如何指导学生进行科学实验

核心提示PBL项目式学习方法是近年来非常流行的教学方法,突破了以往传统的“课前预习,听课,课后预习,考试”的教学模式,而是让学生为主导,自我探讨学习的主题,小组合作完成课题。一般来说,PBL项目式学习有四个步骤:老师提出问题,学生搜集资料,小组讨论

基于项目的学习(PBL)是近年来非常流行的一种教学方法。它突破了传统的“课前预习、讲座、课后预习、考试”的教学模式。相反,它允许学生带头,探索他们自己的学习主题,并以小组为单位完成项目。

一般来说,PBL研究性学习有四个步骤:教师提问、学生收集材料、小组讨论、成果展示和共同评价。

在PBL,老师是助手,学生是领导;老师是问题的发起者,学生是问题的解决者。以下是PBL的具体步骤:

提问:

薯条是垃圾食品吗?它如何影响我们的健康?老师将在一周前向学生提问以供讨论。

收集信息:

学生们得到信息后,他们开始分组收集信息。PBL不限于任何学科,因此学生收集的信息可以支持他们的命题,这是一个跨学科的研究。

小组讨论:

收集完材料后,学生们开始分组讨论。小组讨论通常在课后完成,有些老师可能会拿出部分上课时间进行讨论。

成就展示:

相当于教室里的演示。学生可以制作ppt、海报、模型等。来展示他们的研究成果。其他学生可以在节目中提问和交流。

共同评价:

合作评价由自我评价、小组评价和教师评价三部分组成。根据学生对概念的掌握程度、知识深度、数据收集、问题分析思路和陈述表现对学生进行评分。

美国学生如何做PBL?

以美国加州一所学校的一堂PBL科学课为例,了解PBL项目是如何以实验课的形式运作的。

本课的任务是“完成汽车模型并使其运行”。学生们已经做这个汽车模型一个星期了。每次上科学课,他们都会根据上节课的进度反复实验修改模型。

模型制作

第一节课,老师给每个学生提供了一个小捕鼠器,剩下的材料需要学生自己准备。学生准备的材料很简单。除了捕鼠器,还有木头、光盘、胶水、胶带、绳子等。在这节课上,学生们将绳子绕在连接两辆汽车轮子的轴上,另一端连接到捕鼠器的电线上,电线连接到弹簧上。当捕鼠器的弹簧松开时,弹簧会拉动绳子带动车轴移动,汽车就会行驶。这次是两人一组。每个学生都有明确的分工。活动过程非常投入,配合默契。

模型试验

在教室的空层测试模型,根据测试结果继续改进。有的同学加强了车模外观上的装饰,让它更好看,更有个性。老师会观察学生的进步,测量小组车模的距离和离中心线的距离,对有问题或需要帮助的小组给予指导,对测试结果给予鼓励性的评价。投影屏幕上有倒计时显示,提醒学生完成任务的剩余时间。

模特比赛

倒计时结束后,学生们的制作就结束了。有的群体很有信心,有的群体对自己的模型不满意,但是没有时间去修改。在老师的带领下,大家一起走进健身房,准备开始一场模特之间的较量:看谁的车能跑得更远,偏离中心线更少。老师用米尺测量,由专人记录数据。

学生小组依次展示,其他学生为展示者欢呼或鼓励。经过激烈角逐,名次出炉:“冠军车”跑了9米多!这一组的两个同学都很开心,和周围的人拥抱握手,互相庆祝。

最后,我们对这辆“冠军车”进行了研究,发现他们放大了捕鼠器弹簧的半径,使钢丝的轨迹变得更长,与之相连的绳索驱动的距离也增加了,使汽车“跑得更远”。

本课中的几个特殊点

●学生通过合作完成项目,在不断的修改和锤炼后让车跑的更远,锻炼个人意志。

●这个项目已经做了几节课,进度比较慢,但是老师不会让学生带回家做,因为他们希望学生自己做,而不是依靠父母的帮助。

●老师不会因为学生的车模跑得更远而得分更高。老师会看重学生在模型制作过程中付出的努力,以及他们在解决问题时想到的方法。

●活动结束后,每组学生还需要做一个报告,记录项目的目的、过程、实验数据、模型改进等一系列步骤和过程,然后在班里做一个演讲报告。老师会根据学生在活动过程中的表现和结果进行综合评价。

PBL能给学生带来什么?

PBL学习最重要的作用是让学生自己去体验、去发现、去探索、去体验失败和成功,关注每一个细节,在小组合作中发挥他们的创造力和想象力,体验科学原理和知识。

传统的教学模式是老师讲,学生听,很难调动学生的积极性。但PBL改变了角色,让学生自己探索问题,从而对学科产生兴趣,融合多门学科,达到举一反三的效果。

如何体验原汁原味的PBL课程?

美国学术暑期学校是一个很好的机会。美国大多数学校使用PBL让孩子们自己做实验和讲课。

很多孩子都表示,去美国参加暑期学校活动后,学到了很多东西,包括与外国朋友交流的难忘经历,小组在查找资料时的努力和配合,应用课本知识的成就感等等。

美国三大学术暑期学校分别是约翰霍普金斯CTY暑期学校、西北大学CTD暑期学校和杜克大学TIP暑期学校。参加这样的学术暑期学校是有门槛的,比如通过SCAT考试,提供标准化的成绩。学生需要在三周内完成深入的学术探索,提升自己。

 
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