Что такое метод кластера
Прием кластер — технология критического мышления
Кластер – это форма представления информации виде изображения, которая предполагает отбор главных смысловых единиц, обозначающихся в виде схемы с обязательным изображением всех взаимосвязей между ними. В результате получается картинка, которая помогает систематизировать и обобщить новые и известные ранее факты по тому или иному вопросу.
Прием кластер: метод критического мышления
На сегодняшний день образовательная система стремится к формированию у обучающихся способности самостоятельно мыслить. Педагогическая технология критического мышления стимулирует развитие интеллекта у детей. Один из методов, использующихся в этой технологии – прием «кластер».
Метод кластеров – это элемент технологии развивающего обучения, который можно включить в процесс обучения на любом из этих этапов. На первом – с целью обобщения воспроизведенной информации, на втором – для структуризации полученной информации, на третьем – для систематизации новых знаний.
Также можно использовать метод кластеров от начала до конца урока. В этом случае, на начальном этапе обучающиеся фиксируют воспроизводимые факты в виде схемы, после работы с информацией – дополняют его, а на последнем этапе – подводят итоги по всему уроку, используя получившийся кластер.
Принципы составления кластера
Кластер необходимо оформлять в виде грозди или модели планеты со спутниками. По центру – ключевая мысль или понятие, на ответвлениях – смысловые единицы, напрямую связанные с центральным понятием, с которым они соединяются прямыми отрезками. Вокруг них – менее значительные мысли и факты, которые расширяют логические цепочки и наиболее полно раскрывают вопрос.
Правила создания кластера на уроке
То, где будет располагаться кластер, оформляющийся на уроке, зависит от способа его организации. Он может быть нарисован на доске, в личных тетрадях обучающихся или на отдельных листах. Будет лучше, если при его изображении пользоваться фломастерами и карандашами разных цветов, или хотя бы рисовать разные фигуры для понятий, относящихся, например, к одной ветви. Благодаря этому кластер получается более информативным и наглядным, с выделением самых важных моментов.
Рекомендации по составлению кластера
Можно дать несколько советов по наиболее успешному составлению кластера.
Применение метода кластер
Прием составления кластера часто используется начальной школе и для старшеклассников. Он применим почти на каждом из учебных предметов и при изучении любой темы. Форма проведения также зависит только от и педагогической цели – занятия могут быть организованы для одного человека, небольшой группы или целого класса. Возможно перетекание форм работы из друг в друга. Так, на вводном этапе урока детям предлагается самостоятельно структурировать имеющихся знаний, на второй – поработать в группах с предоставленной информацией и дополнить кластеры, а на последней – организовать общую деятельность всего класса по систематизации знаний и составление общей схемы. Также кластер может быть выдан для домашнего составления или самостоятельной работы, но для этого дети должны хорошо представлять процесс его составления.
Пример использования приема кластер на уроке
В качестве примера реализации приема, можно представить создание кластера на уроке биологии по теме «Клетка». Центральной смысловой единицей будет слово, одноименное с темой. На первой стадии обучающиеся вспоминают всё, что знают по этому вопросу. Например: единица жизни, ядро, оболочка, цитоплазма, митохондрии, вакуоли. Далее педагог предлагает прочитать параграф из учебника или специально подобранную интересную информацию по этой теме. В итоге в кластере появляются дополнительные звенья, которые учитель записывает на доске с использованием других цветов мела или маркера. Выводы урока строятся на основе анализа получившегося кластера, информация обобщается, обязательно обсуждается достоверность или ошибочность изначальных записей, сделанных на этапе введения в тему.
Достоинства приема
Метод кластеров, как прием технологии критического мышления, имеет следующие положительные стороны:
Какие умения развиваются у ребенка
В результате систематического использования метода кластеров в процессе изучения нового материала, у обучающихся развиваются следующие навыки:
Какая польза для детей
Учителя отмечают, что прием кластеров – это настоящая педагогическая находка, которая способствует тому, что дети учатся систематизировать учебную информации и собственные мысли. Ребята учатся обдумывать и отстаивать собственную позицию на основе своих умозаключений, жизненного опыта и имеющихся знаний. Также при составлении кластеров развивается навык распределения внимания сразу на несколько позиций и психологическую готовность к креативной обработке знаний.
Заключение
Педагогический прием «составление кластера» предполагает создание некоторой схемы, обобщающей имеющиеся факты и дающей ответы на сформулированные в начале работы вопросы. Занятия с использованием метода кластеров дают обучающимся возможность обозначить свою позицию на видение того или иного вопроса, проявить свои лучшие стороны, свободно заниматься креативной деятельностью. При использовании нетрадиционных методов обучения в образовательном процессе, у детей повышается уровень мотивации, они учатся сотрудничать и в полной мере испытывают чувство собственного достоинства.
Обзор алгоритмов кластеризации данных
В своей дипломной работе я проводил обзор и сравнительный анализ алгоритмов кластеризации данных. Подумал, что уже собранный и проработанный материал может оказаться кому-то интересен и полезен.
О том, что такое кластеризация, рассказал sashaeve в статье «Кластеризация: алгоритмы k-means и c-means». Я частично повторю слова Александра, частично дополню. Также в конце этой статьи интересующиеся могут почитать материалы по ссылкам в списке литературы.
Так же я постарался привести сухой «дипломный» стиль изложения к более публицистическому.
Понятие кластеризации
Кластеризация (или кластерный анализ) — это задача разбиения множества объектов на группы, называемые кластерами. Внутри каждой группы должны оказаться «похожие» объекты, а объекты разных группы должны быть как можно более отличны. Главное отличие кластеризации от классификации состоит в том, что перечень групп четко не задан и определяется в процессе работы алгоритма.
Меры расстояний
Итак, как же определять «похожесть» объектов? Для начала нужно составить вектор характеристик для каждого объекта — как правило, это набор числовых значений, например, рост-вес человека. Однако существуют также алгоритмы, работающие с качественными (т.н. категорийными) характеристиками.
Классификация алгоритмов
Объединение кластеров
Обзор алгоритмов
Алгоритмы иерархической кластеризации
Среди алгоритмов иерархической кластеризации выделяются два основных типа: восходящие и нисходящие алгоритмы. Нисходящие алгоритмы работают по принципу «сверху-вниз»: в начале все объекты помещаются в один кластер, который затем разбивается на все более мелкие кластеры. Более распространены восходящие алгоритмы, которые в начале работы помещают каждый объект в отдельный кластер, а затем объединяют кластеры во все более крупные, пока все объекты выборки не будут содержаться в одном кластере. Таким образом строится система вложенных разбиений. Результаты таких алгоритмов обычно представляют в виде дерева – дендрограммы. Классический пример такого дерева – классификация животных и растений.
Для вычисления расстояний между кластерами чаще все пользуются двумя расстояниями: одиночной связью или полной связью (см. обзор мер расстояний между кластерами).
К недостатку иерархических алгоритмов можно отнести систему полных разбиений, которая может являться излишней в контексте решаемой задачи.
Алгоритмы квадратичной ошибки
Задачу кластеризации можно рассматривать как построение оптимального разбиения объектов на группы. При этом оптимальность может быть определена как требование минимизации среднеквадратической ошибки разбиения:
где cj — «центр масс» кластера j (точка со средними значениями характеристик для данного кластера).
К недостаткам данного алгоритма можно отнести необходимость задавать количество кластеров для разбиения.
Нечеткие алгоритмы
Алгоритмы, основанные на теории графов
Суть таких алгоритмов заключается в том, что выборка объектов представляется в виде графа G=(V, E), вершинам которого соответствуют объекты, а ребра имеют вес, равный «расстоянию» между объектами. Достоинством графовых алгоритмов кластеризации являются наглядность, относительная простота реализации и возможность вносения различных усовершенствований, основанные на геометрических соображениях. Основными алгоритмам являются алгоритм выделения связных компонент, алгоритм построения минимального покрывающего (остовного) дерева и алгоритм послойной кластеризации.
Алгоритм выделения связных компонент
В алгоритме выделения связных компонент задается входной параметр R и в графе удаляются все ребра, для которых «расстояния» больше R. Соединенными остаются только наиболее близкие пары объектов. Смысл алгоритма заключается в том, чтобы подобрать такое значение R, лежащее в диапазон всех «расстояний», при котором граф «развалится» на несколько связных компонент. Полученные компоненты и есть кластеры.
Для подбора параметра R обычно строится гистограмма распределений попарных расстояний. В задачах с хорошо выраженной кластерной структурой данных на гистограмме будет два пика – один соответствует внутрикластерным расстояниям, второй – межкластерным расстояния. Параметр R подбирается из зоны минимума между этими пиками. При этом управлять количеством кластеров при помощи порога расстояния довольно затруднительно.
Алгоритм минимального покрывающего дерева
Алгоритм минимального покрывающего дерева сначала строит на графе минимальное покрывающее дерево, а затем последовательно удаляет ребра с наибольшим весом. На рисунке изображено минимальное покрывающее дерево, полученное для девяти объектов.
Путём удаления связи, помеченной CD, с длиной равной 6 единицам (ребро с максимальным расстоянием), получаем два кластера:
Послойная кластеризация
Алгоритм послойной кластеризации основан на выделении связных компонент графа на некотором уровне расстояний между объектами (вершинами). Уровень расстояния задается порогом расстояния c. Например, если расстояние между объектами 
, то 
.
Алгоритм послойной кластеризации формирует последовательность подграфов графа G, которые отражают иерархические связи между кластерами:
,
Метод «Кластер» для начальной школы
Земфира Осканова
Метод «Кластер» для начальной школы
Что может сделать процесс обучения более эффективным? Поможет детям лучше запоминать информацию? Одним из отличных способов добиться этого является использование на уроках приёма «кластер». Что же это такое?
Сам термин в переводе означает «созвездие» или «пучок». Кластером называется графический прием систематизации знаний в виде «грозди» или «пучка» взаимосвязанных фактов.
Образовательный кластер – это изображение, которое способствует систематизации и обобщению учебного материала. Он служит наглядной схемой-подспорьем для учащегося.
Прием «кластер» в начальной школе – это один из методов технологии критического мышления, стимулирующей интеллектуальное развитие учеников.
Прием кластеров универсален.Он может применяться на любом этапе урока: для актуализации и систематизации знаний, постановки проблемы, для фиксирования новой информации, для установления логической связи между понятиями, на стадии рефлексии.
Возможно применение кластера на протяжении всего урока, в виде общей стратегии занятия, на всех его стадиях.
Основные принципы составления кластера
Кластер оформляется в виде грозди или модели планеты со спутниками. В центре располагается основное понятие, мысль, по сторонам обозначаются крупные смысловые единицы, соединенные с центральным понятием прямыми линиями. Это могут быть слова, словосочетания, предложения, выражающие идеи, мысли, факты, образы, ассоциации, касающиеся данной темы. И уже вокруг «спутников» центральной планеты могут находиться менее значительные смысловые единицы, более полно раскрывающие тему и расширяющие логические связи. Важно уметь конкретизировать категории, обосновывая их при помощи мнений и фактов, содержащихся в изучаемом материале.
Правила оформления кластера на уроке
В зависимости от способа организации урока, кластер может быть оформлен на доске, на отдельном листе или в тетради у каждого ученика при выполнении индивидуального задания. Составляя кластер, желательно использовать разноцветные мелки, карандаши, ручки, фломастеры. Это позволит выделить некоторые определенные моменты и нагляднее отобразить общую картину, упрощая процесс систематизации всей информации.
Применение метода кластер
Метод кластера может применяться практически на всех уроках, при изучении самых разных тем.
Форма работы при использовании данного методаможет быть абсолютно любой: индивидуальной, групповой и коллективной. Она определяется в зависимости от поставленных целей и задач, возможностей учителя и коллектива. Допустимо перетекание одной формы в другую.
Виды кластеров
Существуют различные виды кластеров:
• планета и её спутники
• бумажный кластер
• кластер с нумерацией слов для составления рассказа
• кластер с использованием отдельных или сюжетных картинок вместо записи слов
• групповые кластеры с использованием в каждой группе разных фрагментов одной темы с целью составления коллективного рассказа
• обратный кластер
• грамматический кластер
На этапе закрепления и систематизации изученного материала самой востребованной и продуктивной моделью кластера является «Планета и ее спутники». Ею удобно воспользоваться также на этапе целеполагания, повторения изученного материала.
Последовательность действий при создании кластера проста и логична:
1) посередине чистого листа (классной доски) фиксируется ключевое слово или предложение, которое является «сердцем» темы;
2) вокруг записываются слова или предложения, выражающие идеи, факты, образы, понятия, подходящие для данной темы;
3) по мере записи появившиеся слова соединяются разного рода символами (прямыми линиями, векторами, арифметическими знаками) с ключевым понятием. У каждого из «спутников» в свою очередь тоже появляются «спутники», устанавливаются новые логические связи.
Алгоритм выполнения какого-то вида работы (к примеру, планы морфологических разборов) можно представить в виде блок-схемы, изображающей шаги (этапы, действия) в виде блоков различной формы, соединенных между собой стрелками. Существует множество вариантов блок-схем.
Бумажный кластер
Может служить средством развития навыков не только письменной речи, но и чтения. В таком случае ученики получают карточки с отдельными словами, предложениями или даже небольшим текстом на заданную тему. Читают их, располагают их, при необходимости приклеивают на лист в определенном порядке вокруг ключевого слова. Затем кластеры проверяются, обсуждаются и оцениваются – на усмотрение учителя. Подготовка бумажного кластера не обязательно должна стать задачей учителя. Эта работа может стать отличным домашним заданием для учащихся.
Кластер с нумерацией слов.
Подобный кластер целесообразно использовать в том случае, когда необходимо определить последовательность событий при составлении рассказа или устном изложении темы. Этот метод хорошо подходит для работы с учениками начальных классов,поскольку именно для них наибольшую трудность представляет определение очередности предложений в тексте: с чего начать изложение событий, как его развивать и каким образом закончить. Кластерс нумерацией слов составляется коллективно следующим образом: в центре доски записывается тема (ключевое слово, затем ученики называют все слова и словосочетания, которые приходят им на ум в связи с данной темой. Когда вся предлагаемая учениками лексика написана на доске, класс приступает к обсуждению последовательности событий в данном рассказе.Учитель помогает наводящими вопросами и вместе с учащимися проставляет номера очередности возле записанных на доске слов: рядом со словами, которые надо использовать в первом предложении, ставится номер 1, во втором – номер 2 и т. д.
Арт-кластер (кластер с картинками)
Кластер с использованием сюжетных картинок вместо записи слов – эффективный метод для изучения большой темы при работе с учениками начальной школы. Принцип построения тот же. В центре листа наклеивается картинка на определенную тему (записывается ключевое слово, вокруг которой ученики наклеивают или рисуют составляющие ее компоненты. Готовые картинки могут содержать только один предмет (вещь, живое существо, какой-либо цвет и т. д.) или целый сюжет (явления природы, занятия людей и т. д.)
Сюжетный Арт-кластер
Используется на уроках развития речи. Например, составить рассказ по серии картинок.
Обратный кластер
Обучение школьников приему составления кластеров
Работу по обучению приему кластера можно «разбить»на несколько этапов:
1) коллективное составление кластера вместе с учителем;
2) коллективное составление кластера учащимися;
3) составление кластера в группе;
4) создание кластера в паре;
5) индивидуальная работа школьника на уроке.
Таким образом, полагаю, очень грамотно обучать умению составлять кластер на уроках именно поэтапно, на протяжении нескольких учебных занятий. Это целесообразно как с точки зрения методической, так и психолого-педагогической.
Достоинства и результаты применения этого метода
В процессе данной работы у учащихся формируются и развиваются умения:
находить главное в большом объеме учебного материала;
устанавливать причинно-следственные и логические связи;
переходить от частного к общему, воспринимая проблему в общем виде;
проводить аналогии, сравнивать и анализировать.
Применение приёма «кластер»:
Позволяет охватить значительно больший объем учебного материала.
Вовлекает всех учеников в обучающий процесс.
Деятельность интересна детям.
Ученики открыты и активны, так как у них нет страха высказать неправильное суждение.
Организует творческую деятельность, обеспечивает полет фантазии.
Разнообразные приемы, методы, технологии – это не самоцель. Важен результат. Педагог должен оценивать свои успехи успехами своих учеников. Нетрадиционные педагогические технологии повышают мотивацию обучения и интерес детей к школе, формируют обстановку творческого сотрудничества и конкуренции, воспитывают в детях чувство собственного достоинства и уважение к различиям, дают им ощущение творческой свободы и, самое главное, приносят радость.
Фотоотчет о мероприятии для начальной школы «Лев Толстой — детям» В этом году исполняется 190 лет со дня рождения великого русского писателя Л. Н. Толстого. 20 сентября сотрудники библиотеки «Добродар».
Спортивное мероприятие для начальной школы «Путешествие в замок спорта» МБОУ СТРАШЕВИЧСКАЯ СОШ «Путешествие в замок спорта» ПОДГОТОВИЛ УЧИТЕЛЬ Ф. К: КОВАЛЕВА Н. И 2018 ЦЕЛЬ: ПРВЛЕЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ К СИСТЕМАТИЧЕСКИМ.
Конкурс для детей начальной школы и родителей «Театральные подмостки» 1. Пояснительная записка В соответствии с Указом Президента Владимира Путина 2019 год в Российской Федерации объявлен Годом театра. Его.
Конспект праздника для учащихся начальной школы «Осенние посиделки» Цель: познакомить детей с особенностями народных праздников на примере посиделок, расширить знания учащихся о разнообразии красоты природы.
Конспект занятия «Где живут добро и зло?» для начальной школы Открытое занятие Тема: «Где живут добро и зло?» Цель: развивать самосознание формирование представлений воспитанников о многогранности и.
Праздник 8 Марта. Сценарий для начальной школы Скоморох. Та-ра-ра! Та-ра-ра! Вся ли в сборе детвора? Та-ра-рам! Та-ра-рам! Все расселись по местам? Та-ра-ра! Та-ра-ра! Начинать уже.
Проблемы формирования компетентности будущих учителей начальной школы Проблема формирования профессиональной компетентности будущего учителя начальных классов,как элемента гуманизации педагогического образования,.
Сценарий линейки для начальной школы 1 сентября «Здравствуй, школа» МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАЧАЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №16 Дата проведения: 01 сентября 2018 года.
Сценарий внеклассного мероприятия для начальной школы «Азбука здоровья» Выполнила Симонова Ольга Николаевна, воспитатель ГПД МБОУ СШ № 6 им. А. С. Макаренко «Азбука здоровья» Цель: развитие у детей потребности.
Виртуальная экскурсия в дом-музей М. М. Пришвина для учащихся начальной школы Экскурсия в дом-музей детского писателя 1. Мотивационный этап Учитель: Ребята, сегодня мы с вами совершим путешествие, путешествие необычное.
Прием кластер на уроке. Что это такое и как его использовать. Примеры.
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Прием кластер на уроке. Что это такое и как его использовать? Примеры
Кластер — это графическая форма организации информации, когда выделяются основные смысловые единицы, которые фиксируются в виде схемы с обозначением всех связей между ними. Он представляет собой изображение, способствующее систематизации и обобщению учебного материала.
Кластер как один из методов критического мышления
Современная система образования ориентирована на формирование у учеников самостоятельного мышления. Критическое мышление является педагогической технологией, стимулирующей интеллектуальное развитие учащихся. Кластер — один из его методов (приемов).
К особенностям критического мышления относят наличие трех стадий:
Прием кластера может применяться на любой из стадий.
На этапе вызова дети высказывают и фиксируют все имеющиеся знания по теме, свои предположения и ассоциации. Он служит для стимулирования познавательной деятельности школьников, мотивации к размышлению до начала изучения темы.
На стадии осмысления использование кластера позволяет структурировать учебный материал.
На стадии рефлексии метод кластера выполняет функцию систематизирования полученных знаний.
Возможно применение кластера на протяжении всего урока, в виде общей стратегии занятия, на всех его стадиях. Так, в самом начале дети фиксируют всю информацию, которой они владеют. Постепенно, в ходе урока, в схему добавляются новые данные. Желательно выделять их другим цветом. Данный прием развивает умение предполагать и прогнозировать, дополнять и анализировать, выделяя основное.
Основные принципы составления кластера
Кластер оформляется в виде грозди или модели планеты со спутниками. В центре располагается основное понятие, мысль, по сторонам обозначаются крупные смысловые единицы, соединенные с центральным понятием прямыми линиями. Это могут быть слова, словосочетания, предложения, выражающие идеи, мысли, факты, образы, ассоциации, касающиеся данной темы. И уже вокруг «спутников» центральной планеты могут находиться менее значительные смысловые единицы, более полно раскрывающие тему и расширяющие логические связи. Важно уметь конкретизировать категории, обосновывая их при помощи мнений и фактов, содержащихся в изучаемом материале.
Правила оформления кластера на уроке
В зависимости от способа организации урока, кластер может быть оформлен на доске, на отдельном листе или в тетради у каждого ученика при выполнении индивидуального задания. Составляя кластер, желательно использовать разноцветные мелки, карандаши, ручки, фломастеры. Это позволит выделить некоторые определенные моменты и нагляднее отобразить общую картину, упрощая процесс систематизации всей информации.
Рекомендации по составлению кластера
Существует несколько рекомендаций по составлению кластера. При его создании не стоит бояться излагать и фиксировать все, что приходит на ум, даже если это просто ассоциации или предположения. В ходе работы неверные или неточные высказывания могут быть исправлены или дополнены. Учащиеся могут смело дать волю воображению и интуиции, продолжая работу до тех пор, пока не закончатся все идеи. Не стоит бояться значительного количества смысловых единиц, нужно попытаться составить как можно больше связей между ними. В процессе анализа все систематизируется и станет на свои места.
Применение метода кластер
Метод кластера может применяться практически на всех уроках, при изучении самых разных тем.
Форма работы при использовании данного метода может быть абсолютно любой: индивидуальной, групповой и коллективной. Она определяется в зависимости от поставленных целей и задач, возможностей учителя и коллектива. Допустимо перетекание одной формы в другую. Например, на стадии вызова, это будет индивидуальная работа, где каждый учащийся создает в тетради собственный кластер. По мере поступления новых знаний, в качестве совместного обсуждения пройденного материала, на базе персональных рисунков и с учетом полученных на уроке знаний, составляется общая графическая схема. Кластер может быть использован как способ организации работы на уроке, и в качестве домашнего задания. В последнем случае важно наличие у учащихся определенного опыта в его составлении.
В качестве примера приведем составление кластера на уроке обществознания при изучении темы «Монархия». В самом начале работы учащиеся высказывают все имеющиеся у них знания по данному вопросу, предположения и ассоциации. Например, форма правления, власть, глава государства, царь, монарх, единовластие. Учитель фиксирует их на доске. Далее следует чтение параграфа из учебника. В ходе ознакомления с материалом (или по результату прочтения), схема дополняется новыми фактами. Учитель дописывает их, используя цветной мел. Итогом урока должен стать анализ полученной картины, с обсуждением верности или неверности первоначальных суждений и обобщением полученной информации.
Достоинства и результаты применения приема
Применение кластера имеет следующие достоинства:
он позволяет охватить большой объем информации;
вовлекает всех участников коллектива в обучающий процесс, им это интересно;
дети активны и открыты, потому что у них не возникает страха ошибиться, высказать неверное суждение.
В ходе данной работы формируются и развиваются следующие умения:
умение ставить вопросы;
устанавливать причинно-следственные связи и строить умозаключения;
переходить от частностей к общему, понимая проблему в целом;
сравнивать и анализировать;
Что дает применение метода кластера на уроках детям? Прием кластера развивает системное мышление, учит детей систематизировать не только учебный материал, но и свои оценочные суждения, учит ребят вырабатывать и высказывать свое мнение, сформированное на основании наблюдений, опыта и новых полученных знаний, развивает навыки одновременного рассмотрения нескольких позиций, способности к творческой переработке информации.