Разбирането на науката е от съществено значение в днешното общество. Разбирането на обществото за науката е до голяма степен повлияно от преживяното в училищата и учебните кабинети. Затова е важно учителите по наука да разбират науката и да дават точно представяне на това в класните стаи. Науката се дефинира като

  1. тялото на знанието,
  2. процес на разследване, и
  3. хората, участващи в научното предприятие.

Учителите по наука обикновено се концентрират върху тялото на познанието, което формира тяхната дисциплина. Студентите също трябва да разбират процеса на научно разследване; разбирането трябва да дойде чрез техния опит с процеса в научната класна стая и извън училище.

Какво точно имаме предвид под "Запитване"?

"Разследване" е посочено в научната образователна литература за определяне на поне три различни, но взаимосвързани категории дейности:

  • Какво правят учените (разследване на научни явления чрез използване на научни методи, за да обяснят аспектите на физическия свят);
  • Как учениците научават (като преследват научни въпроси и се занимават с научни експерименти чрез подражване на практиките и процесите, използвани от учените); И
  • педагогика или стратегия за преподаване, приета от учителите по наука (проектиране и улесняване на учебните дейности, които позволяват на учениците да наблюдават, експериментират и да преразгледат това, което е известно в светлината на доказателствата) (Minner et al., 2010).

Това съвместно съществуване на термина обяснява отчасти объркването, свързано с изпълнението на "разследвано научно образование" (IBSE), като терминът се използва като чадър за различни образователни подходи, характеризиращ се с различния акцент, който те поставят тези три отделни дейности за "разследване".

Националният изследователски съвет на САЩ определя запитването като "набор от взаимосвързани процеси, чрез които учените и студентите поставят въпроси за естествения свят и разследват феномена; по този начин студентите придобиват знание и развиват богато разбиране на концепции, принципи, модели и теории... науката по начин, който отразява как всъщност работи науката "(NRC, 1996: p. 214).

Разследващата наука образование също е описана като преподаване и изучаване на науката като запитване и чрез запитване (Tamir, 1985; Чиуота, 1997; Сион и Ал., 2004). Изучаването на науката като запитване включва изучаване на начина, по който научното начинание прогресира, и анализиране на процеса на разследване, извършван от други, понякога с помощта на исторически гледни точки (Bybee, 2000; Шваб, 1962). Изучаването на науката чрез разследване, от друга страна, включва обучаемия в повишаване на изследователски въпроси, генериране на хипотеза, разработване на експерименти, за да ги провери, изграждане и анализиране на основани на факти аргументи, разпознаване на алтернативни обяснения, и съобщаване на научни аргументи (Tamir, 1985).

Базирано на запитвания обучение (IBL) в Go-Lab

Проучване базирано обучение (IBL) набира популярност в научни учебни програми, международни изследвания и преподаване. Изучаването на базата на запитвания е образователна стратегия, при която студентите следват методи и практики, подобни на тези на професионалните учени, за да изградят знание (Keselman, 2003). Това е процес на откриване на нови причинно-следствена връзка, с които учащият формулира хипотези и ги тества, като провежда експерименти и/или прави наблюдения (Педипути, Виевиците, Лейджен, & Sarapuu, 2012).

Често тя се разглежда като подход за решаване на проблеми и включва прилагането на няколко умения за решаване на проблеми (Педипуз & Sarapuu, 2006). Ученето въз основа на запитвания подчертава активното участие и отговорността на учащия за откриване на знание, което е ново за учащия (де джонг & Ван Йозлинген, 1998). В този процес учениците често извършват саморежисиран, частично индуктивен и частично незавършен учебен процес, като правят експерименти, за да разследват отношенията за поне един набор от зависими и независими променливи (Вилхелм & Байизен, 2003).

В училищата ние се фокусираме върху обучаемите: това, което е ново познание за тях, не е-в повечето случаи-нови знания за света, дори ако подходът може да бъде гъвкаво използван от учените при направата на техните открития на нови знания. Освен това разследването не винаги включва емпирично изпитване.

Идеята за преподаване на науката чрез разследване има дълга история в научното образование. Има също толкова дълга история на объркване относно това какво означава преподаване на науката чрез разследване и, независимо от дефиницията, нейното изпълнение в класната стая. Проучване базирано на запитвания е официално насърчавани като педагогика за подобряване на науката обучение в много страни (Bybee et al., 2008; Hounsell & Маккон, 2003; Minner et al., 2010), и след публикуването на "наука образование сега: обновената педагогика за бъдещето на Европа" доклад (Rocard et al., 2007) провъзгласена за една от най-добрите образователни цели за Европа (след подобни действия в САЩ от националния изследователски Съвет, 1996, 2000; Образователен център за развитие, център за научно образование, 2007).

Фазите на разследване & цикъла на обучение по разследване

Проучването въз основа на запитвания се стреми да ангажира студентите в автентичен научен процес на откриване. От педагогическа гледна точка, сложен научен процес е разделен на по-малки, логически свързани единици, които ръководят студентите и привличат вниманието към важни характеристики на научното мислене. Тези отделни единици се наричат фази проверка, и техните набор от връзки формира цикъл на запитване.

Начинът, по който се представя един цикъл на запитване, обикновено предполага подредена последователност от фази. Въпреки това, изучаването на базата на запитвания не е предписан, еднакъв линеен процес. Връзките между фазите може да варират в зависимост от контекста.

Често различни описания на проучване цикли в научната литература използват различни терминологичното за етикети фази, които са по същество същите. Предпочитание за един термин над друг не е следствие, докато терминологията е ясно дефинирана и разбрана. Важно е да се проучи как фазите на разследване са свързани с пътя, по който се извършва проверка на аргументите.

След подробен анализ на 32 статии, анализът на описанията и определенията на фазите на разследване, представени в членовете, преразгледани, доведоха до нова рамка за учене въз основа на запитвания, която включва пет общи фази на разследване:

  1. Ориентация
  2. Концептуализация
  3. Разследване
  4. Заключение и
  5. Дискусия.

Go-Lab рамка за обучение въз основа на запитвания

Някои от фазите на запитването включват няколко подпроцеса, но всички фази на процеса на изучаване на запитвания са тясно свързани помежду си и осигуряват структура, целяща повишаване на ефективността на учебните дейности, провеждани с онлайн лаборатории и допълнителни инструменти за обучение в Go-Lab портала.

През първите две фази на цикъла (ориентация и концептуализация) се дава възможност на учениците да събират информация за изследователски въпрос, да си вземат бележки и да изграждат хипотези и въпроси, които искат да разследват. Подходящи инструменти (като концепция-карта шаблони, софтуер за търсене, драскукници, хипотеза-строител и т. н.), за да помогне на учениците да работят сами по себе си могат да бъдат предоставени от учителите в учебните пространства за запитвания.

Действителното взаимодействие с онлайн лабораторията се случва в третата фаза, разследването (което включва дейности по проучване, експериментиране и устен превод на данни). Тук студентите събират конкретни данни и проверяват дали дадена хипотеза е правилна или не чрез провеждане на персонализирани онлайн експерименти. Също така, студентите могат да съберат резултатите от експеримента и да проведат направлявана интерпретация на събраните данни.

По време на последните две фази на процеса на изучаване на запитвания (заключение и дискусия) учениците се научават как да пишат научни обяснения, свързващи хипотезите си с доказателствата, събрани по време на фазата на разследване. Освен това те обсъждат своите учебни процеси и резултати, сравнявайки ги с други ученици. Учителите могат да оценят резултатите от обучението на своите ученици и да определят допълнителни стъпки за следващите класове.

Цикъл за обучение на проучване представлява основния сценарий, използван за създаване на проучване пространства за обучение в Go-Lab авторство платформа. Въпреки това, тя остава до учителя колко и кои фази да включите в нейното пространство. За да получите някои първи идеи за други сценарии за изучаване на запитвания, които могат да бъдат подкрепени с учебна пространство за запитвания, моля, посетете страницата педагогически сценарии.

1

Рамка за запитване

Проучването е по-ефективно?

Няколко количествени проучвания подкрепят ефективността на изучаването на базата на запитвания като инструктаж подход. Мета-анализ, сравняващ запитване с други форми на обучение, като например пряко обучение или неасистирана находка, установи, че преподаването на запитвания е довело до по-добро обучение (среден размер на ефекта на d = 0,30) (Alfieri, Брукс, Алдрич, & Тененбаум, 2011).

Мета-анализ от Furtak, Сейдел, Айвърсън и Бригс (2012) инкорпорирани проучвания с помощта на широк спектър от термини, за да опишат изучаването на базата на запитвания (например, изучаване на ученията, конструктивизма преподаване); те докладваха за общ среден размер на ефекта от 0,50 в полза на подхода на разследване над традиционното обучение.

Положителна тенденция за подкрепа на базирано на запитвания научна Инструкция над традиционните методи на преподаване е намерена в синтез на изследвания от Minner, Леви, и век. Преглед 138 изследвания ясно предимство е показан за проучване базирани учебни практики над други форми на обучение в концептуалното разбиране, че студентите печелят от тяхното обучение опит (Minner и Ал., 2010).

Освен това е доказано, че уеб-базирано обучение, базирано на проучвания, може да подобри различните умения за проверка, като например идентифициране на проблеми, формулиране на въпроси и хипотези, планиране и провеждане на експерименти, събиране и анализиране на данни , представяне на резултатите и изготвяне на заключения ("Виеците", "Педиес", & Sarapuu, 2008).

И накрая, има огромни научни доказателства, че разследването води до по-добро придобиване на домейн (концептуално) знание (de джонг, 2006a). Последните технологични постижения увеличават успеха на прилагането на проучване, базирано на запитвания, още повече (де джонг, Сотриу, & Гилго, 2014). Органите в областта на образователната политика по света считат ученето въз основа на запитвания като жизненоважен компонент в изграждането на научно грамотна общност (Европейска комисия, 2007; Национален изследователски съвет, 2000.).

Препратки

Информацията, свързана с ученето въз основа на запитвания, се приема от:

Фази на изучаването въз основа на запитвания: дефиниции и цикъл на разследване

Маргус Al.-образователни изследвания преглед 14 (2015) 47 – 61

https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003

Други споменати предмети:

Alfieri, л., Брукс, п. Дж., Алдрич, н. Дж., & Тененбаум, H. R. (2011). Дали обучението, базирано на Дискавъри, подобрява ученето? Вестник на образователната психология, 103, 1 – 18. DOI: 10.1037/a0021017.

Bybee, Р.В. (2000). Преподаването на наука като запитване. В Ван зе, Е.Х. (Ед.), пита за проучване на изучаването и преподаване наука. Уошингтън, Вашингтон: ААС. (стр. 20 – 46).

де джонг, т., & Ван Йозлинген, у. р. (1998). Изучаване на научни открития с компютърни симулации на концептуалните области. Преглед на образователните изследвания, 68, 179 – 202. DOI: 10.2307/1170753.

де джонг, т. (2006a). Компютърни симулации – технологичен напредък в изучаването на запитвания. Наука, 312, 532 – 533. DOI: 10.1126/Science. 1127750

де джонг, т., Сотриу, с., & Гилет, д. (2014). Иновации в образованието на СТВОЛОВИ: Go-Lab федерация на онлайн лаборатории. Интелигентна учебна среда, 1, 3. Информацията, свързана с проучване на базата на обучение е като от: фази на проучване базирани обучение: дефиниции и цикъл на запитване Al.-образователни изследвания преглед 14 (2015) 47 – 61 https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003

Фъртак, е. м., Сейдел, т., Айвърсън, х., & Бригс, д. к. (2012). Експериментални и квазиекспериментални изследвания на преподаването на наука въз основа на проучвания. Преглед на образователни изследвания, 82, 300 – 329. DOI: 10.3102/0034654312457206.

Кеселман, а. (2003). Подпомагане на изучаването на проучвания чрез насърчаване на нормативното разбиране на мултипроменливата причинно-следствена връзка. Дневник на научните изследвания в преподаването на науката, 40, 898 – 921. DOI: 10.1002/Tea. 10115.

"Виеетет", м., "Педипуй", м., & Sarapuu, т. (2011). Взаимодействия между процесите на проучване в уеб-базирана учебна среда. В 11-тата Международна конференция на IEEE за усъвършенстваните технологии за обучение, 6 – 8 юли. Атина, САЩ. DOI: 10.1109/ICALT. 2011.103.

Миннер, д. д., Леви, а. Дж., & Century, J. (2010). Запитване-базирана наука Инструкция – какво е това и има ли значение? Резултати от изследвания синтез години 1984 да 2002. Дневник на научните изследвания в преподаването на науката, 47, 474 – 496. DOI: 10.1002/Tea. 20347.

Национален изследователски съвет (1996). Национални стандарти за научно образование. Уошингтън, Вашингтон: Национална академия Прес.

..., & Sarapuu, S. (2012)...... Подобряване на уменията на студентите за проучване чрез размисъл и саморегулиране скелета. Технологии, обучение, познание и учене, 9, 81 – 95.

& Sarapuu, т. (2006). Разработване на ефективна система за подкрепа за изучаване на проучвания в уеб базирана среда. Списание за компютърно асистирана учене, 22 (1), 47 – 62.

Rocard, M., Ксермели, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Хенриксон, H., & Hemmo, V. (2007). Наука образование сега: обновена педагогика за бъдещето на Европа. Брюксел: Европейска комисия: Генерална дирекция "научни изследвания".

Шваб, Дж. г. (1962). Преподаването на науката като запитване. В Брантвайн, П.Ф. (Ед.), преподаването на науката. Кеймбридж: Прес-университет на Харвард.

Таир, п. (1985). Анализ на съдържанието с фокус върху разследването. Дневник на учебните програми, 17 (1), PP 87-94.

Чиуота, E.L. (1997). Научно-базирана наука: стратегии и техники за окуражаващо проучване в класната стая. Научният учител, 64 (10), PP 22-26.

Вилхелм, п., & Байшуен, J. J. (2003). Ефекти върху съдържанието в самонасочено учене чрез индукционно обучение. Обучение и инструктаж, 13, 381 – 402. DOI: 10.1016/S0959-4752 (02) 00013-0.

Сион, м, Слайзак, м, Шавиира, D, Link, E, Бахан, N, Брунър, м, Ориан, т, Нуссиновитз, R, съд, D, Агмир, б, Менеленган, р, Валанди, н,. (2004). динамична, открита проверка в обучението по биология. Наука образование, 88 (5), PP 728-753.