Nghiên cứu hành động trong lớp học vật lý: tác động của việc học hoặc giảng dạy dựa trên nghiên cứu thực tiễn đến việc học về nhiệt động lực học

Asia-Pacific Science Education - Tập 3 - Trang 1-20 - 2017
Flavian Brian Fernandez1,2
1Singapore Ministry of Education, Singapore, Singapore
2Woodgrove Secondary School, Singapore, Singapore

Tóm tắt

Học sinh trải nghiệm các hiện tượng vật lý nhiệt từ khi còn rất nhỏ, nhưng ở Singapore, việc giảng dạy khoa học chính thức diễn ra vào lớp 3 hoặc 4 (9 hoặc 10 tuổi) và một lần nữa ở trường trung học (13 đến 16 tuổi). Do đó, học sinh thường hình thành những khái niệm khoa học thay thế hoặc chưa đầy đủ liên quan đến nhiệt động lực học trước khi bắt đầu học nó trong lớp học khoa học. Nhóm giáo viên tham gia vào nghiên cứu này tin rằng hình thức giảng dạy truyền thống sẽ chủ yếu không hiệu quả vì nó không xem xét đến những niềm tin hiện tại của học sinh về nhiệt động lực học. Một quy trình nghiên cứu hành động đã được thực hiện để điều tra xem liệu một phương pháp sư phạm tương tác và hấp dẫn hơn, chẳng hạn như việc học dựa trên nghiên cứu thực tiễn, có thể làm cho tư duy của học sinh trở nên rõ ràng hơn thông qua các cuộc thảo luận và các tương tác xã hội khác. Ba lớp học Dự bị 3 đã được chọn: một nhóm kiểm soát có hiệu suất cao và một nhóm kiểm soát có hiệu suất thấp sử dụng Giảng Dạy Vật Lý Truyền Thống (TPI) và một nhóm thí nghiệm áp dụng Giảng Dạy Dựa Trên Nghiên Cứu Thực Tiễn (AIBI). Học sinh trong nhóm thực nghiệm đã thể hiện sự tiến bộ đáng kể về hiểu biết khái niệm và tự tín của học sinh, mặc dù học sinh trong nhóm kiểm soát có hiệu suất cao vẫn tiếp tục vượt trội hơn nhóm thực nghiệm. Phân tích thêm dữ liệu đã chỉ ra mối tương quan giữa thành tích của học sinh trong một bài kiểm tra tiêu chuẩn hóa và sự hiểu biết khái niệm về nội dung môn học trong lớp học AIBI. Các hình thức giảng dạy truyền thống là không đủ, vì chúng không phát triển được tự tín và hứng thú của học sinh đối với môn học. Cần chú trọng nhiều hơn đến việc tích hợp các nhiệm vụ đánh giá thực tiễn và hình thành trong chương trình giảng dạy, thay vì các bài kiểm tra tiêu chuẩn hóa vào cuối đơn vị học.

Từ khóa

#nhiệt động lực học #giảng dạy vật lý #nghiên cứu hành động #học tập dựa trên nghiên cứu thực tiễn #tự tín của học sinh

Tài liệu tham khảo

Au, K. H. (1998). Social constructivism and the school literacy learning of students of diverse backgrounds. Journal of Literacy Research, 30(2), 297–319. Ball, S. J. (2003). The teacher's soul and the terrors of performativity. Journal of Education Policy, 18(2), 215–228. Bandura, A. (1997). In S. F. Brennan & C. Hastings (Eds.), Self-efficacy: The exercise of control. New York, NY: W.H. Freeman and Company. Baser, M. (2006). Fostering conceptual change by cognitive conflict based instruction on students’ understanding of heat and temperature concepts.Eurasia. Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 2(2), 96–114. Bouillion, L. M., & Gomez, L. M. (2001). Connecting school and community with science learning: Real-world problems and school-community partnerships as contextual scaffolds. Journal of Research in Science Teaching, 38, 878–898. Bybee, R. W., Taylor, J. A., Gardner, A., Van Scotter, P., Powell, J. C., Westbrook, A., & Landes, N. (2006). The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness. Colorado Springs: BSCS, 5, 88-98. Capps, D. K., & Crawford, B. A. (2013). Inquiry-based instruction and teaching about nature of science: Are they happening? Journal of Science Teacher Education, 24(3), 497–526. Carey, S. (2000). Science education as conceptual change. Journal of Applied Developmental Psychology, 21(1), 13–19. Cavallo, A. M., Potter, W. H., & Rozman, M. (2004). Gender differences in learning constructs, shifts in learning constructs, and their relationship to course achievement in a structured inquiry, yearlong college physics course for life science majors. School Science and Mathematics, 104(6), 288–300. Chen, J. A., & Pajares, F. (2010). Implicit theories of ability of grade 6 science students: Relation to epistemological beliefs and academic motivation and achievement in science. Contemporary Educational Psychology, 35(1), 75–87. Cheung, D. (2015). The combined effects of classroom teaching and learning strategy use on students’ chemistry self-efficacy. Research in Science Education, 45(1), 101–116. Cobern, W. W., Schuster, D., Adams, B., Applegate, B., Skjold, B., Undreiu, A., et al. (2010). Experimental comparison of inquiry and direct instruction in science. Research in Science & Technological Education, 28(1), 81–96. Cuevas, P., Lee, O., Hart, J., & Deaktor, R. (2005). Improving science inquiry with elementary students of diverse backgrounds. Journal of Research in Science Teaching, 42(3), 337–357. Eccles, J., Adler, T., & Meece, J. (1984). Sex differences in achievement: A test of alternate theories. Journal of Personality and Social Psychology, 46, 26–43. Fencl, H., & Scheel, K. (2005). Engaging students: And examination of the effects of teaching strategies on self-efficacy and course climate in a nonmajors physics course. Journal of College Science Teaching, 35(1), 20–24. Fortus, D., Dershimer, R. C., Krajcik, J., Marx, R. W., & Mamlok-Naaman, R. (2004). Design-based science and student learning. Journal of Research in Science Teaching, 41(10), 1081–1110. Glanz, J. (2014). Action research: An educational leader's guide to school improvement. Rowman & Littlefield. Gormally, C., Brickman, P., Hallar, B., & Armstrong, N. (2009). Effects of inquiry-based learning on students’ science literacy skills and confidence. International journal for the scholarship of teaching and learning, 3(2), 16. Gungor, A. A., Eryilmaz, A., & Fakioglu, T. (2007). The relationship of freshmen’s physics achievement and their related affective characteristics. Journal of Research in Science Teaching, 44(8), 1036–1056. Hallinger, P. (2010). Making education reform happen: Is there an ‘Asian’way? School Leadership and Management, 30(5), 401–418. Hmelo, C. E., Holton, D. L., & Kolodner, J. L. (2000). Designing to learn about complex systems. The Journal of the Learning Sciences, 9(3), 247–298. Hodson, D. (1992). In search of a meaningful relationship: An exploration of some issues relating to integration in science and science education. International Journal of Science Education, 14(5), 541–562. Ketelhut, D. J. (2007). The impact of student self-efficacy on scientific inquiry skills: An exploratory investigation in River City, a multi-user virtual environment. Journal of Science Education and Technology, 16(1), 99–111. Lee, W. O. (1999). Social change and education problems in Japan, Singapore and Hong Kong. London: Macmillan. Lee, O., Buxton, C., Lewis, S., & LeRoy, K. (2006). Science inquiry and student diversity: Enhanced abilities and continuing difficulties after an instructional intervention. Journal of Research in Science Teaching, 43(7), 607–636. Liew, W. M. (2012). Perform or else: The performative enhancement of teacher professionalism. Asia Pacific Journal of Education, 32(3), 285–303. Luera, G. R., Otto, C. A., & Zitzewitz, P. W. (2005). A conceptual change approach to teaching energy and thermodynamics to pre-service elementary teachers. Journal of Physics Teacher Education Online, 2(4), 3–8. McNiff, J. (2013). Action research: Principles and practice. Routledge. Merchant, Z., Goetz, E. T., Keeney-Kennicutt, W., Kwok, O. M., Cifuentes, L., & Davis, T. J. (2012). The learner characteristics, features of desktop 3D virtual reality environments, and college chemistry instruction: A structural equation modeling analysis. Computers & Education, 59(2), 551–568. Ministry of Education. (2007). Primary science syllabus. Singapore: Author. Murphy, P., Lunn, S., & Jones, H. (2006). The impact of authentic learning on students' engagement with physics. The Curriculum Journal, 17(3), 229–246. Ng, P. T. (2003). The Singapore school and the school excellence model. Educational Research for Policy and Practice, 2(1), 27–39. Ng, P. T. (2008). Thinking schools, learning nation, Thinking schools, learning nation: Contemporary issues and challenges (pp. 1–6). Pintrich, P. R., Marx, R. W., & Boyle, R. A. (1993). Beyond cold conceptual change: The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change. Review of Educational Research, 63(2), 167–199. Salleh, H. (revised for resubmission). Action research in Singapore: Where are we now? Asia-Pacific Science Education. Sawtelle, V., Brewe, E., & Kramer, L. H. (2012). Exploring the relationship between self-efficacy and retention in introductory physics. Journal of Research in Science Teaching, 49(9), 1096–1121. Schwandt, T. A. (1994). Constructivist, interpretivist approaches to human inquiry. Shaw, S. M. (1999). It’s true. Asians can’t think. Time, may, 31, 23. Taasoobshirazi, G., & Sinatra, G. M. (2011). A structural equation model of conceptual change in physics. Journal of Research in Science Teaching, 48(8), 901–918. Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher mental processes. Cambridge: Harvard University Press. Warren, B., Ballenger, C., Ogonowski, M., Rosebury, A., & Hudicourt-Barnes, J. (2001). Rethinking diversity in teaching science: The logic of everyday sense-making. Journal of Research in Science Teaching, 38, 529–552. Wigfield, A., & Eccles, J. (1992). The development of achievement task values: A theoretical analysis. Developmental Review, 12, 265–310. Yeo, S., & Zadnik, M. (2001). Introductory thermal concept evaluation: Assessing students' understanding. The Physics Teacher, 39(8), 496–504.