матеріал 20

68. Власне дослідження. Частина 2

Матеріал

Урок №68. Власне дослідження. Частина 2


Очікувані результати навчання
  • розробляє самостійно або в співпраці з іншими стратегії ефективного розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 4.3.1];
  • пропонує варіанти організації роботи групи: розподілення обов’язків, налагодження комунікації для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.4.1];
  • виконує завдання відповідно до визначеної ролі у групі, окреслених завдань і зазначеного часу [12 ПРО 4.4.2];
  • створює та аналізує самостійно або в співпраці з іншими моделі об’єктів і явищ, які необхідно дослідити [12 ПРО 1.4.1];
  • здійснює самостійно або в співпраці з іншими дослідження, фіксує результати [12 ПРО 1.4.2];
  • добирає самостійно або в співпраці з іншими форми подання інформації і її перетворення [12 ПРО 2.2.1];
  • аналізує самостійно або в співпраці з іншими відповідність дослідницької діяльності проблемі та меті дослідження [12 ПРО 1.6.2];
  • виявляє ціннісне ставлення до набутих дослідницьких навичок для пізнання природи [12ПРО 1.6.3].

Мета уроку: повторити експеримент чи створити модель згідно з власним плануванняv; ознайомити із поняттям відтворюваності результатів дослідження.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 6. Чиста вода та належні санітарні умови.
  • 14. Збереження морських ресурсів.

Примітка: цілі сталого розвитку до цього уроку можуть відрізнятися залежно від обраної теми проєкту командою.

Ключові слова: відтворюваність результатів.

План уроку:
  1. Шлях спроб і помилок у науці.
  2. Відтворюваність досліджень.
  3. Повторення власного дослідження.
  4. Рефлексія.
Очікувані результати для вчителя:
  • провести експеримент АБО створити та протестувати модель;
  • сфотографувати проміжні етапи роботи;
  • записати отримані результати в таблицю;
  • розуміє поняття відтворюваність результатів дослідження та цінність досвіду помилок;
  • учнівство дотримується техніки безпеки.
Очікувані результати для учнівства:
  • повторює експеримент АБО створює та тестує модель;
  • фотографує проміжні етапи роботи;
  • запусує отримані результати в таблицю;
  • розуміє поняття відтворюваність результатів дослідження.

Мотивація

Тривалість — до 5 хв.

Тут важливо з учнівством проговорити те, що помилки роблять усі. У такому разі учні мають ставити собі питання: “Чому вчить нас цей досвід? “Ця помилка? Ця спроба?” Це дуже важливо.

Кількість спроб може бути дуже великою, поки щось вийде. Так, наприклад, Томас Едісон випробував понад 1 000 різних матеріалів для нитки розжарювання, перш ніж знайшов вуглецеве волокно, яке працювало належним чином. Його наполегливість стала символом інженерної витривалості.

 «Справжня міра успіху — це кількість експериментів, які можна втиснути в 24 години»

— Томас Едісон.

«Все життя — це експеримент. Що більше експериментів ви проводите, то краще»

— Ральф Волдо Емерсон.

«Ви не можете досягти хорошої технології без величезної кількості невдач. Це універсальне правило»

— Фрімен Дайсон.


Тобі може знадобитися
Графік руху по проєкту
Етапи наукового методу та методу інженерного дизайну

Відтворюваність результатів — це здатність інших дослідників повторити експеримент та отримати такі самі або дуже подібні результати. Вона є основою довіри до науки: якщо результат можна відтворити, він вважається надійним. Щоб забезпечити відтворюваність, важливо чітко описувати методи дослідження, використовувати правильний аналіз даних і працювати уважно та відповідально.

“Все добре — все переробити!”

  • Помилки — природна частина науки, це цінний досвід, який допомагає вдосконалювати дослідження та розширювати відоме.
  • Деякі помилки призводять до невідтворюваних результатів, тому варто розуміти, як їх уникати: наприклад, неправильні розрахунки, необережне оформлення даних або відсутність контролю умов експерименту.
  • Культура виправлення помилок сприяє формуванню чесних і відповідальних науковців.

Життєва ситуація
Завдання 1. Для чого повторювати експеримент?

Тривалість — до 7 хв.

Завдання 2.

Розгляньте нижче наведені графіки зі статті Baker, M. 1,500 scientists lift the lid on reproducibility (Nature, 2016) та визначте, які фактори можуть покращити відтворюваність проведеного вами дослідження:

ЯКІ ФАКТОРИ МОЖУТЬ ПІДВИЩИТИ ВІДТВОРЮВАНІСТЬ?ЯКІ ФАКТОРИ ЗНИЖУЮТЬ ВІДТВОРЮВАНІСТЬ ДОСЛІДЖЕНЬ?

Обговорення типових помилок навчає учнів бути уважними й критично оцінювати як свої, так і чужі дослідження.


Попрактикуймо самостійно
Завдання 1. Модифікуйте хід роботи, якщо потрібно врахувати попередній досвід.

Тривалість — до 30 хв.

Завдання 2.  Повторіть ваше дослідження згідно з ходом роботи, дотримуючись техніки безпеки.

Підтримуйте учнівство, оскільки, з одного боку, робити повторно легше, бо є досвід, а з іншого емоційно може бути важко починати все спочатку. Важливими є їхні спроби, стійкість та рух до мети.

Завдання 3. Запишіть спостереження та виміри, за потреби робіть фото процесу та проміжних результатів у лабораторний журнал.
Завдання 4. Проведіть самооцінювання проведеного дослідження:
Питання для самооцінюванняТакНі
Чи зробили ви детальні нотатки спостережень в лабораторному журналі?
Чи збирали ви дані за допомогою таблиці?
Чи були ви послідовними, обережними та точними під час вимірювань?
Чи слідкували ви, щоб контрольовані змінні залишалися постійними, щоб вони не вплинули на результат?
Якщо ви зіткнулися з будь-якими несподіваними проблемами/ситуаціями, чи скоригували ви свою експериментальну процедуру відповідним чином? 
Якщо це інженерний чи програмний проєкт, чи тестували ви прототип із цільовими користувачами?

Рефлексія:

Дайте відповіді на запитання:

  • Що змінили або виправили, щоб отримати кращий результат?
  • Що відчували, коли потрібно було повторити дослідження знову?
  • Що важливого дізналися завдяки цьому досвіду?

Урок №68. Власне дослідження. Частина 2


Очікувані результати навчання

Мета уроку: повторити експеримент чи створити модель згідно з власним плануванням; ознайомити із поняттям відтворюваності результатів дослідження.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

  • 6. Чиста вода та належні санітарні умови.
  • 14. Збереження морських ресурсів.

Примітка: цілі сталого розвитку до цього уроку можуть відрізнятися залежно від обраної теми проєкту командою.

Ключові слова: відтворюваність результатів.

План уроку:
  1. Шлях спроб і помилок в науці.
  2. Відтворюваність досліджень.
  3. Повторення власного дослідження.
  4. Рефлексія.
Очікувані результати для учнівства:
  • повторити експеримент АБО створити та протестувати модель;
  • сфотографувати проміжні етапи роботи;
  • записати отримані результати у таблицю;
  • зрозуміти поняття відтворюваність результатів дослідження.

Мотивація

 «Справжня міра успіху — це кількість експериментів, які можна втиснути в 24 години»

— Томас Едісон.

«Все життя — це експеримент. Що більше експериментів ви проводите, то краще»

— Ральф Волдо Емерсон.

«Ви не можете досягти хорошої технології без величезної кількості невдач. Це універсальне правило»

— Фрімен Дайсон.


Тобі може знадобитися
Графік руху по проєкту
Етапи наукового методу та методу інженерного дизайну

Відтворюваність результатів — це здатність інших дослідників повторити експеримент й отримати такі самі або дуже подібні результати. Вона є основою довіри до науки: якщо результат можна відтворити, він вважається надійним. Щоб забезпечити відтворюваність, важливо чітко описувати методи дослідження, використовувати правильний аналіз даних і працювати уважно та відповідально.

“Все добре — все переробити!”

  • Помилки — природна частина науки, це цінний досвід, який допомагає вдосконалювати дослідження та розширювати відоме.
  • Деякі помилки призводять до невідтворюваних результатів, тому варто розуміти, як їх уникати: наприклад, неправильні розрахунки, необережне оформлення даних чи відсутність контролю умов експерименту.
  • Культура виправлення помилок сприяє формуванню чесних і відповідальних науковців.

Життєва ситуація
Завдання 1. Для чого повторювати експеримент?
Завдання 2

Розгляньте нижче наведені графіки із статті Baker, M. 1,500 scientists lift the lid on reproducibility (Nature, 2016) та визначте, які фактори можуть покращити відтворюваність проведеного вами дослідження:

ЯКІ ФАКТОРИ МОЖУТЬ ПІДВИЩИТИ ВІДТВОРЮВАНІСТЬ?ЯКІ ФАКТОРИ ЗНИЖУЮТЬ ВІДТВОРЮВАНІСТЬ ДОСЛІДЖЕНЬ?

Попрактикуймо самостійно
Завдання 1. Модифікуйте хід роботи, якщо потрібно врахувати попередній досвід.
Завдання 2.  Повторіть ваше дослідження згідно з ходом роботи, дотримуючись техніки безпеки.
Завдання 3. Запишіть спостереження та виміри, за потреби робіть фото процесу та проміжних результатів у лабораторний журнал.
Завдання 4. Проведіть самооцінювання проведеного дослідження:
Питання для самооцінюванняТакНі
Чи зробили ви детальні нотатки спостережень в лабораторному журналі?
Чи збирали ви дані за допомогою таблиці?
Чи були ви послідовними, обережними та точними під час вимірювань?
Чи слідкували ви, щоб контрольовані змінні залишалися постійними, щоб вони не вплинули на результат?
Якщо ви зіткнулися з будь-якими несподіваними проблемами/ситуаціями, чи скоригували ви свою експериментальну процедуру відповідним чином? 
Якщо це інженерний чи програмний проєкт, чи тестували ви прототип із цільовими користувачами?

Рефлексія

Дайте відповіді на запитання:

  • Що змінили або виправили, щоб отримати кращий результат?
  • Що відчували, коли потрібно було повторити дослідження знову?
  • Що важливого дізналися завдяки цьому досвіду?

Ділись та обговорюй важливе

Обкладинка коментарів до матеріалу