Физическое образование - Physics education - Wikipedia

Не путать с Физическая культура.
Об академическом журнале см. Физическое образование.

Физическое образование относится к методам, которые в настоящее время используются для обучения физика. Исследования в области физического образования относится к области педагогических исследований, направленных на улучшение этих методов. Исторически физика преподавалась в средней школе и колледже преимущественно методом лекций вместе с лабораторными упражнениями, направленными на проверку концепций, изложенных на лекциях. Эти концепции лучше понять, если лекции сопровождаются демонстрациями, практическими экспериментами и вопросами, которые требуют от студентов размышлений о том, что произойдет в эксперименте и почему. Студенты, участвующие в активное изучение например, с помощью практических экспериментов учитесь через самопознание. Методом проб и ошибок они учатся изменять свои предубеждения о явлениях в физике и открывать лежащие в их основе концепции.

Древняя Греция

Аристотель написал то, что сейчас считается первым учебником физики.[1] Идеи Аристотеля преподавались без изменений до тех пор, пока Позднее средневековье, когда ученые начали делать открытия, которые им не подходили. Например, Коперник Открытие противоречило идее Аристотеля о Земле-центричной Вселенной. Идеи Аристотеля о движении не были вытеснены до конца 17 века, когда Ньютон опубликовал свои идеи.

Сегодняшние студенты-физики продолжают думать о физических концепциях в терминах Аристотеля, несмотря на то, что им преподают только ньютоновские концепции.[2]

Гонконг

Вузы

В Гонконг, физика является предметом общественного изучения. Местные ученики 6-го класса сдают государственный экзамен Гонконгский диплом о среднем образовании (HKDSE).[3]

По сравнению с другими программами, включающими GCSE, GCE и т. Д., Которые изучают шире и граничат с разными темами, программа в Гонконге изучает более глубоко и вызывает больше проблем с расчетами.[4] Темы сужены до меньшего количества по сравнению с A-level из-за недостаточного количества учебных часов в средних школах Гонконга, которые включают температура, высокая температура, внутренняя энергия, изменение состояния, газы, позиция, движение, сила, движение снаряда, работай, энергия, мощность, импульс, равномерное круговое движение, гравитация, волна, свет, звук, электростатика, схемы, электромагнетизм, радиация, радиоактивность, атомная модель, ядерная энергия, вселенная, астрономия, звезды, Модель Резерфорда, фотоэлектрический эффект, Модель Бора, частицы, наноскопический масштаб, строительство, транспорт, возобновляемые источники энергии, глаз, ухо, неионизирующее излучение и ионизирующее излучение и т.п.[4]

Некоторые школы разрешают учащимся выбирать физику в качестве факультативного предмета только с 4-го класса[5], некоторые школы предоставляют обязательную программу обучения физике в Форме 3, а затем позволяют учащимся выбирать в Форме 4[6], а некоторые другие школы позволяют учащимся выбирать физику в качестве предмета по выбору, начиная с 3-го класса.[7] Кроме того, большинство школ используют английский язык как средство обучения физике[6][7], в то время как некоторые школы используют китайский язык как средство обучения физике[5].

Помимо проведения лекций в аудиториях или лабораториях, школы в Гонконге организуют внешкольные мероприятия, чтобы мотивировать студентов изучать физику.[8]

Университеты

Основные программы Pure Physics представлены в Китайский университет Гонконга (CUHK)[9], Гонконгский университет науки и технологий (HKUST)[10] и Университет Гонконга (HKU).[11] Темы включают инженерная физика, механика, термодинамика, жидкости, волна, оптика, современная физика, лаборатория, высокая температура, электромагнетизм, количественные методы, вычислительная физика, астрономия, астрофизика, классическая механика, квантовая механика, квантовая информация, статистическая физика, теоретическая физика, компьютерное моделирование, мягкое вещество, практическая электроника, современная физика, приборы, статистическая механика, физика твердого тела, метеорология, нанонаука, оптическая физика, теория относительности и физика элементарных частиц и т.п.[12]

Существуют разные подходы к чтению лекций по физике в разных университетах Гонконга. В CUHK самые важные знания, включая количественные методы и компьютерное моделирование изучаются на факультете физики, что может позволить студентам глубже изучить концепцию, которая применяется к физическим задачам.[12], тогда как в HKUST, количественные методы и компьютерное моделирование изучаются студентами на курсах кафедры Математика и Департамент Информатика соответственно, которые позволяют студентам изучать границы со знанием различных аспектов.[13]

CUHK также предлагает дополнительные возможности по теоретической физике.[14] и международная программа обогащения исследований, предлагаемая HKUST[13]. В этом потоке дополнительные темы включают астрофизика, физика элементарных частиц, вычислительная физика, и квантовая физика. Практика решения теоретических систем и обсуждение физического понимания очень глубокие, что продвигает выпускников на высокий уровень понимания физики. Однако возможности работы для выпускников с теоретическим образованием в Гонконге слишком ограничены. Большинство выпускников продолжают обучение за границей или становятся учителями.[14]

Более того, основные программы прикладной физики предлагаются только в большинстве других университетов страны. Гонконг.

Стратегии обучения

Стратегии обучения - это различные методы, используемые учителями, чтобы помочь ученикам с разными стили обучения.Различные стратегии обучения помогают учителям развивать критическое мышление среди учащихся и эффективно задействовать их в классе. Выбор стратегий обучения зависит от концепции, которую нужно преподавать, а также от интереса студентов.

Методы / подходы к обучению физике

  • Метод лекции: Лекция - один из традиционных способов преподавания науки. Поскольку большинство учителей обучаются по этому методу, они продолжают использовать его, несмотря на многие ограничения, поскольку он очень удобен. Этот метод ориентирован на учителя, и роль лектора является высшей. Метод лекций неэффективен для развития у детей критического мышления и научного отношения.
  • Метод декламации: в этом методе роль студента больше по сравнению с методом лекции. Этот метод также известен как Сократический метод где учитель будет задавать вопросы и вызывать мысли учеников. Этот метод очень эффективен для развития мышления высшего порядка у учеников. Чтобы применить эту стратегию, дети должны быть частично проинформированы о содержании. Метод декламации будет неэффективным, если вопросы не будут хорошо подготовлены. Этот метод ориентирован на студентов.
  • Демонстрационный метод: в этом методе учитель проводит определенные эксперименты, за которыми наблюдают ученики, и задает вопросы, связанные с экспериментом. После завершения учитель может задавать вопросы, чтобы объяснить каждый выполняемый шаг. Этот метод эффективен, поскольку наука не является полностью теоретическим предметом.
  • Метод лекции с демонстрацией: Как следует из названия, это комбинация двух методов, метода лекции и метода демонстрации. Это простой метод, при котором учитель выполняет эксперимент и объяснять одновременно. С помощью этого метода учитель может предоставить больше информации за меньшее время. Но ученики только наблюдают, они не получают опыта. И обучить этим методом не все темы.[15]

Исследование

Основная статья: Исследования в области физического образования
Количество публикаций об идеях студентов по библиографии Duit (2005 г.)
ФрагментПубликация
Механика (сила)*792
Электричество (электрическая цепь)444
Оптика234
Модель частицы226
Теплофизика (тепло / темп.)192
Энергия176
Астрономия (Земля в космосе)121
Квантовая физика77
Нелинейные системы (хаос)35
Звук28
Магнетизм25
Относительность8
* Преобладающее понятие в скобках.
По материалам Duit, R., H. Niedderer и H. Schecker (см. Ссылку).

Исследования в области физического образования является подразделом физики и изучает, как преподается физика и как студенты изучают физику.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Анджело Арменти (1992), Физика спорта, 1 (2, иллюстрированное изд.), Springer, ISBN  978-0-88318-946-7 со ссылкой на Р. Б. Линдси, Основные понятия физики (Ван Ностранд Рейнхольд, Нью-Йорк, 1971), Приложение 1
  2. ^ Ибрагим Абу Халлун; Дэвид Хестенес (1985), «Здравые понятия о движении» (PDF), Американский журнал физики, 53 (11): 1056–1065, Bibcode:1985AmJPh..53.1056H, Дои:10.1119/1.14031, заархивировано из оригинал (PDF) 11 сентября 2006 г. как цитируется многими учеными книгами
  3. ^ «Введение в экзамен по физике HKDSE». Управление экзаменов и оценки Гонконга. Получено 1 мая 2020.
  4. ^ а б «Введение в физику HKDSE». Бюро образования. Получено 1 мая 2020.
  5. ^ а б «Пример школы в Гонконге, которая позволяет учащимся выбирать физику в качестве предмета по выбору начиная с четвертого класса, а также пример школы, использующей китайский язык для преподавания физики» (PDF). Средняя школа Новой Азии. Получено 1 мая 2020.
  6. ^ а б «Пример школы в Гонконге, которая предоставляет обязательную учебную программу по физике в 3-м классе, а также пример школы, использующей английский язык для преподавания физики». Средняя школа Святой Терезы. Получено 1 мая 2020.
  7. ^ а б Пример школы в Гонконге, которая позволяет учащимся выбирать физику в качестве предмета по выбору, начиная с формы 3 (PDF). YMCA Гонконгского христианского колледжа. 2019. Получено 1 мая 2020.
  8. ^ «Уголок физики». YMCA Гонконгского христианского колледжа. Получено 1 мая 2020.
  9. ^ «Кафедра физики». Китайский университет Гонконга. Получено 1 мая 2020.
  10. ^ «Кафедра физики». Гонконгский университет науки и технологий. Получено 1 мая 2020.
  11. ^ «Кафедра физики». Университет Гонконга. Получено 1 мая 2020.
  12. ^ а б «Список курсов». Китайский университет Гонконга. Получено 1 мая 2020.
  13. ^ а б «Бакалавр физики». Гонконгский университет науки и технологий. Получено 1 мая 2020.
  14. ^ а б "ДОПУСК". Китайский университет Гонконга. Получено 1 мая 2020.
  15. ^ Вайдья (1999). Преподавание естественных наук в 21 веке. Глубокие и глубокие публикации. С. 181–201. ISBN  978-8171008117.

дальнейшее чтение

PER Отзывы:

Разное:

  • Р. Дуит, Х. Ниддерер и Х. Шеккер (2006). «Обучение физике». Справочник по исследованиям в области естественнонаучного образования: pg. 606.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  • Лиллиан К. Макдермотт (1993). "Комментарий гостя: Как мы учим и как учатся студенты --- Несоответствие?". Американский журнал физики. 61 (4): 295–298. Bibcode:1993AmJPh..61..295M. Дои:10.1119/1.17258. Архивировано из оригинал на 2013-01-12.
  • Х. Данке; и другие. (2001). «Естественное образование против науки в академии: вопросы --- обсуждения --- перспективы (в исследованиях в области естественнонаучного образования - прошлое, настоящее и будущее)»: 43–48. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)