Формирующий и констатирующий эксперимент: Чем отличается констатирующий эксперимент от формирующего?

2. ВВЕДЕНИЕ

4. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ …

6. Первая глава

7. Научная работа, как это ни странно, пишется для других учёных.

8. Примеры речевых клише для создания научного текста

9. ОБЩИЙ ОБЗОР ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ

10. ОБЩИЙ ОБЗОР ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ

11.

12. Сравнение разных подходов

13. Рассмотрение различий в подходах разных авторов к одной проблеме

14. Рассмотрение различий в подходах разных авторов к одной проблеме

15. Откуда можно взять примеры

17.

20. Ход эксперимента

22.

24. Второй (и следующие) параграфы практической главы

25. Формирующий эксперимент

26. Выводы

27.

28. Определение своей позиции к подходам решения проблемы

29. Определение своей позиции к подходам решения проблемы

30. Выводы по параграфу

31. Выводы по главе

32. Выводы по всей работе

33. Заключение

34. Выводы

35. ОФОРМЛЕНИЕ СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ

36. КНИГА ОДНОГО АВТОРА

37. СТАТЬЯ ИЗ СБОРНИКА С КОЛЛЕКТИВНЫМ АВТОРОМ

38. СТАТЬЯ ИЗ ЖУРНАЛА

39. АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

40. Интернет источник

41. Спасибо за внимание!

вызов подушек безопасности | Химическое образование Xchange

1. Домашний
2. Вызов подушки безопасности

Администратор ACCT | Ср, 12.08.2020 — 14:40

В задании «Подушка безопасности» учащиеся должны разработать безопасную подушку безопасности для автомобильной компании. Это формирующее оценивание исследует размышления учащихся над вопросом «Как можно контролировать химические изменения?» Центральным понятием в этой задаче является применение стехиометрии. Ожидается, что учащиеся будут использовать количество молей потребленного реагента или образовавшегося продукта в сбалансированном химическом уравнении и определить изменение количества молей любого другого реагента или продукта. Учащимся необходимо использовать молярную массу для преобразования массы реагента или продукта в моли для использования в стехиометрических расчетах или для преобразования молей из стехиометрических расчетов в массу. Учащиеся используют уравнение закона идеального газа для определения числа молей в образце газа при нестандартных условиях.

В ходе этого формирующего оценивания учащимся были показаны три различных испытания, проведенных учителем с различными количествами реагентов, пищевой соды и уксуса, чтобы сделать наблюдения. Затем студентам были показаны видеоролики, объясняющие, как работает подушка безопасности в реальном автомобиле. Затем учащимся было поручено разработать лучшую подушку безопасности, сначала рассмотрев наиболее важные факторы, безопасность и разработав подробную процедуру, используя раздаточный материал подушка безопасности . После завершения экспериментов студентов попросили обсудить, что было успешным в их конструкции, с какими препятствиями они столкнулись и какие рекомендации они могли бы дать компании по созданию безопасной подушки безопасности. Формирующее оценивание предназначено для учащихся-химиков 10-го класса с отличием. Он был реализован в небольшой загородной школе. Всего около 700 студентов, в основном белые с 19% меньшинство. Уровень выпускников составляет более 95%, и в целом школа входит в 5% лучших школ Массачусетса по общим результатам тестов по математике и навыкам чтения. Соотношение ученик:учитель 11:1.

Это задание дает учащимся возможность связать реальную химию с классом. Я хотел, чтобы эта тема мотивировала студентов, а также была чем-то, с чем они были знакомы, чтобы их ответы могли раскрыть их химическое мышление. Я подумал, что задача с подушкой безопасности сработала хорошо, потому что большинство студентов смогли успешно завершить исследование и смогли объяснить друг другу, как они планировали свой эксперимент. Задача была доступной и позволила учащимся подумать о химическом контроле. Студенты заинтересовались темой, и я принял 100% участие. Студенты с удовольствием проводили расследование дома и публиковали видеоролики о своих экспериментальных проектах. Эта задача требовала, чтобы учащиеся использовали многие из тем, которые мы рассмотрели в химии, включая безопасность в лаборатории, безопасность потребителей и лабораторные методы, балансирующие уравнения, использование таблиц BCA в стехиометрии, расчет молей, использование молярных отношений, газовые законы и планирование эксперимента. В целом, я был доволен вовлеченностью студентов и смог определить некоторые области, в которых студентам еще нужно попрактиковаться.

Одна из проблем при реализации этого FA заключалась в том, что экспериментальный план был завершен дома, и учащиеся должны были использовать бытовые материалы. Мне приходилось полагаться на то, что студенты использовали то, что у них было дома, потому что у меня не было возможности отправить материалы каждому студенту. У некоторых студентов дома не было такого же дистиллированного белого уксуса. У некоторых студентов были сумки, которые были слишком большими, и для их использования требовалось слишком много реагентов. У студентов не было подходящего измерительного оборудования, и им приходилось импровизировать, используя столы, чайные ложки или мерные чашки, чтобы завершить исследование. Я использовал нашу живую сессию ZOOM, чтобы представить это занятие. Чтобы помочь студентам с их задачей, я собрал данные из трех разных испытаний с использованием данных материалов. Я использовал капустный сок, чтобы следить за тем, что происходит во время реакции. В качестве начала урока я сделала снимки трех пакетов и попросила учащихся посмотреть на них и написать, что они заметили в каждом испытании и почему. Я использовала платформу Nearpod, чтобы публиковать вопросы и создавать содержательные взаимодействия со студентами. Платформа Nearpod — отличный инструмент для совместного обучения. Его можно использовать вживую с учителем, ведущим урок и контролирующим слайды, или с учащимися, работающими над уроком индивидуально. Учитель может создать учетную запись и отправить учащимся код для присоединения. Учитель может задавать вопросы, чтобы следить за вовлеченностью учащихся. Поскольку все учащиеся входят в Nearpod под своим именем, учитель может контролировать их работу на протяжении всего урока. Учащиеся нажимают «Отправить», когда они готовы поделиться своей работой, и она появляется на экране учителя. Учитель может щелкнуть ответ учащегося, показать его другим учащимся и поделиться им. Ответ проецируется на все устройства других учащихся. В конце урока учитель может сохранить работу ученика и снова использовать тот же урок. Преподаватель также может получить доступ к работе ученика. Проблема в том, что учителю и ученикам нужно использовать либо разделенный экран ZOOM во время живого урока, либо два разных компьютера, чтобы переходить из комнаты отдыха к мониторингу ответов учеников. Мне пришлось использовать два компьютера, потому что на ноутбуке не было возможности разделения экрана. Если учителя хотят использовать эту опцию, им необходимо изменить настройки Zoom и сначала проверить, работает ли разделенный экран на их компьютере. Учителя также должны отправить учащимся электронное письмо с кодом или заранее разместить задание в классе Google. Другая технология, которую я использовал, — Flipgrid. Это инструмент, который позволяет учащимся и учителям создавать вопросы, ответы и видеоролики по определенной теме. Учитель создает тему и предлагает учащимся доступ к уроку. Учащиеся, участвовавшие в испытании, создали свои собственные видеоролики об эксперименте, объясняя, как они пришли к экспериментальному плану и количествам, необходимым для реакции. Оба инструмента бесплатны и просты в использовании на компьютере или телефоне. Я также использовал класс Google, чтобы собрать работы студентов, которые были выполнены во второй день, в дополнение к их видео Flipgrid.

Краткое изложение наблюдений учащихся во время демонстрации

День 1

	1. Прежде чем приступить к исследованию, потратьте несколько минут на то, чтобы обдумать все, что вам нужно будет сделать, чтобы надуть сумку с максимальной прочностью, используя бытовые материалы.	2. Как вы думаете, что важнее всего попытаться выяснить в первую очередь? Почему это важно?	3. Какие еще факторы необходимо учитывать при планировании эксперимента? Почему они важны?
Студент 1	● Какая пропорция пищевой соды к уксусу вызовет максимальную реакцию, не тратя слишком много каждого продукта? Этот эксперимент больше касается массы каждого продукта или создания правильных пропорций каждого продукта? ● Насколько велика сумка? ● Как я могу гарантировать, что этот эксперимент не создаст большой беспорядок? Где в моем доме я должен завершить этот эксперимент, чтобы никому не мешать? ● Есть ли какие-либо меры предосторожности, которые я должен принять перед завершением этого эксперимента? ● Объем сумки. ● Количество CO2, полученное в ходе эксперимента.	Я думаю, что первое, о чем я должен подумать, это размер сумки. Это важно, потому что это скажет мне, сколько газа сможет вместить мешок, не взорвавшись.	Другими важными факторами являются температура в помещении, атмосферное давление в день испытаний, количество молей CO 2 Я составлю сбалансированное уравнение с молями каждого продукта и реагента. Вся эта информация важна, поскольку она поможет мне выяснить, сколько каждого реагента в граммах мне понадобится для эксперимента, а также теоретическую массу CO 2 .
Студент 2	● Объем мешка, который вы собираетесь использовать, чтобы вы могли определить, сколько газа необходимо для его наполнения. ● Количество уксуса, использованное в эксперименте. ● Количество пищевой соды, использованное в эксперименте. ● Как вы собираетесь рассчитывать моли газа CO 2 . Найдите уравнение для расчета молей газа (формула). ● Сбалансированное уравнение материалов/химических веществ. ● Время и продолжительность реакции.	Сначала вы должны попытаться вычислить объем мешка, который вы собираетесь использовать, чтобы вы могли определить, сколько газа необходимо произвести в результате реакции для заполнения мешка. Объем мешка важен, потому что он говорит вам, сколько CO 2 должен быть высвобожден во время реакции, что говорит вам, сколько пищевой соды и уксуса вы должны использовать в реакции.	● Другими факторами являются температура. ● Формулы веса и объема и массы. ● Они влияют на среду реакции
Студент 3	Необходимо учитывать количество веществ в реакции, время реакции, темп. в котором протекает реакция и размер мешка, используемого в реакции, объем, CO 2 и формула веса и уравнение равновесия.	Первое, что нам нужно выяснить, это сколько CO 2 необходимо произвести. Это важно, потому что это определит размер/количество пищевой соды и уксуса, необходимых для эксперимента. Это также требует, чтобы вы сначала нашли объем мешка, а также помогли найти количество газа CO 2 , которое необходимо произвести, и количество молей.	Другими факторами, которые необходимо учитывать, являются температура, объем и формула веса/массы. Есть важные, потому что они необходимы для основы реакции.
		4. Что следует учитывать при проектировании подушки безопасности?	5. Что вы планируете попробовать, чтобы надуть мешок до его жесткости? Подробно опишите свою экспериментальную процедуру, указав количество и то, как вы будете помещать ее в мешок. Покажите любые расчеты, которые могут поддержать ваше мышление при выборе конкретных величин.
Студент 1		Я должен учитывать тот факт, что если я сделаю взрыв слишком сильным, пластиковый пакет может взорваться. Я, конечно, не хочу, чтобы это произошло, так как я бы не хотел, чтобы смесь уксуса и пищевой соды попала мне или кому-либо из моей семьи (включая моих собак) в глаза. Я также не хотел бы, чтобы этот эксперимент приземлился на чью-то кожу, вызвав раздражение. Кроме того, у моих собак действительно испорчена пищеварительная система, и поэтому, если этот эксперимент взорвется, и они каким-то образом слизывают смесь, у меня будет настоящая неотложная медицинская помощь.	1. Рассчитайте объем пластикового пакета, наполнив его водой и измерив объем этой воды в мерном стакане.    а. 875 мл / 1000 = 0,875 л 2. Найдите температуру в комнате, где будет проводиться эксперимент, и переведите ее в Кальвин. Также возьмите давление воздуха в стандартных единицах.    а. (67 градусов по Фаренгейту — 32) x 5/9 + 273 = 292,4 K    б. 30,21 дюйма ртутного столба/30 = 1,01 атм 3. Рассчитайте количество молей CO2, переформулировав закон идеального газа.    а. Требуется 0,875 л CO2.    б. pv = nRt -> n = pv/Rt    в. n = (1 атм) (0,875 л) / (0,0821) (292,4 К)    д. n = 0,0364 моль CO2 4. Напишите сбалансированное уравнение эксперимента и определите необходимое количество молей реагентов.    а. 1 NaHCO3 + 1 Ch4COOH ->1 NaCh4COO + 1 h3O + 1 CO2       и. все молярные соотношения 1:1          1. Требуется 0,0364 моля пищевой соды (NaHCO3)          2. Требуется 0,0364 моль 5% уксуса (Ch4COOH) 5. Используя моли реагентов, рассчитайте количество граммов пищевой соды и уксуса, необходимое для этого опыта.       а. 0,0364 моль NaHCO3 x 84,01 г/моль = 3,06 г NaHCO3       б. 0,0364 моль Ch4COOH x 60,052 г/моль = 2,19 г Ch4COOH       и. 2,19 г Ch4OOH x 100 г уксуса/5 г Ch4OOH = 43,8 г 6. Переведите граммы реагентов в чайные ложки. (1 чайная ложка = 4,2 г)    а. Пищевая сода: 3,06 г NaHCO3/4,2 г = 0,73 чайной ложки NcHCO3    б. Уксус: 43,8 г уксуса/ 4,2 г = 10,4 чайных ложки    в. 10,4 чайных ложки уксуса / 3 = примерно 3,5 столовых ложки уксуса 7. На выбранное рабочее место постелите пластиковую скатерть. 8. Переверните полиэтиленовый пакет на одну сторону и добавьте 0,73 чайной ложки пищевой соды. 9. Переверните полиэтиленовый пакет на другую сторону и добавьте 10,4 чайных ложки 5% уксуса. 10. Быстро закройте пакет и встряхивайте, пока пакет не начнет заполняться углекислым газом. 11. Запишите данные и наблюдения, сделайте снимок мешка и очистите рабочее место, высыпав содержимое мешка в раковину.
Студент 2		● Убедитесь, что у вас есть точные расчеты и количество реагентов, используемых в эксперименте, чтобы он не взорвался.
Студент 3		Убедитесь, что используется точное количество реагентов, убедитесь, что работа проводится при безопасной температуре, время проведения реакции является ключевым фактором в ее способности обеспечивать безопасность, а объем мешка подходит для продукта реакции.	Пищевая сода – 3 чайные ложки или 12,6 г Уксус – 50 мл = 50 грамм Объем пакета: 185,92 мл Расчетное соотношение пищевой соды и уксуса составляет 1:4. Проведя тестирование, я пришел к выводу, что соотношение действительно правильное. Испытание 2 оказалось наиболее успешным, как и предполагалось.

День 2

Понятия:

стехиометрия

NGSS

Научная практика: анализ и интерпретация данных

Анализ данных в 9–12 основывается на K–8 и переходит к более подробному статистическому анализу, сравнению наборов данных на предмет согласованности и использованию моделей для создания и анализа данных.

Резюме:

Анализ данных в 9–12 основывается на K–8 и переходит к более подробному статистическому анализу, сравнению наборов данных на предмет согласованности и использованию моделей для создания и анализа данных. Анализ данных с использованием инструментов, технологий и/или моделей (например, вычислительных, математических) для обоснованных и надежных научных утверждений или определения оптимального проектного решения.

Граница оценки:

Пояснение:

Научная практика: построение объяснений и разработка решений

Построение объяснений и разработка решений в 9–12 базируется на опыте K–8 и переходит к объяснениям и проектам, которые поддерживаются многочисленными и независимыми источниками доказательств, созданными учащимися, в соответствии с научными идеями, принципами и теориями.

Резюме:

Построение объяснений и разработка решений в 9–12 основывается на опыте K–8 и переходит к объяснениям и проектам, которые поддерживаются многочисленными и независимыми источниками данных, созданными учащимися, в соответствии с научными идеями, принципами и теориями. Построить и пересмотреть объяснение, основанное на действительных и надежных доказательствах, полученных из различных источников (включая собственные исследования учащихся, модели, теории, симуляции, экспертные оценки) и предположении, что теории и законы, описывающие мир природы, действуют сегодня так же, как и раньше. в прошлом и будет продолжать делать это в будущем.

Граница оценки:

Уточнение:

Научная практика: получение, оценка и передача информации

Участие в споре на основе доказательств в 9–12 основывается на опыте K–8 и переходит к использованию соответствующих и достаточных доказательств и научных рассуждений для защиты и критики утверждений и объяснений о естественных и созданных мирах. Аргументы могут также исходить из текущих научных или исторических эпизодов в науке.

Резюме:

Участие в споре на основе доказательств в 9–12 основывается на опыте K–8 и переходит к использованию соответствующих и достаточных доказательств и научных рассуждений для защиты и критики утверждений и объяснений о естественных и созданных мирах. Аргументы могут также исходить из текущих научных или исторических эпизодов в науке.
Оцените утверждения, доказательства и обоснование принятых в настоящее время объяснений или решений, чтобы определить достоинства аргументов.

Граница оценки:

Уточнение:

Научная практика: планирование и проведение исследований

Планирование и проведение расследований в 9-12 классах основывается на опыте K-8 и включает в себя исследования, которые предоставляют доказательства и проверяют концептуальные, математические, физические и эмпирические модели.

Резюме:

Планирование и проведение расследований в 9-12 основывается на опыте K-8 и включает в себя исследования, которые предоставляют доказательства и проверяют концептуальные, математические, физические и эмпирические модели. Планируйте и проводите расследование индивидуально и совместно, чтобы получить данные, которые послужат основой для доказательств, а в плане: определите типы, количество и точность данных, необходимых для получения надежных измерений, и учтите ограничения точности данных ( например, количество испытаний, стоимость, риск, время) и соответствующим образом уточнить план.

Граница оценки:

Уточнение:

Как использовать модель 5E на уроках естествознания в средних и старших классах

Попробуйте вспомнить последний урок естествознания, который вы вели. Вероятно, в течение 50 минут в нем было много компонентов, таких как видео, мини-лекция, оценка, обсуждение или демонстрация. Каковы были все компоненты? Обсуждали ли ваши ученики вопрос в малых группах? Это было обсуждение всего класса? Вы представили новую концепцию? В каком порядке вы ввели эти компоненты? Как вы решили, что было первым? Каков оптимальный порядок занятий на уроке исследовательской науки?

Привлечь любознательность учащихся

Преподавание естественных наук с использованием исследовательского подхода требует планирования обучения, которое побуждает учащихся задействовать свое любопытство, задавая вопросы, исследуя решения социально-научных проблем, используя основанные на фактических данных объяснения для обоснования своих рассуждений, уточняя возможные эффекты, оценить их результаты и предсказать потенциальные результаты на основе различных переменных. В исследовательской науке учащиеся сталкиваются с когнитивными проблемами, поскольку они решают подлинные проблемы при изучении контента, отработке навыков рассуждения и передаче своих идей.

Один из подходов к исследовательской науке — это учебная модель 5E (задействовать, исследовать, объяснить, разработать, оценить). Модель 5E — это инструмент планирования исследовательского обучения, который предоставляет учащимся структуру для соединения научных идей со своим опытом и применения полученных знаний в новых контекстах. Модель 5E состоит из пяти этапов, которые помогают учителям построить последовательный и увлекательный учебный процесс для учащихся.

Как работает модель 5E

1. Задействовать. Учитель использует короткие задания для развития любопытства. Упражнение должно связывать предшествующие знания с новым опытом обучения, чтобы выявить любые неправильные представления и подготовить учащихся к новому обучению.

Новые вопросы, несоответствующие события, демонстрации или мощные визуальные эффекты — идеальные способы привлечь учащихся и выяснить их предшествующие знания или любые неправильные представления, которые могут помешать построению новых знаний. Чтобы новые понятия стали значимыми, учащиеся используют свои предыдущие знания, чтобы связать свой прошлый и настоящий учебный опыт. Фаза взаимодействия не обязательно должна быть частью учебного времени. Это может быть структурировано как домашнее задание, где учащиеся могут прочитать статью, связанную с новой темой, которую они представят, изучить веб-сайт, посмотреть видео или ответить на вопрос, связанный с их предыдущими знаниями.

Например: Почему кислые напитки хранятся в холодном месте?

2. Исследуйте. На этом этапе обычно вводятся лабораторные исследования или практические занятия, когда учащиеся пытаются исследовать проблему. Противоречивые идеи, вопросы и путаница являются обычным явлением и помогают учащимся определить, что им нужно знать, прежде чем вводить новые термины или понятия на этапе объяснения.

Предложите учащимся подумать над следующими вопросами:

• Какую проблему я пытаюсь решить?
• Что мне нужно выяснить?
• Что я уже знаю?

Учащимся предоставляются две одинаковые банки с газировкой, открывалка для бутылок, горячая вода и ледяная ванна. Учащиеся выполняют задание в парах или группах, записывают свои наблюдения и обсуждают результаты в группе.

Например: В какой газировке, теплой или холодной, растворено больше углекислого газа? Перечислите все способы, которые вы знаете.

3. Объясните. Под руководством учителя учащиеся объясняют концепции, которые они изучили на предыдущем этапе, и демонстрируют свое понимание новых введенных терминов. В зависимости от темы и уровня обучения может потребоваться инструкция под руководством учителя, чтобы устранить любую путаницу и вопросы, возникшие на этапе изучения. Вопросы могут сделать обучение более содержательным, интерактивным и совместным.

Учащиеся дают предварительное объяснение, представляя свои результаты всему классу. Учитель может задавать дополнительные вопросы для поддержания дискуссии. На этом этапе учителю рекомендуется ввести формирующую оценку, чтобы определить, готовы ли учащиеся приступить к этапу разработки, и определить, нужны ли дополнительные инструкции или помощь.

Например: Как лучше всего хранить открытую бутылку газировки, чтобы она не опустела?

4. Разработать. Учащиеся применяют свои знания для получения нового опыта и расширяют свое концептуальное понимание, решая проблему в новом контексте перед оценкой на последнем этапе модели 5E. Уточняющая деятельность может происходить во время классного часа, или они могут быть домашним заданием.

Например: Декомпрессионная болезнь (ДКБ) возникает, когда дайверы слишком быстро всплывают на поверхность (быстрое всплытие). Что вызывает возникновение ДКБ?

5. Оценить. Учащиеся оценивают свое обучение и демонстрируют свое понимание и владение ключевыми понятиями. Оценка не должна ограничиваться викториной или тестом. Это может быть такой продукт, как презентация, постер, брошюра, журнальная статья или итоговая статья.

Например: Как вы думаете, почему в жаркие летние дни рыбу прибивает к берегу?

Многие электростанции конденсируют пар, перекачивая холодную речную или озерную воду по паровым трубам. Пар охлаждается и конденсируется по мере того, как его тепло передается воде, которая затем возвращается в реку или озеро. Какое влияние эта теплая вода оказывает на рыбу в озере или реке?

Возможно, вы уже используете эти элементы, но не знакомы с формальной структурой модели 5E. Рассмотрите этапы, описанные выше, и подумайте о мероприятиях, которые вы запланировали на последнем уроке естествознания, который вы провели. Какой компонент вы бы классифицировали как активность Engage? Исследовать? Объяснять? Насколько хорошо запланированный вами заказ соответствует модели 5E?

Цель состоит не в том, чтобы спланировать каждый урок естествознания в соответствии с моделью 5E, а в том, чтобы рассмотреть порядок и последовательность действий, чтобы они соответствовали модели, чтобы максимизировать обучение учащихся.

Вот несколько заключительных предложений:

Начните с малого. Вы можете разработать урок, используя только два компонента модели 5E. Если в вашем уроке уже есть практическое задание, вы можете начать с «Вовлечение», чтобы учащиеся подумали о практическом задании, которое они собираются выполнить на этапе изучения. Простое 3–5-минутное задание, такое как рассказ о текущих событиях, видео, реклама, проблемный сценарий или формулировка задачи, основанная на распространенном заблуждении, может привлечь учащихся.

Исследуйте, прежде чем объяснять. Лабораторные исследования или практические занятия на этапе изучения, какими бы простыми они ни были, могут занять много времени. Тем не менее, вы можете позволить хотя бы некоторое исследование перед объяснением, чтобы подготовить учащихся к получению новой информации. Они могут попытаться решить проблему, сделать прогноз относительно эксперимента или демонстрации или ответить на сложный вопрос. Подумайте о том, чтобы начать обучение (объяснить) в середине занятия, а не в начале, после того, как учащиеся проведут некоторое исследование.