Eksperimentinis dizainas studentams
Mokslas yra istoriškai sukauptų žinių ir įgūdžių mišinys. Šie praktiniai įgūdžiai svyruoja nuo problemų sprendimo iki duomenų analizės; jie yra plačiai pasiekiami ir dažnai gali būti taikomi ne klasėje. Šių įgūdžių mokymas yra labai svarbi gamtos mokslų mokymo dalis, tačiau dažnai nepaisoma, kai dėmesys sutelkiamas į turinio mokymą. Kaip gamtos mokslų mokytojai, visi matėme praktinio darbo naudą mokinių įsitraukimui ir supratimui. Tačiau, atsižvelgiant į mokymo programai taikomus laiko apribojimus, laikas, reikalingas studentams ugdyti šiuos tyrimo įgūdžius, gali sumažėti. Per dažnai pateikiame studentams „receptą“, kurio reikia laikytis, o tai neleidžia studentams prisiimti atsakomybę už savo praktinį darbą. Nuo pat mažens mokiniai pradeda galvoti apie juos supantį pasaulį. Jie užduoda klausimus, o atsakydami į juos naudoja stebėjimus ir įrodymus. Mokiniai paprastai turi protingų, įdomių ir patikrinamų klausimų, kuriuos jiems patinka užduoti. Kaip pedagogai, turėtume stengtis skatinti šiuos klausimus ir, savo ruožtu, puoselėti šį natūralų smalsumą juos supančioje aplinkoje.
Mokymas kurti eksperimentus ir leisti studentams kurti savo klausimus ir hipotezes užtrunka. Šios medžiagos buvo sukurtos siekiant sudaryti pagrindą ir struktūrizuoti procesą, kad mokytojai galėtų sutelkti dėmesį į pagrindinių eksperimentinio dizaino idėjų tobulinimą. Leisti studentams užduoti savo klausimus, rašyti savo hipotezes ir planuoti bei atlikti savo tyrimus yra jiems vertinga patirtis. Tai paskatins mokinius labiau prisiimti atsakomybę už savo darbą. Kai studentai taiko eksperimentinį metodą savo klausimams, jie apmąsto, kaip mokslininkai istoriškai suprato, kaip veikia visata.
Peržiūrėkite toliau pateiktus spausdinimui patogius puslapius ir darbalapių šablonus!
Eksperimentinio dizaino žingsniai
1. Klausimas
Tai yra pagrindinė mokslinio metodo ir eksperimentinio projektavimo proceso dalis. Mokiniams patinka užduoti klausimus. Klausimų formulavimas yra gili ir prasminga veikla, kuri gali suteikti studentams atsakomybę už savo darbą. Puikus būdas priversti mokinius įsivaizduoti savo klausimus yra naudoti minčių žemėlapio siužetinę liniją.
Paprašykite mokinių pagalvoti apie visus klausimus, į kuriuos jie norėtų atsakyti apie visatą, arba paskatinkite juos pagalvoti apie klausimus, kuriuos jie turi tam tikra tema. Visi klausimai yra geri, tačiau kai kuriuos lengviau patikrinti nei kitus.
2. Hipotezė
Hipotezė yra žinoma kaip pagrįstas spėjimas. Hipotezė turėtų būti teiginys, kurį galima patikrinti moksliškai. Eksperimento pabaigoje pažiūrėkite, ar išvada patvirtina hipotezę, ar ne. Suformuoti geras hipotezes studentams gali būti sudėtinga suvokti. Svarbu atsiminti, kad hipotezė nėra klausimas, tai yra patikrinamas teiginys .
Vienas iš hipotezės formavimo būdų yra suformuoti ją kaip teiginį „jei... tada...“. Tai tikrai nėra vienintelis ar geriausias būdas suformuoti hipotezę, tačiau tai gali būti labai paprasta formulė, kurią studentai gali naudoti pirmą kartą. Teiginys „jei... tada...“ reikalauja, kad mokiniai pirmiausia nustatytų kintamuosius, o tai gali pakeisti tvarką, kuria jie užbaigia vizualinio rengėjo etapus.
Nustačius kintamuosius, hipotezė įgauna formą, jei [nepriklausomo kintamojo pokytis], tada [priklausomo kintamojo pokytis]. Pavyzdžiui, jei eksperimente buvo ieškoma kofeino poveikio reakcijos laikui, nepriklausomas kintamasis būtų kofeino kiekis, o priklausomas kintamasis būtų reakcijos laikas. „Jei, tada“ hipotezė gali būti tokia: jei padidinsite suvartojamo kofeino kiekį, reakcijos laikas sumažės.
3. Hipotezės paaiškinimas
Kas privedė prie šios hipotezės? Koks yra jūsų hipotezės mokslinis pagrindas? Priklausomai nuo amžiaus ir gebėjimų, mokiniai naudoja savo ankstesnes žinias, kad paaiškintų, kodėl pasirinko savo hipotezes, arba tyrinėja knygas ar internetą. Tai taip pat gali būti tinkamas laikas su mokiniais aptarti, kas yra patikimas šaltinis.
4. Numatymas
Prognozė šiek tiek skiriasi nuo hipotezės. Hipotezė yra patikrinamas teiginys, o prognozė labiau būdinga eksperimentui. Atrandant DNR struktūrą, hipotezė pasiūlė, kad DNR turi spiralinę struktūrą. Numatyta, kad DNR rentgeno spindulių difrakcijos modelis bus X formos.
5. Kintamųjų identifikavimas
Toliau pateikiamas diskusijų siužetinės lentelės, kurią galima naudoti norint paskatinti mokinius kalbėti apie eksperimentinio dizaino kintamuosius, pavyzdys.
Trijų tipų kintamieji, kuriuos turėsite aptarti su savo mokiniais, yra priklausomi, nepriklausomi ir valdomi kintamieji. Kad tai būtų paprasta, nurodykite juos kaip „ką matuosite“, „ką pakeisite“ ir „ką išliksite taip pat“. Jei mokiniai yra labiau pažengę, turėtumėte juos paskatinti vartoti teisingą žodyną.
Priklausomi kintamieji yra tai, ką išmatuoja arba stebi mokslininkas. Šie matavimai dažnai kartojami, nes pakartotiniai matavimai daro jūsų duomenis patikimesnius.
Nepriklausomas kintamasis yra kintamasis, kurį mokslininkai nusprendžia pakeisti, norėdami pamatyti, kokį poveikį jis turi priklausomam kintamajam. Pasirinktas tik vienas, nes būtų sunku išsiaiškinti, kuris kintamasis sukelia jūsų pastebėtus pokyčius.
Kontroliuojami kintamieji yra kiekiai arba veiksniai, kuriuos mokslininkai nori išlikti tokie patys viso eksperimento metu. Jie valdomi taip, kad išliktų pastovūs, kad nepaveiktų priklausomo kintamojo. Jų valdymas leidžia mokslininkams pamatyti, kaip nepriklausomas kintamasis veikia priklausomą kintamąjį.
Pamokose naudokite toliau pateiktą pavyzdį arba ištrinkite atsakymus ir nustatykite tai kaip veiklą, kurią mokiniai turi atlikti Storyboard That.
| Kaip temperatūra veikia cukraus kiekį, kuris gali ištirpti vandenyje | |
|---|---|
| Nepriklausomas kintamasis | Vandens temperatūra
(5 skirtingų mėginių diapazonas 10°C, 20°C, 30°C, 40°C ir 50°C) |
| Priklausomas kintamasis | Cukraus kiekis, kurį galima ištirpinti vandenyje, matuojamas arbatiniais šaukšteliais. |
| Valdomi kintamieji |
|
6. Rizikos vertinimas
Galiausiai tai turi pasirašyti atsakingas suaugęs asmuo, tačiau svarbu, kad mokiniai susimąstytų, kaip jie apsisaugos. Šioje dalyje mokiniai turėtų nustatyti galimą riziką ir paaiškinti, kaip jie ketina sumažinti riziką. Veikla, padedanti mokiniams ugdyti šiuos įgūdžius, yra išmokyti juos atpažinti ir valdyti riziką įvairiose situacijose. Naudodami toliau pateiktą siužetinę liniją, paprašykite mokinių užpildyti antrąjį T diagramos stulpelį sakydami: „Kas yra rizika?“, tada paaiškinkite, kaip jie galėtų valdyti šią riziką. Ši siužetinė schema taip pat gali būti skirta klasės diskusijai.
7. Medžiagos
Šiame skyriuje mokiniai išvardins medžiagas, kurių jiems reikia eksperimentams, įskaitant saugos įrangą, kurią jie pabrėžė kaip reikalingą rizikos vertinimo skyriuje. Tai puikus metas pasikalbėti su mokiniais apie tinkamų darbui įrankių pasirinkimą. Plaukų pločiui matuoti naudosite kitą įrankį, o ne futbolo aikštės plotį!
8. Bendrasis planas ir schema
Svarbu kalbėtis su mokiniais apie atkuriamumą. Jie turėtų parašyti procedūrą, kuri leistų kitam mokslininkui lengvai atkurti jų eksperimentinį metodą. Lengviausias ir glausčiausias būdas mokiniams tai padaryti yra sudaryti sunumeruotą instrukcijų sąrašą. Naudinga veikla čia galėtų būti mokinių paaiškinimas, kaip pasigaminti puodelį arbatos ar sumuštinį. Atlikite procesą, nurodydami visus veiksmus, kurių jie praleido.
Anglų kalbos besimokantiesiems ir studentams, kuriems sunku su anglų kalba raštu, studentai gali vizualiai aprašyti eksperimento veiksmus naudodami Storyboard That.
Ne kiekvienam eksperimentui reikės diagramos, tačiau kai kurie planai bus labai patobulinti įtraukus vieną. Tegul mokiniai sutelkia dėmesį į aiškių ir lengvai suprantamų diagramų kūrimą.
9. Atlikite eksperimentą
Tada mokiniai laikosi savo plano ir atlieka eksperimentą. Svarbu, kad studentai savo rezultatus rinktų prasmingai ir lengvai suprantamai. Duomenys dažnai įrašomi į lentelę, bet taip pat gali būti daromi su nuotraukomis, stebėjimų brėžiniais ar deriniais. Gali būti naudinga, jei mokiniai užsirašytų visus sunkumus ir problemas, su kuriomis jie susidūrė atliekant eksperimentą. Tai vėliau galėtų padėti įvertinti jų eksperimentinį metodą.
Svarbu paminėti, kad bet kokius studentų planuojamus eksperimentus atsakingas suaugęs asmuo turi nuodugniai įvertinti riziką, prieš leisdamas studentams atlikti savo praktinį darbą.
Atlikę eksperimento procedūrą, studentai analizuoja duomenis, daro išvadas ir dalijasi savo rezultatais. Priklausomai nuo studento lygio, tai gali būti oficiali laboratorijos ataskaita, grafikai, klasės diskusija ar kitas metodas.
Užbaigti pavyzdžiai
Ištekliai ir eksperimentinio dizaino pavyzdžiai
Vaizdo organizatorių naudojimas yra veiksmingas būdas priversti mokinius dirbti mokslininkais klasėje.
Yra daug būdų, kaip panaudoti šias tyrimų planavimo priemones studentų darbui pagrįsti ir struktūrizuoti, kol jie dirba mokslininkais. Mokiniai gali užbaigti planavimo etapą naudodami Storyboard That naudodami teksto laukelius ir diagramas arba galite juos atsispausdinti ir paprašyti mokinių juos užpildyti ranka. Kitas puikus būdas juos panaudoti – projektuoti planavimo lapą ant interaktyvios lentos ir grupėje atlikti planavimo medžiagą. Projektuokite jį į ekraną ir paprašykite mokinių užrašyti savo atsakymus ant lipnių lapelių ir įdėti savo idėjas į tinkamą planavimo dokumento skyrių.
Labai jauni besimokantieji vis dar gali pradėti galvoti kaip mokslininkai! Jie turi daugybę klausimų apie juos supantį pasaulį ir galite pradėti juos užsirašyti minčių žemėlapyje. Kartais jūs netgi galite pradėti „tyrinėti“ šiuos klausimus žaisdami.
Fondo šaltinis yra skirtas pradinių klasių mokiniams arba studentams, kuriems reikia daugiau paramos. Jis sukurtas taip, kad atitiktų tą patį procesą kaip ir didesni ištekliai, tačiau šiek tiek paprastesnis. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų išteklių yra detalės, apie kurias mokiniai turi pagalvoti, ir naudojamas techninis žodynas. Pavyzdžiui, svarbu, kad studentai, kurdami savo tyrimus, nustatytų kintamuosius. Aukštesnėje versijoje studentai turi ne tik identifikuoti kintamuosius, bet ir pateikti kitų pastabų, pavyzdžiui, kaip jie ketina išmatuoti priklausomą kintamąjį. Be pastolių skirtumų tarp dviejų išteklių lygių, galbūt norėsite dar labiau atskirti pagal tai, kaip mokiniams padeda mokytojai ir padėjėjai kambaryje.
Studentai taip pat galėtų būti skatinami, kad jų eksperimentinis planas būtų lengviau suprantamas naudojant grafiką, o tai taip pat galėtų būti naudojama ELL palaikymui.
Įvertinimas
Studentai turi būti vertinami pagal jų mokslo tiriamuosius įgūdžius kartu su jų žinių įvertinimu. Tai ne tik leis studentams sutelkti dėmesį į savo įgūdžių ugdymą, bet ir leis jiems panaudoti savo vertinimo informaciją taip, kad padėtų jiems tobulinti gamtos mokslų įgūdžius. Naudodami Quick Rubric “ galite sukurti greitą ir paprastą vertinimo sistemą ir bendrinti ja su mokiniais, kad jie žinotų, kaip pasiekti sėkmės kiekviename etape. Be formuojamojo vertinimo, kuris paskatins mokymąsi, jis taip pat gali būti naudojamas norint įvertinti studentų darbą tyrimo pabaigoje ir nustatyti tikslus, kada jie kitą kartą bandys planuoti savo tyrimą. Rubrikos buvo parašytos taip, kad studentai galėtų jas lengvai pasiekti. Taip jais galima dalytis su studentais, kai jie dirba per planavimo procesą, kad mokiniai žinotų, kaip atrodo geras eksperimentinis projektas.
Spausdinami ištekliai
Susijusi veikla
Papildomi darbalapiai
Jei norite pridėti papildomų projektų arba toliau tinkinti darbalapius, peržiūrėkite kelis šablonų puslapius, kuriuos jums sudarėme toliau. Kiekvieną darbalapį galima nukopijuoti ir pritaikyti jūsų projektams ar mokiniams! Mokiniai taip pat gali būti skatinami kurti savo, jei jie nori pabandyti organizuoti informaciją lengvai suprantamu būdu.
Kaip Išmokyti Studentus Planuoti Eksperimentus
Skatinkite klausinėti ir smalsumą
Puoselėkite tyrimo kultūrą, skatindami mokinius užduoti klausimus apie juos supantį pasaulį.
Suformuluokite patikrinamas hipotezes
Išmokykite studentus sukurti hipotezes, kurias galima moksliškai patikrinti. Padėkite jiems suprasti skirtumą tarp hipotezės ir klausimo.
Pateikite mokslinį pagrindą
Padėkite mokiniams suprasti mokslinius principus ir sąvokas, susijusias su jų hipotezėmis. Skatinkite juos remtis ankstesnėmis žiniomis arba atlikti tyrimus, kad pagrįstų jų hipotezes.
Identifikuokite kintamuosius
Išmokykite studentus apie trijų tipų kintamuosius (priklausomus, nepriklausomus ir kontroliuojamus) ir kaip jie susiję su eksperimentiniu dizainu. Pabrėžkite kintamųjų valdymo ir priklausomo kintamojo tikslaus matavimo svarbą.
Suplanuokite ir nubraižykite eksperimentą
Padėkite mokiniams sukurti aiškią ir atkuriamą eksperimentinę procedūrą. Skatinkite juos sudaryti nuoseklų planą arba naudokite vaizdines diagramas procesui iliustruoti.
Atlikite eksperimentą ir analizuokite duomenis
Padėkite mokiniams, kai jie atlieka eksperimentą pagal savo planą. Padėkite jiems prasmingai ir organizuotai rinkti duomenis. Padėkite jiems analizuoti duomenis ir padaryti išvadas remiantis jų išvadomis.
Dažnai užduodami klausimai apie eksperimentinį dizainą studentams
Kokius įprastus eksperimentinio projektavimo įrankius ir metodus gali naudoti studentai?
Įprasti eksperimentinio projektavimo įrankiai ir metodai, kuriuos gali naudoti studentai, yra atsitiktinis priskyrimas, kontrolinės grupės, apakimas, replikacija ir statistinė analizė. Studentai taip pat gali naudoti stebėjimo tyrimus, apklausas ir eksperimentus su natūraliais ar beveik eksperimentiniais projektais. Jie taip pat gali naudoti duomenų vizualizavimo įrankius savo rezultatams analizuoti ir pateikti.
Kaip eksperimentinis dizainas gali padėti studentams ugdyti kritinio mąstymo įgūdžius?
Eksperimentinis dizainas padeda studentams ugdyti kritinio mąstymo įgūdžius, skatinant juos sistemingai ir logiškai mąstyti apie mokslines problemas. Ji reikalauja, kad studentai analizuotų duomenis, nustatytų modelius ir, remdamiesi įrodymais, padarytų išvadas. Tai taip pat padeda studentams ugdyti problemų sprendimo įgūdžius, suteikiant galimybę kurti ir atlikti eksperimentus hipotezėms patikrinti.
Kaip eksperimentinis dizainas gali būti naudojamas realaus pasaulio problemoms spręsti?
Eksperimentinis dizainas gali būti naudojamas sprendžiant realias problemas, nustatant kintamuosius, kurie prisideda prie konkrečios problemos, ir išbandant intervencijas, siekiant išsiaiškinti, ar jos yra veiksmingos sprendžiant problemą. Pavyzdžiui, eksperimentinis dizainas gali būti naudojamas naujų medicininių gydymo būdų veiksmingumui patikrinti arba socialinių intervencijų poveikiui mažinti skurdą arba švietimo rezultatams gerinti įvertinti.
Kokių dažniausiai pasitaikančių eksperimentinio dizaino spąstų studentai turėtų vengti?
Įprastos eksperimentinio planavimo spąstai, kurių studentai turėtų vengti, yra nesugebėjimas kontroliuoti kintamųjų, naudoti šališkus pavyzdžius, pasikliauti anekdotiniais įrodymais ir nesugebėjimas tiksliai išmatuoti priklausomų kintamųjų. Atlikdami eksperimentus studentai taip pat turėtų žinoti apie etinius aspektus, pavyzdžiui, gauti informuoto sutikimo ir apsaugoti tiriamųjų privatumą.
- 353/365 ~ Second Fall #running #injury • Ray Bouknight • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Always Writing • mrsdkrebs • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Batteries • Razor512 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bleed for It • zerojay • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bulbs • Roo Reynolds • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Change • dominiccampbell • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Children • Quang Minh (YILKA) • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Danger • KatJaTo • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- draw • Asja. • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Epic Fireworks Safety Goggles • EpicFireworks • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- GERMAN BUNSEN • jasonwoodhead23 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Heart Dissection • tjmwatson • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- ISST 2014 Munich • romanboed • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Lightbulb! • Matthew Wynn • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Mini magnifying glass • SkintDad.co.uk • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Plants • henna lion • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Plants • Graham S Dean Photography • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Pré Treino.... São Carlos está foda com essa queimada toda #asma #athsma #ashmatt #asthma • .v1ctor Casale. • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- puzzle • olgaberrios • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Puzzled • Brad Montgomery • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Question Mark • ryanmilani • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Radiator • Conal Gallagher • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Red Tool Box • marinetank0 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Remote Control • Sean MacEntee • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- stopwatch • Search Engine People Blog • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Thinking • Caramdir • Licencija 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 • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- Washing my Hands 2 • AlishaV • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Windows • Stanley Zimny (Thank You for 18 Million views) • Licencija Attribution, Non Commercial (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0/)
- wire • Dyroc • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
Išbandykite 1 Mėnesį
30 dienų pinigų grąžinimo garantija Tik nauji klientai Visa kaina po įvadinio pasiūlymo
© 2024 - Clever Prototypes, LLC - Visos teisės saugomos.
„ StoryboardThat “ yra „ Clever Prototypes , LLC “ prekės ženklas, registruotas JAV patentų ir prekių ženklų biure.
