https://www.storyboardthat.com/ru/articles/e/экспериментальная-дизайн

Экспериментальная Дизайн

Научите Студентов Проектировать Эксперименты

Оливер Смит

Обязательно ознакомьтесь с нашими научными ресурсами!

Пусть ваши ученики будут учиться, как ученые.


Наука представляет собой смесь исторически накопленных знаний и навыков. Эти практические навыки варьируются от решения проблем до анализа данных; Они широко применяются и могут быть применены много вне класса. Обучение этим навыкам является очень важной частью научного образования, но часто упускается из виду при обучении содержанию. Как преподаватели в области естественных наук, мы все видели преимущества, полученные учащимися в практической работе по вовлечению и пониманию. Однако с учетом времени, оказываемого на учебную программу, время, необходимое студентам для разработки этих навыков расследования, может быть вытеснено. Слишком часто мы даем студентам «рецепт», который следует за ними, что не позволяет учащимся взять на себя ответственность за их практическую работу. Студенты с самого раннего возраста начинают думать о мире вокруг них. Они задают вопросы, затем используют наблюдения и доказательства, чтобы ответить на них. У студентов, как правило, есть интеллектуальные, интересные и проверяемые вопросы, которые они любят задавать. Мы, педагоги, должны работать над тем, чтобы поощрять эти вопросы и, в свою очередь, развивать это естественное любопытство в окружающем их мире.

Преподавание дизайна экспериментов и предоставление учащимся возможности разрабатывать свои собственные вопросы и гипотезы требует времени. Эти материалы были созданы для создания структуры и структурирования процесса, чтобы позволить учителям сосредоточиться на улучшении ключевых идей в экспериментальном дизайне. Позволение студентам задавать собственные вопросы, писать свои собственные гипотезы, планировать и проводить собственные исследования является ценным опытом для ваших студентов. Это приведет к тому, что студенты получат больше прав собственности на свою работу. Когда ученики выполняют экспериментальный метод для своих собственных вопросов, они размышляют о том, как исторически ученые научились понимать, как работает Вселенная.


Экспериментальная Дизайн
Экспериментальная Дизайн

Пример

Настройте эту раскадровку

(Это начнется с бесплатной пробной версии за 2 недели - без кредитной карты)



Design an Experiment  







Design an Experiment  

Взгляните на страницы для печати, доступные ниже!

Экспериментальный процесс проектирования

1. Вопрос

Это ключевая часть научного метода и экспериментального проекта. Студентам очень нравится задавать вопросы. Формулирование вопросов - это глубокая и значимая деятельность, которая действительно может дать студентам право собственности на их работу. Отличный способ заставить студентов думать о визуализации своих вопросов - это использование раскадровки карт разума.


Экспериментальные Вопросы
Экспериментальные Вопросы

Пример

Настройте эту раскадровку

(Это начнется с бесплатной пробной версии за 2 недели - без кредитной карты)



Design an Experiment  

Попросите учащихся подумать о любых вопросах, которые они хотят ответить о Вселенной, или заставить их задуматься над вопросами, которые у них есть о конкретной теме. Все вопросы - хорошие вопросы, но некоторым легче тестировать других.


2. Гипотеза

Гипотеза также может быть известна как образованная догадка. Гипотеза должна быть заявлением, которое может быть проверено с научной точки зрения. В конце эксперимента оглянитесь назад, чтобы проверить, поддерживает ли заключение гипотезу или нет. Формирование хороших гипотез может быть сложным для понимания учащимися. Важно помнить, что гипотеза не является вопросом, это проверяемое утверждение .

Один из способов формирования гипотезы состоит в том, чтобы сформировать его как утверждение «если ... то ...». Это, конечно, не единственный и не лучший способ сформировать гипотезу, но может быть очень простой формулой для использования студентами при первом запуске. Оператор «if ... then ...» требует, чтобы ученики сначала идентифицировали переменные, и это может изменить порядок, в котором они завершают этапы визуального органайзера.

После определения переменных гипотеза принимает форму, если [изменение независимой переменной], а затем [изменение зависимой переменной]. Например, если эксперимент искал влияние кофеина на время реакции, независимой переменной было бы количество кофеина, а зависимой переменной было бы время реакции. Гипотеза «если, то» может быть: если вы увеличите количество кофеина, то время реакции уменьшится .


3. Объяснение гипотезы

Что привело вас к этой гипотезе? Какова научная основа вашей гипотезы? В зависимости от возраста и способностей, студенты используют свои прежние знания, чтобы объяснить, почему они выбрали свои гипотезы, или, альтернативно, исследования с использованием книг или Интернета. Это также может быть хорошим временем для обсуждения со студентами того, что является надежным источником.


4. Прогнозирование

Прогноз несколько отличается от гипотезы. Гипотеза - проверяемое утверждение, тогда как предсказание более специфично для эксперимента. Чтобы взять пример открытия структуры ДНК, гипотеза заключалась в том, что ДНК имеет спиральную структуру. Было предсказано, что рентгеновская дифрактограмма ДНК будет иметь форму X.


5. Идентификация переменных

Ниже приведен пример раскадровки для обсуждения, который может использоваться, чтобы заставить ваших учеников говорить о переменных в экспериментальном дизайне.


Дискуссионная Раскадровка - Экспериментальный Дизайн
Дискуссионная Раскадровка - Экспериментальный Дизайн

Пример

Настройте эту раскадровку

(Это начнется с бесплатной пробной версии за 2 недели - без кредитной карты)



Design an Experiment  

Три типа переменных, которые вам нужно обсудить со своими учениками, - это зависимые, независимые и контролируемые переменные. Чтобы это было просто, вы могли бы сослаться на них как «что вы собираетесь сохранить то же самое», «что вы собираетесь изменить» и «что вы собираетесь измерять». С более способными учениками вы должны поощрять их к использованию правильной лексики.

Зависимые переменные - это то, что измеряется или наблюдается ученым. Эти измерения часто повторяются, поскольку более повторяющиеся измерения делают ваши данные более надежными.

Независимая переменная - это переменная, которую ученые решают изменить, чтобы увидеть, какое влияние она оказывает на зависимую переменную. Выбирается только один, потому что было бы трудно определить, какая переменная вызывает какие-либо изменения, которые вы наблюдаете.

Контролируемые переменные - это величины или факторы, которые ученые хотят сохранить в течение всего эксперимента. Они контролируются так, чтобы оставаться постоянными, чтобы не влиять на зависимую переменную. Управление ими позволяет ученым видеть, как независимая переменная влияет на зависимую переменную.

Storyboard That этот пример ниже в уроках или удалите ответы и Storyboard That его как Storyboard That для учащихся, чтобы Storyboard That в Storyboard That.

Как температура влияет на количество сахара, способного растворяться в воде
Независимая переменная Температура воды
(Диапазон 5 различных образцов при 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C и 50 ° C)
Зависимая переменная Количество сахара, которое может быть растворено в воде, измеряется в чайных ложках.
Контролируемые переменные
  • Объем воды (500 мл - измеряется с помощью градуированного цилиндра)
  • Тип воды (получить воду из того же крана)
  • Будь вода перемешивается или нет
  • Тип сахара
  • Размер зерна сахара


Идентификация Переменных
Идентификация Переменных

Пример

Настройте эту раскадровку

(Это начнется с бесплатной пробной версии за 2 недели - без кредитной карты)



Design an Experiment  

6. Оценка рисков

В конечном счете это должно быть подписано ответственным взрослым, но важно заставить учащихся задуматься о том, как они держат себя в безопасности. В этой части студенты должны определить потенциальные риски и затем объяснить, как они собираются минимизировать риск. Деятельность, помогающая учащимся развивать эти навыки, заключается в том, чтобы заставить их идентифицировать риски и управлять ими в различных ситуациях. Используя раскадровку ниже, вы можете заставить учащихся заполнить второй столбец Т-диаграммы, сказав «Что такое риск?», А затем объяснить, как они могли справиться с этим риском. Эта раскадровка также может быть спроецирована для обсуждения в классе.


Оценка Риска
Оценка Риска

Пример

Настройте эту раскадровку

(Это начнется с бесплатной пробной версии за 2 недели - без кредитной карты)



Design an Experiment  

7. Материалы

В этом разделе студенты будут перечислять материалы, необходимые для проведения экспериментов, включая любое оборудование для обеспечения безопасности, которое они выделили как необходимое в разделе оценки риска. Это отличная возможность поговорить со студентами о выборе инструментов, подходящих для работы. Вы собираетесь использовать другой инструмент для измерения ширины волос, чем для измерения ширины футбольного поля!


8. Общий план и схема

Важно поговорить со студентами о воспроизводимости. Им следует написать процедуру, которая позволит их экспериментальному методу легко воспроизводиться другим ученым. Самый простой и самый сжатый способ для студентов сделать это, составив нумерованный список инструкций. Полезная деятельность здесь могла бы заставить учеников объяснить, как сделать чашку чая или бутерброд. Выполните процесс, указав все шаги, которые они пропустили.

Для учеников, изучающих английский язык и студентов, которые борются с письменным английским языком, учащиеся могут визуально описать этапы своего эксперимента с помощью Storyboard That.

Не каждому эксперименту нужна диаграмма, но некоторые планы будут значительно улучшены за счет включения одного. Попросите студентов сосредоточиться на создании четких и понятных диаграмм.


9. Провести эксперимент

Затем учащиеся выполняют свой план и проводят эксперимент. Важно, чтобы учащиеся собирали свои результаты понятным и простым для понимания способом. Данные часто записываются в таблицу, но также могут быть сделаны с фотографиями, чертежами наблюдений или комбинацией. Может быть полезно, чтобы студенты записывали любые трудности и проблемы, которые они испытывали при проведении эксперимента. Это может помочь в дальнейшем с оценкой их экспериментального метода.


Важно отметить, что любой эксперимент над дизайном студентов должен быть тщательно оценен ответственным взрослым, прежде чем позволить студентам выполнять свою практическую работу.


По завершении процедуры эксперимента студенты анализируют данные, делают выводы, а затем делятся своими результатами. В зависимости от уровня учащихся это может быть формальный лабораторный отчет, графики, обсуждение в классе или другое.


Завершенные примеры







Design an Experiment  

Ресурсы и примеры

Использование визуальных организаторов - эффективный способ заставить ваших студентов работать в качестве ученых в классе.

Есть много способов, которыми вы могли бы использовать эти инструменты планирования исследования, чтобы помогать и структурировать работу студентов, пока они работают в качестве ученых. Студенты могут Storyboard That в Storyboard That поля и Storyboard That, или вы могли бы Storyboard That их вручную. Другим отличным способом их использования является проецирование листа планирования на интерактивную доску и проработка способов заполнения материалов планирования как группы. Вы также можете проецировать его на экран, чтобы студенты записывали свои ответы на липкие заметки и помещали свои идеи в правильный раздел документа планирования.

С очень молодыми учениками вы все равно можете начать думать о них, как о ученых! У них много вопросов о мире вокруг них, и вы можете начать замечать их на карте разума. Иногда вы можете даже начать «исследовать» эти вопросы с помощью игры.

Ресурс фонда предназначен для учащихся начальной школы или студентов, которым требуется дополнительная поддержка. Он разработан таким же образом, как и более высокие ресурсы, но немного упростился. Ключевое различие между этими двумя ресурсами - это детали, которые студенты должны обдумать, и технический лексикон. Например, важно, чтобы студенты определяли переменные, когда они разрабатывают свои исследования. В более высокой версии студенты должны не только идентифицировать переменные, но и делать другие комментарии, например, как они будут измерять зависимую переменную. Помимо различий в лесах между двумя уровнями ресурсов, вы можете провести дальнейшую дифференциацию по тому, как учащиеся получают поддержку учителей и помощников в комнате.

Студентам также может быть предложено облегчить понимание экспериментального плана с помощью графики, и это также может быть использовано для поддержки ELL.







Design an Experiment  

Оценка

Учащимся необходимо оценивать свои навыки в области научного исследования наряду с оценкой их знаний. Это не только позволит ученикам сосредоточиться на развитии своих навыков, но также позволит им использовать свою оценочную информацию в формате, чтобы помочь им улучшить свои научные навыки. Используя Quick Rubric, можно создать простую и быструю систему оценки и поделиться ею со студентами, чтобы они знали, как добиться успеха на каждом этапе. Так же как предоставление формирующей оценки, которая будет стимулировать обучение, это может также использоваться, чтобы оценить работу студента в конце исследования и установить цели, когда они затем попытаются запланировать свое собственное исследование. Рубрики написаны таким образом, чтобы позволить учащимся легко получить к ним доступ. Таким образом, они могут делиться со студентами, поскольку они работают через процесс планирования, чтобы студенты знали, как выглядит хороший экспериментальный дизайн.




Ресурсы для печати

Вернуться к началу







Design an Experiment  



Image Attributions


Помогите Storyboard That!

Ищете Еще?

Ознакомьтесь с остальной частью наших руководств для учителей и планов уроков!


Просмотреть все ресурсы для учителей


Наши Плакаты на ОслепленииНаши Уроки о Преподавателях Платят Учителям
[
https://www.storyboardthat.com/ru/articles/e/экспериментальная-дизайн
© 2018 - Clever Prototypes, LLC - Все права защищены.
Start My Free Trial
Изучите Наши Статьи и Примеры

Попробуйте Наши Другие Веб-сайты!

Photos for Class - поиск школьных сейфов, фотографий Creative Commons! ( Это даже цитирует для вас! )
Quick Rubric - легко создавать и делиться впечатляющими темами!
Предпочитаете другой язык?

•   (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