Dla nauczyciela
Autor: Maurycy Gast
Przedmiot: Informatyka
Temat: Symulacja ruchów Browna metodą Monte Carlo
Grupa docelowa:
Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres rozszerzony
Podstawa programowa:
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje cyfrowe;
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.
Cele operacyjne (językiem ucznia):
Przeanalizujesz sposób poruszania się cząsteczki pod wpływem ruchów Browna.
Zaimplementujesz algorytm generowania liczb pseudolosowych do odtworzenia chaotycznych zjawisk występujących w przyrodzie.
Scharakteryzujesz algorytm przeprowadzania prostej symulacji ruchów Browna.
Strategie nauczania:
konstruktywizm;
konektywizm.
Metody i techniki nauczania:
dyskusja;
rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;
ćwiczenia praktyczne;
mapa myśli.
Formy pracy:
praca indywidualna;
praca w parach;
praca w grupach;
praca całego zespołu klasowego.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;
zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;
tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;
telefony z dostępem do internetu.
Przebieg lekcji
Przed lekcją:
Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia e‑materiał: „Symulacja ruchów Browna metodą Monte Carlo”. Nauczyciel prosi uczniów o zapoznanie się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.
Faza wstępna:
Nauczyciel przedstawia temat i cele lekcji zawarte w sekcji „Wprowadzenie”.
Nauczyciel wyświetla temat oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.
Rozpoznanie wiedzy uczniów. Nauczyciel prosi wybranego ucznia lub uczniów o przedstawienie sytuacji problemowej związanej z tematem lekcji.
Faza realizacyjna:
Praca z tekstem. Uczniowie analizują treści z sekcji „Przeczytaj” wyświetlone na tablicy.Chętna lub wybrana osoba przypomina najważniejsze informacje dotyczące ruchów Browna. Inna osoba zapisuje je na tablicy w formie mapy myśli.
Praca z multimedium. Nauczyciel wyświetla zawartość sekcji „Aplet”. Uczniowie wspólnie zapoznają się z treścią zawartego w niej multimedium. Zapisują ewentualne problemy i pytania. Po czym następuje dyskusja, w trakcie której nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe treści.
Ćwiczenie umiejętności. Liga zadaniowa - uczniowie wykonują indywidualnie na czas ćwiczenia nr 1‑8 z sekcji „Sprawdź się”, a następnie omawiają zadania na forum.
Faza podsumowująca:
Nauczyciel zadaje pytania podsumowujące, np.
– na czym polega metoda Monte Carlo?
– jak poruszają się cząsteczki pod wpływem ruchów Browna?
– co to jest profil hipsometryczny?Wybrany uczeń podsumowuje zajęcia, zwracając uwagę na nabyte umiejętności.
Praca domowa:
Napisz notatkę, w której wyjaśnisz, jakie przykłady ruchów Browna potrafisz wskazać w otaczającym cię świecie.
Wskazówki metodyczne:
Uczniowie mogą wykorzystać treści w sekcjach: „Przeczytaj”, „Aplet”, „Sprawdź się” jako materiał do lekcji powtórkowej.