Išsamus mokslo laboratorijos vadovas mokykloje

Mokslo laboratorija mokykloje yra ne tik kambariai su įranga; Jie yra aktyvaus mokymosi centrai. Šioje praktinėje aplinkoje studentai „geriau mokosi, kad mokymasis būtų linksmas ir įtraukiantis“, pritaikydami tai, ką jie perskaitė realiems eksperimentams.

Mokslo laboratorijos svarba mokykloje

Tradicinis klasių mokslo mokymas dažnai priklauso nuo paskaitų ir vadovėlių. Priešingai, laboratoriniai darbai leidžia studentams aktyviai atlikti eksperimentus ir manipuliuoti medžiagomis, todėl mokymasis yra apčiuopiamas. Tyrimai rodo, kad aktyvus, praktinis mokymasis pasyvius besimokančiuosius paverčia aktyviais dalyviais. Paliesdami, stebėdami ir eksperimentuodami studentai efektyviau įsitraukia į sąvokas ir ilgiau išlaiko žinias. Pavyzdžiui, įrodyta, kad praktinė veikla padidina studentų susidomėjimą ir akademinius pasiekimus.

• Padidėjęs įsitraukimas ir susidomėjimas:Interaktyvus laboratorijos darbas sužavėjo studentų dėmesį. Viename tyrime nustatyta, kad studentai rodo didesnį susidomėjimą aktyviai.
• Gilesnis supratimas:Atliekant eksperimentus abstrakčias idėjas paverčia konkrečia patirtimi. Studentai, įsitraukę į praktinį mokslą, sukuria „gilesnį, konkretų mokslinių sąvokų supratimą“.
• Geriau išsaugoti žinias:Aktyvus koncepcijų taikymas eksperimentuose padeda studentams išsamiau atsiminti ir suprasti medžiagą.
• Kritinis mąstymas ir problemų sprendimas:Laboratorijos reikalauja, kad studentai suformuluotų hipotezes, rinkti duomenis ir analizuoti rezultatus, ugdydami esminius kritinio mąstymo įgūdžius.
• Realaus pasaulio aktualumas:Praktiniai eksperimentai leidžia studentams pritaikyti vadovėlių žinias realiems scenarijams, sustiprinti, kodėl mokslas yra svarbus už klasės ribų.

Pagrindinės mokslo laboratorijos funkcijos

Mokyklos mokslo laboratorija atlieka keletą pagrindinių funkcijų, palaikančių ir mokymo programos tikslus, ir studentų tobulėjimą.

Pirma, taipalaiko mokslo programąPateikdami erdvę eksperimentams, suderintoms su pamokomis. Laboratorijos leidžia mokytojams atgaivinti mokslo standartus: Biologijos pamoka ląstelėms tampa prasminga, kai studentai realiuose egzemplioriuose įsitraukia į mikroskopus. Tokiu būdu laboratorija sustiprina ir pagilina tai, ko studentai mokosi vadovėliuose.

Antra, laboratorijosPatobulinti praktinius įgūdžius ir mokslinį tyrimą. Laboratorijoje studentai išmoksta naudoti įrankius ir įrangą bei laikytis mokslinio metodo. Laboratorijos darbai gerbia stebėjimo, matavimo ir duomenų analizės įgūdžius. Studentai praktikuoja klausimų formulavimą, procedūrų projektavimą ir įrodymais pagrįstų išvadų darymą.

Pagaliau, laboratorijosKurkite komandinį darbą ir bendradarbiavimą. Dauguma eksperimentų apima studentus, dirbančius grupėse. Grupės laboratorijos darbas moko bendravimo, atsakomybės ir kaip įvertinti įvairias perspektyvas. Tyrėjai pabrėžia, kad daugeliui praktinių užsiėmimų reikia komandinio darbo, padėti studentams „ugdyti tarpasmeninius įgūdžius“ ir mokytis vieni iš kitų. Laboratorijos grupėje studentai taip pat praktikuoja laboratorijos ataskaitas ir pateikia rezultatus bendraamžiams, toliau ugdant mokslinio komunikacijos įgūdžius.

Dizainas ir erdvinis išdėstymas

A Gerai suprojektuotas laboratorijos išdėstymaspadidina saugumą, efektyvumą ir mokymąsi. Darbo vietos turėtų būti išdėstytos su daugybe praėjimo vietos, kad studentai ir mokytojai galėtų laisvai judėti ir lengvai pasiekti įrangą. Pavyzdžiui, gairėse rekomenduojama pakankamai tarpų tarp kiekvieno suolelio, durų, sienų ir sėdimų vietų. Baldų pasirinkimas taip pat padeda: fiksuotų skaitiklių ir kilnojamųjų stalų derinys suteikia lankstumo skirtingai veiklai. Idealiu atveju stendo viršūnės yra skaidrios ir modulinės, leidžiančios grupėms sudaryti grupes arba pertvarkyti demonstracijas.

• Laboratorijos suolai ir darbo zonos:Vietalaboratorijos suolaisu plačiais praėjimais iš visų pusių, kad būtų išvengta minios. Apsvarstykite lenktas arba šešiakampės salos, kad kiekvienas studentas būtų aiški darbo vieta ir regėjimo linija į priekį.
• Saugojimas ir prieiga:LaikykCheminės spintelėsir tiekkite spinteles išilgai sienų arba gretimose paruošiamose patalpose. Visos pavojingos medžiagos turėtų būti saugiai saugomos nuo studentų teritorijų. Lengvas keliai turėtų vesti nuo saugojimo į darbo vietas, kad medžiagos būtų saugiai paskirstytos.
• Daugiafunkcinės sritys:Priekyje pridėkite specialią mokytojų demonstravimo stotį, idealiu atveju su kompiuterio jungtimi ir fotoaparatu. Pateikite lentos ar skaitmeninio ekrano erdvę grupėms diskusijoms. Kai kuriose laboratorijose taip pat yra nedidelis poilsio kambarys arba „Maker“ užkampis su minkštomis sėdimomis vietomis ir įrankiais (3D spausdintuvai, amatininkų reikmenys). Šios neoficialios zonos gali paskatinti kūrybiškumą ir suteikti studentams vietą tyliai bendradarbiauti. Projektavimo zonos su kilnojamaisiais stalais ir sėdimomis vietomis leidžia klasėms pritaikyti erdvę laboratorijoms, pristatymams ar grupiniams darbams.

Saugos protokolai ir valdymas

Sauga yra svarbiausia bet kurioje mokslo laboratorijoje. Aiškūs ženklai, skubios pagalbos įrankiai ir griežtos procedūros apsaugo studentus ir darbuotojus.Laboratorija turėtų paskelbti įspėjamuosius visų galimų pavojų ženklus. Cheminei rizikai naudokite tinkamas etiketes, tokias kaip „pavojus - degios“ arba „Hazard“ piktogramos. Jei naudojamos infekcinės medžiagos, teritorijos ženklai turėtų apimti biologinius simbolius, taip pat „aukštos įtampos“ arba „elektrinės pavojaus“ įspėjimai, jei reikia. Net bendri priminimai (būtini akiniai, nereikalaujami maisto ar gėrimų) padeda išlaikyti supratimą.

• Avarinė įranga:Kiekvienoje laboratorijoje turi būti prieinamas pirmosios pagalbos rinkinys, gesintuvas, ugnies antklodė irAvarinės dušo/akių plovimo stotis. Šie elementai turėtų būti aiškiai pažymėti standartiniais ženklais. Gaisro išėjimo maršrutai turi būti paskelbti kiekvienos durys, o dujų, vandens ir elektros išjungimo jungikliai turėtų būti ženklinami. Reguliariai apžiūrėkite ir prižiūrėkite šią įrangą pagal grafiką.
• Standartinės procedūros ir mokymai:Mokytojai turėjo rašyti standartines veiklos procedūras (SOP) laboratorijai. Tai apima asmeninių apsaugos priemonių (akinių, pirštinių, laboratorinių paltų) ir protokolų, skirtų išsiliejimui ar lūžiams tvarkyti, nešiojimo taisyklės. Tiek darbuotojams, tiek studentams reikiaLaboratorijos saugos mokymaiMetų pradžioje. Apsauginiai pratybos (gaisro, žemės drebėjimo ar cheminių medžiagų išsiliejimui) ir periodiniai kvalifikacijos kėlimo priemonės padeda užtikrinti, kad visi prisimena avarinius išėjimus ir reagavimo žingsnius. Turėdamas aiškų cheminės higienos planą (kaip rekomenduoja OSHA), o laboratorijoje paskelbta skubios pagalbos numeriai prisideda prie saugos kultūros.

Instrumentai ir technologijos sąranka

Mokslo laboratorijoje yra daugybė įrankių, pradedant nuo pagrindinio aparato iki pažangių instrumentų.Pagrindinė įrangaTuri būti lengvai prieinamas: junginiai mikroskopai, skaitmeniniai balansai, stiklo indai, bunseno degikliai ar karštos plokštelės ir paprasti jutikliai. Biologijos, uolienų ir mineralų kolekcijų mikroskopų rinkiniai ir chemijos klasių skalės yra tipiški būtiniausi dalykai.

• Išplėstinė įranga:Daugelis mokyklos taip pat pristato sudėtingesnes priemones, kaip leidžia biudžetai. Pavyzdžiai yra spektrofotometrai, skirti analizuoti šviesos absorbciją, centrifugus, didelę galingumą elektronų mikroskopus arba 3D spausdintuvus ir lazerinius pjaustytuvus prototipams gaminti. Turėdami bent vieną šiuolaikinių technologijų modelį laboratorijoje, studentams matyti, kad mokslas nuolat vystosi.
• Skaitmeninės ir išmanios sistemos:Šiuolaikinės laboratorijos vis dažniau naudoja skaitmeninius zondus ir duomenų rinkimo įrankius. Sąsajos leidžia studentams pritvirtinti jutiklius prie planšetinio kompiuterio ar nešiojamojo kompiuterio ir rinkti duomenis realiuoju laiku. Kompiuterizuoti mikroskopai leidžia studentams įrašyti vaizdus analizei. Net virtualios realybės ar modeliavimo programinė įranga gali papildyti fizinius eksperimentus.

Integracija su mokymo programa ir mokymo praktika

Norint maksimaliai padidinti mokymąsi, laboratorinė veikla turi būti įtraukta į mokymo programą ir mokymo strategijas. Mokytojai kuria eksperimentus ir pamokas, kurios papildo jų padalinius. Pavyzdžiui, judesio fizikos klasėje gali būti laboratorija, kurioje studentai matuoja pagreitį, naudojant skaitmeninius judesio jutiklius. Paprastos pamokos planai Apibūdina tikslus, reikalingą medžiagą ir žingsnis po žingsnio procedūras, taip pat apmąstymų klausimus.

• Pamokos planai:Pedagogai dažnai kuria tyrimų laboratorijas: studentai užduoda klausimus, atlieka eksperimentus mažose grupėse ir tada dalijasi savo išvadomis. Rašyti aiškų laboratorijos rašymą ar darbalapį padeda šis procesas. Mokytojų vadovai gali susieti kiekvieną eksperimentą su valstybės ar nacionaliniais mokslo standartais.
• Projektu pagrįstas tarpdisciplininis mokymasis:Daugelis mokyklos įvaikinimo„Steam“ (mokslas, technologijos, inžinerija, menas, matematika) metodai. Tai reiškia, kad laboratorijos įterpia ilgesnius projektus, kurie kryžms. Pavyzdžiui, klasė gali išspręsti realaus pasaulio iššūkį, reikalaujantį fizikos (galios), matematikos (matavimų), meno (modeliavimo) ir inžinerijos (statybos). Tokie „Steam“ projektai įtraukia studentus į „griežtą mokymąsi ir problemų sprendimą“, išskyrus tradicinį turinį. Jie atneša kūrybiškumo ir aktualumo gamtos mokslų srityje.
• Vertinimas ir atspindys:Vietoj tik viktorinos pažymių laboratorijos našumas įvertinamas per laboratorijos ataskaitas, pristatymus ir įgūdžių rubrikas. Mokytojai gali naudoti rubriką, kuri įvertintų, kaip mokiniai bendradarbiauja, analizuoja duomenis ir išsprendžia problemas. Apmąstymai sukuriami tuo, kad studentai rašo santraukas arba aptaria, kas suveikė, kas nepavyko ir kodėl. Tai padeda jiems galvoti metakognityviai. Kai kurie pedagogai taip pat įtraukia studentus į rubrikos projektavimą, suteikdami jiems nuosavybės teises į mokymosi tikslus.

Studentų įsitraukimas ir naujovės

Mokslo laboratorijos gali uždegti mokinių smalsumą ilgai po mokyklos valandų. Mokykla dažnai palaikoMokslo klubai ir varžybos, tokios kaip mokslo mugės, robotikos komandos, olimpiados ir inžinerijos konkursai. Šios programos leido suinteresuotiems studentams atlikti gilesnius eksperimentus ar išradimus. Pavyzdžiui, dalyvavimas mokslo mugėje moko studentus planuoti nepriklausomą tyrimą, pateikti rezultatus ir netgi spręsti nesėkmes, jei eksperimentas neveikia.

• „Maker“ erdvės ir atviros laboratorijos:Daugelis mokyklų įsteigė specialias gamintojo erdves, esančias šalia „Science Lab“, su tokiais įrankiais kaip 3D spausdintuvai, litavimo stotys, amatų reikmenys ir žinynai. Šios erdvės skatina studentus sugalvoti ir sugalvoti. Idėjant klasėje (elektros grandinė, tilto dizainas ir kt.) Ir kurdami tikrus prototipus, studentai pereina nuo „abstrakčios koncepcijos prie realaus pasaulio supratimo“. „Maker“ aplinkoje bandymai ir klaidos moko atsparumo ir kūrybiškumo.
• Tyrimų ir pateikimo galimybės:Mokykla turėtų skatinti mokinius pasidalyti savo darbu. Tai gali reikšti studentų mokslo žurnalo eksperimentus, prisistatančius mokyklos asamblėjoje ar varžybose regioninėje mokslo mugėje. Kai studentai pateikia duomenis apie plakatus ar vaizdo įrašus, jie mokosi efektyviai bendrauti. Tokia patirtis taip pat padidina pasitikėjimą savimi ir nuosavybės jausmą dėl mokymosi.
• XXI amžiaus įgūdžių ugdymas:Darbas prie neterminuotų projektų sukuria kritinį mąstymą, bendradarbiavimą ir problemų sprendimą. Šie įgūdžiai „yra esminiai ir sustiprina mokymosi patirtį, kurią studentai turi išrasdami sprendimus. Taigi įsitraukimas į laboratorijos inovacijų veiklą paruošia studentus būsimai STEM karjerai, suteikiant jiems tikrų mokslinių tyrimų ir dizaino skonį.

Kasdieninis valdymas ir priežiūra

Efektyvi laboratorijos operacija reikalauja nuolatinės priežiūros. Tai apima įrangos priežiūrą, atsargų valdymą ir švarą.

• Įrangos kalibravimas ir priežiūra:Laboratoriniai įrenginiai turi būti tikslūs. Mokyklos darbuotojai turėtų reguliariai kalibruoti instrumentus (likučius, pH matuoklius ir kt.) Pagal gamintojo instrukcijas. „Kalibravimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti tikslumą, pakartojamumą ir standartizaciją“. Pvz., Pusiausvyrą reikia išbandyti standartiniais svoriais, o termometras, patikrintas lediniame vandenyje. Saugos įranga (dūmų gaubtass, gesintuvams) taip pat reikia įprasto patikrinimo. Kai kyla problemų (sulaužytas centrifugos rotorius, susidėvėjusios kaitos plokštės), remontas ar pakeitimas turėtų įvykti nedelsiant, kad būtų išvengta prastovos.
• Pirkimai ir atsargos:Laikykitės veikiančių eksploatacinių medžiagų, tokių kaip chemikalai, skaidrės, stiklo indai ir saugos elementai, aprašą. Visų cheminių medžiagų ir reagentų pažymėkite aiškiai ir išlaikykite naujausią atsargų sąrašą. Užsisakykite pakeitimus gerokai prieš tai, kai daiktai baigsis. Daugelis mokyklų naudoja paprastą atsargų programinę įrangą ar skaičiuokles, tačiau net ir aiškiai pažymėta „Stockroom“ su kontroliniais sąrašais gali išvengti trūkumo.
• Švara ir aplinka:Švaros laboratorijos palengvina mokymąsi. Po kiekvienos sesijos studentai turėtų nušluostyti suoliukus ir grąžinti įrangą. Pedagogai rekomenduoja registracijos valymo rutiną, kad įsitikintų, jog nieko nepastebima. Išsiliejimo valymo procedūras reikia nedelsiant laikytis. Būtina tinkama ventiliacija ir tinkama atliekų šalinimas. Užteršimo sąlygos ne tik saugo studentus, bet ir užtikrina, kad galioja eksperimentiniai rezultatai.

Išvada

Mokslo laboratorija yra neįkainojama mokykliniam švietimui. Jie paverčia mokslą iš teorijos į praktiką, ugdo supratimą, įgūdžius ir entuziazmą. Tinkamai įrengtos laboratorijos tampa„Įkvėpimo ir naujovių tipas“.