电子提示:一个学生的初步可视化的一个原子
评估学生知识和经验在电力
合作与阿什伯顿舰队项目小学SE墨尔本是教学生思考原子,电力、导体和绝缘体。
试点车间,测试成功发展中五年级的八十五名学生和6 s的这些领域的理解,使批判性思维的应用电力和船队等研究的价值。
飞行员车间有两大目标:
- 构建学生了解原子结构和电力
- 促进批判性思维对电力、社会的应用,和更广泛的舰队的价值研究。
评价飞行员表示这些目标得到满足,但学生理解的关键是自己的调查,考察一个元素周期表,建筑模型原子,和建筑不同的电路。
这些实践调查的学生帮助建立一个了解电是如何工作的,原子的结构和作用的带电粒子(电子和质子),导体和绝缘体之间的区别,和阻力的性质和作用。
试点,旨在促进批判性思维对电力、社会应用的电力,和研究的价值,在两1.5小时进行在线会议,COVID限制防止一个面对面的事件。使用Padlets回答问题和分享图纸允许预处理和后评价。
批判性地思考电学生被要求考虑电力已经改变了世界和想象他们会觉得如果我们没有电:“没有电,很难沟通的家庭,不要住在你附近。”“不会有烤面包机没有洗澡没有灯没有ipad或游戏机。“应对COVID没有电会是坏事:“我们会感到悲伤和孤独在锁定断电。”
虽然大多数这样的想法是消极的,一些学生认为生活没有电可以是积极的影响,包括越来越自由,越来越多的家庭,和激励创新:“…我会感觉更健康,因为我并不总是看着屏幕。”“我们可能创新和发明新的方式生活没有电。”
“分层”核:几个学生认为质子和中子占据不同的位置在一个原子的中心
介绍了原子和元素周期表的力量学生被要求画一个原子,前后一个课堂讨论和实践锻炼在原子结构。
比较学生的图纸前后的原子原子模型的深入检查和施工都有了明显的改善,正如所预期的那样。
学生最初的关于原子通常是一个模糊的斑点,没有明显的核。在某些情况下有“暗示”电子,也许受到电子类的介绍。学生们也被认为是一个原子一个原子”。即,所有原子是相同的。
真正使他们能够概念化原子是元素周期表使用选择原子构造一个模型使用棒棒糖。
棒棒糖模型运动不仅允许原子结构的构想。它还引发了认识到原子有不同大小和属性构成宇宙的所有不同的元素。
有一个意识到原子的类型决定了他们能感觉到什么,看到,触摸或气味:学生说他们会知道有不同类型的原子,而“不同的原子都是由质子数,中子和电子。”
“元素周期表的力量作为一个学习工具在这种情况下是意想不到的!”舰队外联协调杰森主要说。
棒棒糖模型:学生建立物理模型加强数字和每个3原子组件的位置。
讨论和实践运动后构建“棒棒糖”原子模型,学生第二个原子的图纸显示出了极大的提高:清晰的中央核,周围电子在未来轨道。
尽管画核通常包含质子和中子的内部“层”,大多数学生画了一个相对正确的模型,包含质子和中子的原子核,电子围绕原子核。学生正确标签的每个质子,中子和电子,为他们选择适当数量的每个元素。
构建更好的电路建立在原子和带电粒子的新知识,学生检查电路,电导体和绝缘体,阻力。
在最初的头脑风暴会议,学生画一个电路。类似于原子画,这建立一个基线帮助评估学生的学习理解。
再次,学生将回到这幅画运动后的调查。在这种情况下,深入讨论,利用实践调查的力量,构建电路与电池、电线、地球仪和电动机,或使用铅笔来构建石墨电路。
大多数学生描述一个相对正确的原子模型后讨论和实践练习
学生学会了如何构造一个功能电路的基本知识,包括实际问题“当你力量,鳄鱼夹变热。”
学生们获得了一些对带电粒子的作用;,电子产生电荷流动:“电路需要一个正面和负面的工作。“学生明白抵抗作用在防止电子流,因此电力和没有足够的电荷的流动来操作两个设备有效地:“你不能把两个蜂群线”(系列)。学生们开发了一些理解并联和串联电路的区别。
学生开始概念化的角色电池电压和能量或力推动电子通过一个电路:我学会了的能量如何影响电力工作多少。”“高电压是指一种能源提供的权力。”
一半以上的学生有一个错误的概念,一个电路的教训。然而在课堂讨论和实践练习,几乎所有的学生设法画一个正确的电路。最理解电子流过电路和带电粒子的作用,电荷的流动和电:“电子只移动时产生电能。”
少数学生然后设法设置画一个串联电路。
学生难以概念化零阻力。我们问学生,我们将会有什么影响,如果我们生成一个电荷的流动——电——没有反抗吗?答案表明这将是可怕的:“可怕”,“死亡”,“电力会冲进你的身体,杀了你”。这有趣的推理似乎来自认为零电阻会引起致命的电路的功率水平。
基本情况了解:不到一半的学生管理正确的电路在他们的第一次尝试,需要多个连接(或在其他情况下,不是不够的电线)是常见的误解。
考虑到研究的价值为例,让学生思考社会科学的价值,我们谈到了舰队的研究任务开发低能电子、计算和能源需求的上下文中的数字技术。
学生批判性思考这类研究的价值,高度关注学生的社会挑战,如可持续发展、气候变化和让世界更好:“我们将减少电力浪费”,“这将有助于减少气候变化。“他们意识到价值的减少能源消耗和节能技术的价值,帮助实现这一目标。
学生增强学习会话1通过批判性地思考他们所使用的技术和使用的后果。
回忆舰队研究的动机:“10 - 20%的能量通过电阻在澳大利亚是失去了。”“舰队正在寻找使权力更快和更高效。”
感谢乔尔·帕森斯和考特尼西蒙从阿什伯顿主要的专家建议和宝贵的贡献资源,组织材料飞行员和管理学生在两个交易日。该项目是CSIRO的促进干专业在学校程序。