Porozumění vědě je v dnešní společnosti nezbytné. Povědomí veřejnosti o vědě je velkou měrou ovlivněno jejími zkušenostmi ve školách a v učebnách vědy. Je proto důležité, aby učitelé vědy pochopili vědu a v učebnách jí dali přesnou reprezentaci. Věda je definována jako

1. základní informace,
2. vyšetřovací proces a
3. osoby zapojené do vědeckého podniku.

Učitelé vědy se obvykle soustředí na tělo vědomostí, které tvoří jejich disciplínu. Studenti by také měli rozumět procesu vědeckého zkoumání; porozumění by mělo vycházet z jejich zkušeností s procesem ve vědecké učebně a mimo školu.

Co přesně znamená "vyšetřování"?

"Dotaz" je uveden v literatuře o vědecké výuce za účelem určení alespoň tří odlišných, ale vzájemně propojených kategorií činností:

• co vědci dělají (vyšetřují vědecké jevy pomocí vědeckých metod, aby vysvětlili aspekty fyzického světa);
• Jak se studenti učí (prostřednictvím vědeckých otázek a provádění vědeckých experimentů napodobováním postupů a procesů používaných vědci); A
• Pedagogická nebo učební strategie, přijatá učiteli vědy (navrhování a usnadňování vzdělávacích aktivit, které studentům umožňují pozorovat, experimentovat a přezkoumávat, co je známo ve světle důkazů) (Minner et al., 2010).

Tato koexistence tohoto termínu částečně vysvětluje zmatek spojený s prováděním "vědeckého vzdělávání založeného na vyšetřování" (IBSE), který je sám o sobě používán jako deštník pro různé vzdělávací přístupy, charakterizovaný odlišným důrazem, který kladou na těchto třech odlišných činnostech "vyšetřování".

AMERICKÁ Národní výzkumná rada definuje vyšetřování jako "soubor vzájemně propojených procesů, kterými vědci a studenti představují otázky týkající se přirozeného světa a vyšetřují jevy; studenti získávají poznatky a vytvářejí bohaté pochopení pojmů, principů, modelů a teorií... a učí se vědě způsobem, který odráží, jak věda skutečně funguje "(NRC, 1996: p. 214).

Vědecké vzdělávání založené na vyšetřování bylo také popsáno jako výuka a učení vědy jako vyšetřování a vyšetřování (Tamir, 1985; Chiappetta, 1997; Zion et al., 2004). Studium vědy jako vyšetřování zahrnuje výuku o způsobu, jakým vědecké úsilí postupuje, a analýzu procesu vyšetřování prováděného ostatními, někdy s využitím historických perspektiv (Bybee, 2000; Schwab, 1962). Studium vědy na druhé straně na druhou stranu zahrnuje studujícím ve zvyšování výzkumných otázek, vytvoření hypotézy, navržení experimentů pro jejich ověření, sestavování a analyzování argumentů založených na důkazech, UZNÁVAJÍCE alternativní vysvětlení, a sdělování vědeckých argumentů (Tamir, 1985).

Učení založené na dotazu (IBL) v Go-Lab

Učení založené na dotazování (IBL) získává popularitu v učebních plánech, mezinárodním výzkumu a výuce. Učení založené na vyšetřování je vzdělávací strategie, v níž studenti sledují metody a praktiky podobné profesionálním vědcům, aby mohli budovat vědomosti (Keselman, 2003). Jedná se o proces objevování nových příčinných vztahů, kdy studuč formuluje hypotézy a testuje je provedením experimentů a/nebo prováděním pozorování (Pedaste, Mäeots, Leijen, & Sarapuu, 2012).

Často je vnímána jako přístup k řešení problémů a zahrnuje použití několika dovedností pro řešení problémů (Pedaste & Sarapuu, 2006). Učení založené na vyšetřování klade důraz na aktivní účast a odpovědnost studučníka za objevování poznatků, které jsou pro studuče novinkou (de Jong & van Joolingen, 1998). V tomto procesu studenti často provádějí samostatně řízené, částečně induktivní a částečně deduktivní proces učení tím, že provádějí experimenty pro zkoumání vztahů pro alespoň jednu sadu závislých a nezávislých proměnných (Wilhelm & Beishuizen, 2003).

Ve školách se zaměřujeme na studující: to, co je pro ně nová znalost, není-ve většině případů – nové vědomosti pro svět, i když je možné tento přístup flexibilně využít při tvorbě svých objevů nových vědomostí. Kromě toho šetření nezahrnuje vždy empirické testy.

Myšlenka výuky vědy v rámci vyšetřování má dlouhou historii ve vědeckém vzdělávání. Existuje neméně dlouhá historie nejasností ohledně toho, co bude výuka vědy znamenat a bez ohledu na definici její implementace ve třídě. Učení založené na vyšetřování bylo oficiálně propagované jako pedagogika pro zlepšení vědeckého vzdělávání v mnoha zemích (Bybee et al., 2008; Hounsell & McCune, 2003; Minner et al., 2010) a od zveřejnění "vědeckého vzdělávání nyní: obnovené pedagogické zprávy o budoucnosti Evropy" (Rocard et al., 2007) vyhlášených jako jeden z nejlepších vzdělávacích cílů pro Evropu (v USA v návaznosti na podobné akce národního výzkumu Rada, 1996, 2000; Centrum pro rozvoj školství, centrum pro vědeckou výchovu, 2007).

Fáze šetření & cyklus dotazování

Vyšetřovací řízení založená na vyšetřování, která mají zapojit studenty do autentického vědeckého objevu. Z pedagogického hlediska je složitý vědecký proces rozdělen na menší, logicky propojené jednotky, které studenty navádějí a upozorní na důležité rysy vědeckého myšlení. Tyto jednotlivé jednotky se nazývají fáze dotazovánía jejich sada připojení vytváří cyklus dotazování.

Způsob, jakým je dotazovací cyklus prezentován, obvykle naznačuje seřazený sled fází. Učení založené na vyšetřování však není předepsaným, jednotným lineárním procesem. Spojení mezi fázemi se mohou lišit v závislosti na kontextu.

Často odlišné popisy cyklů dotazování v výzkumné literatuře používají různé terminologické značky pro označení fází, které jsou v podstatě stejné. Preference na jeden termín oproti druhému není významná, pokud je terminologie jasně vymezena a pochopena. Je důležité zkoumat, jak se fáze šetření týkají cesty, po níž proces uvažování o vyšetřování postupuje.

V návaznosti na podrobnou analýzu 32 článků vedla analýza popisů a definic fází šetření předložených ve zkoumaném článku do nového rámce pro studium založeného na dotazovacím systému, který zahrnuje pět fází všeobecného šetření:

1. Orientace
2. Konceptualizace
3. Šetření
4. Závěr a
5. Diskuse.

Systém učení založený na dotazu Go-Lab

Některé z fází šetření zahrnují několik dílčích procesů, ale všechny fáze procesu učení dotazů jsou vzájemně úzce propojeny a poskytují strukturu zaměřenou na zvýšení efektivity vzdělávacích aktivit prováděných pomocí online laboratoří a Další výukové nástroje v portálu Go-Lab Portal.

V prvních dvou fázích cyklu (orientace a konceptualizace) je příležitost dána studentům shromáždit informace o výzkumné otázce, brát si poznámky a budovat hypotézy a otázky, které chtějí prozkoumat. Vhodné nástroje (například šablony mapy koncepce, vyhledávací software, zápisky, tvůrce hypotéz atd.), které pomáhají studentům pracovat na vlastní pěst, mohou být poskytovány učiteli v dotazovacích prostorech.

Skutečná interakce s laboratoří online se odehrává ve třetí fázi šetření (zahrnuje činnosti v oblasti průzkumu, experimentování a interpretace údajů). Zde studenti shromažďují specifická data a kontrolují, zda je hypotéza správná či nikoli, a to provedením individuálních on-line experimentů. Studenti mohou také shromažďovat výsledky experimentů a vést interpretaci shromážděných dat.

Během posledních dvou fází vyšetřovacího procesu (závěr a diskuse) se studenti učí, jak napsat vědecká vysvětlení spojující své hypotézy s důkazy shromážděnou během fáze šetření. Dále odrážejí své vzdělávací procesy a výstupy, porovnávají je s ostatními studenty a diskutují s nimi. Učitelé mohou vyhodnotit výsledky výuky svých studentů a definovat další kroky pro další třídy.

Dotazovací cyklus dotazování představuje základní scénář používaný k vytváření dotazů na studijní prostory na platformě Go-Lab Authoring Platform. Nicméně zůstává až na učitelce, kolik a jaké fáze do jejího prostoru zahrnout. Chcete-li získat některé první nápady týkající se dalších scénářů dotazování, které mohou být podpořeny ve studijním prostoru pro dotazy, navštivte prosím stránku pedagogické scénáře.

Rámec pro dotazy na Go-Lab

Je dotazování na učení efektivnější?

Několik kvantitativních studií podporuje efektivitu učení založeného na vyšetřování jako instruktážní přístup. Porovnáme-li analytickou analýzu s jinými formami výuky, jako jsou přímé instrukce nebo neasistované objevy, bylo zjištěno, že výuka výuky vedla k lepšímu učení (Průměrná velikost efektu d = 0,30) (Alfieri, Brooksi, Aldrich, & Tenenbaum, 2011).

Metaanalýza společnosti Furtak, Seidel, Iverson a Briggs (2012) začleněna do studií s využitím širokého spektra pojmů, které popisují výuku založenou na vyšetřování (např. vzdělanéřské učení, konstruktivistické vyučování); oznámily celkovou střední velikost účinku 0,50 ve prospěch přístupu k dotazu nad tradičními instrukci.

Pozitivní trend, který podporuje vědeckou výuku založenou na vyšetřování nad tradičními výukovými metodami, byl zjištěn ve výzkumné syntéze od Minnera, Levy a století. Přezkoumání 138 studií bylo signalizované výukovou praxí na základě dotazů v jiných formách výuky v koncepčním porozumění, že studenti získávají zkušenosti z učení (Minner et al., 2010).

Kromě toho bylo prokázáno, že studium založené na internetu s průvodcem může zlepšit různé vyšetřovací dovednosti, například identifikovat problémy, formulovat otázky a hypotézy, plánovat a provádět experimenty, shromažďovat a analyzovat data , prezentuje výsledky a vyvozuje závěry (Mäeots, Pedaste, & Sarapuu, 2008).

A konečně existují přesvědčivé výzkumy, že šetření vede k lepšímu získání (koncepčních) znalostí (de Jong, 2006a). Nedávné technologické pokroky zvyšují úspěšnost používání učení založeného na dotazovacím systému ještě více (de Jong, Sotiriou, & Gillet, 2014). Orgány vzdělávací politiky po celém světě pokládají učení založené na vyšetřování za životně důležitou součást budování vědecky gramotných komunit (Evropská Komise, 2007; Národní výzkumná rada, 2000).

Odkazy

Informace týkající se studia založeného na dotazovacím systému berou v:

Etapy učení založeného na dotazování: definice a dotazovací cyklus

Margus Pedaste, ETA. Al.-přezkum vzdělávacího výzkumu 14 (2015) 47 – 61

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

Ostatní uvedené výrobky:

Alfieri, L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., & Tenenbaum, H. R. (2011). Zdokonaluje studium založené na zjišťování? Časopis pedagogické psychologie, 103, 1 – 18. doi: 10.1037/a0021017.

Bybee, R.W. (2000). Vyučovat vědu jako dotaz. Ve Van Zee, E.H. (ed.), tázavý dotaz na studium a výuku vědy. Washington, DC: AAAS. PP 20 – 46.

de Jong, T., & van Joolingen, W. R. (1998). Vědecká zjišťovací výuka s počítačovými simulacemi koncepčních domén. Přezkum vzdělávacího výzkumu, 68, 179 – 202. doi: 10.2307/1170753.

de Jong, T. (2006a). Počítačové simulace – technologické pokroky při učení. Věda, 312, 532 – 533. doi: 10.1126/věda. 1127750

de Jong, T., Sotiriou, S., & Gillet, D. (2014). Novinky v oblasti vzdělávání kmenových: go-Lab federace on-line laboratoří. Inteligentní vzdělávací prostředí, 1, 3. Informace týkající se studia založeného na dotazovacím systému jsou založeny na: fázích učení založeného na dotazu: definice a vyšetřovací cyklus Margus Pedaste, et. Al.-přezkum vzdělávacího výzkumu 14 (2015) 47 – 61 https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003

Furtak, E. M., Seidel, T., Iverson, H., & Briggs, D. C. (2012). Experimentální a kvazi-experimentální studie vědeckého učení založeného na vyšetřování. Přezkum vzdělávacího výzkumu, 82, 300 – 329. doi: 10.3102/0034654312457206.

Keselman, A. (2003). Podpora studia, a to podporou normativního porozumění multitivně příčinné souvislosti. Deník výzkumu ve vědeckém vyučování, 40, 898 – 921. doi: 10.1002/Tea. 10115.

Mäeots, M., Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2011). Interakce mezi procesy dotazu ve webovém výuním prostředí. V 11. mezinárodní konferenci o technologiích pro pokročilé vzdělávání, 6 – 8. Athény, USA. doi: 10.1109/ICALT. 2011.103.

Minner, D. D., Levy, A. J., & Century, J. (2010). Vědecká výuka založená na dotazu – co to je a na tom záleží? Výsledky z výzkumných syntéz let 1984 až 2002. Deník výzkumu ve vědeckém vyučování, 47, 474 – 496. doi: 10.1002/Tea. 20347.

Národní výzkumná rada (1996). Národní standardy vědeckého vzdělávání. Washington: Národní akademie Press.

Pedaste, M., Mäeots, M., Leijen, Ä., & Sarapuu, S. (2012). Zlepšení dovedností studentů prostřednictvím reflexe a samoregulace. Technika, výuka, učení, 9, 81 – 95.

Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2006). Vývoj efektivního systému podpory pro studium v prostředí založeném na webu. Deník s asistovaným učením, 22 (1), 47 – 62.

Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Henrikson, H., & Hemmo, V. (2007). Vědecké vzdělávání nyní: obnovená pedagogika pro budoucnost Evropy. Brusel: Evropská Komise: generální ředitelství pro výzkum.

Schwab, J.J. (1962). Učení vědy jako vyšetřování. V Brandwein, P.F. (ed.), výuka vědy. Praha: nakladatelství Harvardovy univerzity.

Tamir, P. (1985). Analýza obsahu zaměřená na vyšetřování. Deník studijních studií, 17 (1), PP 87-94.

Chiappetta, E.L. (1997). Věda založená na vyšetřování: strategie a techniky pro povzbuzování vyšetřování ve třídě. Učitel vědy, 64 (10), PP 22-26.

Wilhelm, P., & Beishuizen, J. J. (2003). Efekty obsahu v samozleném induktivním učení. Učení a instrukce, 13, 381 – 402. doi: 10.1016/S0959-4752 (02) 00013-0.

Zion, M, Slezak, M, Shapira, D, Link, E, Bašan, N, Brumer, M, Oriane, T, Nussinowitz, R, Court, D, Agrest, B, Mendelovici, R, Valanides, N,. (2004). dynamický, otevřený dotaz na studium biologie. Vědecké vzdělávání, 88 (5), PP 728-753.