https://sbt-test.azurewebsites.net/sl/articles/e/eksperimentalno-zasnovo

Eksperimentalni Oblikovanje

Naučiti Študente Načrtovanja Eksperimentov

Oliver Smith

Bodite prepričani, da preverite več naših virov znanosti!

Eksperimentalno oblikovanje za študente


Znanost je mešanica zgodovinsko nabranega znanja in veščin. Te praktične spretnosti segajo od reševanja problemov do analize podatkov; so široko dosegljivi in jih je mogoče pogosto uporabiti zunaj učilnice. Poučevanje teh veščin je zelo pomemben del naravoslovnega izobraževanja, vendar je pogosto spregledano, če se osredotočamo na poučevanje vsebin. Kot učitelji naravoslovja smo vsi videli koristi, ki jih ima praktično delo za študentsko udejstvovanje in razumevanje. Vendar pa se s časovnimi omejitvami učnega načrta lahko izvleče čas, potreben za razvoj teh preiskovalnih veščin. Prepogosto študentom damo "recept", ki mu sledijo, kar pa študentom ne omogoča, da prevzamejo odgovornost za svoje praktično delo. Študentje že od malih nog začnejo razmišljati o svetu okoli sebe. Postavljajo vprašanja, nato nanje uporabljajo opažanja in dokaze. Študentje imajo ponavadi inteligentna, zanimiva in preizkušena vprašanja, ki jih radi postavljajo. Kot vzgojitelji bi si morali prizadevati za spodbujanje teh vprašanj in negovati to naravno radovednost v svetu okoli njih.

Poučevanje oblikovanja eksperimentov in omogočanje študentom, da razvijejo svoja vprašanja in hipoteze, zahteva čas. Ti materiali so bili ustvarjeni za oder in strukturo postopka, tako da se učitelji lahko osredotočijo na izboljšanje ključnih idej eksperimentalnega oblikovanja. Dovoljenje študentom, da postavljajo svoja vprašanja, napišejo svoje hipoteze ter načrtujejo in izvajajo lastne preiskave, so za njih dragocena izkušnja. To bo privedlo do tega, da bodo študenti imeli večjo lastnost svojega dela. Ko študenti izvedejo eksperimentalno metodo za svoja vprašanja, razmišljajo o tem, kako so znanstveniki v zgodovini razumeli, kako deluje vesolje.



Design an Experiment  

Oglejte si strani, prijazne tiskalniku, in predloge delovnega lista spodaj!

Korak eksperimentalnega oblikovanja

1. Vprašanje

To je ključni del znanstvene metode in eksperimentalnega postopka načrtovanja. Študentje z veseljem zastavljajo vprašanja. Oblikovanje vprašanj je globoka in smiselna dejavnost, ki lahko da študentom lastništvo nad svojim delom. Odličen način, kako študenti razmišljajo o vizualizaciji svojih vprašanj, je uporaba pripovedne plošče z mislimi.




Design an Experiment  

Študente prosite, naj si premislijo o vseh vprašanjih, o katerih želijo odgovoriti o vesolju, ali pa si omislite vprašanja o določeni temi. Vsa vprašanja so dobra vprašanja, vendar jih je nekaj lažje preizkusiti kot druga.


2. Hipoteza

Hipoteza je znana kot izobraženo ugibanje. Hipoteza mora biti izjava, ki jo je mogoče znanstveno preizkusiti. Na koncu poskusa poglejte, ali zaključek podpira hipotezo ali ne. Oblikovanje dobrih hipotez je za študente lahko izziv. Pomembno si je zapomniti, da hipoteza ni vprašanje, temveč preizkusna izjava .

Eden od načinov oblikovanja hipoteze je, da ga oblikujemo kot izjavo "če ... potem ...". To zagotovo ni edini ali najboljši način za oblikovanje hipoteze, vendar je študentom lahko zelo enostavna formula, ki jo uporabijo pri prvem zagonu. Izjava "če ... potem ..." od študentov zahteva, da najprej identificirajo spremenljivke in lahko spremenijo vrstni red, v katerem so zaključili faze vizualnega organizatorja.

Po identificiranju spremenljivk ima hipoteza obliko, če [sprememba neodvisne spremenljivke], potem [sprememba odvisne spremenljivke]. Če bi na primer eksperiment iskal učinek kofeina na reakcijski čas, bi bila neodvisna spremenljivka količina kofeina, odvisna spremenljivka pa reakcijski čas. Hipoteza "če, potem" bi lahko bila: Če povečate količino zaužitega kofeina, se bo reakcijski čas zmanjšal.


3. Pojasnilo hipoteze

Kaj vas je pripeljalo do te hipoteze? Kakšno znanstveno ozadje stoji za vašo hipotezo? Študenti glede na starost in zmožnosti predhodno znanje razložijo, zakaj so izbrali svoje hipoteze, ali pa raziskovanje s pomočjo knjig ali interneta. To bi bil tudi pravi čas, da se s študenti pogovorimo o tem, kaj je zanesljiv vir.


4. Napoved

Napoved je nekoliko drugačna od hipoteze. Hipoteza je preizkusna trditev, medtem ko je napoved bolj specifična za eksperiment. Pri odkritju strukture DNK je hipoteza predlagala, da ima DNK vijačno strukturo. Napoved je bila, da bo vzorec rentgenske difrakcije DNA oblike X.


5. Identifikacija spremenljivk

Spodaj je primer diskusijske zgodbe, s katero lahko vaši študenti govorijo o spremenljivkah v eksperimentalnem oblikovanju.



Design an Experiment  

Tri vrste spremenljivk, o katerih boste morali razpravljati s svojimi učenci, so odvisne, neodvisne in nadzorovane spremenljivke. Če želite ohraniti to preprosto, jih navedite kot "kaj boste merili", "kaj boste spremenili" in "kaj boste ohranili enako". Z naprednejšimi učenci bi jih morali spodbuditi k pravilnemu besedišču.

Odvisne spremenljivke so tisto, kar znanstvenik meri ali opazi. Te meritve se pogosto ponavljajo, ker večkratne meritve naredijo vaše podatke bolj zanesljive.

Neodvisna spremenljivka je spremenljivka, ki se jo znanstveniki odločijo spremeniti, da bi videli, kakšen učinek ima na odvisno spremenljivko. Izbran je samo en, ker bi težko ugotovili, katera spremenljivka povzroči kakršno koli spremembo, ki jo opazite.

Nadzorovane spremenljivke so količine ali dejavniki, za katere znanstveniki želijo, da bodo v celotnem poskusu ostale enake. Nadziramo jih tako, da ostanejo konstantni, da ne bi vplivali na odvisno spremenljivko. Nadzor nad njimi omogoča znanstvenikom, da vidijo, kako neodvisna spremenljivka vpliva na odvisno spremenljivko.

Uporabite ta spodnji primer v svojih lekcijah ali izbrišite odgovore in ga nastavite kot dejavnost, ki jo bodo učenci opravili na Storyboard That.

Kako temperatura vpliva na količino sladkorja, ki ga je mogoče raztopiti v vodi
Neodvisna spremenljivka Temperatura vode
(Obseg 5 različnih vzorcev pri 10 ° C, 20 ° C, 30 ° C, 40 ° C in 50 ° C)
Odvisna spremenljivka Količina sladkorja, ki ga lahko raztopimo v vodi, merjena v čajnih žličkah.
Nadzorovane spremenljivke
  • Prostornina vode (500 ml - merjeno s pomočjo graduiranega valja)
  • Vrsta vode (vodo dobite iz iste pipe)
  • Ali mešamo vodo ali ne
  • Vrsta sladkorja
  • Velikost zrnja sladkorja



Design an Experiment  

6. Ocena tveganja

Konec koncev mora to odpisati odgovorna odrasla oseba, vendar je pomembno, da študenti razmišljajo o tem, kako se bodo varovali. V tem delu naj študenti prepoznajo potencialna tveganja in nato pojasnijo, kako bodo tveganje čim bolj zmanjšali. Dejavnost, ki pomaga učencem razviti te veščine, je, da jih spodbudi k prepoznavanju in obvladovanju tveganj v različnih situacijah. S spodnjo knjigo prispevkov naj učenci izpolnijo drugi stolpec T-grafikona z besedami: "Kaj je tveganje?", Nato pa pojasnijo, kako bi to tveganje obvladali. To knjigo zgodb bi lahko predvideli tudi za razpravo v razredu.



Design an Experiment  

7. Materiali

V tem razdelku bodo študenti našteli gradivo, ki ga potrebujejo za poskuse, vključno z vso varnostno opremo, ki so jo v oddelku o oceni tveganja poudarili kot potrebno. To je odličen čas za pogovor s študenti o izbiri orodij, ki so primerna za delo. Uporabili boste drugo orodje za merjenje širine las kot za merjenje širine nogometnega igrišča!


8. Splošni načrt in diagram

Pomembno je, da se študentje pogovorijo o obnovljivosti. Napisati bi morali postopek, ki bi omogočil, da bi drug znanstvenik z lahkoto reproduciral njihovo eksperimentalno metodo. To najlažje in najbolj jedrnato storijo študenti s sestavljanjem oštevilčenega seznama navodil. Koristna dejavnost tukaj bi lahko bila, da bi študenti razložili, kako si pripraviti skodelico čaja ali sendvič. Izvedite postopek in opozarjajte na vse korake, ki ste jih zamudili.

Za učence angleškega jezika in študente, ki se borijo s pisno angleščino, lahko študenti korake svojega eksperimenta vizualno opišejo s pomočjo Storyboard That.

Vsak poskus ne bo potreboval diagrama, vendar se bodo nekateri načrti zelo izboljšali z vključitvijo enega. Študentje naj se osredotočijo na izdelavo jasnih in enostavno razumljivih diagramov.


9. Izvedite eksperiment

Študenti nato sledijo svojemu načrtu in izvedejo poskus. Pomembno je, da učenci rezultate zbirajo na smiseln in lahko razumljiv način. Podatki so pogosto zapisani v tabelo, vendar jih je mogoče narediti tudi s fotografijami, risbami opazovanj ali kombinacijo. Študentom je lahko koristno, da si zapišejo kakršne koli težave in težave, ki so jih imeli pri izvedbi poskusa. To bi lahko kasneje pomagalo pri oceni njihove eksperimentalne metode.

Pomembno je omeniti, da mora vsak poskus, ki ga študenti oblikujejo, odgovorna odrasla oseba temeljito oceniti tveganje, preden dijakom omogoči, da izvajajo svoje praktično delo.


Po zaključku postopka eksperimenta študentje analizirajo podatke, sklepajo in nato delijo svoje rezultate. To je lahko odvisno od stopnje študenta, to je uradno laboratorijsko poročilo, grafi, razprava v razredu ali druga metoda.


Končani primeri




Design an Experiment  

Viri in primeri eksperimentalnega oblikovanja

Uporaba vizualnih organizatorjev je učinkovit način, da študentje v učilnici delajo kot znanstveniki.

Obstaja veliko načinov, kako uporabiti ta orodja za načrtovanje preiskav za oder in strukturo študentskega dela, ko delajo kot znanstveniki. Študenti lahko zaključijo fazo načrtovanja na Storyboard That za Storyboard That s pomočjo besedilnih polj in diagramov ali pa jih natisnete in študentje dokončajo ročno. Drug odličen način, kako jih uporabiti, je načrtovanje lista za načrtovanje na interaktivni tabli in delo s tem, kako dokončati gradivo za načrtovanje kot skupino. Projektirajte ga na zaslon in naj učenci napišejo svoje odgovore na lepljive opombe in svoje ideje postavijo v pravilen del načrtovalnega dokumenta.

Zelo mladi učenci lahko še vedno začnejo razmišljati kot znanstveniki! Imajo veliko vprašanj o svetu okoli sebe in lahko jih začnete zapisovati na miselnem zemljevidu. Včasih lahko ta vprašanja celo začnete 'preiskovati' skozi igro.

Temeljni vir je namenjen osnovnošolcem ali študentom, ki potrebujejo več podpore. Zasnovan je tako, da sledi popolnoma enakemu postopku kot višji viri, vendar je nekoliko lažji. Ključna razlika med obema viroma je podrobnost, o kateri morajo študentje razmišljati, in uporabljeni tehnični besednjak. Na primer, pomembno je, da študenti prepoznajo spremenljivke, ko oblikujejo svoje raziskave. V višji različici morajo študenti ne le identificirati spremenljivke, ampak dati tudi druge pripombe, na primer, kako bodo merili odvisno spremenljivko. Poleg razlike v odrih med dvema ravenoma virov, boste morda želeli še razlikovati, kako učitelji in pomočniki v sobi podpirajo učence.

Študente bi lahko spodbudili tudi k lažjemu razumevanju eksperimentalnega načrta z uporabo grafike in to bi lahko uporabili tudi za podporo ELL-jem.




Design an Experiment  

Ocenjevanje

Študentje morajo biti ovrednoteni glede na znanost raziskovalnega dela skupaj z ocenjevanjem svojega znanja. Študenti se ne bodo samo osredotočili na razvijanje svojih znanj, ampak bodo tudi omogočili uporabo svojih ocenjevalnih informacij na način, ki jim bo pomagal izboljšati znanost. S pomočjo Quick Rubric lahko ustvarite hiter in enostaven okvir ocenjevanja in ga delite s študenti, da bodo vedeli, kako uspeti na vsaki stopnji. Poleg oblikovanja ocene, ki bo spodbudilo učenje, se lahko to uporabi tudi za ocenjevanje študentskega dela na koncu preiskave in določitev ciljev, kdaj bodo naslednjič poskušali načrtovati lastno preiskavo. Rubrike so napisane tako, da študentom omogočajo lažji dostop do njih. Tako jih lahko delijo s študenti, ko delajo skozi postopek načrtovanja, tako da študenti vedo, kako izgleda dober eksperimentalni dizajn.




Natisljivi viri

Vrni se na vrh




Design an Experiment  

Dodatni delovni listi

Če želite dodati dodatne projekte ali nadaljujete s prilagajanjem delovnih listov, si oglejte več strani s predlogi, ki smo jih pripravili spodaj. Vsak delovni list je mogoče kopirati in prilagoditi vašim projektom ali študentom! Študente lahko spodbudite tudi k ustvarjanju lastnih, če želijo poskusiti organiziranje informacij na lahko razumljiv način.



Slika Pripisov


Pomoč Share Storyboard That!

Iščete Več?

Oglejte si ostalo naših učiteljev vodnikov in učnih načrtov!


Ogled vseh virov za učitelje


Naši Plakati na ZazzleNaši Spoznanja na Učitelje Pay Učitelje



Clever Logotip Logotip Google Učilnice Student Privacy Pledge signatory
https://sbt-test.azurewebsites.net/sl/articles/e/eksperimentalno-zasnovo
© 2019 - Clever Prototypes, LLC - Vse pravice pridržane.
Začetek Moj Brezplačni Preskus
Raziščite Naše Članke in Primeri

Preizkusite Naše Druge Spletne Strani!

Photos for Class - Iskanje šole-Safe, Creative Commons fotografijah! (To je tudi CITES za vas!)
Quick Rubric - enostavno in Delež privlačne Rubrike!
Raje drug jezik?

•   (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