Что происходит с популяцией, когда меняется окружающая среда? Как клетки контролируют синтез белков? Почему одни материалы нагреваются быстрее других?
Ученики лучше всего усваивают научные знания, когда могут исследовать всё самостоятельно. Именно поэтому Khan Academy Science начинает сотрудничество с интерактивными симуляциями PhET из Университета Колорадо в Боулдере, чтобы внедрить бесплатные научно обоснованные симуляции PhET непосредственно в Khan Academy. Теперь учащиеся могут проводить виртуальные исследования, собирать данные и проверять свои идеи прямо внутри статей и упражнений, которыми они уже пользуются.
Что такое интерактивные симуляции PhET?
Основанный в 2002 году лауреатом Нобелевской премии Карлом Виманом, проект PhET создает бесплатные интерактивные симуляции по математике и естественным наукам, которые используют учителя и ученики по всему миру. Каждая симуляция PhET основана на педагогических исследованиях и доработана в ходе тестирования в классах, включая интервью с учащимися и наблюдение за реальным учебным процессом.
Симуляции PhET созданы для того, чтобы «сделать невидимое видимым». Ученики нажимают, перетаскивают и настраивают ползунки, получая немедленную обратную связь о том, что изменилось. Это позволяет исследовать причинно-следственные связи способами, которые трудно увидеть в учебнике или лаборатории.
Видео, статьи и практические задания Khan Academy уже помогают учащимся сформировать прочную концептуальную базу. Сочетание их с симуляциями PhET дает ученикам нечто большее: возможность заниматься наукой, а не просто читать о ней.
Вы найдете встроенные симуляции PhET в двух типах учебных материалов на Khan Academy:
- Интерактивные статьи: учащиеся формируют понимание концепции или проводят виртуальные исследования, собирая и анализируя данные, чтобы самостоятельно открыть научные закономерности. Например, в Learn and try: Period of spring-mass oscillators, учащиеся AP Physics C используют симуляцию PhET «Массы и пружины», чтобы выяснить, какие переменные влияют на скорость колебаний пружины.
- Упражнения на основе симуляций: учащиеся исследуют симуляцию PhET, работая над практическими вопросами, основанными на актуальном контексте реального мира. Например, в PhET simulation: Exploring gene expression, учащиеся исследуют, как бактерии, экспрессирующие GFP, светятся в ультрафиолетовом свете.
- Интерактивные статьи: направляемые исследования дают учащимся возможность манипулировать переменными, собирать и анализировать данные, а также шаг за шагом формировать понимание.
Каждый опыт работы с симуляцией:
- Основан на явлениях: каждый набор вопросов привязан к актуальному, вовлекающему контексту реального мира.
- Соответствует стандартам: задания согласованы с соответствующими стандартами NGSS, TEKS или AP.
- Связан с остальной частью курса: симуляции закрепляют концепции, которые учащиеся изучают в видео, статьях и упражнениях Khan Academy.
Как учителя могут использовать симуляции PhET на уроках естествознания
Работа с симуляциями PhET на Khan Academy дает учащимся возможность использовать модели, планировать исследования, анализировать данные и строить объяснения. Они также могут исследовать сквозные концепции, такие как причинно-следственные связи и закономерности, связывая изменения в модели с наблюдаемыми результатами.
Виртуальные исследования позволяют проводить такую работу даже тогда, когда лабораторное оборудование, материалы или время на уроке ограничены. Вы можете использовать симуляции PhET на Khan Academy для следующего:
- Совместное исследование: проработайте интерактивную статью всем классом, используя направляющие вопросы для стимулирования дискуссии.
- Поддержка парных исследований: предложите учащимся следовать инструкциям исследования в парах, сравнивая наблюдения и обсуждая свои ответы.
- Закрепление знаний: назначьте статью или упражнение на основе симуляции, чтобы учащиеся могли применять концепции с помощью встроенных подсказок.
- Дифференцированное обучение: выбирайте статьи или упражнения, которые предлагают учащимся структурированную поддержку при повторении сложных концепций или их дальнейшем изучении.
Где найти бесплатные научные симуляции PhET
Статьи и упражнения на основе PhET бесплатны и доступны прямо сейчас на Khan Academy. Находите их в соответствующих разделах курса или ищите раздел «Исследуйте [предмет] с помощью симуляций», например, Исследуйте биологию с помощью симуляций.
Выберите курс естествознания ниже, чтобы найти интерактивную статью или упражнение на основе симуляции:
Биология для средней школы
- PhET simulation: Explore natural selection (интерактивная статья)
- PhET challenge: Natural selection (упражнение)
Науки о Земле и космосе для средней школы
- PhET simulation: Explore climate change (интерактивная статья)
- PhET challenge: Explore climate change (упражнение)
- Learn and try: Gravity and the solar system (интерактивная статья)
Химия для средней школы
- Learn and try: Heat capacity (интерактивная статья)
- PhET challenge: Heat capacity (упражнение)
- Learn and try: Temperature (интерактивная статья)
- Learn and try: States of matter and phase changes (интерактивная статья)
- Learn and try: Balancing chemical equations (интерактивная статья)
Физика для средней школы
- Learn and try: Conservation of energy (интерактивная статья)
- PhET challenge: Conservation of energy (упражнение)
- Learn and try: Connecting motion and forces (интерактивная статья)
- Learn and try: Gravitational force (интерактивная статья)
- Learn and try: Electric and magnetic forces (интерактивная статья)
- Learn and try: Wave properties (интерактивная статья)
Биология для старшей школы
- (упражнение)
- PhET simulation: Exploring natural selection (упражнение)
- PhET simulation: Exploring the greenhouse effect (упражнение)
Химия для старшей школы
- Learn and try: Atomic structure (интерактивная статья)
- Learn and try: Atomic spectra (интерактивная статья)
Физика для старшей школы
- Learn and try: Stars (интерактивная статья)
AP Биология
- PhET simulation: Exploring diffusion (упражнение)
- PhET simulation: Exploring action potentials (упражнение)
- PhET simulation: Exploring gene expression (упражнение)
- PhET simulation: Exploring Hardy-Weinberg equilibrium (упражнение)
AP Физика
- Learn and try: Projectile motion (интерактивная статья)
- Learn and try: Collisions (интерактивная статья)
- (интерактивная статья)
- Learn and try: Period of simple pendulums (интерактивная статья)
- Learn and try: Combinations of springs (интерактивная статья)
Включите виртуальное исследование в свой следующий урок и дайте учащимся шанс превратить любопытство в понимание. Благодаря симуляциям PhET и встроенным подсказкам Khan Academy, они получат поддержку, задавая вопросы, проверяя идеи и осмысливая то, что они открыли.
