A kinematika leírja a tárgyak mozgását számokon, diagramokon, szavakon és egyenleteken keresztül, és a világ iskoláiban tanítják a fizika tananyagának részeként.
Jelenlegi mauritiusi kutatásunk azt mutatja, hogy azok az emberek, akiknek kinematikát kell tanítaniuk az osztályteremben - fizikatanárok - nem értik az ezt támogató fogalmakat. Ez tükrözi a másutt végzett kutatásokat, amelyek azt vizsgálták, hogy a fizikatanárok hogyan küzdenek számos kulcsfogalommal, például az évszakokkal.
Vizsgálatunk szélesebb körű kutatáshoz járul hozzá a tanárok tudásának fontosságához a hatékony tanuláshoz. Ha egy tanár nem érti tantárgyának legfontosabb alapfogalmait, akkor tanítványai nem fognak jól tanulni. A tanár képes lehet meghatározni a sebességet, de ha nem érti a kapcsolódó fogalmakat - például az elmozdulást és az időt -, akkor megpróbálja hatékonyan tanítani.
Úgy hangozhat, mintha ez a kutatás a nyilvánvalóról szólna. Az adatgyűjtés és a tanárok tudásának tesztelése lehetővé teszi a kutatók számára, hogy tudományos alapú útmutatást dolgozzanak ki a tanárképző intézmények számára. Ez azért fontos, mert a fizikával vagy általában a természettudománnyal kapcsolatos tévhitek, hacsak a tanárok nem teljesen más megközelítést alkalmaznak szakmai fejlődésükben.
Ez igaz mind a saját tudásuk, mind a tanításhoz való hozzáállásuk szempontjából. A tanároknak kötelességük, hogy jól ismerjék a tartalmi ismereteket és a tanítási módszereket. Ez lehetővé teszi számukra, hogy az ismereteket, készségeket és értékeket átadják a hallgatóknak a tanítási folyamat során és azon kívül is.
Ha a tanárok nem értik a tanítani szükséges fogalmakat, fennáll annak a veszélye, hogy egyre több hallgató kerüli el a természettudományt, különösen a fizikát.
A tanárok fogalmi megértése
Vizsgálatunk egy szélesebb körű kutatási projekt része, amely azt vizsgálja, hogy a technológiákat hogyan lehet integrálni a mauritiusi középiskolák hatékony fizikai tanításába és tanulásába.
26 középiskola 26 fizikatanárával dolgoztunk együtt. Átlagosan öt évig tanítottak. Tanulóik életkora 16 és 17 év között volt.
A tanulmány egy előzetes tesztből, három képzési műhelyből és egy műhely utáni tesztből állt. A teszteket egy jól megalapozott kérdőív alkalmazásával, a grafika megértési tesztjének kinematikájában nevezték el. Széles körben használják a hallgatók kinematikai ismereteinek tesztelésére. Ezt azonban ritkán használják arra, hogy teszteljék a tanárok ismereteit a diákokkal megosztott fizikai tartalmakról.
A standard továbbfejlesztett kérdőív 26 feleletválasztós kérdésből áll. Két másik, gondolkodással kapcsolatos tételt adtunk hozzá: annak magyarázata, hogy milyen megközelítést alkalmaztak a válasz elérésére, valamint a tanárok bizalmának mértéke a válaszaikban.
A teszt előtti eredmények rendkívül aggasztóak voltak. Egyetlen tanár sem válaszolt helyesen az összes kérdésre. A legtöbb esetben tévhiteket okoztak hibáik. Például az egyik kérdés arra kérte a válaszadókat, hogy a gyorsulás és az idő grafikus összefüggése alapján határozzák meg a sebesség legnagyobb változását. A tanárok 38% -a az "időt" állandó fizikai mennyiségnek tekintette külön változó helyett. Ez téves következtetésre vezetett.
Amikor a tanárok nem értik a tudományos elmélet alapjául szolgáló fogalmakat, nem tudják ezt az elméletet hatékonyan tanítani. Ezért volt az elővizsga utáni következő lépés a tanárok tudásának javítása.
A műhelyek megértése
A beavatkozásunk részeként 26 tanárnak három szakmai műhelyen kellett részt vennie - egy hét három hét alatt.
A kinematika fogalmaira összpontosító műhelyeket a vezető kutató vezette a kutatócsoport tagjaival együttműködve. Multimédiát használtak, arra kényszerítve a tanárokat, hogy hagyják fel a hagyományos oktatási megközelítéseket. Ez lehetővé tette számukra a fogalmi megértés és a kritikai gondolkodás fejlesztését.
Ugyanezt a kérdőívet nyújtották be a workshopok után, és az eredmények jelentős javulást mutattak. Az adatok átlagosan körülbelül 22% -os növekedést mutatnak a tanárok teszt előtti és utáni válaszaiban. Ez erős pozitív összefüggésre utal a kreatív műhelyek és a tanárok teszt utáni teljesítménye között. Egyértelmûen megerõsítették képességüket a koncepciók kidolgozásában és a problémák megoldásában.
Természetesen néhány műhely vagy egy egyszeri szakmai továbbképző tanfolyam nem foglalkozik az összes tanár tévhitével. A szilárdan elterjedt tévhitek felszámolása folyamatos folyamat, és csak folyamatos közös erőfeszítéssel fog megvalósulni.
Innen származnak a tanárok oktatási intézményei. Át kell értékelniük, hogyan képzik ki a tanárokat, hogy megértsék a koncepciót, és biztosítaniuk kell, hogy a lehető legjobb módszereket alkalmazzák a tanárok felkészítésére a fizika tanítására.