Revision as of 13:09, 13 March 2013

Учене чрез изследв

раб. версия 1

Editor: Ton de Jong, University of Twente, Enschede, The Netherlands

Contributors: Danish Nadeem, University of Twente, Enschede, The Netherlands, Ard Lazonder, University of Twente, Enschede, The Netherlands

Adaptation: Vyara Dimitrova, Centre for Learning Sciences and Technologies, Open University of the Netherlands

Определение

Ученето чрез изследване се отнася до подход в образованието, който използва ‘естественото любопитство’ на учащите. Като цяло, в литературата за обучение по естествени науки терминът ‘изследване’ бива дефиниран като учебен процес, който изисква учaщите да усвояват по начинa, по който един учен би извлякал знания чрез изследване (Krajcik et.al., 1998; de Jong & van Joolingen, 1998; Sandoval, 2005; White & Frederiksen, 1998; Zimmerman 2007). Широка дефиниция за това какво е учене чрез изследване е дадена от Националния фонд за научни изследвания (2000, стр. 2):

„ Подход на организация на ученето, който съставлява процес на проучване на естествения и материален свят, който процес води от своят страна до задаването на въпроси, правенето на открития и целенасочената проверка на тези открития в търсене на ново разбиране.”

По-конертно, както е описано в де Йонг (2006а), процесът на изследване се състои от: насочване (определяне на променливи и връзки), формиране на хипотеза, експериментиране (промяна на стойностите на променливите, даването на прогнози и интерпретация на резултатите), достигането на заключения (проверка на хипотези), оценяване (осмисляне на учебния процес и придобитото познание), планиране и поддържане на поглед върху изследването, приложен по ефективен начин в подкрепа на процеса на проучването (мониторинг). В контекста на обучението по естествени науки изследователите също дефинират сродния термин „ учене, базирано на изследване” със съдържанието, което има термина учене чрез изследване. Банки и Бел (2008) разграничават четири различни нива на учене, основани на процеса на изследване:

(1) Изследване с цел потвърждаване на резутати от предишни проучвания

(2) Структурирано изследване

(3) Ръководено изследване

(4) Отворено изследване

Тези нива са основани на логиката, пo която нивото на сложност расте в нисходящ ред, т.е. 1 е най-ниското, а 4 най-високото ниво. На учащите се позволява да правят открития самостоятелно в хода на усложняването на задачата за изпълнение (т.е. всяко следващо ниво почива на предишното). Изследването с цел потвърждаване на резутати от предишни проучвания например изисква учащите да установят дали принципите, които са вече установени в науката, са верни. На учащите им се поставят въпроси и им се задават методи, посредством които да стигнат до дадени решения. Те изучават вече известни научни принципи като изследват, събират и анализират данни. В стуктурираното изследване на учащите са им зададени въпроси и метод , обаче търсенето на обеснения със съответстващите им доказателства е задача на самите учащи. В ръководеното изследване единствено е поставен въпрос като се изисква учащите да проектират сами методи за тестване на въпроса и да анализат установените резултати. На най-сложното ниво, в отвореното проучване, учащите са по-добре подготвени да бъдат проактивни в научните си опити. Те определят собствен изследователски въпрос, провеждат проучването и извеждат изводи, като по този начин прилагат в един пълен цикъл всички процеси на едно изследване. В рамките на всички тези фази е добре учащите да бъдат подпомогнати от т. нар. скелета, софтуерни инструменти, които им помагат да извършват когнитивните стъпки правилно. Пример за такъв софтуерен продукт е инстумент, който помага на учащите да генерират хипотези. Преглед на такива скелета може да бъде открит в Chang, Chen, Lin, & Sung (2008), de Jong (2006b, 2010), Quintana et al (2004).

Познаването на научните методи и развитието на научни умения са били насърчавани от още по-ранни изследвания (Dewey 1938), а ползите от ученето чрез изследване, които се състоят в това, че учащият натрупва автентичен опит в процеса на изграждане на знание, също са били изтъквани (Bruner 1961). Изследователите подчертават факта, че ученето чрез изследване трябва да бъде поставено в центъра на обучението по естествени науки (Banchi & Bell, 2008; Sandoval, 2005; Schwab, 1962) поради неговия потенциал да стимулира мисленето, да спомага за по-задълбоченото усвояване на знанията, по-задъболченото осмисляне на научните концепции, както и за изучаването на процеса на правене на наука. Скорошни изследвания и мета-анализи доказват ефективността на ученето чрез изследване в сравнение с други образователни подходи (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, in press; Eysink et al., 2009).

Коментар по развитието на термина

-/-

Проблематика на превода

-/-

Предметна проблематика

-/-

Основна литература

[1] Banchi, H. & Bell, R. (2008). The many levels of inquiry. Science and Children, 46, 26-29

[2] Bruner, J. S. (1961). The act of discovery. Harvard Educational Review, 31, 21-32.

[3] Chang, K. E., Chen, Y. L., Lin, H. Y., & Sung, Y. T. (2008). Effects of learning support in simulation-based physics learning. Computers & Education, 51, 1486-1498. doi: 10.1016/j.compedu.2008.01.007

[4] Dewey, J. (1938). Experience and education. MacMillan, New York.

[5] Krajcik, J., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., Bass, K. M., Fredricks, J., Soloway, E. (1998). Inquiry in project-based science classrooms: Initial attempts by middle school students. Journal of the Learning Sciences, 7(3/4), 313- 350

[6] National Science Foundation. (2000). Inquiry : Thoughts, Views, and Strategies for the K-5 Classroom. In Foundations, 2, 120 pages.

[7] de Jong, T. (2006a). Scaffolds for computer simulation based scientific discovery learning. In J. Elen & R. E. Clark (Eds.), Handling complexity in learning environments (pp. 107-128). London: Elsevier Science Publishers.

[8] de Jong, T. (2006b). Computer simulations - Technological advances in inquiry learning. Science, 312, 532-533

[9] de Jong, T. (2010). Instruction based on computer simulations. In R. E. Mayer & P. A. Alexander (Eds.), Handbook of research on learning and instruction (pp. 446-466): Routledge Press.

[10] de Jong, T., & van Joolingen, W.R. (1998). Scientific discovery learning with computer simulations of conceptual domains. Review of Educational Research, 68, 179-201.

[11] Quintana, C., Reiser, B. J., Davis, E. A., Krajcik, J., Fretz, E., Duncan, R. G., et al. (2004). A scaffolding design framework for software to support science inquiry. The Journal of the Learning Sciences, 13, 337-387.

[hhttp://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.20065/pdf] Sandoval, W. A. (2005). Understanding students' practical epistemologies and their influence on learning through inquiry. Science Education, 89, 634-656.

[12] Schwab, J.J. (1962). The teaching of science as enquiry. In J.J. Schwab and P.F. Brandwein (Eds.), The teaching of science (pp. 3-103). Cambridge, MA: Harvard University Press.

[13] White, B. Y., & Frederiksen, J. R. (1998). Inquiry, modeling, and metacognition: Making science accessible to all students. Cognition and Instruction, 16, 3 - 118.

[14] Zimmerman, C. (2007). The development of scientific thinking skills in elementary and middle school. Developmental Review, 27, 172-223.