https://www.storyboardthat.com/da/articles/e/eksperimentelt-design

Eksperimentel Design

Lære Eleverne Design af Eksperimenter

Af Oliver Smith

Sørg for at tjekke flere af vores videnskabelige ressourcer!


Videnskab er en blanding af historisk akkumuleret viden og færdigheder. Disse praktiske færdigheder spænder fra problemløsning til dataanalyse; de er vidtrækkende og kan ofte anvendes uden for klasseværelset. Undervisningen af disse færdigheder er en meget vigtig del af videnskabsuddannelsen, men overses ofte af indholdets undervisning. Som videnskabspædagoger har vi alle set fordelene ved eleverne, der gør praktisk arbejde med engagement og forståelse. Men med de tidsbegrænsninger, der er lagt på læseplanen, kan den tid, der er nødvendig for, at eleverne udvikler disse undersøgelsesevner, blive presset ud. Alt for ofte giver vi eleverne en 'opskrift' at følge, hvilket ikke giver eleverne mulighed for at tage ejerskab af deres praktiske arbejde. Studerende fra en meget ung alder begynder at tænke på verden omkring dem. De stiller spørgsmål, så brug observationer og bevis for at besvare dem. Studerende har en tendens til at have intelligente, interessante og testbare spørgsmål, som de elsker at spørge. Vi som undervisere bør arbejde for at opmuntre disse spørgsmål og til gengæld opdrage denne naturlige nysgerrighed i verden omkring dem.

Undervisning i udformningen af forsøg og lade eleverne udvikle deres egne spørgsmål og hypoteser tager tid. Disse materialer er blevet skabt til stillads og strukturere processen for at give lærerne mulighed for at fokusere på at forbedre de centrale ideer i eksperimentelt design. At give eleverne mulighed for at stille deres egne spørgsmål, skrive deres egne hypoteser, planlægge og udføre deres egne undersøgelser er en værdifuld oplevelse for dine elever. Dette vil medføre, at eleverne har mere ejerskab til deres arbejde. Når eleverne udfører den eksperimentelle metode til deres egne spørgsmål, reflekterer de om, hvordan videnskabsmænd historisk set kommer til at forstå, hvordan universet virker.


Experimental Design
Experimental Design

Eksempel

Tilpas dette Storyboard

(Dette vil starte en 2 ugers gratis prøveperiode - ingen kreditkort nødvendig)



Design an Experiment  

Se på de printervenlige sider og regnearkskabeloner nedenfor!

Eksperimentel Designproces

1. Spørgsmål

Dette er en vigtig del af den videnskabelige metode og den eksperimentelle designproces. Studerende nyder at komme med spørgsmål. Formulering af spørgsmål er en dyb og meningsfuld aktivitet, der kan give elevernes ejerskab over deres arbejde. En god måde at få eleverne til at tænke på visualiserer deres spørgsmål, er at bruge et mind map storyboard.







Design an Experiment  

Bed eleverne om at tænke på spørgsmål, de ønsker at svare på universet eller få dem til at tænke på spørgsmål, de har om et bestemt emne. Alle spørgsmål er gode spørgsmål, men nogle er lettere at afprøve andre.


2. hypotesen

En hypotese er kendt som et uddannet gæt. En hypotese bør være en erklæring, der kan testes videnskabeligt. I slutningen af forsøget skal du se tilbage for at se, om konklusionen understøtter hypotesen eller ej. At skabe gode hypoteser kan være udfordrende for eleverne at forstå. Det er vigtigt at huske, at hypotesen ikke er et spørgsmål, det er en testbar erklæring .

En måde at danne en hypotese på er at danne den som en "hvis ... da ..." erklæring. Dette er bestemt ikke den eneste eller bedste måde at danne en hypotese på, men kan være en meget let formel, som eleverne kan bruge, når de først starter. En "if ... then ..." erklæring kræver, at eleverne identificerer variablerne først, og det kan ændre rækkefølgen, hvor de gennemfører stadierne af den visuelle arrangør.

Efter at have identificeret variablerne tager hypotesen formularen, hvis [ændring i uafhængig variabel] og derefter [ændring i afhængig variabel]. Hvis et eksperiment f.eks. Søgte effekten af koffein på reaktionstid, ville den uafhængige variabel være mængden af koffein, og den afhængige variabel ville være reaktionstid. "Hvis, da" hypotese kunne være: Hvis du øger mængden af koffein taget, så vil reaktionstiden falde.


3. Forklaring af hypotesen

Hvad førte dig til denne hypotese? Hvad er den videnskabelige baggrund bag din hypotese? Afhængigt af alder og evner bruger eleverne deres forudgående viden til at forklare, hvorfor de har valgt deres hypoteser, eller alternativt forskning ved hjælp af bøger eller internettet. Det kan også være en god tid at diskutere med eleven hvad en pålidelig kilde er.


4. forudsigelse

Forudsigelsen er lidt anderledes end hypotesen. En hypotese er en testbar erklæring, mens forudsigelsen er mere specifik for eksperimentet. I opdagelsen af DNA-strukturen foreslog hypotesen, at DNA har en spiralformet struktur. Forudsigelsen var, at røntgendiffraktionsmønstret af DNA ville være en X-form.


5. Identifikation af variabler

Nedenfor er et eksempel på et diskussionshistoriekort, der kan bruges til at få dine elever til at snakke om variabler i eksperimentelt design.


Discussion Storyboard - Experimental Design
Discussion Storyboard - Experimental Design

Eksempel

Tilpas dette Storyboard

(Dette vil starte en 2 ugers gratis prøveperiode - ingen kreditkort nødvendig)



Design an Experiment  

De tre typer af variabler, du skal diskutere med dine elever, er afhængige, uafhængige og kontrollerede variabler. For at holde dette enkelt, henvis til disse som "hvad skal du måle", "hvad skal du ændre" og "hvad skal du holde det samme". Med mere avancerede studerende bør du opfordre dem til at bruge det rigtige ordforråd.

Afhængige variabler er, hvad der måles eller observeres af forskeren. Disse målinger gentages ofte, fordi gentagne målinger gør dine data mere pålidelige.

Den uafhængige variabel er en variabel, som forskere beslutter at ændre for at se, hvilken effekt det har på den afhængige variabel. Kun en er valgt, fordi det ville være svært at finde ud af, hvilken variabel der forårsager enhver ændring, du observerer.

Kontrollerede variabler er mængder eller faktorer, som forskere vil forblive de samme i løbet af eksperimentet. De kontrolleres for at forblive konstante, for ikke at påvirke den afhængige variabel. Ved at kontrollere disse kan forskere se, hvordan den uafhængige variabel påvirker den afhængige variabel.

Brug dette eksempel nedenfor i dine lektioner, eller slett svarene og sæt det som en aktivitet for eleverne at færdiggøre på Storyboard That.

Hvordan temperatur påvirker mængden af sukker, der kan opløses i vand
Uafhængige variabel Vandtemperatur
(Rækkevidde 5 forskellige prøver ved 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C og 50 ° C)
Afhængig variabel Den mængde sukker, der kan opløses i vandet, målt i teskefulde.
Kontrollerede variabler
  • Vandmængde (500 ml - målt ved hjælp af en gradueret cylinder)
  • Type vand (få vandet fra samme tryk)
  • Om vandet er omrørt eller ej
  • Type sukker
  • Sukkers kornstørrelse


Identifying Variables
Identifying Variables

Eksempel

Tilpas dette Storyboard

(Dette vil starte en 2 ugers gratis prøveperiode - ingen kreditkort nødvendig)



Design an Experiment  

6. Risikovurdering

I sidste ende skal dette underskrives af en ansvarlig voksen, men det er vigtigt at få eleverne til at tænke over, hvordan de holder sig trygge. I denne del skal eleverne identificere potentielle risici og derefter forklare, hvordan de skal minimere risikoen. En aktivitet, der hjælper eleverne med at udvikle disse færdigheder, er at få dem til at identificere og styre risici i forskellige situationer. Ved hjælp af storyboardet nedenfor får eleverne til at færdiggøre den anden kolonne i T-diagrammet ved at sige "Hvad er risiko?" Og derefter forklare, hvordan de kunne klare denne risiko. Dette storyboard kunne også projiceres til en diskussion.


Risk Assessment
Risk Assessment

Eksempel

Tilpas dette Storyboard

(Dette vil starte en 2 ugers gratis prøveperiode - ingen kreditkort nødvendig)



Design an Experiment  

7. Materialer

I dette afsnit skal eleverne oplyse de materialer, de har brug for til eksperimenterne, herunder eventuelt sikkerhedsudstyr, som de har fremhævet som brug for i risikovurderingsafsnittet. Det er en god tid at tale med eleverne om at vælge værktøjer, der passer til jobbet. Du skal bruge et andet værktøj til at måle bredden af et hår end at måle bredden af et fodboldbane!


8. Generel plan og diagram

Det er vigtigt at tale med eleverne om reproducerbarhed. De bør skrive en procedure, der gør det muligt for deres eksperimentelle metode at gengives let af en anden videnskabsmand. Den nemmeste og mest præcise måde for studerende at gøre dette på er at lave en nummereret liste over instruktioner. En nyttig aktivitet her kunne få eleverne til at forklare, hvordan man laver en kop te eller en sandwich. Afgør processen, og pege på de trin, de har savnet.

For engelske sproglærere og studerende, der kæmper med skriftlig engelsk, kan eleverne beskrive trinene i deres eksperiment visuelt ved hjælp af Storyboard That.

Ikke alle eksperimenter skal have et diagram, men nogle planer vil blive forbedret betydeligt ved at inkludere et. Har eleverne fokus på at producere klare og letforståelige diagrammer.


9. Udfør eksperiment

Studerende følger derefter deres plan og udfører eksperimentet. Det er vigtigt, at eleverne indsamler deres resultater på en meningsfuld og let forståelig måde. Data registreres ofte i et bord, men det kan også gøres med fotografier, tegninger af observationer eller en kombination. Det kan være nyttigt at få eleverne til at skrive ned eventuelle vanskeligheder og problemer, de havde ved udførelsen af eksperimentet. Dette kan hjælpe senere med at evaluere deres eksperimentelle metode.


Det er vigtigt at nævne, at alle eksperimenter, som eleverne designer, skal vurderes grundigt af den ansvarlige voksen, inden de får eleverne til at udføre deres praktiske arbejde.


Efter at have gennemført forsøgsproceduren analyserer eleverne dataene, trækker konklusioner og deler deres resultater. Afhængigt af elevniveauet kan dette være en formel laboratorierapport, grafer, klassebesked eller andet.


Afsluttede eksempler







Design an Experiment  

Ressourcer og eksempler

Brug af visuelle arrangører er en effektiv måde at få dine elever til at fungere som forskere i klasseværelset.

Der er mange måder at bruge disse undersøgelsesplanlægningsværktøjer til stillads og strukturere elevernes arbejde, mens de arbejder som forskere. Studerende kan færdiggøre planlægningen på Storyboard That bruge tekstbokse og diagrammer, eller du kan udskrive dem og få eleverne til at færdiggøre dem manuelt. En anden god måde at bruge dem på er at projektere planlægningsarket på en interaktiv whiteboard og arbejde gennem, hvordan man gennemfører planlægningsmaterialet som en gruppe. Projekt det på en skærm og få eleverne til at skrive deres svar på noter og sætte deres ideer i den korrekte del af planlægningsdokumentet.

Meget unge elever kan stadig tænke som forskere! De har masser af spørgsmål om verden omkring dem, og du kan begynde at notere dem i et tankekort. Nogle gange kan du endda begynde at 'undersøge' disse spørgsmål gennem spil.

Grundressursen er beregnet til elementære studerende eller studerende, der har brug for mere support. Det er designet til at følge nøjagtig samme proces som de højere ressourcer, men gøres lettere. Nøgleforskellen mellem de to ressourcer er de detaljer, som eleverne skal tænke på og det tekniske ordforråd, der bruges. Det er for eksempel vigtigt, at eleverne identificerer variabler, når de udformer deres undersøgelser. I den højere version skal eleverne ikke blot identificere variablerne, men også andre kommentarer, som hvordan de skal måle den afhængige variabel. Ud over forskellen i stilladser mellem de to niveauer af ressourcer, vil du måske yderligere differentiere ved, hvordan eleverne understøttes af lærere og assistenter i rummet.

Studerende kunne også opfordres til at gøre deres eksperimentelle plan lettere at forstå ved hjælp af grafik, og dette kunne også bruges til at understøtte ELL'er.







Design an Experiment  

Vurdering

Studerende skal vurderes på deres videnskabelig forespørgselsfærdigheder sammen med vurderingen af deres viden. Ikke alene vil det lade eleverne fokusere på at udvikle deres evner, men vil også give dem mulighed for at bruge deres vurderingsoplysninger formativt til at hjælpe dem med at forbedre deres videnskabsfærdigheder. Ved hjælp af Quick Rubric kan en hurtig og nem evalueringsramme oprettes og deles med eleverne, så de ved, hvordan man skal lykkes i alle faser. Ud over at tilvejebringe formativ vurdering, der vil køre læring, kan dette også bruges til at vurdere elevarbejde i slutningen af en undersøgelse og fastsætte mål for, hvornår de næste forsøger at planlægge deres egen undersøgelse. Rubrikerne er skrevet på en måde, der gør det muligt for studerende at få adgang til dem nemt. På den måde kan de deles med studerende, da de arbejder gennem planlægningsprocessen, så de studerende ved, hvad et godt eksperimentelt design ser ud.




Udskrivningsressourcer

Tilbage til toppen







Design an Experiment  

Yderligere regneark

Hvis du vil tilføje yderligere projekter eller fortsætte med at tilpasse regneark, skal du kigge på flere skabelon sider, vi har lavet til dig nedenfor. Hvert regneark kan kopieres og skræddersyes til dine projekter eller studerende!



Billede Tilskrivelser


Hjælp Del Storyboard That!

Leder du Efter Mere?

Tjek resten af ​​vores lærer Guider og lektionsplaner!


Se alle lærerressourcer


Vores Plakater på ZazzleVores Lektioner på Lærerne Pay Lærere



Clever Logo Google Classroom Logo Student Privacy Pledge signatory
https://www.storyboardthat.com/da/articles/e/eksperimentelt-design
© 2019 - Clever Prototypes, LLC - Alle rettigheder forbeholdes.
Start My Gratis Prøveversion
Udforsk Vores Artikler og Eksempler

Filmressourcer

FilmressourcerVideo Marketing

Illustrerede vejledninger

ErhvervUddannelse
Prøv Vores Andre Hjemmesider!

Photos for Class - Søg efter skole-Safe, Creative Commons Billeder! (Det Selv Cites for dig!)
Quick Rubric - Nemt Lav and Share stor leder rubrikker!
Foretrækker et andet sprog?

•   (English) Experimental Design   •   (Español) Diseño Experimental   •   (Français) Conception Expérimentale   •   (Deutsch) Experimentelles Design   •   (Italiana) Design Sperimentale   •   (Nederlands) Experimenteel Ontwerp   •   (Português) Design Experimental   •   (עברית) עיצוב נסיוני   •   (العَرَبِيَّة) تصميم تجريبي   •   (हिन्दी) प्रयोगात्मक डिजाइन   •   (ру́сский язы́к) Экспериментальная Дизайн   •   (Dansk) Eksperimentel Design   •   (Svenska) Experimentell Design   •   (Suomi) Kokeellinen Suunnittelu   •   (Norsk) Eksperimentelt Design   •   (Türkçe) Deneysel Tasarım   •   (Polski) Eksperymentalny Projekt   •   (Româna) Design Experimental   •   (Ceština) Experimentální Design   •   (Slovenský) Experimentálny Dizajn   •   (Magyar) Kísérleti Terv   •   (Hrvatski) Eksperimentalni Dizajn   •   (български) Експериментален Дизайн   •   (Lietuvos) Eksperimentinis Dizainas   •   (Slovenščina) Eksperimentalni Oblikovanje   •   (Latvijas) Eksperimentālā Design   •   (eesti) Koetoiminta