STEM Научна грамотност

STEM уроци – Какъв е изследователският процес, през който учениците преминават

STEM процесът, през който учениците преминават

Въвеждането на STEM в учебната програма ще ни помогне не само да създадем връзка между реалността и изучаваното в училище, но и връзка между отделните предмети.

Чрез STEM интегрираме различните аспекти от образованието в един цялостен процес, така че да можем да се справим с комплексната среда, в която живеем.

Таблицата показва стъпките, през които учениците преминават за създаването на един STEM проект. Както и каква е ролята на учителите в този процес.

Всеки един от етапите ще бъде разгледан през призмата на примерен експеримент. Разбира се, вие може да използвате този процес в различен контекст, съобразен с урока, който искате да преподадете и възможностите на класа ви.

STEM - експериментален процес

Задаване на въпроси:

В началото трябва да помогнем на децата да използват любопитството си и да идентифицират въпроси, които са им интересни и които биха искали да изследват.

Пример: Защо ледът е прозрачен, а снегът бял? От какво се прави ледът? А снегът?

Очакваме децата да формулират въпроси за животни, растения, предмети и събития в непосредствена среда, както и въпроси, които ще доведат до изследване:

  • Какви животни и растения са тук?
  • Колко зелеви листа ще изяде този охлюв за един ден?
  • Какво ще се случи, ако добавим вода?
  • Как ще преместим кутията?
  • Дали топката ще отскочи по-добре върху килима или върху асфалта?

Наблюдение:

Когато децата вече имат въпроси, на които искат да отговорят, е време да започнат с наблюдението.

Пример: Замразяват вода, за да видят какво ще стане. Дали цветът й ще се промени? Наблюдават снега (или скрежината във фризера) и определят цвета му. Оглеждат разликите и търсят причини. Възникват нови въпроси, които се записват.

Ние трябва да им дадем възможност да наблюдават и да използват сетивата си, за да опознаят околната среда. През този етап децата:

  • Използват всички сетива, отделно или в комбинация, за да изследват живи същества, предмети и събития в средата, която ги заобикаля;
  • Наблюдават приликите и разликите в околната среда; как се променят растенията и животните в определени ситуации; какви постепенни промени настъпват в живите същества по време на техния растеж; как се изпаряват  локвите в двора или падат листата през есента.

Прогнозиране:

Естествено продължение на наблюдението е прогнозирането. След като учениците са събрали необходимата информация за проблема, който изследват, те трябва да се опитат да прогнозират бъдещето развитие на ситуацията. Да съставят хипотези защо това явление е точно такова.

Пример: „Ако замразим снега, ще стане ли безцветен?“. Възможно е да прогнозират, че ако разтопят снега, ще получат бяла течност. Записват се няколко хипотези.  

През този етап децата:

  • Учат се да правят връзка между действие и резултат. Например: „Ако оставим рибата без вода, тя ще умре ли?“;
  • Обмислят какво е възможното развитие на ситуацията;
  • Прогнозират какви промени ще настъпят при смяна на средата. Например: „Мисля, че топката ще се движи по-бързо по грапава повърхност.“

Проучване и експериментиране:

След като имат хипотези или „загадки“ за решаване, децата могат да се впуснат в изследване и експериментиране. Сега е време да проучат възможностите, да съберат информация и да експериментират.

Пример: Събират информация какво представлява ледът, с какво се различава от снега. Научават за различните състояния на водата.  Ако е зима и има сняг, може да вземат шепа сняг и да го разтопят. Какъв цвят ще се получи? Ако го замразят отново какъв ще е цветът му? Записват проучването и резултатите.

През този етап децата:

  • Провеждат прости проучвания;
  • Предлагат подходи и методи за решаване на проблема;
  • Идентифицират една или две причини за резултатите, които са получили.

Анализиране:

Анализът представлява преминаване през целия процес – какви са били хипотезите в началото и какви са резултатите от проучванията и експериментите.

Пример: Учениците забелязват, че след като разтопят снега, се получава прозрачна вода. Ако замразят отново тази вода, ще получат прозрачен лед. Анализът включва разсъждаване и търсене на причини за това.

В зависимост от това, кой клас са учениците, те ще открият различни причини. Например учениците от 4. клас ще се досетят сами за различните състояния на водата и  преминаването й от едно състояние в друго.

Ученици от 7. клас ще обсъдят пречупването не светлината и отразяването на цветовете.

Идеята на обучението по STEM е учениците сами да открият отговорите и знанието, което им е необходимо. Да се превърнат в изследователи!

През този етап децата:

  • Се научават да сортират и групират обекти според наблюдаваните характеристики – например цвят, форма, размер;
  • Оценяват различните критерии за сортиране. Например група животни биха могли да бъдат сортирани по брой крака или според  храната, която ядат.
  • Интерпретират различните етапи и правят изводи от изследването, което са провели.

Презентиране:

Накрая децата споделят какво са научили, как е преминал експериментът. Това ще им помогне да обобщят информацията, която са придобили.

Пример: Презентацията може да бъде под формата на разказ, постер или изготвена на компютър. Ученикът трябва да сподели през какво е преминал, за да открие, че водата има три състояния: течно, твърдо и газообразно. Или че всъщност ледът е безцветен, защото пропуска през себе си цялата слънчевата светлина. 

През този етап децата:

  • Описват и обсъждат наблюденията си;
  • Представят заключенията, до които са стигнали, използвайки снимки, модели и други методи.

Ако искате да помогнете и на учениците си да запомнят етапите на експерименталния процес, разгледайте файла – STEM уроци – Какъв е изследователския процес, през който учениците преминават, който с екипа на prepodavame.bg изготвихме за целта!

 

 

Източници:

Примерът е взет от “Малка книжка за науката” изд. “Оз books”

https://curriculumonline.ie/getmedia/346522bd-f9f6-49ce-9676-49b59fdb5505/PSEC03c_Science_Curriculum.pdf