Jump to content

Научные заблуждения

Распространено заблуждение, что Солнце красного, оранжевого или желтого цвета. На самом деле Солнце белое, как видно на этом солнечным фильтром изображении, затемненном полноцветном .

Научные заблуждения – это широко распространенные представления о науке, которые не имеют под собой реальных научных фактов . Научные заблуждения могут также относиться к предвзятым представлениям, основанным на религиозных и/или культурных влияниях. Многие научные заблуждения возникают из-за ошибочных стилей преподавания и иногда отстраненного характера истинно научных текстов. Поскольку предварительные знания и заблуждения учащихся являются важными факторами для изучения естественных наук, преподаватели естественных наук должны быть в состоянии выявлять и устранять эти концепции.

Заблуждения (также известные как альтернативные концепции, альтернативные рамки и т. д.) являются ключевым вопросом конструктивизма в естественнонаучном образовании , основной теоретической перспективой, определяющей преподавание естественных наук. [1] Научное заблуждение — это ложное или неправильное понимание научной концепции или принципа, часто возникающее в результате чрезмерного упрощения, неточной информации или неправильного применения интуитивных знаний. Заблуждения могут возникнуть из-за множества факторов, таких как личный опыт, культурные убеждения или способ представления информации в образовательных учреждениях. Борьба с научными заблуждениями имеет решающее значение для развития более точного понимания мира природы и повышения научной грамотности. [2] В целом, научные заблуждения основаны на нескольких « областях интуитивных знаний, включая фолкмеханику (границы и движения объектов), фолкбиологию (конфигурации и взаимоотношения биологических видов) и фолкпсихологию (интерактивные агенты и целенаправленное поведение)». [3] которые позволяют людям эффективно взаимодействовать с миром, в котором они развивались. То, что эти народные науки не соответствуют точно современной научной теории, не является неожиданностью. Вторым основным источником научных заблуждений являются дидаскалогенные заблуждения, которые возникают и закрепляются в ходе обучения (в формальном образовании ).

Было проведено обширное исследование неформальных представлений студентов о научных темах, и исследования показали, что сообщаемые заблуждения значительно различаются с точки зрения таких свойств, как связность, стабильность, зависимость от контекста, область применения и т. д. [4] Заблуждения можно разделить на пять основных категорий: [5]

  1. предвзятые представления
  2. ненаучные убеждения
  3. концептуальные недоразумения
  4. народные заблуждения
  5. фактические заблуждения

Предвзятые представления подразумевают представление о концепции только одним способом. Особенно тепло, гравитация и энергия. Когда человек знает, как что-то работает, ему трудно представить, чтобы это работало по-другому. Ненаучные убеждения — это убеждения, полученные вне научных доказательств. Например, убеждения об истории мира, основанные на Библии. Концептуальные недопонимания — это представления о том, что, по мнению человека, он понимает, исходя из своего личного опыта или того, что он, возможно, слышал. Человек не полностью уловил эту концепцию и не понял ее. Народные заблуждения возникают, когда одно слово имеет два совершенно разных значения, особенно в отношении науки и повседневной жизни. Фактические заблуждения — это идеи или убеждения, которые усваиваются в молодом возрасте, но на самом деле неверны.

Хотя большинство заблуждений учащихся остаются незамеченными, предпринимаются неофициальные усилия по выявлению ошибок и заблуждений, присутствующих в учебниках. [6]

Выявление заблуждений учащихся

[ редактировать ]

В контексте сократического обучения заблуждения учащихся выявляются и устраняются посредством вопросов и выслушивания. использовался ряд стратегий Чтобы понять, о чем думают учащиеся до или в ответ на обучение, . Эти стратегии включают в себя различные формы обратной связи «реального типа», которые могут включать использование цветных карточек или систем электронных опросов (кликеров). [7] Другой подход характеризуется стратегией, известной как обучение «точно в срок» . [8] [9] Здесь студентам задают различные вопросы перед уроком, преподаватель использует эти ответы, чтобы адаптировать свое обучение к предыдущим знаниям и заблуждениям студентов.

Наконец, существует более исследовательско-интенсивный подход, который включает в себя опрос студентов с целью создания элементов, которые составят концептуальный перечень или другие формы диагностических инструментов. [10] Инвентаризация концепций требует интенсивных усилий по проверке. Пожалуй, самым влиятельным из этих концептуальных перечней на сегодняшний день является «Инвентарный перечень концепций сил» (FCI). [11] [12] Инвентаризация понятий может быть особенно полезна при выявлении сложных идей, которые служат препятствием для эффективного обучения. [13] Концептуальные запасы естественного отбора [14] [15] [16] и основы биологии [17] были разработаны.

Хотя не все опубликованные диагностические инструменты были разработаны так тщательно, как некоторые концептуальные перечни, некоторые двухуровневые диагностические инструменты (которые предлагают отвлекающие факторы с множественным выбором, основанные на исследованиях ошибочных представлений, а затем просят учащихся обосновать свой выбор) прошли тщательную разработку. . [18] Выявляя заблуждения учащихся, в первую очередь учителя могут выявить их предубеждения. [19] «Учителя должны знать первоначальные и развивающиеся концепции учащихся. Студентам необходимо, чтобы их первоначальные идеи были доведены до сознательного уровня». [20] Однако способность учителей диагностировать заблуждения необходимо улучшить. Столкнувшись с неправильными представлениями об эволюции, они диагностируют лишь примерно половину этих заблуждений. [21] Таким образом, другой подход к выявлению заблуждений может заключаться в том, что это делают не только учителя, но и сами ученики. С помощью списков распространенных заблуждений и примеров учащиеся могут выявить свои собственные заблуждения и метакогнитивно осознать их. [22]

Устранение заблуждений учащихся

[ редактировать ]

Ряд данных свидетельствует о том, что признание и пересмотр заблуждений учащихся предполагает активное, а не пассивное участие в изучении материала. Распространенный подход к обучению предполагает метапознание, то есть побуждает учащихся задуматься о своих размышлениях о конкретной проблеме. Частично этот подход требует от учащихся вербализации, защиты и переформулирования своего понимания. Признавая реалии современного класса, был введен ряд вариаций. К ним относятся коллегиальное обучение Эрика Мазура , а также различные учебные пособия по физике. [23] Используя метакогнитивный подход, исследователи также обнаружили, что предоставление учащимся метакогнитивного осознания своих собственных интуитивных концепций посредством самооценки и поддержка их в саморегуляции своих интуитивных концепций в научных контекстах улучшает концептуальное понимание студентов. [24] Научное исследование — это еще один метод, который предоставляет учащимся возможность активного участия и включает в себя метапознание и критическое мышление.

Успех учебной деятельности, основанной на запросах, зависит от глубокого фундамента фактических знаний. Затем учащиеся используют наблюдение, воображение и рассуждения о научных явлениях, которые они изучают, чтобы организовать знания в концептуальных рамках. [25] [26] Учитель следит за изменением концепций учащихся посредством формативного оценивания по ходу обучения. Начальная исследовательская деятельность должна развиваться от простых конкретных примеров к более абстрактным. [26] По мере того, как учащиеся продвигаются в исследовании, им следует предоставить возможность генерировать, задавать и обсуждать сложные вопросы. По мнению Магнуссона и Палинксана, [27] Учителя должны разрешить несколько циклов исследования, во время которых учащиеся могут задавать одни и те же вопросы по мере того, как их понимание концепции становится более зрелым. С помощью стратегий, которые применяют формирующую оценку обучения учащихся и соответствующим образом корректируют его, учителя могут помочь изменить научные заблуждения. Исследования показали, что преподаватели естественных наук имеют широкий арсенал средств для борьбы с заблуждениями и сообщают о различных способах реагирования на альтернативные концепции учащихся, например, пытаясь вызвать когнитивный конфликт, используя аналогии, требуя разработки концепции, ссылаясь на конкретные недостатки в рассуждения или предложения параллели между концепцией учащегося и исторической теорией. Однако примерно половина преподавателей не обращают внимания на заблуждения учащихся, а соглашаются с ними, отвечают научно неверно или сами формулируют правильное научное объяснение, не обращаясь к конкретной концепции ученика. [28]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Табер, К.С. (2011). Конструктивизм как теория образования: случайность в обучении и оптимально управляемое обучение. В Дж. Хассасха (ред.), Теория образования (стр. 39–61). Нью-Йорк: Нова. Из https://camtools.cam.ac.uk/wiki/eclipse/Constructivism.html .
  2. ^ Клемент, Джон (1 января 1982 г.). «Предубеждения студентов по вводной механике» (PDF) . Американский журнал физики . 50 (1): 66–71. дои : 10.1119/1.12989 .
  3. ^ Альтран С; Норензаян А (2004). «Эволюционный ландшафт религии: контринтуиция, приверженность, сострадание, общение». Поведенческие и мозговые науки . 27 (6): 713–30. CiteSeerX   10.1.1.687.8586 . дои : 10.1017/S0140525X04000172 . ПМИД   16035401 . S2CID   1177255 .
  4. ^ Табер, К.С. (2009). Прогрессивное научное образование: построение программы научных исследований с условным характером изучения науки. Дордрехт: Спрингер.
  5. ^ Дэвис, Барбара (1997). Преподавание естественных наук пересмотрено . Комитет по высшему научному образованию. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий . https://www.nap.edu/read/5287/chapter/5
  6. ^ Например, ресурсы включают Плохая наука» веб-страницу Алистера Фрейзера « , веб-сайт «Концепции студентов и учителей и научное образование» (STCSE) (2009 г.) и книгу « Химические заблуждения: профилактика, диагностика и лечение» (2002 г.).
  7. ^ Мартин М (2007). «Кликеры на уроке: активный подход к обучению» . Ежеквартальный журнал Educause . 30 (2).
  8. ^ «www.jitt.org» . jittdl.физика.iupui.edu . Проверено 15 августа 2018 г.
  9. ^ Розицкий В (1999). «Обучение точно в срок» . J Университет Индианы. Исследовательская и творческая деятельность . XXII (1): 8.
  10. ^ Табер, К.С. (2002) Химические заблуждения - профилактика, диагностика и лечение, Лондон: Королевское химическое общество.
  11. ^ Гестенес Д; Уэллс М; Свакхамер Дж. (1992). «Инвентаризация концепций сил» . Учитель физики . 30 (3): 141–58. Бибкод : 1992PhTea..30..141H . дои : 10.1119/1.2343497 . S2CID   12311835 .
  12. ^ Хестенес Д. (1998). «Кому нужны исследования в области физического образования» . Я Дж. Физ . 66 (6): 465–7. Бибкод : 1998AmJPh..66..465H . дои : 10.1119/1.18898 .
  13. ^ Гарвин-Доксас К; Климковский М.В. (2008). «Понимание случайности и ее влияния на обучение учащихся: уроки, извлеченные из создания инвентаря концепций биологии (BCI)» . CBE: Образование в области наук о жизни . 7 (2): 227–33. дои : 10.1187/cbe.07-08-0063 . ПМК   2424310 . ПМИД   18519614 .
  14. ^ Нем Р., Шонфельд И.С. (2008). «Измерение знаний о естественном отборе: сравнение CINS, инструмента открытого ответа и устного интервью» (PDF) . Журнал исследований в области преподавания естественных наук . 45 (10): 1131–1160. Бибкод : 2008JRScT..45.1131N . дои : 10.1002/tea.20251 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 мая 2011 года.
  15. ^ Нем Р., Шонфельд И.С. (2010). «Будущее измерения знаний о естественном отборе: ответ Андерсону и др. (2010)» (PDF) . Журнал исследований в области преподавания естественных наук . 47 : 358–362. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 года.
  16. ^ Андерсон Д.Л.; Фишер К.М.; Норман Дж.Дж. (2002). «Разработка и оценка концептуального инвентаря естественного отбора» . Преподавание J Res Sci . 39 (10): 952–78. Бибкод : 2002JRScT..39..952A . CiteSeerX   10.1.1.1010.5115 . дои : 10.1002/tea.10053 . Архивировано из оригинала 5 января 2013 года.
  17. ^ «Домашняя страница проекта биограмотности» . bioliteracy.net . Проверено 15 августа 2018 г.
  18. ^ «Проект ЗАТМЕНИЕ» . camtools.cam.ac.uk . Проверено 15 августа 2018 г.
  19. ^ Фукс, Т.Т., и Арсено, М. (2017). Использование тестовых данных для выявления заблуждений в средней науке. Обзор школьной науки 364 (98) 31-36.
  20. ^ Минстрелл, Дж. и Круас, П. (2005) Управляемое исследование в классе естественных наук. Как учатся студенты: история, математика и естествознание в классе. (478)
  21. ^ Хартельт Т.; Мартенс Х.; Минкли Н. (2022). «Способность учителей диагностировать и иметь дело с альтернативными студенческими концепциями эволюции» . Научное образование . 106 (3): 706–738. дои : 10.1002/sce.21705 . S2CID   246591337 .
  22. ^ Хартелт, Т. и Мартенс, Х. (2024). Влияние самооценки и условных метаконцептуальных знаний на саморегуляцию у студентов интуитивных и научных представлений об эволюции. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 61 (5), 1134–1180. https://doi.org/10.1002/tea.21938
  23. ^ Например: «Уроки вводной физики» . Группа физического образования, Вашингтонский университет . Проверено 23 апреля 2020 г.
  24. ^ Хартелт, Т. и Мартенс, Х. (2024). Влияние самооценки и условных метаконцептуальных знаний на саморегуляцию у студентов интуитивных и научных представлений об эволюции. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 61 (5), 1134–1180. https://doi.org/10.1002/tea.21938
  25. ^ Брансфорд, Дж.Д., Браун, А.Л., и Кокинг, Р.Р. (2000). Как люди учатся: Мозг, разум, опыт и школа . (Расширенная ред., PDF ). Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии, ISBN   0309070368 .
  26. ^ Перейти обратно: а б Брансфорд, JD и Донован, MS (редакторы). (2005). «Научные исследования и как люди учатся». Как учатся студенты: история, математика и естествознание в классе. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий.
  27. ^ Магнуссон, С.Дж. и Палинсар, А.С. (редакторы). (2005). «Обучение, способствующее развитию научных знаний и рассуждений о свете на уровне начальной школы». Как учатся студенты: история, математика и естествознание в классе. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий.
  28. ^ Хартельт Т.; Мартенс Х.; Минкли Н. (2022). «Способность учителей диагностировать и иметь дело с альтернативными студенческими концепциями эволюции» . Научное образование . 106 (3): 706–738. дои : 10.1002/sce.21705 . S2CID   246591337 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 723a95140a07ae0167bbd21997d95c7f__1721810520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/72/7f/723a95140a07ae0167bbd21997d95c7f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Scientific misconceptions - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)