Tiede on sekoitus historiallisesti kertyneitä tietoja ja taitoja. Nämä käytännön taidot vaihtelevat ongelmanratkaisusta data-analyysiin; ne ovat laajakantoisia ja niitä voidaan usein soveltaa luokkahuoneen ulkopuolella. Näiden taitojen opettaminen on erittäin tärkeä osa luonnontieteiden koulutusta, mutta se jätetään usein huomiotta, kun keskitytään sisällön opettamiseen. Luonnontieteiden opettajina olemme kaikki nähneet edut, joita käytännöllisellä työllä on opiskelijoiden sitoutumiseen ja ymmärrykseen. Opetussuunnitelmaan asetettujen aikarajoitteiden vuoksi aika, joka opiskelijoille tarvitaan näiden tutkintataitojen kehittämiseen, voi kuitenkin puristua. Annamme liian usein opiskelijoille noudatettavan "reseptin", joka ei salli opiskelijoiden omaksua käytännön työtä. Hyvin nuoresta iästä lähtien opiskelijat alkavat ajatella ympäröivää maailmaa. He esittävät kysymyksiä ja käyttävät sitten havaintoja ja todisteita vastatakseen niihin. Opiskelijoilla on yleensä älykkäitä, mielenkiintoisia ja testattavia kysymyksiä, joita he rakastavat kysyä. Kouluttajina meidän pitäisi pyrkiä kannustamaan näitä kysymyksiä ja kasvattamaan puolestaan tätä luonnollista uteliaisuutta heidän ympärillään olevassa maailmassa.
Kokeilujen suunnittelun opettaminen ja omien kysymysten ja hypoteesien kehittämisen antaminen oppilaille vie aikaa. Nämä materiaalit on luotu rakentamaan ja rakentamaan prosessia, jotta opettajat voivat keskittyä kokeellisen suunnittelun keskeisten ideoiden parantamiseen. Opiskelijoille on arvokas mahdollisuus kysyä omia kysymyksiä, kirjoittaa omia hypoteesejaan ja suunnitella ja suorittaa omia tutkimuksiaan. Tämä johtaa siihen, että opiskelijat omistavat enemmän työnsä. Kun opiskelijat suorittavat kokeellista menetelmää omille kysymyksilleen, he pohtivat, miten tutkijat ovat historiallisesti tulleet ymmärtämään maailmankaikkeuden toimintaa.
Katso alla olevat tulostinystävälliset sivut ja laskentataulukomallit!
Tämä on keskeinen osa tieteellistä menetelmää ja kokeellista suunnitteluprosessia. Opiskelijat nauttivat kysymysten esittämisestä. Kysymysten muotoilu on syvä ja mielekästä toimintaa, joka voi antaa opiskelijoille omistajuuden työssään. Upea tapa saada oppilaat ajattelemaan visualisoimaan kysymyksiään ovat mielenkartan kuvakäsikirjoituksen käyttö.
Pyydä oppilaita pohtimaan mitä tahansa kysymyksiä, joihin he haluavat vastata maailmankaikkeudesta, tai pyydä heitä pohtimaan niitä kysymyksiä, jotka heillä on tietystä aiheesta. Kaikki kysymykset ovat hyviä kysymyksiä, mutta joitakin on helpompi testata kuin toisia.
Hypoteesi tunnetaan koulutettuna arvauksena. Hypoteesin tulisi olla lausunto, joka voidaan testata tieteellisesti. Kokeen lopussa katsoa taaksepäin nähdäksesi, tukeeko johtopäätös hypoteesia vai ei. Hyvien hypoteesien muodostaminen voi olla opiskelijoille haastavaa ymmärtää. On tärkeää muistaa, että hypoteesi ei ole kysymys, se on todistettavissa oleva lausunto .
Yksi tapa muodostaa hypoteesi on muodostaa se "jos ... niin ..." -lauseeksi. Tämä ei todellakaan ole ainoa tai paras tapa muodostaa hypoteesi, mutta se voi olla erittäin helppo kaava, jota opiskelijat voivat käyttää aloittaessaan. "Jos ... niin ..." -lausunto vaatii oppilaita tunnistamaan muuttujat ensin, ja se saattaa muuttaa järjestystä, jossa he suorittavat visuaalisen järjestäjän vaiheet.
Tunnistettuaan muuttujat, hypoteesi on sitten muodossa, jos [muutos riippumattomassa muuttujassa], sitten [muutos riippuvassa muuttujassa]. Esimerkiksi, jos kokeessa etsitään kofeiinin vaikutusta reaktioaikaan, riippumaton muuttuja olisi kofeiinimäärä ja riippuvainen muuttuja olisi reaktioaika. Jos, sitten -hypoteesi voi olla: Jos lisäät kofeiinimäärää, reaktioaika lyhenee.
Mikä johti sinut tähän hypoteesiin? Mikä on hypoteesisi taustalla oleva tieteellinen tausta? Iästä ja kyvystä riippuen opiskelijat käyttävät aiempaa tietämystään selittääkseen miksi he ovat valinneet hypoteesinsa, tai vaihtoehtoisesti tutkia kirjoja tai Internetiä käyttämällä. Tämä voi olla myös hyvä aika keskustella opiskelijoiden kanssa, mikä on luotettava lähde.
Ennuste on hiukan erilainen kuin hypoteesi. Hypoteesi on testattavissa oleva lausunto, kun taas ennuste on spesifisempi kokeilulle. DNA: n rakenteen löytämisessä hypoteesi ehdotti, että DNA: lla on kierteinen rakenne. Ennuste oli, että DNA: n röntgendiffraktiokuvio olisi X-muoto.
Alla on esimerkki keskustelun kuvakäsikirjoituksesta, jota voidaan käyttää saadaksesi opiskelijat puhumaan muuttujista kokeellisessa suunnittelussa.
Kolme tyyppistä muuttujaa, joista sinun on keskusteltava opiskelijoiden kanssa, ovat riippuvaisia, riippumattomia ja hallittuja muuttujia. Jotta tämä olisi yksinkertaista, viitata niihin "mitä aiot mitata", "mitä aiot muuttaa" ja "mitä aiot pitää samana". Edistyneempien opiskelijoiden kanssa sinun tulisi rohkaista heitä käyttämään oikeaa sanastoa.
Riippuvat muuttujat ovat mitä tutkija mittaa tai havaitsee. Nämä mittaukset toistetaan usein, koska toistuvat mittaukset tekevät tiedoista luotettavampia.
Riippumaton muuttuja on muuttuja, jonka tutkijat päättävät muuttaa nähdäkseen, millainen vaikutus sillä on riippuvaiseen muuttujaan. Vain yksi valitaan, koska olisi vaikea selvittää, mikä muuttuja aiheuttaa havaittavia muutoksia.
Ohjatut muuttujat ovat määriä tai tekijöitä, joiden tutkijat haluavat pysyä samana koko kokeen ajan. Niitä säädetään pysymään vakiona, jotta ne eivät vaikuta riippuvaiseen muuttujaan. Näiden hallinta antaa tutkijoille nähdä kuinka riippumaton muuttuja vaikuttaa riippuvaiseen muuttujaan.
Käytä tätä esimerkkiä alla oppitunneissasi, tai poista vastaukset ja aseta se toimintoksi, jonka opiskelijat suorittavat Storyboard That -tapahtumassa.
| Kuinka lämpötila vaikuttaa veteen liukenevan sokerin määrään | |
|---|---|
| Itsenäinen muuttuja | Veden lämpötila
(Alue 5 erilaista näytettä lämpötiloissa 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C ja 50 ° C) |
| Riippuva muuttuja | Veteen liukenevan sokerimäärän teelusikallista mitattuna. |
| Ohjatut muuttujat |
|
Viime kädessä vastuullisen aikuisen on allekirjoitettava tämä, mutta on tärkeää saada oppilaat pohtimaan, kuinka he pitävät itsensä turvassa. Tässä osassa opiskelijoiden tulisi tunnistaa mahdolliset riskit ja selittää sitten kuinka minimoida riski. Aktiviteetti, jonka avulla opiskelijat voivat kehittää näitä taitoja, on saada heidät tunnistamaan ja hallitsemaan riskejä eri tilanteissa. Pyydä oppilaita täyttämään T-kaavion toinen sarake käyttämällä alla olevaa kuvakäsikirjaa sanomalla "Mikä on riski?" Ja selittämällä sitten, kuinka he voivat hallita kyseistä riskiä. Tämä kuvakäsikirjoitus voitaisiin myös suunnitella luokkakeskustelua varten.
Tässä osassa opiskelijat luettelevat kokeisiin tarvittavat materiaalit, mukaan lukien kaikki turvalaitteet, jotka he ovat korostaneet tarpeellisiksi riskinarviointiosassa. Tämä on hyvä aika puhua opiskelijoille työhön sopivien työkalujen valitsemisesta. Aion käyttää erilaista työkalua hiusten leveyden mittaamiseen kuin jalkapallokentän leveyden mittaamiseen!
On tärkeää puhua opiskelijoiden kanssa uusittavuudesta. Heidän tulisi kirjoittaa menetelmä, jonka avulla toinen tutkija voi helposti toistaa kokeellisen menetelmänsä. Helpoin ja tiiviin tapa opiskelijoille tehdä tämä on tehdä numeroitu luettelo ohjeista. Hyödyllistä toimintaa voisi olla saada oppilaat selittämään, kuinka tehdä kuppi teetä tai voileipä. Suorita prosessi osoittamalla mahdolliset vaiheet, jotka he ovat menettäneet.
Englannin kielen oppijoille ja opiskelijoille, jotka kamppailevat kirjoitetun englannin kanssa, opiskelijat voivat kuvata kokeilunsa vaiheet visuaalisesti Storyboard That.
Jokainen koe ei tarvitse kaaviota, mutta joitain suunnitelmia parannetaan huomattavasti sisällyttämällä yksi. Pyydä opiskelijoita keskittymään selkeiden ja helposti ymmärrettävien kaavioiden tuottamiseen.
Sitten opiskelijat seuraavat suunnitelmaa ja suorittavat kokeen. On tärkeää, että opiskelijat keräävät tuloksensa tarkoituksenmukaisella ja helposti ymmärrettävällä tavalla. Tiedot tallennetaan usein taulukkoon, mutta ne voidaan tehdä myös valokuvien, havaintopiirustusten tai yhdistelmän avulla. Voi olla hyödyllistä, jos opiskelijat kirjoittavat muistiin kaikki vaikeudet ja ongelmat, joita heillä oli kokeen suorittamisessa. Tämä voisi auttaa myöhemmin heidän kokeellisen menetelmän arvioinnissa.
On tärkeää mainita, että vastuullisen aikuisen tulee arvioida perusteellisesti kaikki opiskelijoiden suunnittelemat kokeet ennen kuin heidän annetaan opiskelijoille suorittaa käytännön työtä.
Kokeen suorittamisen jälkeen opiskelijat analysoivat tiedot, tekevät johtopäätöksiä ja jakavat sitten tulokset. Opiskelijan tasosta riippuen tämä voi olla muodollinen laboratorioraportti, kaaviot, luokkakeskustelu tai muu menetelmä.
Visuaalisten järjestäjien käyttö on tehokas tapa saada opiskelijasi työskentelemään tiedemiehenä luokkahuoneessa.
Näillä tutkimuksen suunnittelutyökaluilla on monia tapoja käyttää telineitä ja rakentaa opiskelijoiden työtä heidän työskentellessään tutkijoina. Opiskelijat voivat suorittaa suunnitteluvaiheen Storyboard That käyttää tekstilaatikoita ja kaavioita tai tulostaa ne ja saada opiskelijat suorittamaan ne käsin. Toinen hieno tapa käyttää niitä on projisoida suunnittelulomake interaktiiviselle taululle ja selvittää, kuinka suunnittelumateriaalit saadaan valmiiksi ryhmänä. Suunnittele se näytölle ja pyydä oppilaita kirjoittamaan vastaukset muistilappuihin ja laittamaan ideat oikeaan suunnitteluasiakirjan kohtaan.
Hyvin nuoret oppijat voivat silti alkaa ajatella tutkijoina! Heillä on paljon kysymyksiä ympäröivää maailmaa koskevista kysymyksistä, ja voit aloittaa merkitsemisen näihin mielenkarttaan. Joskus voit jopa alkaa "tutkia" näitä kysymyksiä pelin kautta.
Perusresurssi on tarkoitettu perusopiskelijoille tai opiskelijoille, jotka tarvitsevat enemmän tukea. Se on suunniteltu noudattamaan täsmälleen samaa prosessia kuin korkeammat resurssit, mutta on hieman helpompaa. Avainero kahden resurssin välillä on yksityiskohdat, joita opiskelijoiden on mietittävä, ja käytetty tekninen sanasto. Esimerkiksi on tärkeää, että opiskelijat tunnistavat muuttujat tutkimuksen suunnittelussa. Ylemmässä versiossa opiskelijoiden ei tarvitse vain tunnistaa muuttujat, vaan myös tehdä muita kommentteja, kuten kuinka he aikovat mitata riippuvaista muuttujaa. Sen lisäksi, että rakennustelineet eroavat kahden resurssitason välillä, kannattaa ehkä erottaa toisistaan myös siitä, kuinka opettajat ja avustajat tukevat oppijoita huoneessa.
Opiskelijoita voitaisiin myös rohkaista tekemään kokeellisuussuunnitelmansa helpommaksi ymmärtämään käyttämällä grafiikkaa, ja sitä voitaisiin myös käyttää tukemaan ELL: ää.
Opiskelijoita on arvioitava tieteellisten kyselytaitojensa perusteella tietämyksen arvioinnin rinnalla. Se antaa opiskelijoille paitsi keskittyä taitojensa kehittämiseen, myös antaa heidän käyttää arviointitietojaan tavalla, joka auttaa heitä parantamaan tiedetaitojaan. Quick Rubric -sovelluksella voit luoda nopean ja helpon arviointikehyksen ja jakaa sen opiskelijoiden kanssa, jotta he tietävät kuinka menestyä jokaisessa vaiheessa. Sen lisäksi, että tarjotaan formatiivista arviointia, joka ohjaa oppimista, sitä voidaan käyttää myös arvioimaan opiskelijoiden työtä tutkimuksen lopussa ja asettamaan tavoitteet seuraavalle yritykselle suunnitella omaa tutkimustaan.
Jos haluat lisätä uusia projekteja tai jatkaa laskentataulukoiden mukauttamista, tutustu useisiin alla oleviin laatimiinmme mallisivuihin. Jokainen taulukko voidaan kopioida ja räätälöidä projektiisi tai opiskelijoihisi! Opiskelijoita voidaan myös rohkaista luomaan omia, jos he haluavat yrittää organisoida tiedon helposti ymmärrettävällä tavalla.
Edistä tutkimuskulttuuria kannustamalla opiskelijoita esittämään kysymyksiä ympäröivästä maailmasta.
Opeta opiskelijoita kehittämään hypoteeseja, jotka voidaan testata tieteellisesti. Auta heitä ymmärtämään hypoteesin ja kysymyksen välinen ero.
Auta oppilaita ymmärtämään hypoteeseihinsa liittyviä tieteellisiä periaatteita ja käsitteitä. Kannusta heitä hyödyntämään aiempaa tietoa tai suorittamaan tutkimusta hypoteesiensa tueksi.
Opeta opiskelijoille kolmea muuttujatyyppiä (riippuvainen, riippumaton ja kontrolloitu) ja kuinka ne liittyvät kokeelliseen suunnitteluun. Korosta muuttujien ohjauksen ja riippuvan muuttujan tarkan mittaamisen tärkeyttä.
Ohjaa opiskelijoita selkeän ja toistettavan kokeellisen menettelyn kehittämisessä. Kannusta heitä luomaan vaiheittainen suunnitelma tai havainnollistamaan prosessia visuaalisilla kaavioilla.
Tue oppilaita heidän suorittaessaan kokeilun suunnitelmansa mukaisesti. Ohjaa heitä keräämään tietoja mielekkäällä ja järjestelmällisellä tavalla. Auta heitä analysoimaan tietoja ja tekemään johtopäätöksiä havaintojensa perusteella.
Yleisiä kokeellisia suunnittelutyökaluja ja tekniikoita, joita opiskelijat voivat käyttää, ovat satunnaistehtävä, kontrolliryhmät, sokkouttaminen, replikointi ja tilastollinen analyysi. Opiskelijat voivat myös käyttää havainnointitutkimuksia, tutkimuksia ja kokeita luonnollisilla tai näennäiskokeellisilla suunnitelmilla. He voivat myös käyttää datan visualisointityökaluja tulosten analysointiin ja esittämiseen.
Kokeellinen suunnittelu auttaa opiskelijoita kehittämään kriittisen ajattelun taitoja rohkaisemalla heitä ajattelemaan systemaattisesti ja loogisesti tieteellisiä ongelmia. Se vaatii oppilaita analysoimaan tietoja, tunnistamaan malleja ja tekemään johtopäätöksiä todisteiden perusteella. Se auttaa myös opiskelijoita kehittämään ongelmanratkaisutaitoja tarjoamalla mahdollisuuksia suunnitella ja suorittaa kokeita hypoteesien testaamiseksi.
Kokeellista suunnittelua voidaan käyttää todellisten ongelmien ratkaisemiseen tunnistamalla muuttujia, jotka vaikuttavat tiettyyn ongelmaan, ja testaamalla interventioita nähdäkseen, ovatko ne tehokkaita ongelman ratkaisemisessa. Kokeellisella suunnittelulla voidaan esimerkiksi testata uusien lääkehoitojen tehokkuutta tai arvioida sosiaalisten toimenpiteiden vaikutusta köyhyyden vähentämiseen tai koulutustulosten parantamiseen.
Yleisiä kokeellisen suunnittelun sudenkuoppia, joita opiskelijoiden tulisi välttää, ovat muuttujien hallinnan epäonnistuminen, puolueellisten näytteiden käyttäminen, anekdoottisiin todisteisiin luottaminen ja riippuvien muuttujien tarkka mittaaminen. Opiskelijoiden tulee myös huomioida kokeita tehdessään eettiset näkökohdat, kuten tietoisen suostumuksen saaminen ja tutkittavien yksityisyyden suojaaminen.
30 päivän rahat takaisin takuu Vain uudet asiakkaat Täysi hinta tutustumistarjouksen jälkeen
