Razumijevanje znanosti je ključno u današnjem društvu. Razumijevanje znanosti u javnosti uvelike je pod utjecajem njezinih iskustava u školama i znanstvenim učionice. Stoga je važno da učitelji znanosti razumiju znanost i daju točnu prezentaciju u svojim učionice. Znanost se definira kao
- tijelo znanja,
- postupak istrage i
- ljudi koji su umiješani u znanstveno poduzeće.
Učitelji znanosti obično se usredotoèaju na tijelo znanja koje stvara njihovu disciplinu. Polaznici bi također trebali razumjeti proces znanstvenog istraživanja; razumijevanje bi trebalo doći kroz svoja iskustva s procesom u učionici znanosti i izvan škole.
Što točno mislimo pod "upit"?
"Upit" se spominje u literaturi o znanstvenom obrazovanju kako bi se imenuju najmanje tri zasebne, ali međusobno povezane kategorije aktivnosti:
- što znanstvenici rade (istražuju znanstvene fenomene koristeći znanstvene metode kako bi objasnili aspekte fizičkog svijeta);
- Kako učenici uče (tako što slijede znanstvena pitanja i sudjeluju u znanstvenim eksperimentima oponašajući prakse i procese koje koriste znanstvenici); I
- Pedagogija ili strategija poučavanja koju su usvojili učitelji znanosti (dizajniranje i olakšavanje aktivnosti učenja koje polaznicima omogućuju promatranje, eksperimentiranje i preispitivanje onoga što je poznato u svjetlu dokaza) (Minner et Al., 2010).
To supostojanje tog izraza objašnjava djelomične zabune povezane s provedbom "znanstvenog obrazovanja utemeljenog na istraživanju" (IBSE), koji se u sebi koristi kao kišobran za različite obrazovne pristupe, karakterizirani različitim naglaskom koji su stavili tri različita "upita" aktivnosti.
Američka nacionalna istraživačka Vijeća definira istragu kao "skup međusrodnih procesa po kojima znanstvenici i polaznici postavljaju pitanja o prirodnom svijetu i istražuju fenomene; u tome, polaznici dobivaju znanje i razvijaju bogato razumijevanje koncepata, načela, modela i teorija... i naučite znanost na način koji odražava kako znanost zapravo funkcionira «(NRC, 1996: str. 214).
Znanstveno obrazovanje temeljeno na istraživanju također je opisano kao učenje i učenje znanosti kao upita i upita (Tamir, 1985; Chiapetta, 1997; Zion et Al., 2004). Učenje znanosti kao upita uključuje učenje o načinu na koji znanstveni pothvat napreduje, i analizirajući proces istrage koje obavljaju drugi, ponekad koristeći povijesne perspektive (Bybee, 2000; Schwab, 1962). Učenje znanosti po istrazi, s druge strane, uključuje učenike u podizanju istraživačkih pitanja, stvarajući hipotezu, dizajnirajući eksperimente kako bi ih potvrdio, konstruirao i analizirao argumente temeljene na dokazima, prepoznavši Alternativna objašnjenja, i komuniciranje znanstvenih argumenata (Tamir, 1985).
Učenje temeljeno na istraživanju (IBL) u go-laboratoriju
Istraživanje-based učenje (IBL) dobiva popularnost u znanstvene kurikulume, međunarodnih istraživanja i podučavanje. Učenje temeljeno na istraživanju je obrazovna strategija u kojoj polaznici slijede metode i prakse slične onima profesionalnih znanstvenika kako bi izgradili znanje (Keselman, 2003). To je proces otkrivanja novih uzročne odnose, s učenicima Formulirajući hipoteze i testiranje ih provođenjem eksperimenata i/ili stvaranje opažanja (Pedagosi, Mäeots, Leijen, & Sarapuu, 2012).
Često se smatra kao pristup rješavanju problema i uključuje primjenu nekoliko vještina rješavanja problema (pedagoga & Sarapuu, 2006). Učenje temeljeno na istraživanju naglašava aktivno sudjelovanje i odgovornost učenika za otkrivanje znanja koje je novo za učenika (De Jong & van Joolingen, 1998). U tom procesu polaznici često obavljaju samousmjereni, djelomično Induktivni i djelomično deduktivni proces učenja radeći eksperimente kako bi istražili odnose za barem jedan skup zavisnih i neovisnih varijabli (Wilhelm & Beishuizen, 2003).
U školama se fokusiramo na učenike: ono što je novo znanje za njih nije-u većini slučajeva-novo znanje svijetu, čak i ako se pristup može fleksibilno koristiti od strane znanstvenika u stvaranju svojih otkrića novog znanja. Osim toga, istraga ne uključuje uvijek empirijski test.
Ideja poučavanja znanosti po istrazi ima dugu povijest u obrazovanju znanosti. Postoji jednako duga povijest zabune o tome što podučavati znanost putem upita znači i, bez obzira na definiciju, njegova provedba u učionici. Učenje utemeljeno na istraživanju službeno je promovirano kao pedagogija za poboljšanje učenja znanosti u mnogim zemljama (Bybee et Al., 2008; Hounsell & McCune, 2003; Minner et Al., 2010), a od objavljivanja "znanstveno obrazovanje sada: obnovljena pedagogija za budućnost Europe" izvješće (Rocard et Al., 2007) proglašen je jednim od najboljih obrazovnih ciljeva za Europu (nakon sličnih mjera u SAD-u od strane Nacionalnog istraživačkog Vijeće, 1996, 2000; Obrazovni centar za razvoj, centar za znanstveno obrazovanje, 2007).
Faze istrage & ciklusu učenja istraživanja
Učenje temeljeno na istraživanju teži angažirati studente u autentičnom znanstvenom otkrivanju. Iz pedagoške perspektive, složeni znanstveni proces je podijeljen na manje, logički povezane jedinice koje vode polaznike i privući pozornost na važne značajke znanstvenog razmišljanja. Te pojedinačne jedinice nazivaju se fazama upita, a njihov skup veza formira ciklus upita.
Način na koji se prikazuje ciklus upita obično sugerira redoslijed faza. Međutim, učenje temeljeno na istraživanju nije propisani, ujednačeni linearni proces. Veze između faza mogu varirati ovisno o kontekstu.
Često različiti opisi ispitnih ciklusa u istraživačkoj literaturi koriste različite terminologije za označavanje faze koje su u suštini iste. Prednost za jedan termin nad drugim nije posljedična sve dok je terminologija jasno definirana i shvaćena. Važno je ispitati kako se faze upita odnose na put uz koji se odvija postupak istrage.
Nakon detaljne analize 32 članaka, analiza opisa i definicija ispitnih faza prikazanih u opisnim člancima dovela je do novog okvira za učenje utemeljeno na istraživanju koji uključuje pet općih faza istraživanja:
- Orijentacije
- Konceptualizacija
- Istrage
- Zaključak i
- Raspravu.
Idi-laboratorijski okvir za učenje temeljen na istraživanju
Neke od faza istrage uključuju nekoliko podprocesa, ali sve faze procesa učenja istraživanja usko su povezane jedni s drugima i pružaju strukturu koja je usmjerena na povećanje učinkovitosti aktivnosti učenja provedenih s internetskim laboratorijima i dodatne alate za učenje na portalu go-lab.
U prve dvije faze ciklusa (orijentacije i konceptualizacije) prilika se daje polaznicima da prikupe informacije o istraživanju, uzimaju bilješke i grade hipoteze i pitanja koja žele istražiti. Odgovarajući alati (kao što su koncepti-zemljovide, softver za pretraživanje, grebe, hipoteza-graditelj itd.) kako bi polaznicima pomogli da rade sami, mogu im pružiti učitelji u prostorima za učenje istraživanja.
Stvarna interakcija s internetskim laboratorijem odvija se u trećoj fazi, istraga (koja uključuje aktivnosti istraživanja, eksperimentiranja i usmenog tumačenja podataka). Ovdje učenici prikupljaju određene podatke i provjere je li hipoteza točna ili ne provođenjem personaliziranih internetskih pokusa. Također, učenici mogu prikupiti rezultate eksperimenta i provoditi vođeno tumačenje prikupljenih podataka.
Tijekom posljednje dvije faze postupka učenja istraživanja (zaključak i rasprava), učenici nauče kako pisati znanstvena objašnjenja koja povezuju svoje hipoteze s dokazima prikupljenim tijekom faze istrage. Nadalje, oni se odražavaju na svoje procese učenja i ishode, uspoređujući ih i razgovaraju s drugim studentima. Učitelji mogu procijeniti rezultate učenja svojih učenika i definirati daljnje korake za sljedeće razrede.
Ciklus učenja upita predstavlja osnovni scenarij koji se koristi za stvaranje prostora za učenje upita u platformi za autorizaciju go-laboratorija. Međutim, on ostaje do učitelja koliko i koje faze uključiti u svoj prostor. Kako bi dobili neke prve ideje o drugim scenarijima učenja istraživanja, koji mogu biti podržani s istraživanjem prostora za učenje, posjetite stranicu pedagoških scenarija.
Okvir za upit go-lab
Je li istraživanje učinkovitije?
Nekoliko kvantitativnih studija podupire učinkovitost istraživanja utemeljenog na istraživanju kao instrukcijski pristup. Metaanaliza koja uspoređuje upit s drugim oblicima instrukcija, kao što su izravna uputa ili nepotpomognuto otkriće, utvrđeno je da je istraživanje koje je rezultirala istraživanjem rezultiralo boljim učenjem (srednja vrijednost učinka d = 0,30) (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, 2011).
Metaanaliza od strane Furtak, Seidel, Iverson, i Briggs (2012) ugrađuju studije pomoću širokog raspona pojmova za opisivanje učenja utemeljenog na istraživanju (npr. učenje o ovladavanju, konstruktivno podučavanje); izvijestili su o ukupnoj srednje veličini učinka 0,50 u korist upitnog pristupa u vezi s tradicionalnim uputama.
Pozitivan trend koji podržava istražne znanstvene instrukcije nad tradicionalnim metodama podučavanja pronađen je u sintezi istraživanja Minnera, Levyja i stoljeća. Pregled 138 studija jasna prednost je indicirana za istrage na temelju instrukcija u odnosu na druge oblike instrukcija u konceptualnom razumijevanju da učenici dobivaju iz svog iskustva učenja (Minner et Al., 2010).
Osim toga, dokazano je da web-utemeljeno učenje na temelju interneta može poboljšati različite istražne vještine, kao što su utvrđivanje problema, formuliranje pitanja i hipoteza, planiranje i provođenje eksperimenata, prikupljanje i analiziranje podataka , predstavljajući rezultate i donošenje zaključaka (Mäeots, Pedagoste, & Sarapuu, 2008).
Konačno, postoji neodoljiv istraživanja dokaza da istraga dovodi do boljeg stjecanja domene (konceptualni) znanja (De Jong, 2006a). Nedavni tehnološki napredak povećavaju uspjeh primjene učenja utemeljenog na istraživanju još više (De Jong, Sotiriou, & Gillet, 2014). Tijela obrazovne politike diljem svijeta odnose se na učenje utemeljeno na istraživanju kao ključnu komponentu u izgradnji znanstveno pismenih zajednica (Europska komisija, 2007.; Nacionalnog istraživačkog vijeća, 2000.).
Reference
Informacije vezane uz učenje temeljeno na istraživanju uzima od:
Faze učenja utemeljenog na istraživanju: definicije i ispitni ciklus
Margus pedagoga, et. Al.-obrazovni istraživački pregled 14 (2015) 47 – 61
https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003
Ostali članci spomenuti:
Alfieri, L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., & Tenenbaum, H. R. (2011). Da li se upute na temelju otkrića poboljšavaju učenje? Dnevnik obrazovne psihologije, 103, 1 – 18. Doi: 10.1037/a0021017.
Bybee, R.W. (2000). Podučavam znanost kao upit. U van Zee, eh (Ed.), raspituje se za istraživanje učenja i podučavanje znanosti. Washington, DC: AAAS. str. 20 – 46.
De Jong, T., & van Joolingen, W. R. (1998). Znanstveno otkriće učenje s kompjuterskim simulacijama konceptualnih domena. Pregled obrazovnih istraživanja, 68, 179 – 202. Doi: 10.2307/1170753.
De Jong, T. (2006a). Računalne simulacije – tehnološki napredak u istraživanju istraživanja. Znanost, 312, 532 – 533. Doi: 10.1126/znanost. 1127750
De Jong, T., Sotiriou, S., & Gillet, D. (2014). Inovacije u STEM obrazovanju: go-lab Federacija online laboratorija. Smart okruženja za učenje, 1, 3. Informacije koje se odnose na istraživanje utemeljeno učenja uzima od: faze istraživanja na temelju učenja: definicije i upit ciklus margus Pedagoste, et. Al.-obrazovni istraživački pregled 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). Eksperimentalne i kvazi-eksperimentalne studije znanstvenog učenja utemeljenog na istraživanju. Pregled obrazovnih istraživanja, 82, 300 – 329. Doi: 10.3102/0034654312457206.
Keselman, A. (2003). Podržavanje istražnog učenja promicanjem normativnog razumijevanja multivarijski uzročnosti. Dnevnik istraživanja u učenju znanosti, 40, 898 – 921. Doi: 10.1002/čaj. 10115.
Mäeots, M., Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2011). Interakcije između postupaka upita u okruženju za učenje koje se temelji na webu. U 11. IEE Međunarodna konferencija o naprednim tehnologijama učenja, 6 – 8 srpnja. Atena, sad. Doi: 10.1109/ICALT. 2011.103.
Minner, D. D., Levy, A. J., & stoljeću, J. (2010). Znanstvena uputa na temelju upita – što je to i je li važno? Rezultati iz istraživanja sinteze godina 1984 do 2002. Časopis za istraživanja u učenju nauke, 47, 474 – 496. Doi: 10.1002/čaj. 20347.
Nacionalnog istraživačkog vijeća (1996). Nacionalni standardi znanstvenog obrazovanja. National Academy tisak.
Pedaste, M., Mäeots, M., Leijen, Ä., & Sarapuu, S. (2012). Poboljšanje istraživanja vještina učenika kroz razmišljanje i self-regulacija skele. Tehnologija, upute, spoznaje i učenje, 9, 81 – 95.
Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2006). Razvoj učinkovitog sustava potpore za učenje upita u okruženju koje se temelji na webu. Časopis za računalo potpomognuto učenje, 22 (1), 47 – 62.
Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Henrikson, H., & Hemmo, V. (2007). Znanstveno obrazovanje sada: obnovljena pedagogija za budućnost Europe. Bruxelles: Europska komisija: Glavna uprava za istraživanje.
Schwab, J.J. (1962). Podučavanje znanosti kao istrage. U Brandwein, AC (Ed.), podučavanje znanosti. Harvard University Press.
Tamir, P. (1985.). Analiza sadržaja usmjerena na upit. Dnevnik studija kurikuluma, 17 (1), pp 87-94.
Chiapetta, se (1997). Istraživanja temeljene na istraživanju: strategije i tehnike za poticanje istrage u učionici. Učitelj znanosti, 64 (10), pp 22-26.
Wilhelm, P., & Beishuizen, J. J. (2003.). Efekti sadržaja u samousmjerenim induktivnim učenjem. Učenje i upute, 13, 381 – 402. Doi: 10.1016/S0959-4752 (02) 00013-0.
Zion, M, Slezak, M, Shapira, D, link, E, Bashan, N, Brumer, M, orian, T, Nussinowitz, R, Court, D, agrest, B, Mendelovici, R, Valanides, N,. (2004). dinamična, otvorena istraga u učenju biologije. Znanstveno obrazovanje, 88 (5), pp 728-753.
