planlægnings-og undervisningsstrategier

Forespørgselsbaseret læring (også forespørgselsbaseret læring på britisk engelsk) starter med at stille spørgsmål, problemer eller scenarier-snarere end blot at præsentere etablerede fakta eller skildre en glat vej til viden. Processen bistås ofte af en facilitator. Forespørgere vil identificere og undersøge spørgsmål og spørgsmål for at udvikle deres viden eller løsninger. Forespørgselsbaseret læring er tæt knyttet til problembaseret læring og bruges generelt i undersøgelser og projekter i mindre skala samt forskning. Forespørgselsbaseret instruktion giver eleverne mulighed for at udvikle og øve kritiske tænkningskompetencer.

historie

Forespørgselsbaseret læring er primært en pædagogisk metode, udviklet under 1960 ‘ ernes opdagelsesindlærings bevægelse som et svar på traditionelle undervisningsformer-hvor folk var forpligtet til at huske information fra undervisningsmaterialer. Filosofien om undersøgelsesbaseret læring finder sine fortilfælde i konstruktivistiske læringsteorier, såsom Piagets arbejde, Duvey, Vygotskyog Freire blandt andre, og kan betragtes som en konstruktivistisk filosofi. Generering af information og mening af det baseret på personlig eller samfundsmæssig erfaring kaldes konstruktivisme. Læringspædagogik (dvs.læring gennem oplevelser) omfatter den studerende, der aktivt deltager i personlige eller autentiske oplevelser for at få mening ud af det. Undersøgelse kan gennemføres gennem erfaringsmæssig læring, fordi undersøgelse værdsætter de samme begreber, som inkluderer at engagere sig i indholdet/materialet i spørgsmålstegn, samt undersøge og samarbejde for at skabe mening. Vygotsky nærmede sig konstruktivisme som at lære af en oplevelse, der er påvirket af samfundet og facilitatoren. Betydningen konstrueret ud fra en oplevelse kan afsluttes som individ eller inden for en gruppe.

i 1960 ‘ erne opfordrede Joseph Schvab til, at undersøgelsen skulle opdeles i fire forskellige niveauer. Dette blev senere formaliseret af Marshall Herron i 1971, der udviklede Herron-skalaen for at evaluere mængden af undersøgelse inden for en bestemt laboratorie øvelse. Siden da har der været foreslået en række revisioner, og undersøgelsen kan antage forskellige former. Der er et spektrum af Undersøgelsesbaserede undervisningsmetoder til rådighed.

egenskaber

specifikke læringsprocesser, som studerende deltager i under undersøgelse-læring inkluderer:

• oprettelse af deres egne spørgsmål
• indhentning af dokumentation for at besvare spørgsmålet(e)
• forklaring af de indsamlede beviser
• tilslutning af forklaringen til den viden, der er opnået fra efterforskningsprocessen
• oprettelse af et argument og begrundelse for forklaringen

undersøgelse læring involverer udvikling af spørgsmål, observationer, forskning for at finde ud af, hvilke oplysninger der allerede er registreret, udvikling af metoder til eksperimenter, udvikling af instrumenter til dataindsamling, indsamling, analyse og tolkning af data, skitsering af mulige forklaringer og oprettelse af forudsigelser for fremtidig undersøgelse.

niveauer

der er mange forskellige forklaringer til undersøgelsesundervisning og læring og de forskellige undersøgelsesniveauer, der kan eksistere inden for disse sammenhænge. Artiklen med titlen De mange Undersøgelsesniveauer af Heather Banchi og Randy Bell (2008) skitserer klart fire undersøgelsesniveauer.

Niveau 1: Bekræftelsesundersøgelse
læreren har undervist i et bestemt videnskabstema eller emne. Læreren udvikler derefter spørgsmål og en procedure, der guider eleverne gennem en aktivitet, hvor resultaterne allerede er kendt. Denne metode er fantastisk til at styrke undervisede koncepter og introducere studerende til at lære at følge procedurer, indsamle og registrere data korrekt og bekræfte og uddybe forståelser.

niveau 2: struktureret forespørgsel
læreren giver det indledende spørgsmål og en oversigt over proceduren. Studerende skal formulere forklaringer på deres resultater ved at evaluere og analysere de data, de indsamler.

niveau 3: Guidet forespørgsel
læreren giver kun forskningsspørgsmålet til de studerende. De studerende er ansvarlige for at designe og følge deres egne procedurer for at teste dette spørgsmål og derefter kommunikere deres resultater og resultater.

niveau 4: åben/sand forespørgsel
studerende formulerer deres egne forskningsspørgsmål, designer og følger op med en udviklet procedure og kommunikerer deres resultater og resultater. Denne type undersøgelse ses ofte i videnskabsmesse sammenhænge, hvor studerende driver deres egne efterforskningsspørgsmål.

Banchi and Bell (2008) forklarer, at lærere skal begynde deres forespørgselsinstruktion på de lavere niveauer og arbejde sig for at åbne forespørgsel for effektivt at udvikle elevernes undersøgelsesfærdigheder. Åbne undersøgelsesaktiviteter er kun vellykkede, hvis eleverne motiveres af indre interesser, og hvis de er udstyret med færdighederne til at gennemføre deres egen forskningsundersøgelse.

åben/sand forespørgselslæring

et vigtigt aspekt af forespørgselsbaseret læring (og videnskab) er brugen af åben læring, da bevis tyder på, at kun brug af forespørgsel på lavere niveau ikke er nok til at udvikle kritisk og videnskabelig tænkning til det fulde potentiale. Åben læring har intet foreskrevet mål eller resultat, som folk skal nå. Der lægges vægt på, at den enkelte manipulerer information og skaber mening ud fra et sæt givne materialer eller omstændigheder. I mange konventionelle og strukturerede læringsmiljøer får folk at vide, hvad resultatet forventes at være, og så forventes de simpelthen at ‘bekræfte’ eller vise bevis for, at dette er tilfældet.

åben læring har mange fordele. Det betyder, at eleverne ikke blot udfører eksperimenter i en rutine som mode, men tænker faktisk på de resultater, de indsamler, og hvad de betyder. Med traditionelle ikke-åbne lektioner er der en tendens til, at eleverne siger, at eksperimentet ‘gik galt’, når de samler resultater i modsætning til hvad de får at vide at forvente. I åben læring er der ingen forkerte resultater, og eleverne skal evaluere styrker og svagheder ved de resultater, de indsamler selv og bestemme deres værdi.

Open learning er udviklet af en række videnskabelige undervisere, herunder amerikaneren John Duvey og den tyske Martin.Hans ideer supplerer især både åben læring og forespørgselsbaseret læring i undervisningsarbejdet. Han understregede, at eleverne ikke skulle undervises skaldede fakta, men skulle forstå og forklare, hvad de lærer. Hans mest berømte eksempel på dette var, da han bad fysikstuderende om at fortælle ham, hvad hastigheden på et faldende objekt var. Næsten alle studerende ville producere en ligning, men ingen studerende kunne forklare, hvad denne ligning betød. Dette eksempel bruges til at vise betydningen af forståelse over viden.

undersøgelsesbaseret videnskabsuddannelse

historie for videnskabsuddannelse

Undersøgelseslæring er blevet brugt som undervisnings-og læringsværktøj i tusinder af år, men brugen af undersøgelse inden for offentlig uddannelse har en meget kortere historie.Gamle græske og Romerske uddannelsesfilosofier fokuserede meget mere på kunsten at landbrugs-og indenlandske færdigheder for middelklassen og tale for den velhavende overklasse. Det var først i oplysningstiden, eller fornuftens alder, i slutningen af det 17.og 18. århundrede, at emnet videnskab blev betragtet som en respektabel akademisk viden. Indtil 1900-tallet havde studiet af videnskab inden for uddannelse et primært fokus på at huske og organisere fakta. Desværre er der stadig bevis for, at nogle studerende stadig modtager denne type videnskabsinstruktion i dag.

John Duvey, en velkendt uddannelsesfilosof i begyndelsen af det 20.århundrede, var den første til at kritisere det faktum, at videnskabsuddannelse ikke blev undervist på en måde at udvikle unge videnskabelige tænkere. Duvey foreslog, at videnskab skulle undervises som en proces og tankegang – ikke som et emne med fakta, der skulle huskes.Mens han var den første til at henlede opmærksomheden på dette spørgsmål, fulgte meget af reformen inden for videnskabsuddannelse Joseph Schvabs livslange arbejde og indsats. Joseph Schvab var en underviser, der foreslog, at videnskab ikke behøvede at være en proces til at identificere stabile sandheder om den verden, vi lever i, men snarere videnskab kunne være en fleksibel og multi-retningsbestemt undersøgelsesdrevet proces med tænkning og læring. Schvab mente, at videnskaben i klasseværelset skulle afspejle arbejdet hos praktiserende forskere. Vi har udviklet tre niveauer af åben undersøgelse, der stemmer overens med fordelingen af undersøgelsesprocesser, som vi ser i dag.

1. studerende får spørgsmål, metoder og materialer og udfordres til at opdage forhold mellem variabler
2. studerende får et spørgsmål, men metoden til forskning er op til de studerende at udvikle
3. fænomener foreslås, men studerende skal udvikle deres egne spørgsmål og metode til forskning for at opdage forhold mellem variabler

i dag ved vi, at studerende på alle niveauer af uddannelse kan med succes opleve og udvikle dybere tænkningskompetencer gennem videnskabelig undersøgelse. De graduerede niveauer af videnskabelig undersøgelse skitseret af Shvab viser, at eleverne skal udvikle tænkningskompetencer og strategier, inden de udsættes for højere undersøgelsesniveauer. Effektivt, disse færdigheder skal stilladses af læreren eller instruktøren, indtil eleverne er i stand til at udvikle spørgsmål, metoder, og konklusioner alene. En katalysator for reform inden for nordamerikansk videnskabsuddannelse var lanceringen af Sputnik i 1957, Sovjetunionens satellit. Dette historiske videnskabelige gennembrud skabte stor bekymring omkring den videnskabs-og teknologiuddannelse, som de amerikanske studerende modtog. I 1958 udviklede og vedtog den amerikanske kongres National Defense Education Act for at give matematik-og naturfagslærere tilstrækkeligt undervisningsmateriale.

Amerikas nationale Videnskabsuddannelsesstandarder (NSES) (1996) skitserer seks vigtige aspekter, der er afgørende for undersøgelsesindlæring inden for videnskabsuddannelse.

1. studerende skal være i stand til at erkende, at videnskab er mere end at huske og kende fakta.
2. studerende skal have mulighed for at udvikle ny viden, der bygger på deres forudgående viden og videnskabelige ideer.
3. studerende vil udvikle ny viden ved at omstrukturere deres tidligere forståelser af videnskabelige begreber og tilføje ny information lært.
4. læring påvirkes af elevernes sociale miljø, hvorved de har mulighed for at lære af hinanden
5. studerende vil tage kontrol over deres læring.
6. i hvilket omfang studerende er i stand til at lære med dyb forståelse, vil påvirke, hvor overførbar deres nye viden er til virkelige sammenhænge.

i andre discipliner/programmer

videnskab egner sig naturligvis til efterforskning og indsamling af data, men det gælder inden for andre fagområder, hvor folk udvikler kritisk tænkning og efterforskningsevner. I historien beskriver for eksempel Robert Bain i sin artikel i hvordan eleverne lærer, hvordan man “problematiserer” historien. Bains ide er først at organisere en læringsplan omkring centrale begreber. Dernæst får folk, der studerer læseplanen, et spørgsmål og primære kilder som øjenvidne historiske beretninger, og opgaven til undersøgelse er at skabe en fortolkning af historien, der vil besvare det centrale spørgsmål. Det antages, at folk gennem undersøgelsen vil udvikle færdigheder og faktuel viden, der understøtter deres svar på et spørgsmål. De vil danne en hypotese, indsamle og overveje information og revidere deres hypotese, når de vurderer deres data.

Ontario ‘s børnehaveprogram

efter Charles Pascals rapport i 2009 besluttede Ontario’ s undervisningsministerium at gennemføre et heldags børnehaveprogram, der fokuserer på undersøgelse og legebaseret læring, kaldet Early Learning Kindergarten Program. Fra September 2014 startede alle grundskoler i Ontario programmet. Læreplanen dokumenterer filosofien, definitionerne, processen og kerneindlæringskoncepterne for programmet. Bronfenbrenners økologiske model, Vygotskys område med proksimal udvikling, Piagets børneudviklingsteori og Dueys erfaringsmæssige læring er hjertet i programmets design. Som forskning viser, lærer børn bedst gennem leg, hvad enten det er uafhængigt eller i en gruppe. Tre former for leg er noteret i læseplandokumentet, foregive eller “foregive” leg, Sociodramatisk leg og konstruktivt spil. Gennem leg og autentiske oplevelser interagerer børn med deres miljø (mennesker og/eller genstande) og sætter spørgsmålstegn ved ting; hvilket fører til undersøgelseslæring. Et diagram på side 15 skitserer tydeligt undersøgelsesprocessen for små børn, inklusive indledende engagement, udforskning, efterforskning, og kommunikation. Det nye program understøtter holistisk tilgang til læring. For yderligere oplysninger, se venligst læseplanen dokument.

da programmet er ekstremt nyt, er der begrænset forskning om dets succes og forbedringsområder. En regeringsforskningsrapport blev frigivet med de første grupper af børn i det nye børnehaveprogram. Den Endelige Rapport: Evaluering af implementeringen af Ontario heldags børnehaveprogram fra Vanderlee, Youmans, Peters og Eastabrook (2012) konkluderer med primær forskning, at børn med højt behov forbedrede sig mere sammenlignet med børn, der ikke deltog i Ontario ‘ s nye børnehaveprogram. Som med undersøgelsesbaseret læring i alle divisioner og fagområder er der behov for langsgående forskning for at undersøge det fulde omfang af denne undervisnings-/læringsmetode.

misforståelser om forespørgsel

der er flere almindelige misforståelser vedrørende undersøgelsesbaseret videnskab, den første er, at undersøgelsesvidenskab simpelthen er instruktion, der lærer eleverne at følge den videnskabelige metode. Mange lærere havde mulighed for at arbejde inden for de begrænsninger af den videnskabelige metode som studerende selv og figur undersøgelse læring skal være den samme. Undersøgelsesvidenskab handler ikke kun om at løse problemer i seks enkle trin, men meget mere bredt fokuseret på de intellektuelle problemløsningskompetencer, der er udviklet gennem en videnskabelig proces. Derudover kan ikke alle praktiske lektioner betragtes som undersøgelse.

nogle undervisere mener, at der kun er en sand undersøgelsesmetode, som vil blive beskrevet som niveau fire: åben undersøgelse. Mens åben undersøgelse kan være den mest autentiske form for undersøgelse, er der mange færdigheder og et niveau af konceptuel forståelse, som de studerende skal have udviklet, før de kan få succes på dette høje undersøgelsesniveau. Mens undersøgelsesbaseret videnskab anses for at være en undervisningsstrategi, der fremmer højere ordenstænkning hos studerende, bør det være en af flere anvendte metoder. En mangesidig tilgang til videnskab holder eleverne engagerede og lærer.

ikke alle studerende skal lære det samme beløb fra en forespørgselslektion; studerende skal investeres i emnet for studiet for autentisk at nå de fastsatte læringsmål. Lærere skal være parat til at stille eleverne spørgsmål for at undersøge deres tænkningsprocesser for at vurdere nøjagtigt. Undersøgelse-videnskab kræver meget tid, kræfter og ekspertise, men fordelene opvejer omkostningerne, når ægte autentisk læring kan finde sted.

Neurovidenskabskompleksitet

litteraturen siger, at undersøgelse kræver flere kognitive processer og variabler, såsom kausalitet og co-forekomst, der beriger med alder og erfaring.Kuhn, et al. (2000) brugte eksplicitte træningsværksteder til at undervise børn i lønklasse seks til otte i USA, hvordan man spørger gennem en kvantitativ undersøgelse. Ved at gennemføre en undersøgelsesbaseret opgave i slutningen af undersøgelsen demonstrerede deltagerne forbedrede mentale modeller ved at anvende forskellige undersøgelsesstrategier. I en lignende undersøgelse afsluttede Kuhan og Pease (2008) en langsgående kvantitativ undersøgelse efter et sæt amerikanske børn fra lønklasse fire til seks for at undersøge effektiviteten af stilladsstrategier til undersøgelse. Resultaterne viste, at børn havde gavn af stilladset, fordi de overgik kontrolgruppen klasse syv på en undersøgelsesopgave. Forståelse af neurovidenskaben ved undersøgelse at lære stilladsprocessen relateret til den bør styrkes for Ontario ‘ s primære lærere som en del af deres uddannelse.

noter til undervisere

undersøgelsesbaseret læring er grundlæggende for udviklingen af højere ordens tænkningskompetencer. Ifølge Blooms taksonomi indikerer evnen til at analysere, syntetisere og evaluere information eller nye forståelser et højt niveau af tænkning. Lærere bør tilskynde til divergerende tænkning og give eleverne frihed til at stille deres egne spørgsmål og lære de effektive strategier til at opdage svarene. De højere ordens tænkningskompetencer, som eleverne har mulighed for at udvikle under undersøgelsesaktiviteter, vil hjælpe med de kritiske tænkningskompetencer, som de vil kunne overføre til andre fag.

som vist i afsnittet ovenfor om neurovidenskab ved undersøgelsesindlæring er det vigtigt for stilladsstuderende at lære dem, hvordan man spørger og spørger gennem de fire niveauer. Det kan ikke antages, at de ved, hvordan man spørger uden grundlæggende færdigheder. Stilladser de studerende i en yngre alder vil resultere i beriget spørgende læring senere.

Forespørgselsbaseret læring kan udføres i flere formater, herunder:

• feltarbejde
• casestudier
• undersøgelser
• individuelle og gruppeprojekter
• forskningsprojekter

Husk at huske på…

• vent ikke på det perfekte spørgsmål
• Placer ideer i centrum
• arbejde hen imod fælles mål om forståelse
• slip ikke klassen
• Forbliv tro mod elevernes undersøgelseslinje
• Undervis direkte på et behov for at vide grundlag

nødvendighed for læreruddannelse

der er en nødvendighed for professionel samarbejde ved udførelse af et nyt undersøgelsesprogram (Chu, 2009; Kvist, 2010). Læreruddannelsen og processen med at bruge undersøgelseslæring bør være en fælles mission for at sikre, at den maksimale mængde ressourcer bruges, og at lærerne producerer de bedste læringsscenarier. Den videnskabelige litteratur understøtter denne opfattelse. Kvist ‘ s (2010) uddannelsesfagfolk, der deltog i hendes eksperiment, understregede året rundt faglige udviklingssessioner, såsom værksteder, ugentlige møder og observationer, for at sikre, at undersøgelsen implementeres korrekt i klassen. Et andet eksempel er Chu ‘ s (2009) undersøgelse, hvor deltagerne værdsatte det professionelle samarbejde mellem undervisere, informationsteknikere og bibliotekarer for at give flere ressourcer og ekspertise til at forberede strukturen og ressourcerne til undersøgelsesprojektet. For at etablere et professionelt samarbejde og undersøgte træningsmetoder kræves administrationsstøtte til finansiering.

kritik og forskning

Kirschner, Kvælderog Clark (2006) gennemgang af litteratur fandt ud af, at selvom konstruktivister ofte citerer hinandens arbejde, citeres empiriske beviser ikke ofte. Ikke desto mindre fik den konstruktivistiske bevægelse stor fart i 1990 ‘ erne, fordi mange undervisere begyndte at skrive om denne læringsfilosofi.

Hmelo-Silver, Duncan, & Chinn citerer flere undersøgelser, der understøtter succesen med de konstruktivistiske problembaserede og undersøgelsesindlæringsmetoder. For eksempel beskriver de et projekt kaldet GenScope, et undersøgelsesbaseret Videnskabsprogram. Studerende, der brugte GenScope-programmet, viste betydelige gevinster i forhold til kontrolgrupperne, med de største gevinster vist hos studerende fra grundlæggende kurser.

i modsætning hertil hmelo-Silver et al. Citer også en stor undersøgelse foretaget af Geier om effektiviteten af undersøgelsesbaseret videnskab for mellemskoleelever, som demonstreret af deres præstationer på standardiserede tests med høj indsats. Forbedringen var 14% for den første kohorte af studerende og 13% for den anden kohorte. Denne undersøgelse fandt også, at Undersøgelsesbaserede undervisningsmetoder i høj grad reducerede præstationsgabet for afroamerikanske studerende.

baseret på deres forskning i 2005 konkluderede Thomas B. Fordham Institute, at selvom undersøgelsesbaseret læring til en vis grad er fint, er den blevet overført til overskud.

Richard E. Mayer fra University of California, Santa Barbara, skrev i 2004, at der var tilstrækkelig forskningsbevis til at gøre enhver rimelig person skeptisk over fordelene ved opdagelsesindlæring—praktiseret under dække af kognitiv konstruktivisme eller social konstruktivisme—som en foretrukken instruktionsmetode. Han gennemgik forskning om opdagelse af problemløsningsregler, der kulminerede i 1960 ‘erne, opdagelse af bevaringsstrategier, der kulminerede i 1970’ erne, og opdagelse af LOGO-programmeringsstrategier, der kulminerede i 1980 ‘ erne. I hvert tilfælde var guidet opdagelse mere effektiv end ren opdagelse til at hjælpe eleverne med at lære og overføre.

det skal advares om, at undersøgelsesbaseret læring tager meget planlægning før implementering. Det er ikke noget, der hurtigt kan sættes på plads i klasseværelset. Målinger skal indføres for, hvordan elevernes viden og ydeevne måles, og hvordan standarder indarbejdes. Lærerens ansvar under undersøgelsesøvelser er at støtte og lette studerendes læring (Bell et al., 769–770). En almindelig fejl, som lærere begår, mangler visionen om at se, hvor elevernes svagheder ligger. Ifølge Bain kan lærere ikke antage, at eleverne vil have de samme antagelser og tænkningsprocesser som en professionel inden for denne disciplin (s. 201).

mens nogle ser undersøgelsesbaseret undervisning som stadig mere mainstream, kan den opfattes som i konflikt med standardiseret test, der er almindelig i standardbaserede vurderingssystemer, der understreger måling af studerendes viden og opfyldelse af foruddefinerede kriterier, for eksempel skiftet mod “fakta” i ændringer i den nationale vurdering af Uddannelsesfremskridt som et resultat af det amerikanske No Child Left Behind-program.

programmer som International Baccalaureate (Ib) Primary Years Program kan kritiseres for deres påstande om at være et undersøgelsesbaseret læringsprogram.Mens der er forskellige typer undersøgelser (som nævnt ovenfor), udelukker den stive struktur af denne undersøgelsesbaseret læringsprogram næsten fuldstændigt enhver reel undersøgelsesbaseret læring i de lavere klasser. Hver “undersøgelsesenhed” gives til de studerende, struktureret til at guide dem og tillader ikke studerende at vælge stien eller emnet for deres undersøgelse. Hver enhed er omhyggeligt planlagt til at oprette forbindelse til de emner, de studerende skal lære i skolen, og giver ikke plads til åben forespørgsel om emner, som de studerende vælger. Nogle føler måske, at indtil forespørgselsindlæringsprocessen er åben forespørgsel, er det slet ikke sandt forespørgselsbaseret læring. I stedet for muligheder for at lære gennem åben og studentledet undersøgelse, betragtes IB-programmet af nogle for blot at være et ekstra sæt læringskrav, som de studerende skal gennemføre.

yderligere videnskabelig forskningslitteratur

Chu (2009) brugte et blandet metodedesign til at undersøge resultatet af et undersøgelsesprojekt afsluttet af studerende i Hong Kong med hjælp fra flere undervisere. Chu ‘ s (2009) resultater viser, at børnene var mere motiverede og akademisk succesrige sammenlignet med kontrolgruppen.

Cindy Hmelo-Silver gennemgik en række rapporter om en række undersøgelser af problembaseret læring.

Edelson, Gordin og Pea beskriver fem væsentlige udfordringer ved implementering af undersøgelsesbaseret læring og præsenterer strategier til at tackle dem gennem design af teknologi og læseplan. De præsenterer en designhistorie, der dækker fire generationer af programmer og læseplaner for at vise, hvordan disse udfordringer opstår i klasseværelserne, og hvordan designstrategierne reagerer på dem.

Se også

• Action learning
• Jerome Bruner
• designbaseret læring
• Discovery learning
• McMaster integreret videnskab
• Netværkslæring
• Jean Piaget
• pogil
• problembaseret læring
• progressiv undersøgelse
• projektbaseret læring
• videnskabsuddannelse
• videnskabelig læsefærdighed
• tredelt lektion

referencer og yderligere læsning