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प्रयोगात्मक डिजाइन

छात्रों को प्रयोगों का डिजाइन सिखाना

ओलिवर स्मिथ द्वारा

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अपने छात्रों को वैज्ञानिकों की तरह सीखना


विज्ञान ऐतिहासिक रूप से जमा ज्ञान और कौशल का मिश्रण है ये व्यावहारिक कौशल समस्या विश्लेषण से लेकर डेटा विश्लेषण तक सीमित होती हैं; वे व्यापक रूप से पहुंच रहे हैं और कक्षा के बाहर बहुत कुछ लागू किया जा सकता है। इन कौशल का शिक्षण विज्ञान की शिक्षा का एक बहुत ही महत्वपूर्ण अंग है, लेकिन अक्सर सामग्री के शिक्षण से अनदेखी की जाती है विज्ञान शिक्षकों के रूप में, हमने सभी विद्यार्थियों के लाभों को देखा है जो सगाई और समझने पर व्यावहारिक काम कर रहे हैं। हालांकि पाठ्यक्रम के समय पर दबाव के साथ, छात्रों को इन खोजी कौशल विकसित करने के लिए आवश्यक समय निचोड़ा जा सकता है। अक्सर हम छात्रों को एक 'नुस्खा' देते हैं, जिनसे छात्रों को अपने व्यावहारिक काम का स्वामित्व लेने की इजाजत नहीं होती। बहुत कम उम्र के छात्र अपने आसपास की दुनिया के बारे में सोचने लगते हैं। वे सवाल पूछते हैं तो उनको जवाब देने के लिए टिप्पणियों और सबूतों का उपयोग करें। छात्रों को बुद्धिमान, दिलचस्प और परीक्षण योग्य प्रश्न होते हैं जिन्हें वे पूछना पसंद करते हैं हम शिक्षकों को इन सवालों को प्रोत्साहित करने और इसके बदले में दुनिया में इस प्राकृतिक जिज्ञासा को बढ़ावा देने के लिए काम करना चाहिए।

प्रयोगों के डिजाइन को पढ़ाने और छात्रों को अपने स्वयं के प्रश्नों और अनुमानों को विकसित करने का समय लगता है। इन सामग्रियों को स्कैफोल्ड करने के लिए बनाया गया है और इस प्रक्रिया को तैयार किया गया है ताकि शिक्षकों को प्रयोगात्मक डिजाइन में महत्वपूर्ण विचारों को सुधारने पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिल सके। छात्रों को अपने प्रश्न पूछने, अपनी स्वयं की अवधारणाओं को लिखने, उनकी योजना और उनकी जांच करने की इजाजत दे रही है, आपके छात्रों के लिए एक मूल्यवान अनुभव है। इससे छात्रों को उनके काम के अधिक स्वामित्व वाले होंगे। जब छात्रों ने अपने प्रश्नों के लिए प्रयोगात्मक विधि को पूरा किया, तो वे इस बात पर प्रतिबिंबित करते हैं कि वैज्ञानिक कैसे ऐतिहासिक रूप से समझ गए हैं कि ब्रह्मांड कैसे काम करता है


प्रयोगात्मक डिजाइन
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उदाहरण

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Design an Experiment  







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नीचे प्रिंटर-अनुकूल पृष्ठ पर एक नज़र डालें!

प्रायोगिक डिजाइन प्रक्रिया

1. प्रश्न

यह वैज्ञानिक पद्धति और प्रायोगिक डिजाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। छात्र वास्तव में सवालों के साथ आने का आनंद लेते हैं। प्रश्न तैयार करना एक गहरी और सार्थक गतिविधि है जो वास्तव में छात्रों को अपने काम पर स्वामित्व दे सकती है। छात्रों को अपने प्रश्नों को देखने के बारे में सोचने का एक शानदार तरीका मन मानचित्र स्टोरीबोर्ड का उपयोग कर रहा है।


प्रयोगात्मक प्रश्न
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छात्रों को उन सभी प्रश्नों के बारे में सोचने के लिए कहें, जो वे ब्रह्मांड के बारे में जवाब देना चाहते हैं या उनको किसी विशेष विषय के बारे में उनके बारे में सोचने के लिए सोचें। सभी प्रश्न अच्छे प्रश्न हैं, लेकिन कुछ लोगों का परीक्षण करना आसान है कि दूसरों को


2. हाइपोथीसिस

एक परिकल्पना को शिक्षित अनुमान के रूप में भी जाना जाता है। एक परिकल्पना एक कथन होना चाहिए जिसे वैज्ञानिक रूप से परीक्षण किया जा सकता है। प्रयोग के अंत में, पीछे देखने के लिए देखें कि क्या निष्कर्ष परिकल्पना का समर्थन करता है या नहीं। छात्रों को समझने के लिए अच्छे अनुमानों को चुनना चुनौतीपूर्ण हो सकता है यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि परिकल्पना कोई प्रश्न नहीं है, यह एक परीक्षण योग्य कथन है

एक अवधारणा बनाने का एक तरीका यह है कि इसे "if ... then ..." कथन के रूप में बना दिया जाए यह निश्चित रूप से एक परिकल्पना बनाने का एकमात्र या सर्वोत्तम तरीका नहीं है, लेकिन पहली बार शुरू होने के बाद छात्रों का उपयोग करने के लिए एक बहुत ही आसान सूत्र हो सकता है। एक "यदि ... तब ..." कथन के लिए छात्रों को पहले पहलुओं की पहचान करने की आवश्यकता होती है, और इससे वह दृश्य बदल सकता है जिसमें वे दृश्य आयोजक के चरणों को पूरा करते हैं।

चर की पहचान करने के बाद, परिकल्पना तब प्रपत्र लेता है जब [स्वतंत्र चर में परिवर्तन], तब [आश्रित चर में परिवर्तन] उदाहरण के लिए, यदि कोई प्रयोग प्रतिक्रिया समय पर कैफीन के प्रभाव की तलाश कर रहा था, तो स्वतंत्र चर कैफीन की मात्रा होगी और निर्भर चर की प्रतिक्रिया समय होगा। "यदि, तो" परिकल्पना हो सकती है: यदि आप कैफीन की मात्रा बढ़ाते हैं, तो प्रतिक्रिया समय कम हो जाएगा।


3. पूर्वजों की व्याख्या

क्या आप इस परिकल्पना के लिए नेतृत्व? आपकी परिकल्पना के पीछे वैज्ञानिक पृष्ठभूमि क्या है? उम्र और क्षमता के आधार पर, छात्रों ने अपने पूर्व ज्ञान का उपयोग करने के लिए यह स्पष्ट करने के लिए उपयोग किया कि उन्होंने उनकी अनुमानों को क्यों चुना है, या वैकल्पिक रूप से, पुस्तकों या इंटरनेट का उपयोग कर अनुसंधान। यह छात्रों के साथ चर्चा करने का एक अच्छा समय भी हो सकता है जो एक विश्वसनीय स्रोत है


4. भविष्यवाणी

भविष्यवाणी थोड़ा परिकल्पना से अलग है एक परिकल्पना एक testable बयान है, जबकि भविष्यवाणी प्रयोग के लिए अधिक विशिष्ट है। डीएनए की संरचना की खोज का उदाहरण लेने के लिए, इस परिकल्पना थी कि डीएनए की एक पेचदार संरचना होती है। भविष्यवाणी थी कि डीएनए का एक्स-रे विवर्तन पैटर्न एक्स आकार होगा।


5. चर की पहचान

नीचे एक चर्चा स्टोरीबोर्ड का एक उदाहरण है जिसका उपयोग आपके छात्रों को प्रायोगिक डिजाइन में चर के बारे में बात करने के लिए किया जा सकता है।


चर्चा स्टोरीबोर्ड - प्रायोगिक डिजाइन
चर्चा स्टोरीबोर्ड - प्रायोगिक डिजाइन

उदाहरण

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तीन प्रकार के चर आप अपने छात्रों के साथ चर्चा करने की आवश्यकता होगी निर्भर, स्वतंत्र, और नियंत्रित चर यह सरल रखने के लिए आप इन्हें "वही रखने के लिए क्या कर रहे हैं", "आप क्या बदलना चाहते हैं", और "आप क्या मापने जा रहे हैं" के रूप में इसका उल्लेख कर सकते हैं। अधिक सक्षम छात्रों के साथ आप उन्हें सही शब्दावली का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करना चाहिए

आश्रित चर , जो वैज्ञानिक द्वारा मापा या देखे गए हैं ये माप अक्सर दोहराए जाने के रूप में दोहराए जाने के बाद आपके डेटा को और अधिक विश्वसनीय बना देगा।

स्वतंत्र वेरिएबल वेरिएबल है जो वैज्ञानिकों को यह देखने के लिए बदलना तय है कि यह निर्भर चर पर क्या प्रभाव है। केवल एक ही चुना जाता है क्योंकि यह पता लगाना मुश्किल होगा कि कौन-सी परिवर्तन आपके द्वारा देखे जा रहे किसी भी परिवर्तन के कारण हो रहा है।

नियंत्रित वैरिएबल मात्रा या कारक हैं जो वैज्ञानिक पूरे प्रयोग में एक समान रहना चाहते हैं। वे लगातार बने रहने के लिए नियंत्रित होते हैं, इसलिए निर्भर चर को प्रभावित नहीं करते हैं ये नियंत्रित करने के लिए वैज्ञानिकों को यह देखने की अनुमति देता है कि स्वतंत्र चर कैसे निर्भर चर को प्रभावित करता है।

नीचे दिए गए इस उदाहरण का उपयोग अपने पाठों में करें, या उत्तर हटाएं और Storyboard That पर छात्रों को पूरा करने के लिए इसे एक गतिविधि के रूप में सेट करें

तापमान में पानी में भंग होने वाले चीनी की मात्रा को प्रभावित करता है
स्वतंत्र चर पानि का तापमान
(5 डिग्री के विभिन्न नमूने 10 डिग्री सेल्सियस, 20 डिग्री सेल्सियस, 30 डिग्री सेल्सियस, 40 डिग्री सेल्सियस और 50 डिग्री सेल्सियस पर)
निर्भर चर चीनी की मात्रा, जो पानी में भंग हो सकती है, चम्मच में मापा जाता है।
नियंत्रित चर
  • पानी की मात्रा (500 एमएल - एक स्नातक किए गए सिलेंडर का उपयोग करके मापा गया)
  • पानी का प्रकार (एक ही नल से पानी मिलता है)
  • क्या पानी उभारा है या नहीं
  • चीनी का प्रकार
  • चीनी का अनाज का आकार


चर पहचानना
चर पहचानना

उदाहरण

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6. जोखिम आकलन

आखिरकार यह एक जिम्मेदार वयस्क द्वारा बंद होना चाहिए, लेकिन विद्यार्थियों को यह सोचने के लिए महत्वपूर्ण है कि वे खुद को कैसे सुरक्षित रखते हैं इस भाग में, छात्रों को संभावित जोखिमों की पहचान करनी चाहिए और फिर यह समझाएं कि वे जोखिम को कैसे कम करने जा रहे हैं। छात्रों को इन कौशल का विकास करने में मदद करने के लिए एक गतिविधि उन्हें अलग-अलग परिस्थितियों में जोखिमों को पहचानने और प्रबंधित करने के लिए प्राप्त करना है। नीचे स्टोरीबोर्ड का प्रयोग करके, आप छात्रों को टी-चार्ट के दूसरे कॉलम को पूरा करने के लिए कह सकते हैं, "जोखिम क्या है?", फिर समझाते हुए कि वे उस जोखिम को कैसे प्रबंधित कर सकते हैं यह स्टोरीबोर्ड भी क्लास चर्चा के लिए पेश किया जा सकता है।


जोखिम आकलन
जोखिम आकलन

उदाहरण

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7. सामग्री

इस खंड में, छात्रों को उन सामग्रियों की सूची होगी जिनके लिए उन्हें प्रयोग के लिए जरुरत है, जिसमें किसी भी सुरक्षा उपकरण शामिल हैं, जो कि जोखिम मूल्यांकन अनुभाग में जरूरी है। नौकरी के लिए उपयुक्त उपकरण चुनने के बारे में छात्रों से बात करने के लिए यह एक बढ़िया हिस्सा है आप फुटबॉल के मैदान की चौड़ाई को मापने के लिए बाल की चौड़ाई को मापने के लिए एक अलग उपकरण का उपयोग करने जा रहे हैं!


8. सामान्य योजना और आरेख

पुनरुत्पादकता के बारे में छात्रों से बात करना महत्वपूर्ण है उन्हें एक ऐसी प्रक्रिया लिखनी चाहिए जो कि किसी अन्य वैज्ञानिक द्वारा अपने प्रयोगात्मक विधि को आसानी से पुन: प्रस्तुत करने की अनुमति दें। छात्रों को ऐसा करने के लिए सबसे आसान और सबसे संक्षिप्त तरीका निर्देशों की एक गिने सूची बनाकर है। यहां एक उपयोगी गतिविधि छात्रों को एक कप चाय या सैंडविच बनाने की व्याख्या करने के लिए मिल रही है। प्रक्रिया को बाहर निकालने के लिए, जो बताए गए किसी भी कदम को इंगित करते हैं।

अंग्रेज़ी भाषा सीखने वाले और लिखित अंग्रेजी के साथ संघर्ष करने वाले छात्रों के लिए, स्टूडियोबोर्ड का उपयोग करके Storyboard That अपने प्रयोग में दिए गए चरणों का वर्णन कर सकते हैं।

प्रत्येक प्रयोग को आरेख की आवश्यकता नहीं होगी, लेकिन कुछ योजनाओं में एक को शामिल करके बहुत सुधार किया जाएगा। छात्रों को स्पष्ट और आसान समझने वाले आरेख तैयार करने पर ध्यान केंद्रित करना है।


9. प्रयोग से बाहर निकलें

छात्र तो अपनी योजना का पालन करते हैं और प्रयोग करते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि छात्रों को एक सार्थक और आसान समझने वाली तरीके से अपने परिणाम एकत्रित करें। डेटा अक्सर एक तालिका में दर्ज किया जाता है, लेकिन चित्रों, टिप्पणियों के चित्र या एक संयोजन के साथ भी किया जा सकता है। यह प्रयोग करने में छात्रों को किसी भी कठिनाइयों और समस्याओं को लिखने में सहायक हो सकता है। यह बाद में उनकी प्रयोगात्मक विधि के मूल्यांकन के साथ मदद कर सकता है।


यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि किसी भी प्रयोग छात्रों को अपने व्यावहारिक काम करने से पहले जिम्मेदार वयस्कों द्वारा छात्रों के डिजाइन को अच्छी तरह से जोखिम-मूल्यांकन किया जाना चाहिए।


प्रयोग की प्रक्रिया को पूरा करने के बाद, छात्रों को डेटा का विश्लेषण, निष्कर्ष निकालना, और फिर उनके परिणाम साझा करें। छात्र स्तर पर निर्भर करता है, यह एक औपचारिक प्रयोगशाला रिपोर्ट, ग्राफ, कक्षा चर्चा, या अन्य हो सकती है


पूर्ण किए गए उदाहरण







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संसाधन और उदाहरण

दृश्य आयोजकों का प्रयोग करना आपके छात्रों को कक्षा में वैज्ञानिकों के रूप में काम करने का एक प्रभावी तरीका है।

वैज्ञानिकों के रूप में काम कर रहे हैं, जबकि कई तरीके आप स्कैफोल्ड और छात्रों के काम की संरचना के लिए इन जांच योजना उपकरणों का उपयोग करने के लिए चुन सकते हैं छात्र Storyboard That पर नियोजन को पूरा कर सकते हैं जो पाठ बक्से और आरेखों का उपयोग करते हैं, या आप उन्हें प्रिंट कर सकते हैं और छात्रों को हाथ से पूरा कर सकते हैं। उनका उपयोग करने का एक और शानदार तरीका है कि योजना पत्रक को एक इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड पर प्रोजेक्ट करना और एक समूह के रूप में नियोजन सामग्री को पूरा करने के तरीके के माध्यम से काम करना है। आप इसे एक स्क्रीन पर भी प्रोजेक्ट कर सकते हैं और स्टिकी नोट्स पर छात्र अपने जवाब लिख सकते हैं और अपने विचारों को नियोजन दस्तावेज़ के सही अनुभाग में रख सकते हैं।

बहुत युवा शिक्षार्थियों के साथ आप उन्हें वैज्ञानिकों के रूप में सोचने के लिए अभी भी शुरू कर सकते हैं! उनके चारों ओर की दुनिया के बारे में उनके सवालों का भार है और आप मन की नक्शा में इनमें से एक नोट बना सकते हैं। कभी-कभी आप खेल के माध्यम से इन सवालों की जांच कर सकते हैं।

नींव संसाधन प्राथमिक छात्रों या छात्रों को जिनके अधिक समर्थन की आवश्यकता है के लिए है। इसे उच्च संसाधनों के समान ही प्रक्रिया का पालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन थोड़ा आसान बना दिया है। दो संसाधनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि छात्रों के बारे में सोचने के लिए आवश्यक तकनीकी विवरण और तकनीकी शब्दावली का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि वे चर की पहचान करते समय छात्र जांच करते हैं। उच्चतर संस्करण में, छात्रों को न केवल वेरिएबल्स की पहचान करना पड़ता है, बल्कि अन्य टिप्पणियां भी बनाते हैं, जैसे कि वे निर्भर चर को कैसे मापने जा रहे हैं। साथ ही संसाधनों के दो स्तरों के बीच मचान में अंतर, आप आगे यह जानने के लिए आगे बढ़ सकते हैं कि कक्षा में शिक्षकों और सहायकों द्वारा विद्यार्थियों को किस प्रकार समर्थन मिलता है।

ग्राफिक्स का उपयोग करके विद्यार्थियों को उनकी प्रायोगिक योजना को समझना आसान बनाने के लिए भी प्रोत्साहित किया जा सकता है, और इसका इस्तेमाल एलेक्स का समर्थन करने के लिए भी किया जा सकता है।







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आकलन

छात्रों को उनके ज्ञान के आकलन के साथ उनके विज्ञान जांच कौशल पर मूल्यांकन करने की आवश्यकता है। न केवल यह कि छात्रों को अपने कौशल विकसित करने पर ध्यान देना चाहिए, लेकिन वे अपने मूल्यांकन कौशल को उनके विज्ञान कौशल को बेहतर बनाने में मदद करने के लिए प्रारूपिक रूप से उपयोग करने की अनुमति भी देंगे। Quick Rubric का उपयोग करते हुए, एक त्वरित और आसान मूल्यांकन ढांचे को छात्रों के साथ बनाया और साझा किया जा सकता है ताकि वे जान सकें कि हर स्तर पर कैसे सफल हो। साथ ही शैक्षिक आकलन प्रदान करने के साथ-साथ सीखने का विकास भी किया जा सकता है, इसका इस्तेमाल जांच के अंत में छात्र के काम का आकलन करने के लिए भी किया जा सकता है और जब वे अगले जांच की योजना बनाते हैं तो उनके लक्ष्य निर्धारित करें। रूब्रिक एक तरह से लिखे गए हैं ताकि छात्रों को आसानी से उनका उपयोग कर सकें। इस तरह वे छात्रों के साथ साझा किया जा सकता है क्योंकि वे योजना प्रक्रिया के माध्यम से काम कर रहे हैं ताकि छात्रों को पता चले कि एक अच्छा प्रायोगिक डिजाइन कैसा दिखता है।




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