Pochopenie veda je zásadný v dnešnej spoločnosti. Poznanie verejnosti o vede je do značnej miery ovplyvnené svojimi skúsenosťami v školách a prírodovedných triedach. Je preto dôležité, aby učitelia vedy pochopili vedu a poskytli mu presné zastúpenie vo svojich triedach. Veda je definovaná ako

  1. súbor vedomostí,
  2. proces vyšetrovania a
  3. ľudí zapojených do vedeckého podniku.

Učitelia prírodovedných predmetov sa zvyčajne zameriavajú na telo vedomostí, ktoré tvoria ich disciplínu. Študenti by mali tiež pochopiť proces vedeckého vyšetrovania; porozumenie by malo prísť prostredníctvom svojich skúseností s procesom vo vede triede a mimo školy.

Čo presne máme na mysli "dotaz"?

"Vyšetrovanie" sa uvádza v literatúre o vedeckej pedagogike s cieľom určiť aspoň tri rozdielne, ale vzájomne prepojené kategórie činností:

  • čo vedci robia (skúmanie vedeckých javov pomocou vedeckých metód s cieľom vysvetliť aspekty fyzického sveta);
  • ako sa študenti učia (tým, že sledujú vedecké otázky a zapájajú sa do vedeckých experimentov emulovaním postupov a procesov používaných vedcami); A
  • pedagogickej alebo vzdelávacej stratégie, ktorú prijali učitelia prírodovedných predmetov (navrhovanie a uľahčovanie vzdelávacích aktivít, ktoré študentom umožňujú pozorovať, experimentovať a revidovať to, čo je známe vo svetle dôkazov) (Minner a kol., 2010).

Táto koexistencia výrazu čiastočne vysvetľuje zmätok spojený s vykonávaním "vedeckého vzdelávania založeného na vyšetrovaní" (IBSE), čo je pojem, ktorý sa používa ako dáždnik pre rôzne vzdelávacie prístupy, charakterizovaný rozdielnym dôrazom, ktorý dali o týchto troch odlišných "vyšetrovacích" činnostiach.

Americká národná výskumná rada definuje vyšetrovanie ako "súbor vzájomne prepojených procesov, ktoré vedci a študenti predstavujú otázky týkajúce sa prirodzeného sveta a vyšetrovať javy; v tom, študenti získavajú vedomosti a rozvíjať bohaté chápanie pojmov, princípy, modely a teórie... a učiť sa veda spôsobom, ktorý odráža, ako veda skutočne funguje "(NRC, 1996: p. 214).

Vedecké vzdelávanie založené na vyšetrovaní bolo tiež opísané ako vyučovacie a vzdelávacie vedy ako vyšetrovanie a vyšetrovanie (Tamir, 1985; Chiappetta, 1997; Zion et al., 2004). Učenie veda ako dotaz zahŕňa učenie o spôsobe, akým vedecké úsilie postupuje, a analyzuje proces vyšetrovania vykonávané inými, niekedy pomocou historických perspektív (Bybee, 2000; Schwab, 1962). Učenie veda vyšetrovanie, na druhej strane, zahŕňa študenta pri zvyšovaní otázky výskumu, generovanie hypotézy, navrhovanie experimentov na overenie, výstavbu a analýzu dôkazov-založené argumenty, uznávajúc alternatívne vysvetlenie, a oznamovanie vedeckých argumentov (Tamir, 1985).

Učenie založené na vyšetrovaní (IBL) v go-Lab

Dopyt-based učenia (IBL) získava popularitu vo vede učebných osnov, medzinárodný výskum a výučbu. Dopyt-based učenia je vzdelávacia stratégia, v ktorej študenti sledujú metódy a praktiky podobné tým profesionálnych vedcov s cieľom budovať vedomosti (Keselman, 2003). Je to proces objavovania nových príčinných súvislostí, pričom žiak formuluje hypotézy a testuje ich vykonávaním experimentov a/alebo pozorovaní (Pedaste, Mäeots, Leijen, & Sarapuu, 2012).

Často je vnímaná ako prístup k riešeniu problémov a zahŕňa použitie niekoľkých problémov-riešenie zručností (Pedaste & Sarapuu, 2006). Učenie založené na vyšetrovaní kladie dôraz na aktívnu účasť a zodpovednosť študenta za objavovanie poznatkov, ktoré sú nové pre študenta (de Jong & van Joolingen, 1998). V tomto procese, študenti často vykonávajú self-réžia, čiastočne induktívny a čiastočne odpočítavý proces učenia tým, že robí experimenty vyšetrovať vzťahy pre aspoň jeden súbor závislých a nezávislých premenných (Wilhelm & Beishuizen, 2003).

V školách sa zameriavame na žiakov: čo je pre nich nové poznanie nie je-vo väčšine prípadov-nové poznatky pre svet, aj keď prístup môže byť flexibilne používané vedci pri vytváraní svojich objavov nových vedomostí. Okrem toho vyšetrovanie nie vždy zahŕňa empirické testovanie.

Myšlienka výučby vedy o vyšetrovaní má dlhú históriu v oblasti vedeckého vzdelávania. Tam je rovnako dlhá história zmätku o tom, čo výučba vedy prostredníctvom vyšetrovania znamená a, bez ohľadu na definíciu, jeho realizácia v triede. Vzdelávanie založené na vyšetrovaní bolo oficiálne propagované ako pedagogika na zlepšenie vedeckého učenia v mnohých krajinách (Bybee et al., 2008; Hounsell & McCune, 2003; Minner et al., 2010), a od uverejnenia "veda vzdelávanie teraz: obnovená pedagogika pre budúcnosť Európy" správa (Rocard et al., 2007) vyhlásil za jeden z najlepších vzdelávacích cieľov pre Európu (po podobných akciách v USA, ktoré národný výskumný Rada, 1996, 2000; Vzdelávanie Development Center, centrum pre vedu školstva, 2007).

Fázy zisťovania & cyklu zisťovania

Vzdelávanie založené na vyšetrovaní sa usiluje o zapojenie študentov do autentického procesu vedeckého zisťovania. Z pedagogického hľadiska je zložitý vedecký proces rozdelený na menšie, logicky prepojené jednotky, ktoré usmerňujú študentov a upriamujú pozornosť na dôležité črty vedeckého myslenia. Tieto jednotlivé jednotky sa nazývajú fázy zisťovaniaa ich množina pripojení vytvára dopytový cyklus.

Spôsob, akým je prezentovaný cyklus dopytov, zvyčajne naznačuje objednaný sled fáz. Učenie založené na vyšetrovaní však nie je predpísaným, jednotným lineárnym procesom. Pripojenia medzi fázami sa môžu líšiť v závislosti od kontextu.

Často rôzne opisy vyšetrovacích cyklov vo výskumnej literatúre používajú rôzne terminológie na označenie fáz, ktoré sú v podstate rovnaké. Uprednostnenie jedného výrazu nad druhým nie je následné, pokiaľ bola terminológia jasne definovaná a pochopiteľná. Je dôležité skúmať, ako sa fázy zisťovania týkajú cesty, po ktorej prebieha proces zisťovania uvažovania.

Na základe podrobnej analýzy 32 článkov, analýza opisov a definícií fáz vyšetrovania prezentovaných v preskúmaných článkoch viedla k novému študijnému vzdelávaniu založeniu na prieskume, ktorý zahŕňa päť všeobecných vyšetrovacích fáz:

  1. Orientácie
  2. Konceptualizácia
  3. Vyšetrovanie
  4. Záver a
  5. Diskusia.

Rámec učenia sa na základe prieskumu Go-Lab

Niektoré fázy vyšetrovania zahŕňajú niekoľko čiastkových procesov, ale všetky fázy procesu zisťovania sú navzájom úzko späté a poskytujú štruktúru zameranú na zvýšenie efektívnosti vzdelávacích činností vykonávaných online laboratóriami a ďalších vzdelávacích nástrojov na portáli Go-Lab.

V prvých dvoch fázach cyklu (orientácia a Konceptualizácia) príležitosť je venovaná študentom zhromaždiť informácie o výskumnú otázku, vziať si poznámky a budovať hypotézy a otázky, ktoré chcú vyšetrovať. Vhodné nástroje (ako koncept-mapa šablóny, vyhľadávací softvér, scratchpads, hypotéza-Builder, atď), aby pomohla študentom pracovať na vlastnú päsť môžu byť poskytované učiteľmi v oblasti vyšetrovania učenia Spaces.

Skutočná interakcia s online laboratóriom sa deje v tretej fáze, vyšetrovanie (ktoré zahŕňa prieskum, experimentovanie a interpretácia údajov činnosti). Tu študenti zhromažďujú konkrétne údaje a skontrolujú, či je hypotéza správna alebo nie vykonávaním prispôsobených online experimentov. Tiež môžu študenti zhromaždiť výsledky experimentu a vykonávať sprevádzaný výklad zhromaždených údajov.

Počas posledných dvoch fáz procesu vyšetrovania učenia (záver a diskusia), študenti sa učia, ako písať vedecké vysvetlenia spájajúcej ich hypotézy s dôkazmi zhromaždených počas fázy vyšetrovania. Ďalej uvažujú o ich vzdelávacích procesoch a výsledkoch, porovnávaní a prerokúvaní s ostatnými študentmi. Učitelia môžu vyhodnotiť výsledky vzdelávania svojich študentov a definovať ďalšie kroky pre ďalšie triedy.

Prieskum učenia cyklus predstavuje základný scenár používa na vytvorenie dotazu učenia Spaces v go-Lab authoring Platform. Avšak, to zostáva na učiteľa, koľko a aké fázy zahrnúť do svojho vesmíru. Aby bolo možné získať nejaké prvé nápady na iné scenáre vyšetrovania učenia, ktoré môžu byť podporované s vyšetrovací priestor, navštívte stránku pedagogické scenáre.

1

Go-Lab vyšetrovací rámec

Je dopyt učenia efektívnejšie?

Niekoľko kvantitatívnych štúdií podporuje účinnosť prieskumu založeného na vyšetrovaní ako inštruktážny prístup. Meta-analýza porovnávajúca vyšetrovanie iných foriem výučby, ako je priama výučba alebo neasistovanej objav, zistil, že vyšetrovanie výučby vyústilo do lepšieho učenia (priemerný efekt veľkosť d = 0,30) (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, 2011).

Meta-analýza Furtak, Seidel, Iverson a Briggs (2012) začlenila štúdie s využitím širokého spektra pojmov na opis učenia založeného na vyšetrovaní (napr. učenie sa, konštruktívne vyučovanie); hlásili celkový priemerný vplyv veľkosti 0,50 v prospech prieskumu prístup cez tradičné inštrukcie.

Pozitívny trend podporujúce vyšetrovanie-založené veda výučba cez tradičné vyučovacie metódy sa zistilo v syntéze výskumu Minner, levy, a storočia. Revízia 138 štúdie jasná výhoda bola indikovaná pre vyšetrovanie-založené inštruktážne praktiky nad inými formami výučby v koncepčnom porozumení, že študenti získavajú z ich učenia skúsenosti (Minner et al., 2010).

Okrem toho bolo preukázané, že on-line riadené vyšetrovanie-založené učenia môže zlepšiť rôzne vyšetrovacie zručnosti, ako je identifikácia problémov, formulovanie otázok a hypotéz, plánovanie a vykonávanie experimentov, zhromažďovanie a analyzovanie údajov , prezentovanie výsledkov a vyvodenie záverov (Mäeots, Pedaste, & Sarapuu, 2008).

Napokon, tam je ohromujúci výskumné dôkazy, že vyšetrovanie vedie k lepšiemu získaniu domény (koncepčné) vedomostí (de Jong, 2006a). Nedávne technologické vylepšenia zvyšujú úspešnosť uplatňovania vzdelávania založeného na vyšetrovaní ešte viac (de Jong, Sotiriou, & Gillet, 2014). Orgány vzdelávacej politiky na celom svete považujú vzdelávanie založené na vyšetrovaní za životne dôležitú zložku pri budovaní vedecky gramotných spoločenstiev (Európska Komisia, 2007; Národná rada pre výskum, 2000).

Odkazy

Informácie týkajúce sa vyšetrovania založené učenia je prevzatie z:

Fázy vzdelávania založeného na vyšetrovaní: definície a vyšetrovací cyklus

Margus Pedaste, et. Al.-vzdelávací výskum Recenzie 14 (2015) 47 – 61

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

Ostatné uvedené články:

Alfieri, L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., & Tenenbaum, H. R. (2011). Má objav-založené inštrukcie zlepšiť učenie? Časopis pedagogickej psychológie, 103, 1-18. DOI: 10.1037/a0021017.

Bybee, R.W. (2000). Výučba Veda ako dotaz. V Van Zee, E.H. (ed.), dotazovanie do vyšetrovania učenia a výučby vedy. Washington, DC: AAAS. PP 20 – 46.

de Jong, T., & van Joolingen, W. R. (1998). Vedecký objav učenia s počítačovými simuláciami koncepčných domén. Preskúmanie vzdelávacieho výskumu, 68, 179 – 202. DOI: 10.2307/1170753.

de Jong, T. (2006a). Počítačové simulácie – technologický pokrok v prieskume učenia. Veda, 312, 532 – 533. DOI: 10.1126/veda. 1127750

de Jong, T., Sotiriou, S., & Gillet, D. (2014). Inovácie v oblasti vzdelávania STEM: go-Lab federácie online Labs. Inteligentné vzdelávacie prostredie, 1, 3. Informácie týkajúce sa vyšetrovania založené učenia berie z: fáza vyšetrovania-based učenia: definície a vyšetrovací cyklus Margus Pedaste, et. Al.-vzdelávací výskum Recenzie 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). Experimentálne a kvázi experimentálne štúdie vedeckého vyučovania založenej na vyšetrovaní. Preskúmanie vzdelávacieho výskumu, 82, 300 – 329. DOI: 10.3102/0034654312457206.

Keselman, A. (2003). Podpora učenia vzdelávania podporovaním normatívneho chápania viacrozmernej kauzality. Časopis Research in Science výučba, 40, 898 – 921. DOI: 10.1002/Tea. 10115.

Mäeots, M., Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2011). Interakcie medzi procesom zisťovania vo webovom vzdelávaciu prostredí. V 11. IEEE medzinárodná konferencia o pokročilých vzdelávacích technológiách, 6-8 júla. Atény, Spojené štáty americké. DOI: 10.1109/ICALT. 2011.103.

Minner, D. D., levy, A. J., & Century, J. (2010). Dopyt-based veda výučba-čo to je a záleží na tom? Výsledky z výskumu syntézy rokov 1984 až 2002. Časopis Research in Science výučba, 47, 474 – 496. DOI: 10.1002/Tea. 20347.

Národná rada pre výskum (1996). Národné štandardy vedeckého vzdelávania. Washington, DC: Národná akadémia Press.

Pedaste, M., Mäeots, M., Leijen, Ä., & Sarapuu, S. (2012). Zlepšenie vyšetrovacích zručností študentov prostredníctvom reflexie a samoregulácie lešení. Technika, výučba, poznávanie a učenie, 9, 81 – 95.

Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2006). Rozvoj účinného podporného systému pre vyšetrovanie učenia vo webovom prostredí. Časopis Computer asistovaného učenia, 22 (1), 47 – 62.

Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Henrikson, H., & Hemmo, V. (2007). Veda vzdelávanie teraz: obnovená pedagogika pre budúcnosť Európy. Brusel: Európska Komisia: Generálne riaditeľstvo pre výskum.

Schwab, JJ (1962). Výučba vedy ako dotaz. V Brandwein, PF (ed.), výučba vedy. Cambridge: Harvard University Press.

Tamir, s. (1985). Analýza obsahu zameraná na šetrenie. Vestník študijných osnov, 17 (1), PP 87-94.

Chiappetta, E.L. (1997). Dopyt-based Science: stratégie a techniky pre podporu vyšetrovania v triede. Prírodovedného učiteľa, 64 (10), PP 22-26.

Wilhelm, P., & Beishuizen, J. J. (2003). Obsahové efekty v self-réžia indukčné učenia. Výučba a výučba, 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, súd, D, Agrest, B, Mendelovici, R, Valanides, N,. (2004). dynamické, Open dopyt v biológii učenia. Prírodovedné vzdelávanie, 88 (5), PP 728-753.