עיצוב ניסוי לסטודנטים
מדע הוא תערובת של ידע ומיומנויות שנצברו היסטורית. מיומנויות מעשיות אלו נעות בין פתרון בעיות לניתוח נתונים; הם רחבי היקף וניתן ליישם אותם לעתים קרובות מחוץ לכיתה. הוראת מיומנויות אלו היא חלק חשוב מאוד בחינוך מדעי, אך לעיתים קרובות מתעלמים ממנה כאשר מתמקדים בהוראת התוכן. כמחנכים למדעים, כולנו ראינו את היתרונות שיש לעבודה מעשית למעורבות והבנה של התלמידים. עם זאת, עם מגבלות הזמן המוטלות על תוכנית הלימודים, הזמן הדרוש לתלמידים לפיתוח מיומנויות חקירה אלו עלול להיסחט החוצה. לעתים קרובות מדי אנו נותנים לתלמידים 'מתכון' לעקוב, אשר אינו מאפשר לתלמידים לקחת בעלות על העבודה המעשית שלהם. מגיל צעיר מאוד, התלמידים מתחילים לחשוב על העולם הסובב אותם. הם שואלים שאלות ואז משתמשים בתצפיות ובראיות כדי לענות עליהן. תלמידים נוטים לשאלות אינטליגנטיות, מעניינות וניתנות לבדיקה שהם אוהבים לשאול. כמחנכים, עלינו לפעול למען עידוד השאלות הללו ובתמורה, לטפח את הסקרנות הטבעית הזו בעולם הסובב אותם.
ללמד עיצוב ניסויים ולתת לתלמידים לפתח שאלות והשערות משלהם לוקח זמן. החומרים הללו נוצרו כדי לפיגום ולבנות את התהליך כדי לאפשר למורים להתמקד בשיפור הרעיונות המרכזיים בתכנון ניסויי. לאפשר לתלמידים לשאול את השאלות שלהם, לכתוב השערות משלהם ולתכנן ולבצע חקירות משלהם היא חוויה רבת ערך עבורם. זה יוביל לתלמידים יותר בעלות על עבודתם. כאשר תלמידים מבצעים את שיטת הניסוי עבור השאלות שלהם, הם משקפים כיצד מדענים הבינו היסטורית כיצד פועל היקום.
עיין בדפים הידידותיים להדפסה ובתבניות גליון העבודה למטה!
שלבי עיצוב ניסיוני
1. שאלה
זהו חלק מרכזי בשיטה המדעית ובתהליך התכנון הניסיוני. התלמידים נהנים להעלות שאלות. ניסוח שאלות הוא פעילות עמוקה ומשמעותית שיכולה לתת לתלמידים בעלות על עבודתם. דרך מצוינת לגרום לתלמידים לחשוב לדמיין את שאלותיהם היא שימוש בלוח תכנון של מפת חשיבה.
בקשו מהתלמידים לחשוב על כל שאלה שהם רוצים לענות על היקום או לגרום להם לחשוב על שאלות שיש להם לגבי נושא מסוים. כל השאלות הן שאלות טובות, אבל חלקן קל יותר לבדוק מאחרות.
2. השערה
השערה ידועה בתור ניחוש מושכל. השערה צריכה להיות אמירה שניתנת לבדיקה מדעית. בסוף הניסוי, הסתכל אחורה כדי לראות אם המסקנה תומכת בהשערה או לא. גיבוש השערות טובות יכול להיות מאתגר לתלמידים. חשוב לזכור שההשערה אינה שאלה, היא אמירה הניתנת לבדיקה .
אחת הדרכים לגבש השערה היא ליצור אותה כמשפט "אם... אז...". זו בהחלט לא הדרך היחידה או הטובה ביותר לגבש השערה, אבל יכולה להיות נוסחה קלה מאוד לשימוש התלמידים כשהם מתחילים. הצהרת "אם... אז..." מחייבת את התלמידים לזהות תחילה את המשתנים, וזה עשוי לשנות את הסדר שבו הם משלימים את שלבי המארגן החזותי.
לאחר זיהוי המשתנים, ההשערה מקבלת את הצורה אם [שינוי במשתנה בלתי תלוי], ואז [שינוי במשתנה התלוי]. לדוגמה, אם ניסוי היה מחפש את השפעת הקפאין על זמן התגובה, המשתנה הבלתי תלוי יהיה כמות הקפאין והמשתנה התלוי יהיה זמן התגובה. השערת ה"אם, אז" יכולה להיות: אם תגדיל את כמות הקפאין שנלקחת, אז זמן התגובה יקטן.
3. הסבר על השערה
מה הוביל אותך להשערה זו? מה הרקע המדעי מאחורי ההשערה שלך? בהתאם לגיל וליכולת, התלמידים משתמשים בידע הקודם שלהם כדי להסביר מדוע בחרו בהשערות שלהם, או לחילופין, חוקרים באמצעות ספרים או באינטרנט. זה יכול להיות גם זמן טוב לדון עם התלמידים מהו מקור מהימן.
4. חיזוי
התחזית שונה במקצת מההשערה. השערה היא אמירה הניתנת לבדיקה, בעוד שהתחזית היא ספציפית יותר לניסוי. בגילוי מבנה ה-DNA, ההשערה הציעה כי ל-DNA יש מבנה סליל. התחזית הייתה שדפוס דיפרקציית קרני הרנטגן של DNA תהיה צורת X.
5. זיהוי משתנים
להלן דוגמה ל-Discussion Storyboard שניתן להשתמש בו כדי לגרום לתלמידים שלך לדבר על משתנים בתכנון ניסיוני.
שלושת סוגי המשתנים שתצטרכו לדון בהם עם תלמידיכם הם משתנים תלויים, בלתי תלויים ומבוקרים . כדי לשמור על זה פשוט, התייחס לאלה כאל "מה אתה הולך למדוד", "מה אתה הולך לשנות" ו"מה אתה הולך לשמור אותו דבר". עם תלמידים מתקדמים יותר, כדאי לעודד אותם להשתמש באוצר המילים הנכון.
משתנים תלויים הם מה שנמדד או נצפה על ידי המדען. מדידות אלו יחזרו על עצמם לעתים קרובות מכיוון שמדידות חוזרות הופכות את הנתונים שלך לאמינים יותר.
המשתנה הבלתי תלוי הוא משתנה שמדענים מחליטים לשנות כדי לראות איזו השפעה יש לו על המשתנה התלוי. רק אחד נבחר כי יהיה קשה להבין איזה משתנה גורם לכל שינוי שאתה מבחין בו.
משתנים מבוקרים הם כמויות או גורמים שמדענים רוצים שיישארו זהים לאורך כל הניסוי. הם נשלטים כדי להישאר קבועים, כדי לא להשפיע על המשתנה התלוי. שליטה אלה מאפשרת למדענים לראות כיצד המשתנה הבלתי תלוי משפיע על המשתנה התלוי.
השתמש בדוגמה זו למטה בשיעורים שלך, או מחק את התשובות והגדר אותה כפעילות שתלמידים ישלימו ב- Storyboard That.
| כיצד הטמפרטורה משפיעה על כמות הסוכר שניתן להמיס במים | |
|---|---|
| משתנה בלתי תלוי | טמפרטורת המים
(טווח 5 דגימות שונות ב-10°C, 20°C, 30°C, 40°C ו-50°C) |
| משתנה תלוי | כמות הסוכר שניתן להמיס במים, נמדדת בכפיות. |
| משתנים מבוקרים |
|
6. הערכת סיכונים
בסופו של דבר זה חייב להיות חתום על ידי מבוגר אחראי, אבל חשוב לגרום לתלמידים לחשוב איך הם ישמרו על עצמם. בחלק זה, התלמידים צריכים לזהות סיכונים פוטנציאליים ולאחר מכן להסביר כיצד הם הולכים למזער סיכונים. פעילות שעוזרת לתלמידים לפתח מיומנויות אלו היא לגרום להם לזהות ולנהל סיכונים במצבים שונים. באמצעות לוח התכנון שלהלן, בקש מהתלמידים להשלים את העמודה השנייה של תרשים ה-T על ידי אמירת "מהו סיכון?", ולאחר מכן הסבר כיצד הם יכולים לנהל את הסיכון הזה. ניתן להקרין את לוח התכנון הזה גם לדיון בכיתה.
7. חומרים
בחלק זה, התלמידים ירשמו את החומרים הדרושים להם עבור הניסויים, כולל כל ציוד בטיחות שהם הדגישו כצורך בסעיף הערכת סיכונים. זה זמן מצוין לשוחח עם התלמידים על בחירת כלים המתאימים לתפקיד. אתה הולך להשתמש בכלי אחר כדי למדוד את רוחב שערה מאשר למדוד את רוחב מגרש כדורגל!
8. תכנית כללית ותרשים
חשוב לדבר עם התלמידים על יכולת השחזור. עליהם לכתוב נוהל שיאפשר לשכפל בקלות את שיטת הניסוי שלהם על ידי מדען אחר. הדרך הקלה והתמציתית ביותר עבור התלמידים לעשות זאת היא על ידי הכנת רשימה ממוספרת של הוראות. פעילות שימושית כאן יכולה להיות לגרום לתלמידים להסביר כיצד להכין כוס תה או כריך. הפעל את התהליך, ציין את השלבים שהם החמיצו.
עבור לומדי שפה אנגלית וסטודנטים שנאבקים באנגלית כתובה, התלמידים יכולים לתאר את השלבים בניסוי שלהם בצורה ויזואלית באמצעות Storyboard That.
לא כל ניסוי יצטרך תרשים, אבל כמה תוכניות ישתפרו מאוד על ידי הכללת אחת. בקש מהתלמידים להתמקד בהפקת דיאגרמות ברורות וקלות להבנה.
9. בצע ניסוי
לאחר מכן התלמידים עוקבים אחר התוכנית שלהם ומבצעים את הניסוי. חשוב שהתלמידים יאספו את התוצאות שלהם בצורה משמעותית וקלה להבנה. נתונים נרשמים לעתים קרובות בטבלה, אך ניתן לעשות זאת גם באמצעות תצלומים, ציורים של תצפיות או שילוב. זה עשוי לעזור לתלמידים לרשום את כל הקשיים והבעיות שהיו להם בעת ביצוע הניסוי. זה יכול לעזור מאוחר יותר בהערכת שיטת הניסוי שלהם.
חשוב להזכיר שכל ניסוי שהתלמידים מעצבים צריך להיות מוערך ביסודיות על ידי המבוגר האחראי לפני שהוא נותן לתלמידים לבצע את עבודתם המעשית.
לאחר השלמת הליך הניסוי, התלמידים מנתחים את הנתונים, מסיקים מסקנות ואז משתפים את התוצאות שלהם. בהתאם לרמת התלמיד, זה עשוי להיות דוח מעבדה רשמי, גרפים, דיון בכיתה או שיטה אחרת.
דוגמאות שהושלמו
משאבים ודוגמאות עיצוב ניסיוני
שימוש במארגנים חזותיים הוא דרך יעילה לגרום לתלמידים שלך לעבוד כמדענים בכיתה.
ישנן דרכים רבות להשתמש בכלי תכנון חקירה אלה כדי לטפח ולבנות את עבודתם של תלמידים בזמן שהם עובדים כמדענים. התלמידים יכולים להשלים את שלב התכנון ב- Storyboard That באמצעות תיבות הטקסט והדיאגרמות, או שתוכל להדפיס אותם ולבקש מהתלמידים להשלים אותם ביד. דרך מצוינת נוספת להשתמש בהם היא להקרין את גיליון התכנון על לוח לבן אינטראקטיבי ולפעול כיצד להשלים את חומרי התכנון כקבוצה. השליך אותו על מסך ובקש מהתלמידים לכתוב את תשובותיהם על פתקיות ולהכניס את הרעיונות שלהם בחלק הנכון של מסמך התכנון.
לומדים צעירים מאוד עדיין יכולים להתחיל לחשוב כמדענים! יש להם המון שאלות על העולם שסביבם ואתה יכול להתחיל לרשום אותן במפת חשיבה. לפעמים אתה יכול אפילו להתחיל 'לחקור' את השאלות הללו באמצעות משחק.
משאב הקרן מיועד לתלמידי יסודי או תלמידים הזקוקים ליותר תמיכה. הוא נועד לעקוב בדיוק את אותו תהליך כמו המשאבים הגבוהים יותר, אך נעשה מעט יותר קל. ההבדל העיקרי בין שני המשאבים הוא הפרטים עליהם נדרשים התלמידים לחשוב ואוצר המילים הטכני בו נעשה שימוש. לדוגמה, חשוב שהתלמידים יזהו משתנים כאשר הם מעצבים את החקירות שלהם. בגרסה הגבוהה יותר, התלמידים לא רק צריכים לזהות את המשתנים, אלא גם להעיר הערות אחרות, כגון איך הם הולכים למדוד את המשתנה התלוי. בנוסף להבדל בפיגומים בין שתי רמות המשאבים, ייתכן שתרצה להבדיל עוד יותר לפי האופן שבו הלומדים נתמכים על ידי מורים ועוזרים בחדר.
ניתן גם לעודד תלמידים להפוך את תוכנית הניסוי שלהם לקלה יותר להבנה באמצעות גרפיקה, וזה יכול לשמש גם כדי לתמוך ב-ELLs.
הערכה
יש להעריך את התלמידים על כישורי החקירה המדעיים שלהם לצד הערכת הידע שלהם. זה לא רק יאפשר לתלמידים להתמקד בפיתוח כישוריהם, אלא גם יאפשר להם להשתמש במידע ההערכה שלהם באופן שיעזור להם לשפר את כישוריהם המדעיים. באמצעות Quick Rubric , תוכלו ליצור מסגרת הערכה מהירה וקלה ולשתף אותה עם התלמידים כדי שידעו להצליח בכל שלב. בנוסף לספק הערכה מעצבת שתניע את הלמידה, ניתן להשתמש בה גם כדי להעריך את עבודת התלמידים בתום חקירה ולהגדיר יעדים למועד הבא שהם ינסו לתכנן את החקירה שלהם. רובריקות נכתבו בצורה שתאפשר לתלמידים לגשת אליהן בקלות. כך ניתן לשתף אותם עם התלמידים בזמן שהם עובדים בתהליך התכנון כדי שהתלמידים ידעו איך נראה עיצוב ניסיוני טוב.
משאבים להדפסה
פעילויות קשורות
דפי עבודה נוספים
אם אתה מעוניין להוסיף פרויקטים נוספים או להמשיך להתאים אישית גליונות עבודה, עיין במספר דפי תבניות שערכנו עבורך למטה. ניתן להעתיק כל גליון עבודה ולהתאים אותו לפרויקטים או לתלמידים שלכם! ניתן גם לעודד תלמידים ליצור משלהם אם הם רוצים לנסות לארגן מידע בצורה קלה להבנה.
כיצד ללמד תלמידים עיצוב ניסויים
עודדו תהיות וסקרנות
לטפח תרבות של חקירה על ידי עידוד תלמידים לשאול שאלות על העולם הסובב אותם.
נסח השערות הניתנות לבדיקה
למד את התלמידים כיצד לפתח השערות שניתן לבדוק מדעית. עזרו להם להבין את ההבדל בין השערה לשאלה.
לספק רקע מדעי
עזרו לתלמידים להבין את העקרונות והמושגים המדעיים הרלוונטיים להשערותיהם. עודדו אותם להסתמך על ידע קודם או לבצע מחקר כדי לתמוך בהשערותיהם.
זיהוי משתנים
למד את התלמידים על שלושת סוגי המשתנים (תלויים, בלתי תלויים ומבקרים) וכיצד הם קשורים לתכנון ניסוי. הדגש את חשיבות השליטה במשתנים ומדידת המשתנה התלוי במדויק.
תכנן ותרשים את הניסוי
להנחות את התלמידים בפיתוח הליך ניסיוני ברור וניתן לשחזור. עודדו אותם ליצור תוכנית שלב אחר שלב או השתמשו בדיאגרמות חזותיות כדי להמחיש את התהליך.
בצע את הניסוי ונתח נתונים
תמכו בתלמידים כשהם עורכים את הניסוי בהתאם לתכנית שלהם. להנחות אותם באיסוף נתונים בצורה משמעותית ומאורגנת. לסייע להם בניתוח הנתונים והסקת מסקנות על סמך ממצאיהם.
שאלות נפוצות על עיצוב ניסוי לסטודנטים
מהם כמה כלים וטכניקות עיצוב ניסיוני נפוצים שבהם התלמידים יכולים להשתמש?
כלים וטכניקות נפוצות של עיצוב ניסיוני שתלמידים יכולים להשתמש בהם כוללים הקצאה אקראית, קבוצות בקרה, עיוורון, שכפול וניתוח סטטיסטי. התלמידים יכולים גם להשתמש במחקרי תצפית, סקרים וניסויים עם עיצובים טבעיים או מעין ניסויים. הם יכולים גם להשתמש בכלים להדמיה של נתונים כדי לנתח ולהציג את התוצאות שלהם.
כיצד יכול עיצוב ניסיוני לעזור לתלמידים לפתח מיומנויות חשיבה ביקורתית?
עיצוב ניסיוני עוזר לתלמידים לפתח מיומנויות חשיבה ביקורתית על ידי עידודם לחשוב באופן שיטתי והגיוני על בעיות מדעיות. זה דורש מהתלמידים לנתח נתונים, לזהות דפוסים ולהסיק מסקנות על סמך ראיות. זה גם עוזר לתלמידים לפתח מיומנויות פתרון בעיות על ידי מתן הזדמנויות לתכנן ולערוך ניסויים לבדיקת השערות.
כיצד ניתן להשתמש בתכנון ניסיוני כדי לטפל בבעיות בעולם האמיתי?
ניתן להשתמש בתכנון ניסוי כדי לטפל בבעיות בעולם האמיתי על ידי זיהוי משתנים התורמים לבעיה מסוימת ובדיקת התערבויות כדי לראות אם הם יעילים בטיפול בבעיה. לדוגמה, ניתן להשתמש בתכנון ניסיוני כדי לבדוק את היעילות של טיפולים רפואיים חדשים או כדי להעריך את ההשפעה של התערבויות חברתיות על הפחתת העוני או שיפור התוצאות החינוכיות.
מהן כמה מלכודות נפוצות בתכנון ניסוי שתלמידים צריכים להימנע מהם?
מלכודות נפוצות בתכנון ניסוי שתלמידים צריכים להימנע מהם כוללים אי שליטה במשתנים, שימוש בדגימות מוטות, הסתמכות על ראיות אנקדוטיות ואי מדידת משתנים תלויים במדויק. התלמידים צריכים גם להיות מודעים לשיקולים אתיים בעת עריכת ניסויים, כגון קבלת הסכמה מדעת והגנה על פרטיותם של נושאי מחקר.
- 353/365 ~ Second Fall #running #injury • Ray Bouknight • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Always Writing • mrsdkrebs • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Batteries • Razor512 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bleed for It • zerojay • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bulbs • Roo Reynolds • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Change • dominiccampbell • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Children • Quang Minh (YILKA) • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Danger • KatJaTo • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- draw • Asja. • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Epic Fireworks Safety Goggles • EpicFireworks • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- GERMAN BUNSEN • jasonwoodhead23 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Heart Dissection • tjmwatson • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- ISST 2014 Munich • romanboed • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Lightbulb! • Matthew Wynn • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Mini magnifying glass • SkintDad.co.uk • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Plants • henna lion • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Plants • Graham S Dean Photography • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Pré Treino.... São Carlos está foda com essa queimada toda #asma #athsma #ashmatt #asthma • .v1ctor Casale. • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- puzzle • olgaberrios • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Puzzled • Brad Montgomery • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Question Mark • ryanmilani • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Radiator • Conal Gallagher • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Red Tool Box • marinetank0 • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Remote Control • Sean MacEntee • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- stopwatch • Search Engine People Blog • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Thinking • Caramdir • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Thumb Update: The hot-glue induced burn now has a purple blister. Purple is my favorite color. (September 26, 2012 at 04:16PM) • elisharene • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Washing my Hands 2 • AlishaV • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Windows • Stanley Zimny (Thank You for 18 Million views) • רישיון Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- wire • Dyroc • רישיון Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
נסה 1 חודש עבור
30 יום החזר כספי לקוחות חדשים בלבד מחיר מלא לאחר הצעת היכרות
© 2024 - Clever Prototypes, LLC - כל הזכויות שמורות.
StoryboardThat הוא סימן מסחרי של Clever Prototypes , LLC , ורשום במשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב
