердца на модели отдельно от других систем организма.
6. Исследовать свойства объекта, который слишком велик или мал: Солнечная система или атом.
7. Изучить процесс, который протекает очень быстро или медленно: геологические модели, модель движения частиц воздуха.
8. Избежать реального вмешательства в систему, которое может повлиять на результаты исследования, а также эффекта наблюдателя.
9. Некоторые эксперименты невозможно проводить по этическим соображениям, но их можно провести на модели.

Основы моделирования биологических процессов и систем

Чтобы модель действительно отображала свойства отображаемого объекта или явления и могла рассматриваться как научный метод, необходимо правильно составить ее. Упрощенно алгоритм можно представить следующим образом.

1. Определить и описать цель моделирования: объект, задачи, требования к качеству, критерии оценки.
2. Проанализировать свойства объекта-прототипа, выделить из них существенные.
3. Выбрать вид модели.
4. Построить модель.
5. Исследовать модель.
6. Сделать выводы на основе моделирования, выявить свойства, присущие объекту-прототипу.

Какие виды моделей применяются

Модели в целом можно разделить на две большие категории:

• материальные или предметные: анатомические муляжи, вещественные макеты;
• информационные:
  • образные: рисунки и чертежи;
  • знаковые: словесные описания, формулы;
  • смешанные: таблицы, графики, схемы, диаграммы, блок-схемы и т. д.

  Можно также выделить 2 разновидности моделей, в зависимости от фактора времени:

  Основных типов моделей в биологии 3:

  • биологические;
  • физико-химические;
  • математические и компьютерные.

  В биологических моделях используют настоящих животных. На них ученые изучают различные состояния, в т. ч. болезни, встречающиеся как у этого вида животных, так и у человека.

  Такие модели широко распространены в генетике, физиологии и фармакологии.

  Сущность физико-химических моделей в том, что они воспроизводят структуру биологических структур или процессов. Это напоминает наблюдение за естественным явлением, но смоделированное. К примеру, немецкий ученый М. Траубе в XIX веке сымитировал рост живой клетки. Современные модели нервной деятельности основаны в основном на принципах электроники и электротехники.

  Некоторые растворы (к примеру, растворы Рингера, Тироде, Локка и др.) состоят из органических и неорганических веществ и имитируют внутреннюю среду живого организма.

  С развитием IT-технологий большую роль отводят компьютерным моделям. Их возможно применить почти во всех сферах биологии. С помощью компьютерного анализа можно проанализировать исходные данные, в том числе изображения, и получить на выходе необходимые свойства, предсказание явления или поведения объекта.

  Компьютерные модели работают как виртуальные эксперименты, в которых исследователь контролирует каждую переменную и фактор воздействия. Это дает виртуальным экспериментам преимущество перед реальными, в которых многие факторы неподконтрольны ученым, а также позволяет рассмотреть тщательно процесс, вне зависимости от времени его протекания в реальной жизни.

  Метод моделирования как средство достижения метапредметных результатов

  Моделирование в процессе обучения способно не только облегчить понимание биологических процессов, но и развить метапредметные навыки.

  Когда обучающийся сам составляет модель, он проходит через все этапы алгоритма. Информация собирается, анализируется и обобщается, прежде чем воплотиться в модель. Такой интерактивный способ способствует лучшему усвоению материала.

  
  

  № слайда 1

  
  

  № слайда 2

  Виды моделей Натуральные (материальные) информационные Модель – это система, которая является образом, подобием некой дугой, например, природной системы. Лабораторное исследование мышей

  
  

  № слайда 3

  Информационная модель – набор величин, содержащий всю необходимую информацию об исследуемых объектах и процессах. (описание объекта или процесса моделирования). Формы информационных моделей: вербальная; математическая; табличная; графическая.

  
  

  № слайда 4

  Моделирование – это способ исследования на моделях. Математическое моделирование – выражает существенные черты объекта или процесса языком уравнений и др. математических средств. Компьютерное моделирование – это метод решения практических задач с помощью компьютера. Имитационное моделирование – изменение начальных условий и сравнение результатов.

  
  

  № слайда 5

  
  

  № слайда 6

  Этапы моделирования: Предметная постановка задачи (например: биологическая); Математическая постановка задачи (вывод формул); Определение констант уравнения (задание начальных условий); Решение задачи (уравнения); Анализ полученных решений (отображаются в пояснительной записке)

  
  

  № слайда 7

  Знакомство с методами моделирования, используемыми в биологии Модель Мальтуса Где: Δt время (в месяцах) U численность особей в популяции (шт.) U0 первоначальная численность особей в популяции (шт.) α коэффициент рождаемости β коэффициент смертности ε разность коэффициентов рождаемости и смертности

  
  

  № слайда 8

  
  

  № слайда 9

  Знакомство с методами моделирования, используемыми в биологии Модель Ферхюльста k коэффициент рождаемости (по Ферхюльсту) h удельная емкость среды (шт.) Δt время (в месяцах) U численность особей в популяции (шт.) U0 первоначальная численность особей в популяции (шт.)

  
  

  № слайда 10

  
  

  № слайда 11

  Этапы моделирования: Предметная постановка задачи (например: биологическая); Математическая постановка задачи (вывод формул); Определение констант уравнения (задание начальных условий); Решение задачи (уравнения); Анализ полученных решений (отображаются в пояснительной записке)

  
  

  № слайда 12

  Вопросы для анализа полученных решений: Какой период времени проходит до момента достижения предельно возможной численности особей (сравнить модели). Как изменяется количество особей за это время (сравнить модели). От чего зависит число особей в популяции (сравнить модели). Какой из методов больше подходит для решения данной задачи и почему.

  
  

  № слайда 13

  Рефлексия На уроке я узнал (а)…………….. Больше всего мне понравилось … Самым полезным для меня было.. Мои пожелания и предложения…..

  Читайте также:

    
  • Эко часы своими руками
    
  • Как сделать чтобы приходили смс от сбербанка
    
  • Ремонт планетарного миксера gemlux своими руками
    
  • Крафтформер своими руками
    
  • Как сделать хмель из пшеницы