Evaluarea ideilor elevilor în știință

by: D-Eva Project

În cadrul gamei largi de activități care pot fi realizate cu simulări, activitățile bazate pe predicții permit studenților să propună o predicție pentru un anumit fenomen, în termeni de „Ce ar fi dacă...”. Aceste activități sunt denumite în mod obișnuit ca POE (Prezicere, Observare, Explicare).

În cazul „Circuit construction kid”, profesorul poate propune studenților diferite situații prin combinarea becurilor, firelor și bateriilor. Această activitate poate fi încorporată în diferite situații din viața de zi cu zi a studenților, cum ar fi instalațiile electrice ale unei case sau componentele electrice ale unui robot sau ale unei jucării.

În această activitate, studenții trebuie să prezică ce cred că se va întâmpla: becul va străluci (da/nu), becul va străluci mai mult/mai puțin decât în situația anterioară. Permite o abordare calitativă, deoarece studenții nu trebuie să calculeze nici să folosească numere, doar să raționeze în termeni de „mai mult/mai puțin”. Această activitate poate include, de asemenea, explicații despre motivul pentru care becul va străluci mai mult / mai puțin / deloc luminos în ceea ce privește mișcarea electronilor.

Aceasta permite confruntarea studenților cu situații non-intuitive, în care apar cele mai frecvente concepții greșite despre tema științifică.

Keywords

Investigare, modelare, predicție, experiment

Justificarea problemei

Educația științifică este strâns legată de investigație și experimentele de laborator. Aceste experimente joacă un rol important în formarea profesorilor, deoarece le permit studenților: • să-și sporească cunoștințele de conținut (construirea și perfecționarea modelelor științifice pentru a explica fenomenele naturale care ne înconjoară); • să-și sporească cunoștințele privind conținutul pedagogic (identificarea concepțiilor greșite comune și explorarea strategiilor pentru a îmbunătăți înțelegerea studenților asupra acestor fenomene naturale); • să-și sporească cunoștințele epistemologice (înțelegerea modului în care funcționează știința și a bazei științei școlare). În ciuda valorii experimentelor practice reale, uneori acestea nu pot fi efectuate în mediile de formare a profesorilor, din diferite motive: • Lipsa infrastructurii (laboratoarele sunt uneori mici și distanța de siguranță nu poate fi garantată); • Lipsa materialelor (probe de țesuturi, dispozitive electronice, reactanți chimici etc.); • Lipsa de timp (unele experimente sunt foarte lente sau consumă mult timp); • Risc (unele experimente pot fi periculoase sau riscante, în special cele care folosesc acizi tari, electricitate de înaltă tensiune, materiale radioactive etc.). Simulările virtuale au fost propuse ca soluție. În prezent există o mare varietate de simulări adaptate diferitelor vârste și teme științifice din chimie, geologie, fizică, biologie, dar și pentru matematică, inginerie, științe sociale etc. În cele ce urmează, ne vom concentra pe o simulare specifică numită „Circuit construction kid”, destinată pentru vârsta de 10-16 ani: https://phet.colorado.edu/en/simulations/circuit-construction-kit-dc

Competențe

Simulările educaționale urmăresc promovarea diferitelor competențe științifice: • Capacitatea de a proiecta investigații mici prin definirea și controlul variabilelor; • Capacitatea de a elabora explicații despre fenomenele științifice prezentate în simulări; • Capacitatea de a rafina propriile idei în lumina noilor dovezi obținute în urma investigației.

Strategii și instrumente de evaluare

Activitățile bazate pe predicții cu simulări permit implicarea studenților într-o evaluare formativă, întrucât dincolo de fiecare predicție pe care o fac există o tipologie de raționament/un model mental. Predicția îi obligă pe studenți să exprime aceste modele mentale, care altfel ar putea fi camuflate dincolo de o presupusă rigoare a calculului și a operațiilor matematice.

Criterii de evaluare

Deoarece simularea este online și în timp real, studenții își pot verifica predicția oricând doresc. Evident, ar trebui să evităm o abordare simplistă bazată pe „corect sau greșit”, nici pe „câte răspunsuri am ghicit”, de parcă ar fi fost un joc de pariuri.

Descrierea feedback-ului

Există mai multe strategii pentru a implica studenții să-și revizuiască modelele mentale printr-o predicție. În acest caz, studenții trebuie doar să răspundă: „Ce asemănări și diferențe există între predicție și rezultatele obținute?”. În cazul specific al simulării circuitelor electrice, discuția după experimentarea circuitului s-ar putea baza pe comportamentul sarcinilor electrice afișate în simulare.

Type of digital tools

Unele dintre cele mai utilizate platforme de simulare la nivel mondial sunt: - https://phet.colorado.edu/ (gratis, fără înregistrare); - https://concord.org/ (gratis, fără înregistrare); - https://www.brainpop.com/ (parțial gratuit, parțial cu plată); - https://wp.labster.com/ (cu plată, câteva demonstrații gratuite).

Niveluri ale potențialei transformări digitale

Accessible and available: developed lots of times, easy and known

Exemplu de caz

În anul al treilea de stuii de formare a cadrelor didactice, studenții sunt înscriși la un curs de educație științifică. La acest curs, studenții trebuie să învețe atât conținuturile științifice adresate școlii primare, cât și cunoștințele pedagogice pentru a deveni profesori (deci și profesori de științe).

Referințe

Rutten, N., Van Joolingen, W. R. & Van Der Veen, J. T. (2012). The learning effects of computer simulations in science education. Computers & education, 58(1), 136-153. DOI:10.1016/j.compedu.2011.07.017

Wieman, C. E., Adams, W. K., Loeblein, P. & Perkins, K. K. (2010). Teaching physics using PhET simulations. The Physics Teacher, 48(4), 225-227. DOI:10.1119/1.3361987

Vă rugăm să Conectați-vă pentru a posta un comentariu

Niciun comentariu încă