https://sbt-test.azurewebsites.net/lv/articles/e/eksperimentālā-dizains

Eksperimentālā Design

Iemācīt Studentiem Dizaina Eksperimentu

Oliver Smith

Noteikti pārbaudiet vairāk mūsu zinātnes resursu!

Eksperimentāls dizains studentiem


Zinātne ir vēsturiski uzkrātu zināšanu un prasmju sajaukums. Šīs praktiskās prasmes variē no problēmu risināšanas līdz datu analīzei; tie ir plaši sasniedzami, un tos bieži var izmantot ārpus klases. Šo prasmju mācīšana ir ļoti svarīga dabaszinātņu izglītības sastāvdaļa, bet bieži tiek aizmirsta, koncentrējoties uz satura mācīšanu. Kā zinātnes pasniedzēji mēs visi esam redzējuši ieguvumus, ko praktiskais darbs dod studentu iesaistīšanai un izpratnei. Tomēr, ņemot vērā mācību programmai noteiktos laika ierobežojumus, var samazināt laiku, kas vajadzīgs studentiem, lai attīstītu šīs izmeklēšanas prasmes. Pārāk bieži mēs studentiem dodam “recepti”, kas jāievēro, kas neļauj studentiem uzņemties atbildību par viņu praktisko darbu. Kopš ļoti jauna vecuma studenti sāk domāt par apkārtējo pasauli. Viņi uzdod jautājumus, pēc tam izmanto novērojumus un pierādījumus, lai uz tiem atbildētu. Studentiem parasti ir inteliģenti, interesanti un pārbaudāmi jautājumi, kurus viņiem patīk uzdot. Kā pedagogiem mums jācenšas rosināt šos jautājumus un, savukārt, audzināt šo dabisko zinātkāri apkārtējā pasaulē.

Iemācīt eksperimentu plānošanu un ļaut studentiem izstrādāt savus jautājumus un hipotēzes prasa laiku. Šie materiāli ir izveidoti, lai sastatītu un strukturētu procesu, lai skolotāji varētu koncentrēties uz eksperimentālā dizaina galveno ideju uzlabošanu. Ļaujot studentiem uzdot savus jautājumus, uzrakstīt savas hipotēzes, kā arī plānot un veikt savus izmeklējumus, viņiem ir vērtīga pieredze. Tas novedīs pie tā, ka studentiem būs vairāk īpašumtiesību uz savu darbu. Kad studenti veic eksperimentālu metodi saviem jautājumiem, viņi pārdomā, kā zinātnieki vēsturiski ir sapratuši, kā darbojas Visums.



Design an Experiment  

Apskatiet zemāk esošās drukāšanai draudzīgās lapas un darblapu veidnes!

Eksperimentālie dizaina soļi

1. Jautājums

Šī ir galvenā zinātniskās metodes un eksperimentālās projektēšanas procesa sastāvdaļa. Studentiem patīk izdomāt jautājumus. Jautājumu formulēšana ir dziļa un jēgpilna darbība, kas studentiem var dot īpašumtiesības uz viņu darbu. Lielisks veids, kā likt studentiem padomāt par savu jautājumu vizualizēšanu, ir prāta kartes storyboard izmantošana.




Design an Experiment  

Palūdziet studentus padomāt par visiem jautājumiem, uz kuriem viņi vēlas atbildēt par Visumu, vai palūdziet viņus padomāt par jautājumiem, kas viņiem rodas par noteiktu tēmu. Visi jautājumi ir labi jautājumi, bet dažus ir vieglāk pārbaudīt nekā citus.


2. Hipotēze

Hipotēze ir pazīstama kā izglītots minējums. Hipotēzei vajadzētu būt apgalvojumam, ko var zinātniski pārbaudīt. Eksperimenta beigās atskatieties, vai secinājums atbalsta hipotēzi vai nē. Labu hipotēžu formulēšana studentiem var būt izaicinājums aptvert. Ir svarīgi atcerēties, ka hipotēze nav jautājums, tas ir pārbaudāms apgalvojums .

Viens no hipotēzes veidošanas veidiem ir to formulēt kā “ja ... tad ...” paziņojumu. Tas, protams, nav vienīgais vai labākais veids, kā formulēt hipotēzi, taču tā var būt ļoti vienkārša formula studentiem, ko izmantot, sākot pirmo kursu. Paziņojumā “ja ... tad ...” studentiem vispirms ir jāidentificē mainīgie, un tas var mainīt secību, kādā viņi aizpilda vizuālā organizatora posmus.

Pēc identificējot mainīgos, hipotēze, tad ņem formu, ja [izmaiņas neatkarīgā mainīgā], tad [izmaiņas atkarīgā mainīgā]. Piemēram, ja eksperimentā tika meklēta kofeīna ietekme uz reakcijas laiku, neatkarīgais mainīgais būs kofeīna daudzums un atkarīgais mainīgais būs reakcijas laiks. Hipotēze “ja, tad” varētu būt šāda: Ja palielināsiet uzņemtā kofeīna daudzumu, reakcijas laiks samazināsies.


3. Hipotēzes skaidrojums

Kas jūs noveda pie šīs hipotēzes? Kāds ir jūsu hipotēzes zinātniskais pamatojums? Atkarībā no vecuma un iespējām studenti izmanto savas iepriekšējās zināšanas, lai izskaidrotu, kāpēc viņi ir izvēlējušies savas hipotēzes, vai arī alternatīvi veic pētījumus, izmantojot grāmatas vai internetu. Šis varētu būt arī labs laiks, lai pārrunātu ar studentiem, kas ir uzticams avots.


4. Prognoze

Prognoze nedaudz atšķiras no hipotēzes. Hipotēze ir pārbaudāms apgalvojums, turpretī prognoze ir specifiskāka eksperimentam. Atklājot DNS struktūru, hipotēze ierosināja, ka DNS ir spirālveida struktūra. Tika prognozēts, ka DNS rentgenstaru difrakcijas shēma būs X forma.


5. Mainīgo identificēšana

Zemāk ir diskusiju scenārija piemērs, ko var izmantot, lai liktu jūsu studentiem runāt par mainīgajiem eksperimentālajā dizainā.



Design an Experiment  

Trīs mainīgo veidi, kas jums būs jāapspriež ar studentiem, ir atkarīgi, neatkarīgi un kontrolēti mainīgie. Lai saglabātu šo vienkāršo, atsaucieties uz tiem kā "ko jūs mērīsit", "ko jūs mainīsit" un "ko jūs gatavojaties saglabāt to pašu". Ja esat pieredzējušāki studenti, jums jāmudina viņus lietot pareizo vārdu krājumu.

Atkarīgie mainīgie ir tie, ko izmēra vai novēro zinātnieks. Šie mērījumi bieži atkārtojas, jo atkārtoti mērījumi padara jūsu datus uzticamākus.

Neatkarīgais mainīgais ir mainīgais lielums, kuru zinātnieki nolemj mainīt, lai redzētu, kāda tam ir ietekme uz atkarīgo mainīgo. Tiek izvēlēts tikai viens, jo būtu grūti izdomāt, kurš mainīgais rada kādas izmaiņas, ko novērojat.

Kontrolētie mainīgie ir lielumi vai faktori, kuru dēļ zinātnieki vēlas palikt vienādi visā eksperimentā. Tos kontrolē tā, lai tie būtu nemainīgi, lai neietekmētu atkarīgo mainīgo. To kontrole ļauj zinātniekiem redzēt, kā neatkarīgais mainīgais ietekmē atkarīgo mainīgo.

Izmantojiet šo stundu savās stundās vai izdzēsiet atbildes un iestatiet to kā aktivitāti, kuru skolēni aizpilda Storyboard That.

Kā temperatūra ietekmē cukura daudzumu, ko var izšķīdināt ūdenī
Neatkarīgais mainīgais Ūdens temperatūra
(5 dažādu diapazonu diapazons 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C un 50 ° C temperatūrā)
Atkarīgais mainīgais Cukura daudzums, ko var izšķīdināt ūdenī, mērot tējkarotēs.
Kontrolēti mainīgie
  • Ūdens tilpums (500 ml - mēra, izmantojot graduētu cilindru)
  • Ūdens tips (iegūstiet ūdeni no tā paša krāna)
  • Neatkarīgi no tā, vai ūdeni maisa vai ne
  • Cukura veids
  • Cukura graudu lielums



Design an Experiment  

6. Riska novērtējums

Galu galā tas jāparaksta atbildīgam pieaugušajam, taču ir svarīgi likt studentiem padomāt par to, kā viņi sevi uzturēs. Šajā daļā studentiem jāidentificē iespējamie riski un pēc tam jāpaskaidro, kā viņi plāno samazināt risku. Darbība, kuras mērķis ir palīdzēt studentiem attīstīt šīs prasmes, ir panākt, lai viņi identificētu un pārvaldītu riskus dažādās situācijās. Izmantojot zemāk redzamo sižeta tabulu, mudiniet studentus aizpildīt T-diagrammas otro kolonnu, sakot: “Kas ir risks?”, Pēc tam izskaidrojot, kā viņi var pārvaldīt šo risku. Šo scenāriju varētu arī paredzēt klases diskusijai.



Design an Experiment  

7. Materiāli

Šajā sadaļā studenti uzskaitīs eksperimentiem nepieciešamos materiālus, ieskaitot drošības aprīkojumu, kuru viņi riska novērtēšanas sadaļā ir norādījuši. Šis ir lielisks laiks, lai sarunātos ar studentiem par darbam piemērotu rīku izvēli. Jūs izmantosit citu instrumentu, lai izmērītu matu platumu, nevis lai izmērītu futbola laukuma platumu!


8. Vispārīgais plāns un diagramma

Ir svarīgi runāt ar studentiem par reproducējamību. Viņiem jāuzraksta procedūra, kas ļautu citam zinātniekam viegli reproducēt viņu eksperimentālo metodi. Vienkāršākais un kodolīgākais veids, kā studentiem to izdarīt, ir sastādīt numurētu instrukciju sarakstu. Noderīga aktivitāte šeit varētu būt likt studentiem izskaidrot, kā pagatavot tasi tējas vai sviestmaizi. Izstrādājiet procesu, norādot uz visiem soļiem, kurus viņi ir nokavējuši.

Angļu valodas apguvējiem un studentiem, kuri cīnās ar rakstisku angļu valodu, studenti var vizuāli aprakstīt eksperimenta darbības, izmantojot Storyboard That.

Ne katram eksperimentam būs nepieciešama diagramma, bet dažus plānus ievērojami uzlabos, iekļaujot vienu. Lieciet studentiem pievērsties skaidru un viegli saprotamu diagrammu izveidošanai.


9. Veikt eksperimentu

Pēc tam studenti seko viņu plānam un veic eksperimentu. Ir svarīgi, lai studenti rezultātus apkopotu jēgpilni un viegli saprotami. Dati bieži tiek ierakstīti tabulā, bet to var izdarīt arī ar fotogrāfijām, novērojumu zīmējumiem vai kombinācijām. Var būt noderīgi, ja studenti pieraksta visas grūtības un problēmas, kas viņiem radušās, veicot eksperimentu. Tas vēlāk varētu palīdzēt novērtēt viņu eksperimentālo metodi.

Svarīgi pieminēt, ka visi eksperimenti, ko studenti plāno, pirms atbildīgo pieaugušo pilnīgas riska novērtēšanas ir jāveic, pirms tie ļauj studentiem veikt praktisko darbu.


Pēc eksperimenta veikšanas studenti analizē datus, izdara secinājumus un pēc tam dalās ar rezultātiem. Atkarībā no studentu līmeņa tas varētu būt formāls laboratorijas ziņojums, grafiki, klases diskusija vai cita metode.


Pabeigti piemēri




Design an Experiment  

Resursi un eksperimentālie dizaina piemēri

Vizuālo organizatoru izmantošana ir efektīvs veids, kā panākt, lai jūsu studenti strādā par zinātniekiem klasē.

Šos izmeklēšanas plānošanas rīkus var izmantot dažādos veidos, lai studentu darbu sastatītu un strukturētu, kamēr viņi strādā kā zinātnieki. Studenti var pabeigt plānošanas posmu Storyboard That izmantojot tekstlodziņus un diagrammas, vai arī jūs varētu tos izdrukāt un likt studentiem aizpildīt tos ar roku. Vēl viens lielisks veids, kā tos izmantot, ir projektēt plānošanas lapu uz interaktīvās tāfeles un strādāt pie tā, kā grupēšanas laikā pabeigt plānošanas materiālus. Projektējiet to uz ekrāna un lieciet studentiem rakstīt atbildes uz līmlapiņām un ievietot idejas pareizajā plānošanas dokumenta sadaļā.

Ļoti jauni izglītojamie joprojām var sākt domāt kā zinātnieki! Viņiem ir daudz jautājumu par apkārtējo pasauli, un jūs varat sākt pierakstīt tos prāta kartē. Dažreiz jūs pat varat sākt “izmeklēt” šos jautājumus, izmantojot spēli.

Pamata resurss ir paredzēts pamatskolas studentiem vai studentiem, kuriem nepieciešams lielāks atbalsts. Tas ir paredzēts tieši tādam pašam procesam kā lielāki resursi, bet ir nedaudz vienkāršāks. Galvenā atšķirība starp abiem resursiem ir detaļas, par kurām studentiem ir jādomā, un izmantotā tehniskā vārdnīca. Piemēram, ir svarīgi, lai studenti, izstrādājot izmeklēšanu, identificētu mainīgos. Augstākajā versijā studentiem ne tikai jāidentificē mainīgie, bet jāsniedz arī citi komentāri, piemēram, kā viņi mērīs atkarīgo mainīgo. Kā arī atšķirības starp sastatnēm starp diviem resursu līmeņiem, iespējams, vēlēsities vēl vairāk atšķirt pēc tā, kā skolotāji telpā atbalsta skolēnus un palīgus.

Studenti varētu arī tikt mudināti padarīt viņu eksperimentālo plānu vieglāk saprotamu, izmantojot grafiku, un to varētu izmantot arī ELL atbalstam.




Design an Experiment  

Novērtējums

Studenti jānovērtē, ņemot vērā viņu zinātniskās izpētes prasmes, kā arī viņu zināšanu novērtēšana. Tas ne tikai ļaus studentiem koncentrēties uz savu prasmju attīstīšanu, bet arī ļaus viņiem izmantot vērtēšanas informāciju veidā, kas viņiem palīdzēs uzlabot savas dabaszinātņu prasmes. Izmantojot Quick Rubric , jūs varat izveidot ātru un ērtu novērtēšanas sistēmu un dalīties tajā ar studentiem, lai viņi zinātu, kā gūt panākumus katrā posmā. Tas ne tikai sniedz formatīvu vērtējumu, kas virzīs mācīšanos, bet arī var izmantot, lai novērtētu studentu darbu izmeklēšanas beigās un izvirzītu mērķus nākamajam mēģinājumam plānot patstāvīgu izmeklēšanu. Rubrika ir uzrakstīta tā, lai studenti varētu tai viegli piekļūt. Tādā veidā tos var dalīties ar studentiem, strādājot plānošanas procesā, lai studenti zinātu, kāds izskatās labs eksperimentālais dizains.




Drukājami resursi

Atgriezties augšpusē




Design an Experiment  

Papildu darblapas

Ja vēlaties pievienot papildu projektus vai turpināt pielāgot darblapas, apskatiet vairākas veidņu lapas, kuras mēs jums esam apkopojuši tālāk. Katru darblapu var nokopēt un pielāgot jūsu projektiem vai studentiem! Studenti var arī tikt mudināti radīt savus, ja viņi vēlas izmēģināt informācijas sakārtošanu viegli saprotamā veidā.



Attēlu Piedēvējumi


Palīdzēt Share Storyboard That!

Meklējat Vairāk?

Pārbaudiet pārējo mūsu Skolotājs ceļvežu un stundu plāniem!


Skatīt visus skolotāju resursus


Mūsu Plakāti par ZazzleMūsu Nodarbības uz Skolotājiem Skolotāju Atalgošanai



Clever Logotips Google Klases Klases Logotips Student Privacy Pledge signatory
https://sbt-test.azurewebsites.net/lv/articles/e/eksperimentālā-dizains
© 2019 - Clever Prototypes, LLC - Visas tiesības aizsargātas.
Start My Bezmaksas Izmēģinājuma
Izpētiet Mūsu Rakstus un Piemēri

Biznesa resursi

Visi biznesa rakstiBiznesa veidnes

Filmu resursi

Filmu resursiVideo mārketings

Ilustrēti ceļveži

BiznessIzglītība
Pamēģiniet Citas Websites!

Photos for Class - Meklēt School-Safe, Creative Commons fotogrāfijas! (Tā pat Citē Jums!)
Quick Rubric - Viegli Marka un Share Great Looking rubrikām!
Dod citu valodu?

•   (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