Μαθησιακά αποτελέσματα μετά από την εκτέλεση πραγματικών και εικονικών πειραμάτων Φυσικής σε μαθητές Πέμπτης και Έκτης Δημοτικού σχετικά με την έννοια του απλού ηλεκτρικού κυκλώματος

PDF
Δημοσιευμένα: Jan 1, 2010
Λέξεις-κλειδιά:
Διδασκαλία Φυσικής ηλεκτρικό κύκλωμα εικονικά πειράματα
Κωνσταντίνος Κώτσης
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Φίλιπος Β. Ευαγγέλου
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Περίληψη
Η εργασία συγκρίνει την εννοιολογική κατανόηση των μαθητών που εκτελούν πραγματικά πειράματα με την εννοιολογική κατανόηση των μαθητών που εκτελούν εικονικά πειράματα σχετικά με την έννοια του απλού ηλεκτρικού κυκλώματος. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 222 μαθητές της Πέμπτης και Έκτης τάξης Δημοτικού Σχολείου. Στην Πέμπτη χωρίστηκαν τυχαία 55 μαθητές στην πειραματική ομάδα και 55 στην ελέγχου, ενώ στην Έκτη 56 μαθητές σε καθεμία από τις δυο ομάδες. Η ομάδα ελέγχου έκανε πειράματα με πραγματικά αντικείμενα, ενώ η πειραματική έκανε τα ίδια πειράματα με τη χρήση του λογισμικού προσομοίωσης Crocodile clips 3 elementary edition. Η συλλογή δεδομένων έγινε με φύλλα εργασίας που δόθηκανκαι στις δυο ομάδες πριν και μετά τα πειράματα και περιείχαν τέσσερις ίδιες ερωτήσεις. Ηαξιολόγηση των απαντήσεων έγινε με την ταξινομία SOLO. Η στατιστική ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι μόνο στη πρώτη ερώτηση οι μαθητές της ομάδας ελέγχου είχαν καλύτερα μαθησιακά αποτελέσματα σε σχέση με τους μαθητές της πειραματικής, ενώ στις υπόλοιπες τρεις ήταν παρόμοια και στις δυο ομάδες.
Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Articles
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Arons, A. (1991).Οδηγός διδασκαλίας της Φυσικής. Αθήνα: Τροχαλία.
Baxter, G. P. (1995). Using computer simulations to assess hands-on science learning. Journal of Science Education and Technology, 4, 21-27.
Biggs, J. B., & Collis, K. F. (1982). Evaluating the quality of learning. The SOLO taxonomy, NY: Academic Press.
Cepni, S., Tas, E., & Kose, S. (2006). The effects of computer-assisted material on students’ cognitive levels, misconceptions and attitudes towards science. Computer and Education, 46, 192-205.
Corter, J. E., Nickerson, J. V., Esche, S. K., & Chassapis, C. (2004). Remote versus hands-on labs: A comparative study. 34th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference. (pp. F1G 17-F1G21). Retrieved 20 November 2011, from http://smtp.epinnovations.com/fie2004/papers/1160.pdf
Coye, R. W., & Stonebraker, P. W. (1994). The effectiveness of personal computers in operations management education. International Journal of Operations and Production Management, 14(12), 35 – 46.
De Jong, T. (2006). Computer simulations: technological advances in inquiry learning. Science, 312, 532–533.
Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1993). Οι ιδέες των παιδιών στις Φυσικές Επιστήμες. Αθήνα: Τροχαλία.
Driver, R., Squires, A., Rushworth, P., & Wood-Robinson, V. (1998). Οικοδομώντας τις έννοιες των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα: Εκδόσεις Τυπωθήτω.
Finkelstein, N. D., Perkins, K., Adams, W., Keller, K., Kohl, P., Podolefsky, N., Reid, S., & LeMaster, R. (2005). When learning about the real world is better done virtually: a study of substituting computer simulations for laboratory equipment. Physical Review, 1, 1-8.
Hanafit, A., Fauziah, S., & Rozhan, M. I. (2005). The effectiveness of problem-based learning in the web-based environment for the delivery of an ungraduate physics course. International Educational Journal, 6(4), 430-437.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education, 88(1), 28-54.
Jaakkola, T., & Nurmi, S. (2008). Fostering elementary school students’ understanding of simple electricity by combining simulation and laboratory activities. Journal of Computer Assisted Learning, 24(1), 271 – 283.
Jimoyiannis, A., Mikropoulos, T. A., & Ravanis, K., (2000). Students' performance towards computer simulations on kinematics. Themes in Education, 1(4), 357-372.
Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2001). Computer simulations in physics teaching and learning: a case study on students' understanding of trajectory motion. Computers and Education, 36, 183-204.
Keller, C. (2004). Substituting traditional hands-on laboratories with computer simulations: What’s gained and what’s lost? Retrieved 20 November 2011, from http://www.colorado.edu/physics/phys4810/phys4810_fa04/final_projects/keller.pdf
Keller, C., Finkelstein, N. D., Perkins, K. K., & Pollock, S. J. (2005). Assessing the effectiveness of a computer simulation in conjunction with tutorials in introductory physics in undergraduate physics recitations. Proceedings of the 2005 Physics Education Research Conference, Melville NY: AIP Press. Retrieved 20 November 2011, from http://www.colorado.edu/physics/EducationIssues/papers/perc2005_keller.pdf
Klahr, D., Triona, L., & Williams, C. (2007). Hands on what? The relative effectiveness of physical vs. virtual materials in an engineering design project by middle school children. Journal of Research in Science Teaching, 44(1), 183-203.
Marshall, J., & Young, E. S. (2006). Pre-service teacher's theory development in physical and simulated environments. Journal of Research in Science Teaching, 43(9), 907-937.
Morrell, D. (1992). The effects of computer-assisted instruction on student achievement in high school biology. School Science and Mathematics, 92, 177–181.
Powell, J. V., Aeby, V. G. J., & Carpenter -Aebyc, T. (2003). A comparison of student outcomes with and without teacher facilitated computer-based instruction. Computers and Education, 40, 183–191.
Steinberg, R. N. (2000). Computers in teaching science: to simulate or not to simulate? American Journal of Physics, 68(7), 37-41.
Tao, P., & Gunstone, R. (1999). The process of conceptual change in force and motion during computersupported physics instruction. Journal of Research in Science Teaching, 36, 859–882.
Tjaden, B. J., & Martin, C. D. (1995). Learning effects of computer-assisted instruction on college students. Computer and Education, 24(4), 221–277.
Triona, L. M., & Klahr, D. (2003). Point and Click or Grab and Heft: Comparing the influence of physical and virtual instructional materials on elementary school students’ ability to design experiments. Cognition and Instruction, 21(2), 149-173.
Wainwright, C. L. (1989). The effectiveness of a computer-assisted instruction package in high school chemistry. Journal of Research in Science Teaching, 26, 275–290.
Zacharia, Z., & Anderson, O. R. (2003). The effects of an interactive computer-based simulation prior to performing a laboratory inquiry-based experiment on students' conceptual understanding of physics. American Journal of Physics, 71(6), 618–629.
Zacharia, Z. C. (2007). Comparing and combining real and virtual experimentation: an effort to enhance students' conceptual understanding of electric circuits. Journal of Computer Assisted Learning, 23(2), 120 – 132.
Zacharia, C. Z., Olympiou, G., & Papaevripidou, M. (2008). Effects of Experimenting with Physical and Virtual Manipulatives on Students Conceptual Understanding in Heat and Temperature. Journal of Research in Science Teaching, 45, 9, 1021–1035.
Αποστολάκης, Ε., Παναγοπούλου, Ε., Σάββας, Σ., Τσαγλιώτης, Ν., Μακρή, Β., Πανταζής, Γ., Πετρέα, Κ., Σωτηρίου, Σ., Τόλιας, Β., Τσαγκογέωργα & Καλκάνης, Γ. (2006). Φυσικά, Τετράδιο Εργασιών Ε΄& ΣΤ΄ Δημοτικού, Αθήνα: ΟΕΔΒ.
Γεωργόπουλος, Κ. Μπέλλου, Ι., & Μικρόπουλος, Α. (2009). Μελέτη της μετάβασης σε διαφορετικές αναπαραστάσεις μεταβαλλόμενης κίνησης με την εφαρμογή μαθηματικών εννοιών. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου & Α. Ζουπίδης (Επ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών(σ. 267 – 275). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Ευαγγέλου, Β. Φ., & Κώτσης, Θ. Κ. (2009). Γνωρίσματα ερευνών της Διεθνούς Βιβλιογραφίας σχετικά με τα μαθησιακά αποτελέσματα από τη σύγκριση εικονικών και πραγματικών πειραμάτων στη διδασκαλία και μάθηση της Φυσικής. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου & Α. Ζουπίδης (Επ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 335 – 342). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Καλκάνης, Γ. Θ. (2003). Το ιστορικό(;) μέλλον των ερευνητικών και εκπαιδευτικών πειραμάτων. Στο Κ. Σκορδούλης & Λ. Χαλκία (Επ.), Πρακτικά 2oυ Πανελλήνιου Συνεδρίου: «Η συμβολή της Ιστορίας και Φιλοσοφίας των Φυσικών Επιστημών στη Διδασκαλία των Φ.Ε.» (σ. 99-108). Αθήνα: Π.Τ.Δ.Ε.
Καριώτογλου, Π. (2006). Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου Φυσικών Επιστημών. Θεσσαλονίκη: Γράφημα.
Κόκκοτας, Π. (1998). Σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Η εποικοδομητική προσέγγιση της διδασκαλίας και της μάθησης. Αθήνα.
Κουλαϊδής, Β. (Επ.) (2007). Σύγχρονες Διδακτικές Προσεγγίσεις για την Ανάπτυξη Κριτικής – Δημιουργικής Σκέψης (Για τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση). Αθήνα: Οργανισμός Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών (ΟΕΠΕΚ).
Κουμαράς Π., (1994). Υλικά καθημερινής χρήσης για τη διδασκαλία των φυσικών επιστημών στους μαθητές της υποχρεωτικής εκπαίδευσης. Εκπαιδευτική Κοινότητα, 27, 34 - 37.
Κουμαράς, Π. (2002). Οδηγός για την πειραματική διδασκαλία της Φυσικής. Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Χριστοδουλίδη.
Κώτσης, Θ. Κ. (2005). Διδασκαλία της Φυσικής και Πείραμα. Ιωάννινα: Εκδόσεις Πανεπιστημίου Ιωαννίνων.
Κώτσης, Θ. Κ., & Ευαγγέλου, Β. Φ. (2007). Εικονικό ή πραγματικό πείραμα στη διδασκαλία της Φυσικής για την αλλαγή των εναλλακτικών ιδεών των μαθητών και φοιτητών: Μια βιβλιογραφική ανασκόπηση. Επιστημονική Επετηρίδα ΠΤΔΕ Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, 20, 57 – 90.
Λεύκος, Ι., Ψύλλος, Δ., & Χατζηκρανιώτης, Ε. (2009). Ανάπτυξη πειραματικών δεξιοτήτων μέσα από ένα εικονικό περιβάλλον στην περιοχή των θερμικών φαινομένων. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου & Α. Ζουπίδης (Επ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 495 – 503). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Μικρόπουλος, Τ. Α. (2002). Προσομοιώσεις και οπτικοποιήσεις στην οικοδόμηση εννοιών στις φυσικές επιστήμες. Στο Α. Μαργετουσάκη & Π. Γ. Μιχαηλίδης (Επ.), Πρακτικά 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου: «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και Εφαρμογή Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση» (σ. 371- 376). Ρέθυμνο.
Μικρόπουλος, Τ. Α. (2003). Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών: Κριτική θεώρηση και προτάσεις. Στο Ε. Τσιτοπούλου, Χ. Χαλέτσος & Π. Φιλντίσης (Επ.), Πρακτικά 8ου Κοινού συνεδρίου Ένωσης Ελλήνων και Κυπρίων Φυσικών: «Προοπτικές, εξελίξεις και διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών» (τ. Α, σ. 22–28). Αθήνα: ΕΕΦ.
Μικρόπουλος, Τ. Α. (2006). Ο Υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα.
Μιχαηλίδης, Π. (2007). Νέες Τεχνολογίες και Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Στο Α. Κατσίκης, Κ. Κώτσης, Α. Μικρόπουλος & Γ. Τσαπαρλής (Επ.), Πρακτικά 5ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (τ. Γ, σ. 1059–1068). Ιωάννινα: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Μπέλλου, Ι. (2003). Ποιοτική αξιολόγηση μαθησιακών αποτελεσμάτων μαθητών μετά την αλληλεπίδρασή τους με εκπαιδευτικό λογισμικό. Στο Μ. Ιωσηφίδου & Ν. Τζιμόπουλος (Επ.), 2ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» (τ. Β, σ. 85-95). Αθήνα: Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών.
Ολυμπίου, Γ., Ζαχαρία, Χ. Ζ., & Παπαευριπίδου, Μ. (2007). Διερεύνηση της βελτίωσης της εννοιολογικής κατανόησης προπτυχιακών φοιτητών για τη θερμότητα και τη θερμοκρασία μέσα από εικονικά και πραγματικά περιβάλλοντα πειραματισμού. Στο Α. Κατσίκης, Κ. Κώτσης, Α. Μικρόπουλος & Γ. Τσαπαρλής (Επ.), Πρακτικά 5ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (τ. Γ., σ. 1059–1068). Ιωάννινα: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Ολυμπίου, Γ., & Ζαχαρία, Ζ. (2009). Συγκριτική μελέτη της αποτελεσματικότητας του Πειραματισμού σε Πραγματικό ή Εικονικό Εργαστήριο ως προς την Επίτευξη Εννοιολογικής Κατανόησης στη Φυσική. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου & Α. Ζουπίδης (Επ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 621–629). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Σάββας, Σ. (1996). Το ερευνητικό εξελισσόμενο μοντέλο στη διδασκαλία της φυσικής με ιδιοκατασκευές και πειράματα με απλά μέσα. Πρόταση εφαρμογής για το δημοτικό σχολείο. Διδακτορική διατριβή, ΠαιδαγωγικόΤμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Αθηνών.
Σολομωνίδου, Χ. (2007). Σύγχρονη Εκπαιδευτική Τεχνολογία: Υπολογιστές και Μάθηση στην Κοινωνία της Γνώσης.Θεσσαλονίκη: Κώδικας.
Ταραμόπουλος, Α., Ψύλλος, Δ., & Χατζηκρανιώτης, Ε. (2010). Διδασκαλία ηλεκτρικών κυκλωμάτων με το εικονικό εργαστήριο και τα applets του Ανοικτού Μαθησιακού Περιβάλλοντος (ΑΜΑΠ). Στο Α. Τζιμογιάννης (Επ.), Πρακτικά 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίου με Διεθνή Συμμετοχή "Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση" (τ. II, 355 – 363). Ανακτήθηκε στις 20 Οκτωβρίου 2010, από http://www.etpe.gr/files/proceedings/26/1286268943_135.pdf
Τζιμογιάννης, Α. (1999). Διδασκαλία Φυσικής και Υπολογιστές: Μια εναλλακτική διδακτική προσέγγιση. Σύγχρονη Εκπαίδευση, 105, 115–122.
Τζιμογιάννης, Α., & Μικρόπουλος, Α. Τ. (2000). Η συμβολή των προσομοιώσεων πειραμάτων στη διδασκαλία της Φυσικής: η έννοια της ταχύτητας. Σύγχρονη Εκπαίδευση, 111, 120- 131.
Τζιμογιάννης, Α (2004). Οι προσομοιώσεις στη Διδασκαλία της Φυσικής. Στο Ι. Βλαχάβας, Β. Δαγδιλέλης, Γ. Ευαγγελίδης, Γ. Παπαδόπουλος, Μ. Σατρατζέμη & Δ. Ψύλλος (Επ.), Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών στην ελληνική εκπαίδευση: απολογισμός και προοπτικές (σ. 240–254). Θεσσαλονίκη: Εκδόσεις Πανεπιστημίου Α.Π.Θ. - Μακεδονίας.
Τσελφές, Β. (2002). Δοκιμή και Πλάνη: Το εργαστήριο στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα: Νήσος.
Τσελφές, B. (2003). Πειράματα με τη θερμότητα, το Φως και τα Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Αθήνα: ΕΚΠΑ, Πρόγραμμα Εκπαίδευσης Μουσουλμανοπαίδων 2002-2004. Ανακτήθηκε στις 25 Μαρτίου 2010, από http://repository.edulll.gr/edulll/bitstream/10795/338/2/338.pdf
Χαλκιά, Κ. (2000). Το πείραμα στο μάθημα της Φυσικής: Σχολιασμός και Επισημάνσεις για το ρόλο και τη σημασία του. Εκπαιδευτικές προσεγγίσεις για τις Φυσικές Επιστήμες, 6, 12-18.
Ψύλλος Δ., Αργυράκης, Π., Βλαχάβας, Ι., Χατζηκρανιώτης, Ε., Μπισδικιάν, Γκ., Ρεφανίδης, Ι., Λεύκος, Ι., Κορομπίλης, Κ., Βράκας, Δ., Γάλλος, Λ., Πετρίδου, Ε., & Νικολαϊδης, Ι.(2000). Σύνθετο Εικονικό Περιβάλλον για τη διδασκαλία Θερμότητας – Θερμοδυναμικής. Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Συνεδρίου ΤΠΕ στην Εκπαίδευση (σ.331-340).
Ψύλλος, Δ. (2007). Μοντέλα και κόσμοι στους εικονικούς χώρους. Στο Α. Κατσίκης, Κ. Κώτσης, Α. Μικρόπουλος & Γ. Τσαπαρλής (Επ.), Πρακτικά 5ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και Νέες Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση» (τ. Α, σ. 30–41). Ιωάννινα: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.