L; харчова енергія і л; енергія вогню та сама "Перехід до науки"
Яка підготовка до досвіду, щоб мати сенс ?
Перед заходом викладач та дослідник зустрілися, щоб визначити точний протокол, а також обговорити дидактичні питання.
Щоб досвід був значущим, ми обговорили, що студенти повинні мати (принаймні) питання на який досвід може дати відповідь (принаймні часткову, оскільки в науці остаточні відповіді рідкісні ...).
"Є питання" означає, що у них є питання (= вони хочуть знати) і вони зрозуміли питання.
Експеримент має сенс, якщо він відповідає на проблему або допомагає краще зрозуміти цю проблему ...
Класична складність полягає в тому, що проблема, яку мають дослідники при розробці експерименту, не обов'язково є проблемою для студентів: або вони цього не розуміють, або їм байдуже.
Як зацікавити студентів науковою проблемою, яку вирішує експеримент ?
Оскільки дослідник прагне знайти відповідь на питання, для публікації студент не відразу розуміє, навіщо повторювати експеримент, результат якого ми знаємо. Раптом стратегії та процедури дослідника насправді не мають сенсу для студентів, і якщо вони роблять те саме, що і дослідник ... їм не обов'язково вчитися одним і тим же.
Тож без проблем, які можна вирішити, навряд чи є реальні експерименти, можливо, маніпуляції, хвилювання від використання вражаючих пристроїв, захоплення баченням незвичних явищ. Це важливі мотиватори для занять наукою.
Обробки недостатньо; чи займаються студенти наукою: практикують протистояння між моделлю та реальністю, яка лежить в основі експериментальних наук ?
Очікувана перешкода
Оскільки вчитель - дуже досвідчений - добре усвідомлював перешкоди для розуміння учнів, які він визначив, що енергія, яка проявляється у вогні, не сприймається так само, як енергія, яку нам дає їжа.
- Як взяти до уваги уявлення студентів, які, ймовірно, не бачать енергії згоряння в тому ж реєстрі, що і калорії їжі. Палаючий шоколад мав на меті допомогти встановити зв’язок між двома реєстрами: шоколад - це їжа - коли він згорає, він також є паливом щодо того, які речовини будуть спалюватися та які.
Це спричинило дискусію, яка виявила цю різницю та зацікавила студентів.
Порушене питання було:
"Чи можемо ми розглядати їжу як паливо?" "
Калориметр відповідає на це, але він непрозорий ... Як змусити студентів уявити, що відбувається в абсолютно непрозорому калориметрі та в Дьюарі ?
Близькість «Хіміскопу» з прозорою каплицею дозволила влаштувати невеличку демонстрацію, де шматочок шоколаду запалював паяльною лампою. У повітрі він горів досить погано, тоді запас кисню змусив його горіти живим полум'ям.
Таким чином, студенти могли легше уявити, що відбувається в калориметрі, і їх конструкції та вчитель сподівались, а також студенти пішли на експеримент із запитанням: "Скільки калорій в грамі шоколаду, коли" він спалює? "
Їх питання?
Тому цей попередній досвід мав на меті забезпечити студентам питання, з яким вони хочуть мати справу: воно належить їм, і вони його зрозуміли ...
Чому зосередитись на цій перешкоді, а не просто чітко навчати учнів ?
Як ми знаємо, студенти часто роблять однакові помилки з року в рік, а вчителі часто зляться або вибивають контрольні знання, щоб краще усувати помилки.
"Мене часто вражає той факт, що вчителі природознавства, навіть більше за інших, якщо це можливо, не розуміють того, що ми не розуміємо. Мало хто заглибився у психологію помилок, незнання та необдуманості ". (Bachelard, 1947) с. 17
Спершу задайте питання, перш ніж відповідати на них? Це те, що намагався зробити вчитель.
Проведений експеримент зіткнувся з "їхніми уявленнями про зміст, який відводиться назад" (J.-P. Astolfi, 2008) і які, ймовірно, можуть спричинити розриви, розбіжності з уявленнями тих, хто навчається, і які можна розробити для створення концептуального домагалися змін.
Деякі рекомендації щодо підготовки маніпуляцій у лабораторії ...
Щоб досвід був значущим, ми обговорили, що студенти повинні мати (принаймні) питання на який досвідчений може дати відповідь (принаймні часткову, у науці остаточні відповіді рідкісні ...) "Є питання", це означає, що у них є питання (= вони хочуть знати) і вони зрозуміли питання.
Поставлене запитання може бути: "Чи можемо ми розглядати їжу як паливо?" "
Ми могли б також
- Нехай вони висловлюють гіпотези щодо передбачуваних заходів, спалюючи шоколад ?
- Нехай вони спробують уявити, як ми можемо виміряти виробництво тепла (Робота над компетенцією "Скласти експериментальний план" CO)
- Можливо, обговорити потребу в кисні, що знаходиться під тиском ?
- Обговоріть вплив калорійності Дьюара тощо.
Ми могли б піти з питанням:
"Це кисень, який має енергію, чи це шоколад?" "
Це питання дозволяє обговорити, зрозуміти, що енергія знаходиться у зв'язку.
Він чудово поєднує хімію, біологію та фізику: до нього можна підійти з кількох сторін !
Дані вручну або за допомогою комп’ютера ?
Справжня дидактична дискусія: між стурбованістю тим, що студенти розуміють, що вони роблять, розміщуючи точки на міліметровому папері, та, з іншого боку, простотою створення графіку, який звільняє час для обговорення та роздумів ...
Джерела
- Бачелард, Г. (1947). Формування наукового розуму: Врін Париж;.
- Astolfi, J.-P. (2008). Аромат знань. Дисципліни та задоволення від навчання. Париж: ESF.
Що ці дані можуть означати, обговорюється в невеликій статті, яка обговорює, як травлення визначає фактично засвоєні калорії: "Перспектива знань".
Поняття енергії має дуже різне значення для студентів у контексті їжі та фізики, включаючи вогонь. Чи однакові енергія їжі та вогню? Освітлення "Перспектива знань"
Методи вимірювання та теоретичні основи, на яких базується вимірювання, описані тут у статті доктора Ганса Хагемана. Освітлення знань у науці
Студенти пішли з даними про температуру в залежності від часу, який вони виготовили самі: AuthenTIC.