Curriculum MaterialsFour projects w

Curriculum Materials
Four projects were designed to engage students in inquiry-based learning activities supported
by embedded learning technologies. The projects, which take about 8–10 weeks to complete,
were designed to align with science education standards identified in Benchmarks for Science
1068 MARX ET AL.
Literacy (American Association for the Advancement of Science, 1993) and the National Science
Education Standards (National Research Council, 1996). In addition, they were carefully aligned
with the middle school science curriculum framework for Detroit Public Schools. These curricula:
(a) use driving questions related to students daily lives, (b) embed learning technologies; (c)
engage students in inquiry, (d) contain activities to build skills and background knowledge to
prepare students for investigations; and (d) contextualize the learning experiences (see Singer
et al., 2000a):

HowCan I Build Big Things? This sixth-grade project (Rivet&Krajcik, 2002) enables the
learner to develop understanding of simple machines, mechanical advantage, and the
relationship among balanced and unbalanced forces in using building structures to
contextualize. Students examine built structures such as their school building or other
community sites, and investigate the machines that were used in their construction.
Learners use technology for interpreting and visualizing physical phenomena graphically.
The project integrates the use of microcomputer based labs such as force probes
to compare how unbalanced forces result in motion.

What Is the Quality of Air inMyCommunity? In this seventh-grade project (Amati, Singer,
& Carrillo, 1999), the learner develops an understanding of factors that affect air quality
with a focus on the particulate nature of matter and chemical and physical properties.
Learners examine different sources of pollution in their neighborhood and use archived
data to compare air quality in Detroit with that of other cities. Through the use of Model-It
(Jackson, Krajcik, & Soloway, 2000), a dynamic modeling tool, students model their
emerging understanding of factors that affect the quality of the air in their community.
Students also use eChem software (Wu, Krajcik, & Soloway, 2001) to visualize and
compare molecules in air.

What Is the Water Like in My River? In the context of learning about water ecology
(Singer, Rivet, Schneider, Krajcik, Amati, & Marx, 2000b), seventh-grade learners
construct an integrated understanding of science concepts such as watersheds, erosion
and deposition, and chemistry concepts such as pH and dissolved oxygen. Students use
microcomputer based labs (i.e., pH, dissolved oxygen, and temperature probes) to collect
and visualize real-time data as they conduct water quality testing. Students use Model-It
to represent their understandings of the watershed, erosion and deposition, runoff, and the
impact of these factors on water quality.

Why Do I Need to Wear a Helmet When I Ride My Bike? In this eighth-grade project
(Schneider, Krajcik, & Blumenfeld, 2002) students focus on the investigation of the
Table 1
Number of teachers, classrooms, and students
Project Grade Year Teachers Classrooms Students
Air 7 1998–1999 10 31 627
1999–2000 8 33 900
2000–2001 14 40 1203
Water 7 1998–1999 11 33 615
1999–2000 12 35 1091
2000–2001 19 58 1201
Helmets 8 1998–1999 3 6 110
1999–2000 8 25 750
2000–2001 11 26 800
Big Things 6 1999–2000 2 7 210
2000–2001 4 14 490
INQUIRY-BASED SCIENCE IN MIDDLE GRADES: LEARNING IN URBAN SYSTEMIC REFORM 1069
physics of collisions. Learners develop an integrated understanding of force, velocity,
acceleration and Newton’s first law in the context of being pitched off their bike, getting
injured, and learning how helmets work. Learners also develop strategies for interpreting
and visualizing physical phenomena graphically. The project integrates the use of
microcomputer-based labs such as the use of motion probes to explore the relationship in
distance and time graphs.
The curriculum materials were revised annually based on feedback from teachers and analyses
of student test data. In all cases, however, core content remained essentially the same.
Revisions often addressed clarity of tasks for students, revision of activities in order to focus them
more clearly on intended outcomes, and attention to instructional issues to make the curriculum
more teachable.
Measures
To assess student understanding of the curriculum content and science process skills, we
developed written assessment instruments that were administered to each student participating in
the curriculum projects (for sample items, see the Appendix). Each unit included a range of
artifacts that could measure student learning. In other articles, we have reported the results of
analyses of some of these artifacts (Hug & Krajcik, 2002; Moje et al., 2004). In the present
study, we concentrate on those aspects of learning from the units that are assessed by achievement
measures we constructed.We recognized that these achievement measures represent only a range
of the student learning that is possible and even desirable from participation in the units. However,
these measures do reflect performance on tests that are commonly used to assess the impact of
curriculum materials.
The assessments consisted of a combination of multiple choice and free response items,
which were further classified as either curriculum content knowledge or science process skill
items. Content and process items were categorized into one of three cognitive levels (Anderson&
Krathwohl, 2001): lower (recalling information; understanding simple and complex information);
middle (drawing or understanding simple relationships; applying knowledge to new or different
situations; shifting between representations such as verbal to graphic; scientific processes such as
identifying hypotheses, procedures, results, or conclusions); and higher (describing or analyzing
data from charts and graphs; framing hypotheses; drawing conclusions; defining or isolating
variables given in a scenario; applying investigation skills; and using concepts to explain
phenomena). Content validity was ensured by creating items based on a matrix of topics that
reflected the relative importance of the content and processes in the curriculum materials. Our
approach to construct validity follows Cronbach’s (1971) conception. Each year, the measures
were changed slightly in order to correct inappropriately worded items and to ensure that the tests
remained closely aligned with the curriculum materials, which were also modified slightly each
year. A large core set of items was retained across all 3 years.
Total score reliability (Cronbach’s alpha) for each of the test instruments fell in the range 0.63
to 0.78, with the exception of the Helmets unit (alpha0.5 over 3 years). Subscale reliabilities fell
within the range of 0.30–0.69, again with the exception of some Helmets subscales. As a relatively
small number of items were contributing simultaneously to several constructs, we considered
somewhat weak statistical scale reliabilities to be acceptable when coupled with strong theoretical
content validity.
The curriculum development teams (including science educators, content specialists,
educational psychologists, and classroom teachers) constructed the tests. We analyzed all
questions on all tests according to the scheme described above with teams of 3–5 raters (senior
1070 MARX ET AL.
researchers and graduate students working in LeTUS), achieving at least 95% accuracy in
categorizing items on each test. Disagreements were settled by consensus. Yearly,we used rubrics
to score each open-ended question using a 10% sample of actual item responses for each test (pre
and post). Two to four scorers (undergraduate science students and graduate science and science
education students) scored the open-ended items after reaching 95% agreement. Again, disagreements
were settled by consensus.
Data Collection
The tests were administered to all the students participating in a curriculum project at the start
of the first week of the curriculum (pretest), and again at the conclusion of the last week of the
curriculum as implemented by the individual teachers (posttest). The same tests were used both as
pre- and posttests. Test administration time allotted was one class period.
Test administration in urban curriculum projects involving many schools and teachers poses
considerable challenges, including students not returning informed consent forms, and high
absenteeism and mobility. Additional logistical problems were raised by the fact that teachers
finished the curriculum at different times. During the first year, blizzards with accompanying
school closures and student absences resulted in considerable attrition. For each curriculum
enactment, analysis of achievement in science content and process skills consisted of the set of
students for whom we were able to obtain matched pretest–posttest pair; the attrition rate between
pretest and posttest was relatively consistent at 20% across curricula and years. All subsequent
analyses were conducted on a paired-sample basis using this sample only. Checks showed some
differences between this group and students without posttests.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัสดุหลักสูตรออกแบบมาให้นักเรียนเข้าร่วมในกิจกรรมเรียนรู้คำถามที่ได้รับการสนับสนุน 4 โครงการโดยฝังตัวเทคโนโลยีการเรียนรู้ โครงการ ซึ่งใช้เวลาประมาณ 8 – 10 สัปดาห์ให้เสร็จสมบูรณ์ออกแบบมาให้สอดคล้องกับมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่ระบุในเกณฑ์มาตรฐานสำหรับวิทยาศาสตร์1068 MARX ET ALสามารถ (สมาคมอเมริกันเพื่อความรุ่งโรจน์ของวิทยาศาสตร์ 1993) และวิทยาศาสตร์แห่งชาติมาตรฐานการศึกษา (สภาวิจัยแห่งชาติ 1996) พวกเขาได้อย่างสอดคล้องมีโรงเรียนวิทยาศาสตร์หลักสูตรกรอบสำหรับดีทรอยต์โรงเรียน หลักสูตรเหล่านี้:(ก) ขับรถใช้คำถามที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียน, (b) ฝังเทคโนโลยีการเรียนรู้ (c)นักเรียนสอบถาม, (d) ส่วนร่วมประกอบด้วยกิจกรรมเพื่อสร้างทักษะ และความรู้พื้นหลังเตรียมนักเรียนสำหรับการตรวจสอบ และ (d) contextualize ประสบการณ์เรียนรู้ (ดูนักร้องร้อยเอ็ด al., 2000a):HowCan ฉันสร้างสิ่งที่ใหญ่ โครงการเกรดหก (Rivet และ Krajcik, 2002) ทำให้การเรียนเข้าใจง่ายเครื่อง ได้เปรียบเชิงกล พัฒนาและความสัมพันธ์ระหว่างกองกำลังสมดุล และไม่สมดุลในการใช้โครงสร้างอาคารเพื่อcontextualize นักเรียนตรวจสอบโครงสร้างที่สร้างขึ้นเช่นอาคารโรงเรียนของพวกเขาหรืออื่น ๆเว็บไซต์ชุมชน และตรวจสอบเครื่องจักรที่ใช้ในการก่อสร้างของพวกเขาผู้เรียนใช้เทคโนโลยีในการตีความ และแสดงผลปรากฏการณ์ทางกายภาพภาพโครงการรวมการใช้ห้องปฏิบัติการไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้เช่นแรงคลิปปากตะเข้การเปรียบเทียบผลกองจำนวนวิธีในการเคลื่อนไหวInMyCommunity คุณภาพอากาศคืออะไร ในโครงการนี้เกรดเจ็ด (รียอามาติ นักร้อง& Carrillo, 1999), ผู้เรียนพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพอากาศมุ่งเน้นในเรื่องฝุ่นลักษณะและคุณสมบัติทางเคมี และกายภาพผู้เรียนตรวจสอบแหล่งที่มาต่าง ๆ ของมลพิษในพื้นที่ใกล้เคียงและใช้ในการเก็บถาวรข้อมูลการเปรียบเทียบคุณภาพอากาศในดีทรอยต์กับเมืองอื่น ๆ โดยใช้แบบจำลองมัน(Jackson, Krajcik และ Soloway, 2000), เครื่องมือสร้างแบบจำลองไดนามิก รุ่นนักเรียนของพวกเขาความเข้าใจที่เกิดขึ้นของปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพของอากาศในชุมชนของตนนักเรียนยังใช้ซอฟต์แวร์ eChem (Wu, Krajcik และ Soloway, 2001) จะเห็นภาพ และเปรียบเทียบโมเลกุลในอากาศน้ำเช่นในแม่น้ำของฉันคืออะไร ในบริบทของการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบนิเวศน้ำ(นักร้อง Rivet ชไนเดอร์ Krajcik รียอามาติ และ Marx, 2000b), เรียนเกรดเจ็ดสร้างความเข้าใจแนวคิดวิทยาศาสตร์เช่นรูปธรรม พังทลายรวมและสะสม และแนวคิดของเคมีค่า pH และปริมาณออกซิเจนละลาย นักเรียนใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ตามห้องปฏิบัติการ (เช่น ค่า pH ปริมาณออกซิเจนละลาย และคลิปปากตะเข้อุณหภูมิ) เพื่อรวบรวมและแสดงให้เห็นข้อมูลเวลาจริงที่พวกเขาทำการทดสอบคุณภาพน้ำ นักเรียนใช้แบบจำลองมันถึงการเปลี่ยนความเข้าใจของลุ่มน้ำ พังทลาย และการสะสม การไหล บ่า และผลกระทบของปัจจัยเหล่านี้คุณภาพน้ำเหตุใดฉันจึงต้องสวมใส่หมวกกันน็อคผมขี่จักรยานของฉัน ในโครงการนี้เกรดแปด(ชไนเดอร์ Krajcik, & Blumenfeld, 2002) เน้นการตรวจสอบของนักเรียนตารางที่ 1จำนวนครู ห้องเรียน และนักเรียนโครงการเกรดปีครูห้องเรียนนักเรียนอากาศ 7 ปี 1998 – 1999 10 31 627ปี 1999 – 2000 8 33 9002000 – 2001 14 40 1203น้ำ 7 ปี 1998 – 1999 11 33 615ปี 1999 – 2000 12 35 10912000 – 2001 19 58 1201Helmets 8 ปี 1998 – 1999 3 6 110ปี 1999 – 2000 8 25 7502000 – 2001 11 26 800สิ่งใหญ่ 6 ปี 1999 – 2000 2 7 2102000 – 2001 4 14 490ใช้สอบถามเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ในระดับกลาง: เรียนปฏิรูประบบเมือง 1069ฟิสิกส์ของตาม ผู้เรียนพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับวงจรของแรง ความเร็วเร่งและกฎหมายแรกของนิวตันในบริบทของการเป็นแหลมออกจักรยานของพวกเขา การบาดเจ็บ และเรียนรู้วิธีการทำงานของ helmets ผู้เรียนยังพัฒนากลยุทธ์สำหรับการตีความและแสดงผลปรากฏการณ์ทางกายภาพภาพ โครงการรวมใช้ห้องปฏิบัติการไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้เช่นการใช้การเคลื่อนไหว probes เพื่อสำรวจความสัมพันธ์ในกราฟระยะทางและเวลาวัสดุหลักสูตรได้ปรับปรุงเป็นประจำทุกปีตามผลป้อนกลับจากครูและวิเคราะห์นักเรียนทดสอบข้อมูล ในทุกกรณี แต่เนื้อหาหลักยังคงเป็นเหมือนกันปรับปรุงมักจะระบุความชัดเจนของงานสำหรับนักเรียน ปรับปรุงกิจกรรมเพื่อมุ่งเน้นให้ชัดเจนมากขึ้นในการคาดหวัง และความสนใจในปัญหาการจัดการเรียนการสอนให้หลักสูตรสุวินัยมากมาตรการการประเมินนักเรียน เข้าใจเนื้อหาหลักสูตรและวิทยาศาสตร์กระบวนการทักษะ เราพัฒนาเครื่องมือประเมินเป็นลายลักษณ์อักษรที่ได้จัดการให้นักเรียนมีส่วนร่วมในโครงการหลักสูตร (สำหรับตัวอย่างสินค้า ดูภาคผนวก) รวมหน่วยแต่ละช่วงของสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถวัดการเรียนรู้ของนักเรียน ในบทความอื่น ๆ เราได้รายงานผลการวิเคราะห์ของสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ (ฮักและ Krajcik, 2002 Moje et al., 2004) ในปัจจุบันศึกษา เราเน้นมาตรฐานของหน่วยที่ถูกประเมิน โดยความสำเร็จที่มาตรการที่เราสร้างขึ้นเรารู้ว่า มาตรการเหล่านี้สำเร็จแสดงราคาเฉพาะช่วงของนักเรียนที่เรียนรู้ ที่จะเป็นไปได้ และต้องได้จากการเข้าร่วมในหน่วย อย่างไรก็ตามมาตรการเหล่านี้สะท้อนให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการทดสอบที่ใช้ในการประเมินผลกระทบของวัสดุหลักสูตรการประเมินผลประกอบด้วยหลายทางเลือกและตอบรับฟรีสินค้าซึ่งถูกจัดประเภทเป็นหลักสูตรเนื้อหาความรู้หรือทักษะกระบวนการวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมสินค้า เนื้อหา และกระบวนการที่แบ่งเป็นสามระดับรับรู้ (แอนเดอร์สันและKrathwohl, 2001): ต่ำกว่า (เรียกคืนข้อมูล เข้าใจง่าย และซับซ้อนข้อมูล);กลาง (วาด หรือทำความเข้าใจเรื่องความสัมพันธ์ ใช้ความรู้ใหม่ หรือแตกต่างกันสถานการณ์ ขยับระหว่างนำเสนอเช่นคำพูดรูปภาพ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เช่นระบุสมมุติฐาน กระบวนการ ผลลัพธ์ หรือบทสรุป); และสูง (อธิบายหรือวิเคราะห์ข้อมูลจากแผนภูมิและกราฟ ทำการถ่ายโอนสมมุติฐาน บทสรุปรูปวาด กำหนดหรือแยกตัวแปรที่กำหนดให้ในสถานการณ์ ใช้ทักษะตรวจสอบ และการใช้แนวคิดเพื่ออธิบายปรากฏการณ์) เนื้อหาใช้ได้มั่นใจ โดยการสร้างรายการโดยใช้เมตริกซ์ของหัวข้อที่สะท้อนความสำคัญของเนื้อหาและกระบวนการวัสดุหลักสูตร ของเราวิธีการสร้างมีผลบังคับใช้ตามคิดของ Cronbach (1971) แต่ละปี หน่วยวัดมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย เพื่อแก้ไขรายการสมสิทธ์เสร็จ และมั่นใจได้ว่าการทดสอบยังคงด้วยวัสดุหลักสูตร ซึ่งก็ยังปรับเปลี่ยนเล็กน้อยแต่ละปี ชุดหลักขนาดใหญ่ของสินค้าถูกเก็บไว้ในทุก 3 ปีผลรวมคะแนนความน่าเชื่อถือ (อัลฟาของ Cronbach) สำหรับแต่ละการทดสอบเครื่องมือตกช่วง 0.63ไป 0.78 ยกเว้นหน่วย Helmets (อัลฟา 0.5 3 ปี) Subscale reliabilities ตกอยู่ในช่วง 0.30 – 0.69 อีกยกเว้นบาง subscales Helmets เป็นค่อนข้างจำนวนสินค้าขนาดเล็กได้สนับสนุนกันหลายโครงสร้าง เราถือreliabilities ขนาดสถิติค่อนข้างอ่อนแอจะยอมรับเมื่อควบคู่กับแรงทฤษฎีตั้งแต่เนื้อหาทีมพัฒนาหลักสูตร (รวมทั้งนักการศึกษาวิทยาศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญเนื้อหานักจิตวิทยาการศึกษา และครูห้องเรียน) สร้างการทดสอบ เราวิเคราะห์ทั้งหมดคำถามเกี่ยวกับการทดสอบทั้งหมดตามแผนงานอธิบายไว้ข้างต้นพร้อมทีมงาน (อาวุโส raters 3 – 5พัก 1070 MARX ET ALนักวิจัยและนักศึกษาทำงานใน LeTUS), บรรลุอย่างน้อย 95% ความถูกต้องในประเภทสินค้าในแต่ละการทดสอบ ความขัดแย้งได้แล้วตามมติ ปี เราใช้ rubricsให้คะแนนแต่ละคำถามปลายเปิดโดยใช้ตัวอย่าง 10% ของสินค้าที่แท้จริงคำตอบสำหรับแต่ละการทดสอบ (ก่อนทางไปรษณีย์) 2-4 scorers (นักศึกษาวิทยาศาสตร์ระดับปริญญาตรี และศึกษาศาสตร์และวิทยาศาสตร์นักศึกษา) คะแนนสินค้าแบบเปิดหลังถึง 95% ข้อตกลง ความขัดแย้งอีกครั้งได้แล้วตามมติรวบรวมข้อมูลการทดสอบได้ดูแลนักเรียนทั้งหมดที่เข้าร่วมในโครงการหลักสูตรเริ่มต้นในสัปดาห์แรก ของหลักสูตร (pretest), และอีกครั้งในสัปดาห์สุดท้ายของการหลักสูตรที่ดำเนินการ โดยครูแต่ละ (posttest) การทดสอบเดียวกันถูกใช้ทั้งเป็นก่อน และ posttests ทดสอบจัดการเวลาที่มีระยะเวลาเรียนหนึ่งจัดการทดสอบในโครงการเมืองหลักสูตรที่เกี่ยวข้องกับโรงเรียนและครูผู้สอนโพสท่ามากความท้าทายสำคัญ รวมถึงนักเรียนที่ไม่ส่งคืนแบบฟอร์มแจ้งความยินยอม และสูงขาดงานและการเคลื่อน ปัญหาเพิ่มเติม logistical ขึ้นตามความเป็นจริงที่ครูจบหลักสูตรในเวลาต่าง ๆ กัน ในช่วงปีแรก blizzards มีพร้อมปิดโรงเรียนและนักเรียนขาดผล attrition มาก สำหรับแต่ละหลักสูตรออก วิเคราะห์สำเร็จในเนื้อหาวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการประกอบด้วยชุดของนักเรียนที่เราไม่สามารถจับคู่ pretest – posttest คู่ อัตรา attrition ระหว่างpretest และ posttest ได้ค่อนข้างสอดคล้องกันที่ 20% ในหลักสูตรและปี ต่อมาทั้งหมดวิเคราะห์ได้ดำเนินการตามตัวอย่างที่จับคู่โดยใช้ตัวอย่างนี้เท่านั้น ตรวจสอบพบว่าบางความแตกต่างระหว่างกลุ่มและนักเรียน โดย posttests นี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วัสดุหลักสูตร
สี่โครงการที่ถูกออกแบบมาเพื่อดึงดูดนักเรียนในสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมที่ใช้กิจกรรมการเรียนรู้ได้รับการสนับสนุน
โดยเทคโนโลยีการเรียนรู้ที่ฝังตัว โครงการซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 8-10 สัปดาห์เพื่อให้
ได้รับการออกแบบเพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่ระบุไว้ในมาตรฐานวิทยาศาสตร์
1068 MARX et al.
ความรู้ (สมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ 1993) และวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
มาตรฐานการศึกษา ( สภาวิจัยแห่งชาติ, 1996) นอกจากนี้พวกเขาถูกจัดชิดอย่างรอบคอบ
กับกรอบวิทยาศาสตร์โรงเรียนมัธยมหลักสูตรดีทรอยต์ในโรงเรียนรัฐบาล หลักสูตรเหล่านี้:
(ก) การใช้คำถามการขับรถที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของนักเรียน (ข) การเรียนรู้เทคโนโลยีการฝัง; (ค) การ
มีส่วนร่วมของนักเรียนในสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม (ง) มีการจัดกิจกรรมเพื่อสร้างทักษะและความรู้พื้นหลังเพื่อ
เตรียมนักเรียนสำหรับการตรวจสอบ; และ (ง) บริบทประสบการณ์การเรียนรู้ (ดูนักร้อง
และคณะ, 2000a.)
? HowCan ฉันสร้างสิ่งที่บิ๊ก? โครงการนี้หกเกรด (Rivet & Krajcik, 2002) ช่วยให้
ผู้เรียนในการพัฒนาความเข้าใจในเครื่องง่ายประโยชน์กลและ
ความสัมพันธ์ระหว่างกองกำลังที่สมดุลและไม่สมดุลในการใช้โครงสร้างอาคารที่จะ
บริบท นักเรียนตรวจสอบสร้างโครงสร้างดังกล่าวเป็นอาคารเรียนของพวกเขาหรืออื่น ๆ
เว็บไซต์ชุมชนและตรวจสอบเครื่องที่ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างของพวกเขา.
ผู้เรียนใช้เทคโนโลยีสำหรับการตีความและแสดงปรากฏการณ์ทางกายภาพกราฟิก.
โครงการบูรณาการการใช้งานของห้องปฏิบัติการตามไมโครคอมพิวเตอร์เช่นฟิวส์แรง
ไป เปรียบเทียบวิธีการที่ไม่สมดุลส่งผลให้กองกำลังในการเคลื่อนไหว.
? อะไรคือคุณภาพของอากาศ inMyCommunity? ในการนี้โครงการเจ็ดชั้น (มาตี, นักร้อง,
และการิ, 1999), ผู้เรียนพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพอากาศ
ให้ความสำคัญกับธรรมชาติอนุภาคของสสารและสมบัติทางเคมีและกายภาพ.
ผู้เรียนตรวจสอบแหล่งกำเนิดมลพิษที่แตกต่างกันใน และพื้นที่ใกล้เคียงของพวกเขาใช้เก็บ
ข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบคุณภาพอากาศในดีทรอยต์กับที่ของเมืองอื่น ๆ ผ่านการใช้ Model-มัน
(แจ็คสัน, Krajcik และ Soloway, 2000) ซึ่งเป็นเครื่องมือสร้างแบบจำลองแบบไดนามิกนักเรียนแบบจำลองของพวกเขา
เข้าใจที่เกิดขึ้นใหม่ของปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของอากาศในชุมชนของพวกเขา.
นักเรียนยังใช้ซอฟต์แวร์ eChem (วู Krajcik และ Soloway, 2001) จะเห็นภาพและ
เปรียบเทียบโมเลกุลในอากาศ.
? อะไรคือน้ำเช่นเดียวกับในแม่น้ำของฉัน? ในบริบทของการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบนิเวศน้ำ
(นักร้อง Rivet, ชไนเดอ Krajcik, มาตีและมาร์กซ์, 2000b) เรียนเจ็ดชั้น
สร้างความเข้าใจแบบบูรณาการแนวความคิดทางวิทยาศาสตร์เช่นแหล่งต้นน้ำกัดเซาะ
และการสะสมและแนวคิดทางเคมีเช่นค่า pH และออกซิเจนที่ละลายในน้ำ นักเรียนใช้
ห้องปฏิบัติการไมโครคอมพิวเตอร์ตาม (เช่นค่า pH, ปริมาณออกซิเจนที่ละลายและอุณหภูมิ probes) การเก็บรวบรวม
และเห็นภาพข้อมูลเรียลไทม์ที่พวกเขาดำเนินการทดสอบคุณภาพน้ำ นักเรียนใช้ Model-มัน
จะเป็นตัวแทนของความเข้าใจของพวกเขาจากการพังทลายของลุ่มน้ำและการสะสมไหลบ่าและ
ผลกระทบของปัจจัยเหล่านี้ต่อคุณภาพน้ำ.
? ทำไมฉันต้องสวมหมวกกันน็อคเมื่อผมขี่จักรยานของฉัน? ในโครงการนี้เกรดแปด
(ชไนเดอ Krajcik และ Blumenfeld, 2002) นักเรียนมุ่งเน้นไปที่การสอบสวนของ
ตารางที่ 1
จำนวนครูห้องเรียนและนักเรียน
โครงการครูประถมศึกษาปีปีนักเรียนห้องเรียน
อากาศ 7 1998-1999 10 31 627
1999-2000 8 33 900
2,000-2001 14 40 1203
น้ำ 7 1998-1999 11 33 615
12 35 1999-2000 1091
2000-2001 19 58 1201
หมวกกันน็อค 8 1998-1999 3 6 110
1,999-2,000 8 25 750
2000-2001 11 26 800
บิ๊ก สิ่งที่ 6 1999-2000 2 7 210
2000-2001 4 14 490
วิทยาศาสตร์แบบสืบเสาะหาความในระดับกลาง: การเรียนรู้ในระบบการปฏิรูป URBAN 1069
ฟิสิกส์ของการชน ผู้เรียนพัฒนาความเข้าใจแบบบูรณาการของแรงความเร็ว
เร่งและกฎข้อที่หนึ่งของนิวตันในบริบทของการเป็นแหลมออกจักรยานของพวกเขาได้รับ
บาดเจ็บและการเรียนรู้วิธีการทำงานของหมวกกันน็อก ผู้เรียนยังพัฒนากลยุทธ์สำหรับการตีความ
และแสดงปรากฏการณ์ทางกายภาพกราฟิก โครงการบูรณาการการใช้งานของ
ห้องปฏิบัติการไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้เช่นการใช้ยานสำรวจการเคลื่อนไหวในการสำรวจความสัมพันธ์ใน
กราฟระยะทางและเวลา.
วัสดุหลักสูตรได้รับการปรับปรุงขึ้นอยู่ประจำทุกปีในการตอบรับจากครูและวิเคราะห์
ข้อมูลการทดสอบนักเรียน ในทุกกรณี แต่เนื้อหาหลักยังคงเป็นหลักเดียวกัน.
แก้ไขบ่อยครั้งที่ความชัดเจนของงานสำหรับนักศึกษา, การแก้ไขของกิจกรรมเพื่อมุ่งเน้นให้พวกเขา
มากขึ้นอย่างชัดเจนในผลการตั้งใจและให้ความสนใจกับปัญหาการเรียนการสอนที่จะทำให้การเรียนการสอน
มากขึ้นเชื่อฟัง.
มาตรการ
ในการ ประเมินความเข้าใจของนักเรียนของเนื้อหาหลักสูตรและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เรา
พัฒนาเครื่องมือที่ใช้ในการประเมินเป็นลายลักษณ์อักษรที่ได้รับการบริหารให้กับนักเรียนที่เข้าร่วมโครงการในแต่ละ
โครงการหลักสูตร (สำหรับรายการตัวอย่างให้ดูภาคผนวก) แต่ละหน่วยรวมช่วงของ
สิ่งประดิษฐ์ที่สามารถวัดการเรียนรู้ของนักเรียน ในบทความอื่น ๆ เราได้มีการรายงานผลการ
วิเคราะห์ของบางส่วนของสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ (กอด & Krajcik 2002;. Moje et al, 2004) ในปัจจุบัน
การศึกษาเรามีสมาธิในด้านที่ของการเรียนรู้จากหน่วยงานที่ได้รับการประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนโดย
มาตรการที่เรา constructed.We รับการยอมรับว่ามาตรการความสำเร็จเหล่านี้เป็นเพียงช่วง
ของการเรียนรู้ของนักเรียนที่เป็นไปได้และแม้กระทั่งเป็นที่น่าพอใจจากการเข้าร่วมในหน่วย อย่างไรก็ตาม
มาตรการเหล่านี้จะสะท้อนให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการทดสอบที่เป็นที่นิยมใช้ในการประเมินผลกระทบของ
วัสดุหลักสูตร.
การประเมินผลประกอบด้วยการรวมกันของหลายทางเลือกและรายการการตอบสนองฟรี
ซึ่งถูกแยกเป็นทั้งความรู้เนื้อหาหลักสูตรหรือทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
รายการ รายการเนื้อหาและกระบวนการที่ถูกแบ่งออกเป็นหนึ่งในสามของระดับความรู้ความเข้าใจ (Anderson &
Krathwohl, 2001): ลดลง (นึกถึงข้อมูลทำความเข้าใจข้อมูลที่ง่ายและซับซ้อน)
กลาง (การวาดภาพหรือการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่ง่ายใช้ความรู้ใหม่หรือแตกต่างกัน
สถานการณ์; ขยับระหว่างการแสดง เช่นคำพูดที่จะกราฟิก; กระบวนการทางวิทยาศาสตร์เช่น
การตั้งสมมติฐานการระบุขั้นตอนผลหรือข้อสรุป); และสูงกว่า (การอธิบายหรือการวิเคราะห์
ข้อมูลจากแผนภูมิและกราฟ; กรอบสมมติฐานข้อสรุป; กำหนดหรือการแยก
ตัวแปรที่กำหนดในสถานการณ์; ใช้ทักษะการสอบสวนและการใช้แนวความคิดที่จะอธิบาย
ปรากฏการณ์) ตรงตามเนื้อหาถูกมั่นใจโดยการสร้างรายการขึ้นอยู่กับเมทริกซ์ของหัวข้อที่
สะท้อนให้เห็นถึงความสำคัญของเนื้อหาและกระบวนการในวัสดุหลักสูตร ของเรา
วิธีการที่จะสร้างความถูกต้องต่อไปนี้ของครอนบาค (1971) ความคิด ในแต่ละปีมีมาตรการที่
มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการที่จะแก้ไขรายการคำที่ไม่เหมาะสมและเพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบ
ยังคงใกล้ชิดกับวัสดุหลักสูตรซึ่งมีการแก้ไขเล็กน้อยในแต่ละ
ปี หลักใหญ่ของรายการตั้งไว้ในทุก 3 ปี.
ความน่าเชื่อถือคะแนนรวม (เที่ยง) ของแต่ละเครื่องมือทดสอบลดลงในช่วง 0.63
0.78 มีข้อยกเว้นของหน่วยหมวกนิรภัย (อัลฟา? 0.5 ในช่วง 3 ปี) subscale เที่ยงลดลง
อยู่ในช่วงของ 0.30-0.69 อีกครั้งด้วยข้อยกเว้นของบาง subscales หมวกกันน็อก ในฐานะที่เป็นที่ค่อนข้าง
เล็ก ๆ จำนวนมากของรายการที่ได้รับการบริจาคพร้อมกันเพื่อสร้างหลายเราถือว่า
ค่อนข้างอ่อนแอขนาดความเชื่อมั่นทางสถิติในการเป็นที่ยอมรับเมื่อคู่กับทฤษฎีที่แข็งแกร่ง
ความตรงตามเนื้อหา.
ทีมพัฒนาหลักสูตร (รวมถึงการศึกษาวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้อหา,
นักจิตวิทยาการศึกษาและครูประจำชั้น ) สร้างการทดสอบ เราวิเคราะห์ทุก
คำถามเกี่ยวกับการทดสอบทั้งหมดตามโครงการที่อธิบายข้างต้นกับทีมงานของผู้ประเมิน 3-5 (อาวุโส
1070 MARX et al.
นักวิจัยและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ทำงานใน letus) ประสบความสำเร็จอย่างน้อย 95% ความถูกต้องใน
การจัดประเภทรายการในการทดสอบแต่ละ ความขัดแย้งได้รับการตัดสินโดยฉันทามติ ประจำปีเราใช้เกณฑ์
ให้คะแนนแต่ละคำถามปลายเปิดโดยใช้กลุ่มตัวอย่าง 10% ของการตอบสนองรายการที่เกิดขึ้นจริงในแต่ละการทดสอบ (ก่อน
และโพสต์) สองถึงสี่เรอร์ (นักศึกษาระดับปริญญาตรีทางด้านวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์บัณฑิตศึกษาและวิทยาศาสตร์
ของนักเรียนการศึกษา) คะแนนรายการที่เปิดกว้างหลังจากถึงข้อตกลง 95% อีกครั้งที่ความขัดแย้ง
ได้รับการตัดสินโดยฉันทามติ.
การเก็บรวบรวมข้อมูล
การทดสอบการบริหารงานให้นักเรียนทุกคนมีส่วนร่วมในโครงการหลักสูตรในช่วงเริ่มต้น
ของสัปดาห์แรกของการเรียนการสอน (ก่อนการทดลอง) และอีกครั้งในช่วงท้ายของสัปดาห์สุดท้ายของ
การเรียนการสอนเป็น ดำเนินการโดยครูของแต่ละบุคคล (หลังเรียน) การทดสอบเดียวกันถูกนำมาใช้เป็นทั้ง
ก่อนและหลังเรียน การบริหารเวลาในการทดสอบได้รับการจัดสรรเป็นหนึ่งในช่วงเวลาที่ระดับ.
การบริหารการทดสอบในโครงการที่เกี่ยวข้องกับการเรียนการสอนในเมืองหลายโรงเรียนและครู poses
ความท้าทายมากรวมทั้งนักเรียนไม่กลับแจ้งรูปแบบที่ได้รับความยินยอมและสูง
ขาดและการเคลื่อนไหว ปัญหาจิสติกส์เพิ่มเติมถูกยกขึ้นโดยความจริงที่ว่าครู
หลักสูตรเสร็จในเวลาที่แตกต่างกัน ในช่วงปีแรก, พายุหิมะที่มาพร้อมกับ
การปิดโรงเรียนและนักเรียนขาดผลในการขัดสีมาก สำหรับหลักสูตรแต่ละ
ตรากฎหมายการวิเคราะห์ผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในเนื้อหาของวิทยาศาสตร์และทักษะกระบวนการประกอบด้วยชุดของ
นักเรียนสำหรับผู้ที่เรามีความสามารถที่จะได้รับการจับคู่คู่ก่อนการทดลองหลังการทดลอง-; อัตราการขัดสีระหว่าง
ก่อนเรียนและหลังเรียนค่อนข้างสอดคล้องกันที่ 20% ทั่วหลักสูตรและปี ต่อมาทั้งหมด
ได้ดำเนินการวิเคราะห์บนพื้นฐานที่จับคู่ตัวอย่างโดยใช้ตัวอย่างนี้เท่านั้น ตรวจสอบพบว่ามีบางอย่างที่
แตกต่างกันระหว่างกลุ่มนี้และนักเรียนโดยไม่ต้องหลังเรียน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วัสดุหลักสูตร
4 โครงการที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้นักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมการเรียนรู้ โดยสอบถามจากการสนับสนุน
ฝังตัวการเรียนรู้เทคโนโลยี โครงการ ซึ่งใช้เวลาประมาณ 8 – 10 สัปดาห์ที่จะเสร็จสมบูรณ์ ,
ถูกออกแบบมาเพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่ระบุไว้ในมาตรฐานวิทยาศาสตร์
ยัยมาร์กซ์ et al .
การรู้หนังสือ ( สมาคมเพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์อเมริกัน1993 ) และมาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
( สภาวิจัยแห่งชาติ พ.ศ. 2539 ) นอกจากนี้พวกเขาชิดให้ดี
กับโรงเรียนดีทรอยต์สาธารณะหลักสูตรวิทยาศาสตร์ในโรงเรียน หลักสูตรเหล่านี้ :
( ) ใช้ในการขับขี่คำถามที่เกี่ยวข้องกับนักศึกษา ชีวิตประจําวัน , ( b ) ฝังเทคโนโลยีการเรียนรู้ ; ( c )
ให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการสอบถาม( D ) ประกอบด้วยกิจกรรมสร้างทักษะและพื้นฐานความรู้

เตรียมนักเรียนเพื่อสืบสวน และ ( d ) contextualize การเรียนรู้ประสบการณ์ ( ดูนักร้อง
et al . , ประกอบ ) :

howcan ฉันสร้างสิ่งที่ใหญ่ นี้เกรด 6 โครงการ ( Rivet & krajcik , 2002 ) ช่วยให้ผู้เรียนพัฒนาความรู้ความเข้าใจ
เครื่องจักร เครื่องกลและ
ง่ายประโยชน์ความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่สมดุลและสมดุลในการใช้โครงสร้างอาคาร

contextualize . นักเรียนศึกษาสร้างโครงสร้างเช่นอาคารโรงเรียนหรือเว็บไซต์อื่นๆ
ชุมชนของพวกเขาและตรวจสอบเครื่องจักรที่ใช้ในการก่อสร้างของพวกเขา สำหรับการตีความและผู้เรียนใช้เทคโนโลยี

มองปรากฏการณ์ทางกายภาพกราฟิกโครงการบูรณาการการใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จากห้องปฏิบัติการเช่นบังคับและไม่บังคับ
เปรียบเทียบว่าผลในการเคลื่อนไหว .

อะไรคือคุณภาพของอากาศ inmycommunity ? ในเกรด 7 โครงการ ( ไวโอลิน , นักร้อง ,
&คามิโล , 1999 ) ผู้เรียนได้พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลต่อ
คุณภาพอากาศโดยเน้นอนุภาคธรรมชาติของวัตถุและคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ .
ผู้เรียนตรวจสอบแหล่งที่มาของมลพิษในชุมชนของตนเอง และใช้เก็บ
ข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบคุณภาพอากาศในดีทรอยต์กับเมืองอื่น ๆ ผ่านการใช้รูปแบบมัน
( แจ็คสัน krajcik & Soloway , 2543 ) ซึ่งเป็นเครื่องมือแบบไดนามิก , นักศึกษานางแบบ
เกิดความเข้าใจในปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพอากาศในชุมชนของตน .
นักเรียนยังใช้ซอฟต์แวร์ echem ( Wu krajcik & Soloway , 2001 ) ที่จะเห็นภาพและ


เปรียบเทียบโมเลกุลในอากาศ แล้วน้ำในแม่น้ำ ? ในบริบทของการเรียนรู้เกี่ยวกับ
ระบบนิเวศน้ำ ( นักร้อง Rivet ชไนเดอร์ , krajcik มาตี&มาร์กซ์ , , , ,
2000b ) ผู้เรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่สร้างความเข้าใจแนวคิดแบบวิทยาศาสตร์ เช่น ลุ่มน้ำ และการกัดเซาะ
สะสม , และเคมีแนวคิดเช่น pH และปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ . นักเรียนใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จากห้องปฏิบัติการ
( เช่น pH , ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำและอุณหภูมิโพรบ ) เพื่อรวบรวม
และเห็นภาพข้อมูลเรียลไทม์เช่นที่พวกเขาดำเนินการทดสอบคุณภาพน้ำ นักเรียนใช้รุ่น
ที่จะเป็นตัวแทนของพวกเขาความเข้าใจของลุ่มน้ำ การกัดเซาะและทับถมน้ำท่า และผลกระทบของปัจจัยเหล่านี้


คุณภาพน้ำ ทำไมฉันต้องสวมหมวกนิรภัย ตอนที่ผมขี่จักรยานของฉัน ? ในโครงการนี้ เกรด 8
( ( krajcik &บลอมินเฟลด์ , 2002 ) นักศึกษามุ่งเน้นการสอบสวนของตารางที่ 1

จำนวนครูและนักเรียน
, ห้องเรียน ,โครงการเกรดปีครูห้องเรียนนักเรียน
อากาศ 7 1998 – 1999 1999 – 2000 10 31 627
8 33 900
2000 – 2001 14 40 1203
น้ำ 7 2541 – 2542 11 33 615
1999 – 2000 12 35 1027
2000 – 2001 19 58 1201
หมวก 8 1998 และ 1999 3 6 110
1999 จำกัด 2000 8 25 750
2000 – 2001 11 26 800
ใหญ่สิ่งที่ 6 1999 – 2000 2 7 210
2000 – 2544 4 14 490
การใช้วิทยาศาสตร์ในระดับกลาง : เรียนในเมืองระบบปฏิรูป 1069
ฟิสิกส์ของการชนกัน ผู้เรียน พัฒนาความเข้าใจของแรง ความเร็ว ความเร่ง และ
กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันในบริบทของการตั้งค่ายออกจักรยานของพวกเขาได้รับ
บาดเจ็บ และการเรียนรู้เพื่อทำงานอย่างไร ผู้เรียนสามารถพัฒนากลวิธีการแปล
ปรากฏการณ์ทางกายภาพและการสร้างภาพกราฟิก โครงการบูรณาการใช้
ไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ห้องปฏิบัติการ เช่น การใช้เคลื่อนไหวและความสัมพันธ์ใน
ระยะทางและเวลากราฟ
หลักสูตรวัสดุต่อเนื่องทุกปี ตามความคิดเห็นของครูและวิเคราะห์
ข้อมูลทดสอบนักเรียน ในทุกกรณี อย่างไรก็ตาม เนื้อหาหลักยังคงเป็นหลักเดียวกัน มักจะกล่าวถึงความชัดเจนการแก้ไข
งานสําหรับนักเรียน แก้ไข กิจกรรมเพื่อเน้นพวกเขา