在这篇文里，想与老师们分享的教学方法是基于探究的实验课（IBL）。它可以在STEM科目中实施。这个教学法让学生接触实验设计环节并进行真实的研究。在学习过程结束时，学生需要制作海报或其他形式的演示文稿。这在学院或大学层面可能更容易做到，但高中教师可以引入这种教学法，以便在学生进入大专之前提供初步培训。
IBL与传统实验课的明显区别在于，IBL训练学生设计自己的实验、设计自己的步骤并得出基于证据的结论。传统实验室倾向于重复已知的实验结果。基于探究的实验室的七个要素包括观察和提问、设计、实验、收集数据、分析数据、重复实验、制作报告和回应同侪的评估。
这些步骤模拟科学或工程研究过程。除了收集数据和分析数据外，学生还有责任设计实验。首先老师会为学生提供支持和脚鹰架，接著老师会逐渐撤回对学生的支援，到学期结束时，后者可以自己完成所有元素。此类教学预计开始时会有不确定性，这是该教法的常态。
加入报告环节的目的是为学生提供了另一个投入到这种非常高水平思考的机会。在基于探究的实验室中，它强调学生的学习而不是收集新信息。IBL的好处之一是增加学生的内容理解和可转移技能。其次，它培养了更积极的科学学习态度。这种技术的局限在于必须为学生提供练习这些技能的鹰架和机会。
IBL的关键要素是教师指导，帮助学生培养探究技能，即定义研究问题、提出假设、计划实验。在学习过程中，同侪间的互动是自然发生的。
为了评估IBL学习成果，在学期中期或期末进行总结性评估，学生需要展示、制作海报并告知公众，并写作。教师将确保学生能够提问和回答问题、收集证据来回答并得出结论。
科学素养
如前所述，IBL的成功在于学生可以提出可回答的研究问题、创建程序步骤、收集数据并得出基于证据的结论。老师需要为学生提供自我评估指南，以便学生从海量数据中收集证据，做出假设并进行检验。摘要的撰写将被评估。教师可以向学生介绍如何避免常见问题以及如何处理假设。到学期结束时，学生们被教导总结如何做一个扎实的探究性研究项目。
为了让学生展示科学素养的提高，Cara Gormally、Peggy Brickman 和Mary Lutz 开发了科学素养技能测试（TOSLS）。它衡量科学素养中的九种不同技能，分为两大类。
第一类衡量识别有效科学论证的能力、评估来源有效性的能力、评估科学信息的使用和滥用的能力、理解研究设计要素的能力以及它们如何影响科学发现的能力或结论。
第二类衡量学生的分析能力，即科学信息中定量数据的解释能力、创建数据图形表示的能力、阅读和解释数据图形表示的能力、使用定量技能解决问题的能力、解释基本统计数据，根据定量数据来证明推论、预测和结论的能力。
后一类应该围绕现实世界的问题进行情境化。另外，学生在IBL的情感层面也将被评估。若读者们感兴趣，可搜寻科罗拉多科学学习态度调查（CLASS）。希望阅读这篇文后，老师们能在实验课中激发学生的探究创新潜能。
（本专栏由董总组稿）
