通过探究式学习中学理科学生利用实验和讨论来扩展他们的思维

科学课堂中的探究式学习

基于探究的学习使用一个核心问题来构建课程单元或模块。学生自己回答这个核心问题，通过一系列指导性讨论，实验和几个课时的实践活动来发现和学习。教师发现学生更多地参与他们正在学习的东西，并且有更广泛的理解材料的背景，而不仅仅是听讲座或记忆事实。

凯西中学的科学老师Ian Schwartz说：

让孩子们参与基于探究的科学课程确实为他们提供了一种独立探索的方式。它将教师视为向他们提供他们需要记忆的信息的人。相反，孩子们真正在做的是他们正在经历，他们正在发现他们。这就是真正的科学家所做的。

它如何完成

设计基于探究的课程

为了设计一个基于探究的模块，凯西中学的教师使用一个中心问题来构建一系列课程。然后组织每个班级，通过阅读，实践活动，小组工作和学生讨论来帮助回答这个问题。一个好的核心问题可以构建几个课程，或者甚至可以花费数周时间来回答，因为学生们正在努力拼凑他们对主题的学习和理解。

在凯西MS，一个很好的起点是博尔德谷学区采用的标准。该标准用于形成大问题(即如何在那里你生活影响如何你住在哪里?)，然后可以分解为一个特定的主题或单元说话更具体的问题。例如，八年级学生学习地球科学，在一年中分为四个课程单元：

大气科学和天气

地球系统

空间科学

能源资源。

每个单元都可以有一个中心指导问题，或者可以进一步细分为具有迷你指导问题的模块。

示例问题和课程计划

“你会推荐到外面来访的朋友，他们在Boulder Creek管了吗?”

在Ian Schwartz的科学课上，学生们会看看他们的邻居小溪是否足够干净以便管道输入.Casey MS的所有学生都知道小溪是一个​​娱乐场所，经常在周末与朋友和家人一起去。通过将学生的学习与他们熟悉的事物联系起来，Ian将学习相关并利用博尔德社区作为户外教室。他说：

孩子们将小溪视为重建和与朋友一起玩乐的地方。但突然间，他们通过不同的镜头看着它。他们通过镜头看着它，我们现在要做一些抽样和一些科学思考。

在第一周，学生们谈论博尔德社区的水循环，有限的供应，以及社区如何对待和重用。第二周开始，课堂讲授和讨论可能存在于水中的污染物类型。本周晚些时候，学生将学习基本的水质测试和水样。他们也开始假设和讨论他们对博尔德克里克问题的“答案”的看法。有些学生认为水是健康的，因为它很清楚，因此可以安全地进入。其他人不太确定。所有观察和假设都记录在学生的科学笔记本中。

本周结束时，学生们去小溪采样并分析水。他们使用LaMotte水检测试剂盒测试溶解氧，水的pH值，硝酸盐和磷酸盐等物质。在小溪时，他们将他们的发现与一张图表进行比较，该图表为他们提供了一些定性测量，以确定水中溶解氧的含量，以及是否属于健康状态。此外，他们还记录了当天的天气，气温和水温等因素，所有这些都可能影响小溪的水质。

在第三周，学生将他们的数据与其他小组进行比较，并开始了解小溪中正在发生的事情。他们还开始研究他们的最终报告，实验室报告和关于他们的发现和结论的信息图(电子海报)，最终回答他们是否会建议朋友是否应该在博尔德克里克管的问题。

基于探究的学习与动手学习

基于探究的学习利用实践学习，但并非所有与中心问题有关的课程都是动手实践的。虽然实践策略经常被整合，但有时基于探究的学习是关于阅读材料，与其他学生讨论，或做一些研究。实践学习(就像我们在Boulder Creek看到的那样)是体验的一部分，但并非所有课程都会在基于探究的学习单元中实践。

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