Hoia arutluskäik seotuna
Kui füüsikakatse eesmärk on arendada arusaamist, vajab see läbivat selget arutluskäiku. Õppijad peaksid teadma, millist küsimust nad uurivad, mida mõõtmised neile näitavad ja kuidas saadud muster seostub füüsikalise ideega.
Liigu uurimisküsimusest põhjendatud ennustuse, eesmärgipärase mõõtmise, tõendite kontrolli, füüsikalise selgituse ja vastuse täpsustamise kaudu järgmise õpetamisotsuseni.
Õpetaja saab määrata uurimisküsimuse ja katse käigu, jättes õppijatele siiski sisulised otsused ennustuste, tõendite ja selgituste kohta. Põhikooli vanema astme ja gümnaasiumi loodusainete praktiliste tööde uuringud näitavad, et keeruline samm on sageli seostada õppijate vaatlused loodusteaduslike ideedega, mida tegevus peaks arendama.
Allolevat järjestust saab kohandada uurimuseks, milles õppijad kontrollivad kahe suuruse vahelist seost. See on õpetamise struktuur, mitte täielik katseplaan. Sul tuleb endiselt määrata vahendid, ajastus, töö käik, ohutusmeetmed ja ainepõhised kohandused.
Praktikal saab hoida tunni sisu ja küsimuseplokke, koguda reaalajas tunnis vastuseid, näidata õpetajale vastuseid ja edenemist, toetada tagasisidet ning hoida materjali hilisemaks kohandamiseks. Kasuta vastusetüüpe ja vaateid, mille toimivust oled oma praeguses Praktikali seadistuses kontrollinud. Platvorm ühendab etapid, kuid õpetamisotsused jäävad sulle.
Ennustus → mõõtmine → tõendid → selgitus → täpsustamine → otsus
- 01Küsimus + ennustus
Too algne idee nähtavale. Küsi, mida õppijad ootavad ja miks.
- 02Kavanda mõõtmine
Anna igale mõõtmistulemusele eesmärk. Seo suurused küsimusega.
- 03Kontrolli tõendeid
Tee paus, kuni uus mõõtmine võib tõendite kvaliteeti veel parandada.
- 04Selgita mustrit
Seo andmemuster asjakohase füüsikalise ideega.
- 05Võrdle + täpsusta
Pöördu ennustuse juurde tagasi. Kontrolli selgitusi andmete põhjal.
- 06Vali järgmine samm
Küsi, näita ette, korda või kohanda.
Alusta küsimuse ja põhjendatud ennustusega
Sõnasta uurimisküsimus enne, kui õppijad katseseadmeid puudutavad. Seejärel palu neil oma ennustus ja selle põhjendus esitada.
Praktikalis on suletud ennustusküsimus kõige paremini kontrollitud lähtekoht. Vastusevariandid võivad kirjeldada kahe suuruse mitut usutavat seost, sealhulgas levinud alternatiivset arusaama. Ära hinda ennustust nii, nagu oleks see teadmiste meenutamise test. Selle ülesanne on tuua õppijate algsed ideed nähtavale, et neid saaks kontrollida ja hiljem uuesti vaadata.
Põhjenduseta ennustus ütleb selle aluseks oleva arutluskäigu kohta vähe. Kui sinu praeguses Praktikali seadistuses on sobiv vastusetüüp, lisa põhjenduse jaoks jätkuküsimus. Kui seda pole, kogu põhjendused arutelu või õppijate tavapärase kirjaliku töö kaudu.
- Õpetaja otsus
- Milline ennustus aitaks eristada ideid, mida sul on kõige olulisem kuulda?
- Tõendid, mida otsida
- Ennustuste jaotus ning õppijate põhjendused.
Anna igale mõõtmisele eesmärk
Seo mõõtmiste kirjapaneku plaan enne andmete kogumist uurimisküsimusega. Määra muudetav suurus, mõõdetav suurus, muutumatuna hoitavad tingimused, kasutatavad ühikud ja kordusmõõtmiste põhjus, kui valitud katse neid nõuab.
Küsi õppijatelt, milline muster vastaks uurimisküsimusele ja millised mõõtmistulemused aitaksid seda näha, selle asemel et küsida üksnes, mida igasse veergu kirjutada.
Praktikali andmetabeli küsimuses saab iga õppija või rühm sisestada oma mõõtmistulemused muudetavatesse lahtritesse. Õpetaja saab esitatud tabelid tulemuste vaates üle vaadata. See ei ole üks jagatud arvutustabel, mida kõik rühmad korraga muudavad. Sisu- ja küsimuseplokid võivad sisaldada juhiseid ning kontrollida, kas õppijad mõistavad, milline muutuja muutub, millist mõõdetakse ja mis peab jääma muutumatuks.
[1]- Õpetaja otsus
- Mida peavad õppijad mõõtmiste kohta enne alustamist mõistma?
- Tõendid, mida otsida
- Kas õppijad oskavad pelgalt tabelipäiste järgimise asemel selgitada, miks iga mõõtmistulemust vaja on.
Tee paus, kui tõendid saavad veel katse käiku muuta
Tee pärast esimest kasulikku mõõtmistulemuste kogumit paus, kuni õppijad saavad veel ühe mõõtmise teha. See kontrollpunkt puudutab tõendite kvaliteeti, mitte ohutust. Ohtlik töö peatatakse kohe õpetaja kehtestatud töökorra ja järelevalve alusel.
Palu õppijatel kontrollida, kas muster on järjepidev, kas mõni väärtus tundub ootamatu ja kas küsimusele vastamiseks on piisavalt tõendeid. Ootamatu väärtus tuleb automaatse eemaldamise asemel kirja panna ja läbi uurida. Õpetaja määrab, mida loetakse valitud katses piisavaks tõendiks.
Lühike Praktikali kontrollküsimus võib koguda otsuse, näiteks „jätka“, „korda mõõtmist“, „uuri ootamatut väärtust“ või „peatu“. Reaalajas tunnis näeb õpetaja vastuseid ja edenemist sedamööda, kuidas vastused saabuvad.
Käsitle vastust kujundava hindamise sisendina siis, kui see mõjutab järgmist sammu. Olenevalt katsest ja olemasolevatest tõenditest võid paluda ühel rühmal mõõtmist korrata, peatada kogu õpperühma kontrolltingimuse täpsustamiseks või lubada õppijatel jätkata, kui laiem kontroll näitab, et tõendeid on piisavalt.
[1] [4]- Õpetaja otsus
- Kas õppijad peaksid jätkama, kordama, uurima või peatuma?
- Tõendid, mida otsida
- Õppijate otsused ootamatute väärtuste, järjepidevuse ja puuduvate tõendite kohta.
Liigu mustrilt füüsikalise selgituseni
Kui õppijatel on valitud katse jaoks piisavalt tõendeid, pöördu algse küsimuse juurde tagasi. Palu esitada kolm omavahel seotud osa: küsimusele vastav väide, seda toetav andmemuster ja mustrit selgitav füüsikaline idee.
Graafiku kirjeldamine või suundumuse kordamine ei ole iseenesest füüsikaline selgitus. Õppijad vajavad küsimusi, mis aitavad seostada vaadeldava tulemuse asjakohase füüsikalise mudeliga, ning mõnele peab õpetaja seda seost otseselt näitama.
Vali selgitusele sobiv vastamisviis. Praktikali lühike vabatekstiküsimus võrdleb vastust vastusevõtmega, mistõttu sobib see eeldatavate variantidega lühivastustele, mitte avatud loodusteaduslikule arutluskäigule. Pikema esitatud töö jaoks kasuta käsitsi hinnatavat vastust, näiteks faili üleslaadimist, või lase õppijatel kirjutada selgitus oma tavapärasesse vihikusse ning kasuta Praktikali küsimuse esitamiseks ja tõendite valiku kontrollimiseks. Praktikali ei tohi esitleda vahendina, mis hindab loodusteadusliku selgituse kvaliteeti automaatselt.
- Õpetaja otsus
- Milline eristus aitab õppijatel liikuda andmete kirjeldamiselt nende selgitamiseni?
- Tõendid, mida otsida
- Väide, valitud tõendid ja arutluskäik, milles kasutatakse sobivat füüsikalist ideed.
Võrdle tulemust ennustusega
Too esimene küsimus uuesti esile. Palu õppijatel võrrelda algset ennustust tõenditega ja otsustada, kas selgitus säilitada, seda muuta või täpsustada.
Vali vastandlikud vastused, mis toovad esile sama mustri erinevad tõlgendused. Küsi, millist tõlgendust andmed toetavad, mis jääb ebaselgeks ja millised lisatõendid aitaksid. Loodusteadusliku arutelu uuringud hoiatavad oletuse eest, et arutelu muutub iseenesest sisukaks. Õppijad vajavad väidete ja tõendite võrdlemiseks sageli selgeid suuniseid ning õpetaja tuge.
Praktikali reaalajas vastused aitavad näha, millised variandid õppijad valisid, ning tagasisidet saab anda tunni ajal või pärast seda. Enne õppija vastuse näitamist kogu õpperühmale kasuta privaatsust hoidvat vaadet ja järgi oma kooli tööde jagamise reegleid.
- Õpetaja otsus
- Millist erinevust tasub arutada ja mida peaksid õppijad seejärel muutma?
- Tõendid, mida otsida
- Muutused algse ennustuse ja täpsustatud selgituse vahel, sealhulgas punktid, mida õppijad veel selgitada ei oska.
Kasuta vastuseid järgmise sammu valimiseks
Lõpeta otsusega, millist sammu tõendid nõuavad. Järgmine samm võib olla uus mõõtmine, näidisselgitus, kogu õpperühmale mõeldud küsimus või hilisem ülesanne, mis kontrollib, kas õppijad oskavad ideed teises olukorras kasutada.
Praktikalis saab õpetaja reageerida tunni ajal või jätta tagasiside hiljem. Suletud küsimusi saab hinnata automaatselt ja õpetaja saab tulemused üle vaadata, kuid automaatselt hinnatud vastust ei tohi pidada loodusteadusliku arutluskäigu automaatseks hinnanguks. Õpetaja saab oma materjale korduskasutada ja kohandada materjale, mille põhjal on tal luba uut materjali luua.
Kohanda ennustus, tõendite kontroll ja selgituse tugistruktuur õpetatava katse järgi.
Lühike planeerimise kontrollnimekiri
Kontrolli enne õpetamist, kas järjestus vastab järgmistele küsimustele:
- Mis on uurimisküsimus?
- Milline ennustus toob õppijate algsed ideed nähtavale?
- Miks on iga mõõtmistulemust vaja?
- Millal kontrollivad õppijad tõendite kvaliteeti ja piisavust?
- Kuidas seostavad nad väite, andmemustri ja füüsikalise idee?
- Millal võrdlevad nad tulemust ennustusega?
- Milline vastus paneks sind järgmist õpetamisotsust muutma?
Kontrollnimekiri ei sõltu ühest konkreetsest katsest. See aitab olemasolevat füüsikakatset täiustada, väitmata, et annab ette vahendid, meetodi või ohutusjuhised.
[1] [4]- Õpetaja otsus
- Mida peaksid järgmisena küsima, näitama, kordama või laiendama?
- Tõendid, mida otsida
- Muutus, mille õppijad pärast tagasisidet teevad, ja ideed, mis vajavad endiselt tähelepanu.
Allikamärkused
Education Endowment Foundation, Improving Secondary Science (2018) Tõenditest lähtuv juhend KS3 ja KS4 loodusteaduste õpetamiseks. See toetab eesmärgipärast praktilist tööd, diagnostilisi küsimusi, vaatluste ja loodusteaduslike ideede selget seostamist ning tagasisidet, mille põhjal õppijad saavad tegutseda.
Ian Abrahams and Robin Millar, Does Practical Work Really Work? (2008) Inglismaa põhikoolides ja gümnaasiumides toimunud 25 praktilise tunni kvalitatiivne uuring. See ei hinda selle kuueetapilise järjestuse mõju.
Ping-Kee Tao and Richard F. Gunstone, The process of conceptual change in force and motion during computer-supported physics instruction (1999) Väike simulatsioonipõhine uuring 10. õppeaasta õppijatega. See toetab ennusta-vaatle-selgita meetodi ettevaatlikku kasutamist, mitte väidet püsiva muutuse kohta.
Paul Black and Dylan Wiliam, Assessment and Classroom Learning (1998) Ulatuslik kujundava hindamise ülevaade, mida kasutatakse siin põhimõtte toetamiseks, et kogutud tõendid peavad mõjutama järgnevat tegevust. Uurimismaterjali koostamisel vaadati täisartikli asemel indekseeritud kokkuvõtet ja bibliokirjet.
Judith Bennett and colleagues, Talking Science: The research evidence on the use of small group discussions in science teaching (2010) Süstemaatiline ülevaade, mis toetab struktureeritud arutelusuuniseid ja õpetaja tuge. Uurimismaterjali koostamisel vaadati indekseeritud kokkuvõtet ja bibliokirjet.
Erin Marie Furtak and colleagues, Experimental and Quasi-Experimental Studies of Inquiry-Based Science Teaching: A Meta-Analysis (2012) Ulatuse ja meetodite poolest mitmekesine loodusteadusliku uurimusõppe tõendusmaterjal, mis toetab eesmärgipärast õpetaja juhendamist, mitte juhendamata avastamist. Uurimismaterjali koostamisel vaadati avaldatud kokkuvõtet ja metaandmeid.