Информация о классе
Оценки: 8–10 (для участия в занятии учащиеся должны быть не младше 13 лет)
Сроки занятий: от четырёх до шести занятий в зависимости от знакомства учащихся с творческим режимом Fortnite.
Рекомендуемое средство: творческий режим Fortnite
Класс/среда обучения: поддерживающее Fortnite устройство с подключением к Интернету (по одному на каждого учащегося). Компьютерный класс или передвижной столик для ноутбука создадут все необходимые условия.
Этот урок отлично подходит для занятий по естествознанию или точным наукам в средней школе, а также легко поддаётся адаптации. Он был разработан для 6-го класса небольшой сельской школы K-12, но также может подойти ребятам из старшей школы или даже младших классов.
Связь с автором
Автор, организация/должность: Alfonso Gonzalez, Chimacum Elementary School, преподаватель естествознания и точных наук для шестиклассников
Электронная почта: [email protected]
Twitter: https://twitter.com/educatoral
LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/alfonso-gonzalez-24307023/
Обзор урока
Учёные используют множество инструментов для подготовки и проведения экспериментов. Эксперименты по физике, например, можно проводить как в физической, так и в виртуальной среде. Вы когда-нибудь задумывались о том, как физика работает в видеоиграх, например в Fortnite? Этот урок поможет учащимся познакомиться с этим поближе!
Творческий режим Fortnite позволяет игрокам создавать увлекательные локации из многочисленных элементов. Учащиеся протестируют объекты и устройства в творческом режиме Fortnite, чтобы определить, насколько правильно на них влияют гравитация и законы физики. В процессе учащиеся разработают и проверят свои собственные теории. Для этого им придётся провести эксперименты NGSS в Fortnite.
Учащимся нужно будет использовать научный метод, чтобы протестировать различные объекты в творческом режиме Fortnite и определить, какие из них лучше всего подходят для экспериментов по физике.
Творческий режим Fortnite — это виртуальная песочница, в котором можно проводить любые эксперименты и симуляции. Когда учащиеся определят, какие объекты наиболее точно подчиняются законам физики, им нужно будет подготовить доклад с использованием утверждений, доказательств и рассуждений и представить его другим ученикам.
Затем учащиеся все вместе используют информацию из докладов, чтобы определить, на какие объекты наиболее реалистично влияют законы физики. После этого им нужно будет подготовить и провести эксперименты по физике с выбранными объектами творческого режима Fortnite, собрать данные и затем на их основании сформулировать выводы о физике реального мира.
Ссылка на ознакомительное видео: «Научный метод в творческом режиме Fortnite»
ВАЖНЫЕ ВОПРОСЫ И КЛЮЧЕВЫЕ ИДЕИ
Как объекты реагируют на гравитацию? Как они падают? Как те или иные объекты ведут себя, когда ударяются о землю?
Как объекты скатываются с пандусов? Как они ведут себя, когда оказываются в самом низу?
Как объекты ведут себя, когда сталкиваются друг с другом?
Как доказать, что те или иные объекты творческого режима Fortnite лучше всего показывают себя в симуляциях и экспериментах?
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
В процессе обучения учащиеся:
Придумают эксперименты, чтобы выяснить, какие объекты творческого режима Fortnite наиболее точно подчиняются законам тяготения, а также реалистично падают и отскакивают.
Придумают эксперименты, чтобы выяснить, какие объекты лучше скатываются с пандусов и которые из них продолжают катиться, когда оказываются в самом низу.
Придумают эксперименты, чтобы выяснить, какие объекты наиболее точно реагируют на столкновения в зависимости от своей массы. Например, при столкновении тяжёлые объекты откатываются не так сильно, как лёгкие.
На основе проведённых экспериментов напишут доклад с использованием утверждений, доказательств и рассуждений и покажут, какие объекты творческого режима Fortnite, по их мнению, лучше всего подходят для симуляций и экспериментов по физике.
Используют выбранные объекты творческого режима Fortnite для проведения экспериментов и симуляций NGSS.
УЧЕБНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Необходимые материалы
У каждого учащегося или небольшой группы учащихся должны быть:
Устройство, на котором можно запустить Fortnite: ПК, планшет или игровая консоль
Установленная на устройстве игра Fortnite
Учётная запись Epic Games, созданная учащимся или учебным заведением
Наглядное средство визуализации процесса мышления в рамках CER
Наглядное средство визуализации процесса мышления в рамках CER (с частями предложений)
Доступ к программе для демонстрации экрана
ЦЕЛИ УРОКА
В творческом режиме Fortnite учащиеся проведут эксперименты, чтобы определить, какие объекты игрового мира ведут себя наиболее правдоподобно.
Учащиеся подготовят перечень объектов творческого режима Fortnite, где будут отмечать, как они падают, как катятся и как реагируют на столкновения друг с другом.
Затем участники подготовят доклад с использованием утверждений, доказательств и рассуждений о том, какие объекты творческого режима Fortnite лучше всего подходят для экспериментов и симуляций по физике, проводимых в виртуальном мире.
Используя объекты творческого режима Fortnite, которые ведут себя наиболее реалистично, учащиеся проведут в виртуальном мире эксперименты, цель которых — доказать, что движение объекта зависит от совокупности сил, действующих на объект, и его массы (NGSS MS-PS2-2). При необходимости можно применить и другие стандарты NGSS, связанные с точными науками.
ПОДГОТОВКА К УРОКУ
Спросите у учащихся, играли ли они в Fortnite или использовали ли они творческий режим Fortnite. Знакомые с игрой ученики могут помочь другим освоиться с программой.
Вкратце расскажите о творческом режиме Fortnite:
Создайте остров в творческом режиме Fortnite
Продемонстрируйте принцип передвижения и навигации
Покажите, как размещать предметы на острове
Расскажите о готовых элементах, наборах и устройствах
Спросите у учащихся, какие объекты творческого режима Fortnite падают, катятся и сталкиваются точно так же, как реальные объекты.
Предоставьте учащимся возможность изучать различные объекты в творческом режиме Fortnite и экспериментировать с ними. Это поможет им понять, как работают объекты, и решить, какие из них они хотят использовать в своём эксперименте.
Преподаватели также могут продемонстрировать это видео о пандусах и катящихся объектах в Fortnite.
УРОК С НЕСКОЛЬКИМИ ВАРИАНТАМИ ВОВЛЕЧЕНИЯ
Для начала попросите учащихся ответить на ключевые вопросы физики и продемонстрировать её основные идеи. Предложите ученикам продемонстрировать, как объекты из класса падают, прыгают, скатываются по наклонной плоскости и сталкиваются друг с другом. Когда учащиеся поймут, как гравитация влияет на объекты реального мира, можно переходить в творческий режим Fortnite. Покажите учащимся, как получить доступ к различным объектам в творческом режиме Fortnite.
При возможности распределите учащихся по группам таким образом, чтобы в каждой группе был хотя бы один ученик, знакомый с Fortnite. Когда учащиеся поработают с объектами в Fortnite, попросите их по роликам с YouTube сравнить поведение этих объектов с тем, как такие же объекты ведут себя в схожих обстоятельствах в реальном мире.
Попросите учащихся ответить на следующие вопросы:
Какие объекты из творческого режима Fortnite падают как реальные предметы?
Какие объекты из творческого режима Fortnite скатываются по пандусу как реальные предметы?
Какие объекты из творческого режима Fortnite сталкиваются как реальные предметы?
Если учащиеся работают в командах, вы можете предложить участникам этих команд всем попытаться ответить на один и тот же вопрос либо наоборот выдать каждому участнику по своему вопросу.
Когда учащиеся решат, какие объекты работают лучше всего, они могут перейти к подготовке более вдумчивых исследований. Преподавателям рекомендуется предварительно оценить планы этих исследований. Данные, полученные учащимися во время исследований, помогут им убедить товарищей в том, что они выбрали лучшие объекты для экспериментов по физике.
Учащиеся могут использовать следующие инструменты для фиксации данных: Тетради Google Документы Программы для создания диаграмм связей, например LucidChart Google Рисунки
Полученные данные учащиеся должны оформить в докладе с использованием утверждений, доказательств и рассуждений, который они затем презентуют классу. В качестве доказательств можно использовать ролики, которые показывают, как объекты ведут себя в виртуальном мире, а также качественные и количественные данные. Когда все доклады будут прослушаны, учащимся нужно будет составить общий перечень объектов, которые лучше всего подходят для экспериментов по физике.
Примечание. Показатели оценки NGSS разработки экспериментов по физике с выбранным объектом должны быть рассчитаны с учётом задачи MS-PS2-2 (проведите исследование, цель которого — доказать, что движение объекта зависит от совокупности сил, действующих на объект, и его массы).
Чтобы избежать неожиданностей, преподаватели могут запретить учащимся использовать в их экспериментах и симуляциях NGSS любые объекты, кроме выбранных классом.
Этот простой план урока можно адаптировать под сложные эксперименты, проводимые в рамках изучения естествознания и точных наук.
Внешние ресурсы
Коллекция Wakelet с PDF-файлами, упоминавшимися в этом плане урока: https://wke.lt/w/s/nxPDKi
Видео Пандусы и катящиеся объекты в Fortnite
Оценки
Оценка учащегося зависит от качества его доклада.
Используйте загружаемые критерии оценки в формате PDF, прилагающиеся к этому уроку, чтобы оценить успехи учащихся.
Критерии оценки также можно найти в загружаемом плане этого урока в формате PDF.
Назначение стандартов
Первые эксперименты будут посвящены следующим практикам науки и техники NGSS:
Планирование и проведение исследования
Анализ и интерпретация данных
Подготовка объяснений (наука) и разработка решений (техника)
Обсуждение с использованием доказательств
Получение, оценка и донесение информации
Когда учащиеся решат, какие объекты лучшего всего подходят для экспериментов по физике, им нужно будет продумать и выполнить исследование в виртуальном мире игры, направленное на решение задачи NGSS под номером
MS-PS2-2 (Проведите исследование, цель которого — доказать, что движение объекта зависит от совокупности сил, действующих на объект, и его массы).
Вы также можете использовать другие стандарты по физике NGSS.
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ И НАВЫКИ ДЛЯ XXI ВЕКА
Этот урок подходит для средней и старшей школы, поскольку для него требуются навыки письма, а также знания математики, точных наук и научного метода. Во время обучения учащиеся также применят навыки общения, совместной работы, творческий подход и критическое мышление. Этот урок достаточно универсален и может проводиться в нескольких классах с разными учителями.
ИЗМЕНЕНИЯ И АДАПТАЦИЯ
Во время подготовки проекта и на стадии написания доклада преподаватели могут изменить курс под учащихся с особыми потребностями.
Если преподаватели решат провести оценку планов учащихся перед использование творческого режима Fortnite, они также могут оказать помощь ученикам, которые не умеют пользоваться этой программой.
Если у кого-то возникнут проблемы с Fortnite, преподаватель может попросить более опытных учеников помочь другим разобраться в игре. Когда учащиеся разберутся в том, как проводить эксперименты в творческом режиме Fortnite, некоторым из них может потребоваться помощь со сбором данных и/или записью результатов.
Преподаватели могут помочь учащимся подготовить доклад на основании собранных данных и видеодоказательств. У большинства учащихся могут возникнуть сложности с рассуждением, так что преподавателям рекомендуется подготовить примерный вариант данной части доклада.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Пожалуйста, включите другие учебные материалы в виде отдельных документов (раздаточные материалы и т. д.) https://wke.lt/w/s/nxPDKi
СТАНДАРТЫ ISTE
3 Конструктор знаний
Учащиеся накапливают знания, активно исследуя реальные вопросы и проблемы, разрабатывая идеи и теории, находя ответы и решения.
4 Инновационный дизайн
4a: учащиеся знают и используют осознанный процесс проектирования для генерации идей, проверки теорий, создания инновационных вещей или решения существующих проблем.
4c: учащиеся разрабатывают, тестируют и дополняют прототипы в рамках циклического процесса разработки.
4d: учащиеся проявляют терпимость к неоднозначности, настойчивость и умение работать с открытыми проблемами.
5 Вычислительное мышление
5c: учащиеся разбивают проблемы на составные части, извлекают ключевую информацию и разрабатывают описательные модели для понимания сложных систем или облегчения решения проблем.
5d: учащиеся понимают, как работает автоматизация, и используют алгоритмическое мышление для разработки последовательности шагов по созданию и тестированию автоматизированных решений.
6 Творческое общение
6c: учащиеся передают сложные идеи чётко и эффективно, создавая или используя различные цифровые объекты, например визуализацию, модели или симуляцию.
Научные стандарты следующего поколения
Движение и устойчивость: силы и взаимодействия
MS-PS2-1: примените третий закон Ньютона, чтобы придумать решение проблемы, связанной со столкновением двух объектов. Энергия
HS-PS3-3: придумайте, постройте и доработайте устройство, которое в установленных рамках будет преобразовывать одну форму энергии в другую.
Техническое проектирование
HS-ETS1-2: разработайте решение сложной реальной проблемы, разбив её на более мелкие и более управляемые проблемы, которые можно устранить техническим способом.
Междисциплинарные связи и навыки для XXI века
Этот урок посвящён вопросам, связанным с инженерией, точными науками и мультимедийным дизайном. Этот урок содержит все элементы критериев STEM / STEAM.
Навыки для XXI века:
Критическое мышление
Творческая изобретательность
Совместный проект
Общение
Технологическая грамотность
Гибкость
Лидерство
Инициативность
Социальные навыки
Изменения и адаптация
Предоставьте учащимся возможность использовать другой инструмент для создания машины Голдберга.
Используйте другой цифровой инструмент для создания машины Голдберга.
Создайте физическую машину Голдберга
При необходимости предоставьте учащимся адаптивный контроллер/геймпад.