The Standards for Science Teacher Preparation correctly
state that
Understanding of the nature of science—the goals, values and
assumptions inherent in the development and interpretation of
scientifi c knowledge (Lederman, 1992)—has been an objective
of science instruction since at least the turn of the last century.
It is regarded in contemporary documents as a fundamental
attribute of science literacy and a defense against unquestioning
acceptance of pseudoscience and of reported research. Knowledge
of the nature of science can enable individuals to make
more informed decisions with respect to scientifi cally based
issues; promote students’ in-depth understandings of “traditional”
science subject matter; and help them distinguish science
from other ways of knowing…
Research clearly shows most students and teachers do not
adequately understand the nature of science. For example,
most teachers and students believe that all scientifi c investigations
adhere to an identical set of steps known as the scientifi c
method, and that theories are simply immature laws. Even when
teachers understand and support the need to include the nature
of science in their instruction, they do not always do so. Instead
they may rely upon the false assumption that doing inquiry leads
to understanding of science. Explicit instruction is needed both
to prepare teachers and to lead students to understand the nature
of science. (NSTA, 2003, and references therein, p. 16)
Scientifi c Method
Throughout the past millennium, there has been a realization
by leading thinkers that the acquisition of knowledge
can be performed in such a way as to minimize inconsistent
conclusions. Rene Descartes established the framework of the
scientifi c method in 1619, and his fi rst step is seen as a guiding
principle for many in the fi eld of science today:
…never to accept anything for true which I did not clearly know
to be such; that is to say, carefully to avoid precipitancy and
prejudice, and to compromise nothing more in my judgment
than what was presented to my mind so clearly and distinctly
as to exclude all ground of methodic doubt. (Discours de la
Méthode, 1637, section I, 120)
By sticking to certain accepted “rules of reasoning,” scientifi
c method helps to minimize infl uence on results by personal,
social, or unreasonable infl uences. Thus, science is seen as a
pathway to study phenomena in the world, based upon reproducibly
testable and verifi able evidence. This pathway may take
different forms; in fact, creative fl exibility is essential to scientifi
c thinking, so there is no single method that all scientists use,
but each must ultimately have a conclusion that is testable and
falsifi able; otherwise, it is not science.
The scientifi c method in actuality isn’t a set sequence of
procedures that must happen, although it is sometimes presented
as such. Some descriptions actually list and number
three to fourteen procedural steps. No matter how many steps
it has or what they cover, the scientifi c method does contain
elements that are applicable to most experimental sciences,
such as physics and chemistry, and is taught to students to aid
their understanding of science.
That being said, it is most important that students realize
that the scientifi c method is a form of critical thinking that will
be subjected to review and independent duplication in order to
reduce the degree of uncertainty. The scientifi c method may
include some or all of the following “steps” in one form or
another: observation, defi ning a question or problem, research
(planning, evaluating current evidence), forming a hypothesis,
prediction from the hypothesis (deductive reasoning), experimentation
(testing the hypothesis), evaluation and analysis,
peer review and evaluation, and publication.
Observation
The fi rst process in the scientifi c method involves the
observation of a phenomenon, event, or “problem.” The discovery
of such a phenomenon may occur due to an interest on
the observer’s part, a suggestion or assignment, or it may be
an annoyance that one wishes to resolve. The discovery may
even be by chance, although it is likely the observer would be
in the right frame of mind to make the observation. It is said
that as a boy, Albert Einstein wanted to know what it would be
like to ride a light beam, and this curious desire stuck with him
throughout his education and eventually led to his incredible
theories of electromagnetism.
Question
Observation leads to a question that needs to be answered
to satisfy human curiosity about the observation, such as why or
how this event happened or what it is like (as in the light beam).
In order to develop this question, observation may involve taking
measures to quantify it in order to better describe it. Scientifi
c questions need to be answerable and lead to the formation
of a hypothesis about the problem.
Hypothesis
To answer a question, a hypothesis will be formed. This is
an educated guess regarding the question’s answer. Educated
is highlighted because no good hypothesis can be developed
without research into the problem. Hypothesis development
depends upon a careful characterization of the subject of the
investigation. Literature on the subject must be researched,
which is made all the easier these days by the Internet (although
sources must be verifi ed; preferably, a library data base should
be used). Sometimes numerous working hypotheses may be
used for a single subject, as long as research indicates they are
all applicable. Hypotheses are generally consistent with existing
knowledge and are conducive to further inquiry.
A scientifi c hypothesis has to be testable and also has to be
falsifi able. In other words, there must be a way to try to make
มาตรฐานสำหรับการเตรียมครูวิทยาศาสตร์
สภาพที่ถูกต้อง ความเข้าใจในธรรมชาติของวิทยาศาสตร์เป้าหมาย ค่านิยมและ
สมมติฐานโดยธรรมชาติในการพัฒนาและการตีความ
scientifi C ความรู้ ( ลีเดอร์เมิน , 2535 ) ได้ถูกวัตถุประสงค์ของการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์
อย่างน้อยตั้งแต่หันของศตวรรษที่ผ่านมา
มันถือ ใน
เอกสารร่วมสมัยเป็นพื้นฐานคุณลักษณะของการเรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์ และป้องกันการยอมรับไม่มีปัญหา
ของ pseudoscience และรายงานวิจัย ความรู้
ของธรรมชาติของวิทยาศาสตร์สามารถช่วยให้บุคคลเพื่อให้
การตัดสินเพิ่มเติมด้วยการใช้ scientifi CALLY
ปัญหา ส่งเสริมนักเรียนมีความเข้าใจในเชิงลึกของ " ดั้งเดิม "
เนื้อหาวิชาวิทยาศาสตร์ และช่วยให้พวกเขาแยกแยะวิทยาศาสตร์
จากวิธีการอื่น ๆของการวิจัยแสดงให้เห็นชัดเจนว่า . . . . . . .
ส่วนใหญ่ นักเรียนและครูไม่เพียงพอ เข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น
ครูและนักเรียนเชื่อว่า scientifi C สืบสวน
เป็นไปตามชุดของขั้นตอนที่รู้จักกันเป็น scientifi C
วิธีการและทฤษฎีเป็นเพียงนักกฎหมาย แม้เมื่อ
ครูเข้าใจและสนับสนุนความต้องการ รวมถึงธรรมชาติของวิทยาศาสตร์
ในการเรียนการสอนของพวกเขา , พวกเขาไม่ทำเช่นนั้น แทน
พวกเขาอาจพึ่งพาเท็จสันนิษฐานว่าทำสอบถามนัก
ความเข้าใจวิทยาศาสตร์ การสอนที่ชัดเจนเป็นสิ่งจำเป็นทั้งเพื่อเตรียมครูและนำ
นักเรียนเข้าใจธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ ( nsta , 2003 , อ้างอิง , 16 หน้า )
ใช้ scientifi C
ตลอดสหัสวรรษที่ผ่านมามีการรับรู้
โดย นำการแสวงหาความรู้
นักคิดที่สามารถดำเนินการในลักษณะเช่นการลดขัดแย้ง
สรุป เรเน เดส์คาร์ตจัดตั้งกรอบของ
scientifi C วิธีใน 1720 และ RST fi ขั้นตอนที่เห็นเป็นแนวทาง
หลักการมากมายในสาขาของวิทยาศาสตร์ในวันนี้ :
fi. . . . . . . ไม่เคยที่จะยอมรับได้จริง ซึ่งผมไม่รู้ชัด
เป็นดังกล่าว ต้องบอกว่า อย่างรอบคอบเพื่อหลีกเลี่ยงความหุนหันพลันแล่นและ
อคติและการประนีประนอมไม่มีอะไรเพิ่มเติมในการตัดสินใจมากกว่าสิ่งที่ถูกเสนอ
ในใจของฉันชัดเจนและเด่นชัด
เป็นตัดพื้นของ methodic สงสัย ( ของ de la
M éโทด 1637 , มาตรา , ผม , 120 )
โดยการเกาะหนึ่งยอมรับ " กฎของเหตุผล" scientifi
C วิธีช่วยลด uence infl ผลลัพธ์โดยส่วนตัว
ทางสังคม หรือไร้เหตุผล uences infl . ดังนั้น วิทยาศาสตร์ คือ เห็นเป็น
ทางเดินศึกษาปรากฏการณ์ในโลก ตาม reproducibly
ทดสอบได้ verifi หลักฐานและสามารถ เส้นทางนี้อาจใช้เวลา
รูปแบบต่าง ๆ ในความเป็นจริง exibility FL สร้างสรรค์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อ scientifi
c คิดดังนั้น จึงไม่มีวิธีเดียวที่นักวิทยาศาสตร์ใช้
แต่ต้องสุด มีข้อสรุปที่สามารถทดสอบได้และ
falsifi ; อย่างอื่น , มันไม่ได้เป็นวิทยาศาสตร์ .
scientifi C วิธีการในความเป็นจริงไม่ใช่ชุดลำดับของ
ขั้นตอนที่ต้องเกิดขึ้น แม้ว่าบางครั้งจะนำเสนอ
เช่น มีคำอธิบายที่จริงรายการและหมายเลข
3 กับ 14 ขั้นตอน .ไม่ว่ากี่ขั้นตอน
มันมีหรือสิ่งที่พวกเขาครอบคลุม , scientifi C วิธี ไม่ ประกอบด้วยองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์
คนส่วนใหญ่ เช่น ฟิสิกส์ และเคมี และสอนให้นักเรียนเพื่อช่วยความเข้าใจวิทยาศาสตร์
.
ที่ถูกกล่าวว่ามันเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่นักเรียนทราบ
ว่า scientifi C วิธีการเป็นรูปแบบของการคิดอย่างมีวิจารณญาณที่จะ
จะต้องทบทวนและได้อย่างอิสระเพื่อ
ลดระดับของความไม่แน่นอน การใช้ scientifi C อาจ
รวมถึงบางส่วนหรือทั้งหมดของต่อไปนี้ " ขั้นตอน " ในแบบฟอร์มหนึ่งหรืออีกแบบ
เดฟีหนิงคำถามหรือปัญหาการวิจัย
( การวางแผน ประเมินหลักฐานในปัจจุบัน ) สร้างสมมติฐาน
การทำนายจากสมมติฐาน ( นิรนัย ) , การทดลอง
( สมมติฐาน ) , การวิเคราะห์การประเมินและ
ทบทวนและประเมินผล และสิ่งพิมพ์
สังเกต RST fi ในกระบวนการ scientifi C วิธีเกี่ยวข้องกับ
การสังเกตปรากฏการณ์ เหตุการณ์ หรือ " ปัญหา " การค้นพบ
ของปรากฎการณ์ดังกล่าวอาจเกิดขึ้นเนื่องจากมีดอกเบี้ย
ส่วนของ สังเกตการณ์ ข้อเสนอแนะ หรืองาน หรืออาจจะ
รบกวนที่ประสงค์จะแก้ไขการค้นพบอาจ
แม้จะโดยบังเอิญ แม้จะมีโอกาสสังเกตการณ์จะ
ในกรอบด้านขวาของจิตใจเพื่อให้สังเกต มันบอกว่า
ที่เป็นเด็กผู้ชาย , อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ อยากจะรู้ว่ามันจะ
ชอบขี่อ่อนแสง และขี้สงสัยต้องการอยู่กับเขา
ตลอดการศึกษาของเขาและในที่สุดนำไปสู่การของเขาเหลือเชื่อ
ถามทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าการสังเกตนำไปสู่คำถามที่ต้องตอบสนองความอยากรู้ของมนุษย์
เกี่ยวกับการสังเกต เช่น ทำไม หรือ ว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้น
หรือสิ่งที่มันเป็น ( เช่นในแสงไฟ ) .
เพื่อพัฒนาคำถาม การสังเกต อาจเกี่ยวข้องกับการ
มาตรการปริมาณในการสั่งซื้อที่จะดีกว่าอธิบายมันได้ . scientifi
c คำถามต้องตอบได้ และนำไปสู่การพัฒนา
ของสมมติฐานสมมติฐานเกี่ยวกับปัญหา .
ตอบคำถาม สมมุติฐาน จะเกิดขึ้น นี่คือ
เดาการศึกษาเกี่ยวกับถามตอบ การศึกษาจะเน้นเพราะไม่เก่ง
ไม่มีสมมติฐานสามารถพัฒนาวิจัยในปัญหา
สมมุติฐานการพัฒนาขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะตัวของวิชา
การสืบสวนวรรณกรรมในเรื่องต้องวิจัย
ซึ่งทั้งหมดจะได้ง่ายขึ้นวันนี้ทางอินเตอร์เน็ต ( แม้ว่า
แหล่งต้อง verifi เอ็ด สด ๆ ห้องสมุดฐานข้อมูลควร
ใช้ ) บางครั้งสมมติฐานทำงานมากมายอาจ
ใช้เรื่องเดียว ตราบใดที่การวิจัยบ่งชี้ว่าพวกเขา
สามารถใช้ได้ทั้งหมด โดยทั่วไปจะสอดคล้องกับสมมติฐานเดิม
ความรู้และเอื้อต่อสอบถามเพิ่มเติม : scientifi C สมมติฐานต้องทดสอบได้ และยังได้
falsifi สามารถ ในคำอื่น ๆที่ต้องมีวิธีการที่จะทำให้
การแปล กรุณารอสักครู่..