Istraživanje studentskog konceptualnog razumijevanja mikroskopskih modela u termodinamici i razvoj suvremenih metodičkih alata


Većina studenata susreće se s čestičnim opisom građe tvari još u osnovnoj školi, a molekularno-kinetičku teoriju proučava u okviru mnogih uvodnih kolegija fizike i kemije te kasnije kroz specijalizirane kolegije, poput termodinamike i statističke fizike. Unatoč tome, edukacijska istraživanja ukazuju na brojne studentske miskoncepcije i slabo razumijevanje mikroskopskog modela tvari [1]. Za kreiranje učinkovitije nastave, preporuča se sagledati postojeće pogrešne ideje kao važan dio studentskog konceptualnog okvira te kvalitetan fizički model izgrađivati uz ispravljanje njihovih miskoncepcija [1]. Za tu svrhu koriste se konceptualni testovi za procjenu znanja i detekciju miskoncepcija te poučnici (tutorijali) za konceptualno poučavanje [2]. Budući da, prema našim saznanjima, ne postoje testovi za procjenu konceptualnog razumijevanja molekularno-kinetičke teorije, ovim projektom nastojimo dati originalan doprinos području. U okviru projekta planiramo osmisliti odgovarajući konceptualni test s pitanjima višestrukog izbora. Kao distraktori će nam poslužiti odgovori studenata koje smo intervjuirali u okviru pilot istraživanja. Uz pomoć tako dobivenog testa, ispitat ćemo studente s različitih Sveučilišta u Republici Hrvatskoj i usporediti njihove odgovore s obzirom na nastavni program i godinu studija. Na temelju rezultata istraživanja planiramo izraditi poučnike radi učinkovitijeg učenja i poučavanja, u skladu sa suvremenim dostignućima metodike nastave fizike. Poučnike ćemo oblikovati tako da potiču nastavu s većim angažmanom studenata u odnosu na tradicionalnu predavačku nastavu koja još uvijek prevladava na sveučilišnoj razini.

Projekt je zamišljen kao dio opsežnog istraživanja razvoja učeničkog i studentskog razumijevanja fizičkih koncepata koje zadnjih nekoliko godina provodi naš istraživački tim. Rezultati tih istraživanja publicirami su u međunarodnim i domaćim znanstvenim i stručnim časopisima, a u suradnji s nastavnicima osnovnih i srednjih škola te fakulteta uvode se u nastavni proces. Važno je napomenuti da istraživanja spadaju u mlado znanstveno područje Physical Education Research  (PER)  koje se razvija posljednjih tridesetak godina, najviše u SAD-u, gdje je prepoznato kao posebna znanstvena disciplina za fizičare. Kod nas se ovo područje počelo razvijati tek posljednjih godina, stoga podrška ovom projektu znači i potporu pothvatu otvaranja novog znanstvenog područja u Republici Hrvatskoj te omogućavanje njegovog razvoja, ravnopravno s ostalim granama fizike.

Znanstveno profiliranje edukacijske fizike, od posebnog je značaja i za razvoj Odjela za fiziku, na kojemu je 2018. godine prvi put osnovana Katedra za edukacijsku fiziku. Ona baštini iskustva i odgovornost dugogodišnje tradicije visokoškolskog obrazovanja budućih nastavnika fizike u Rijeci, koje je započelo 1964. godine kroz niz ustanova koje su pripremale studente za nastavnički poziv. Katedra za edukacijsku fiziku razvija i unapređuje sve aktivnosti povezane s učenjem i poučavanjem fizike, kroz znanstvene i stručne radove i projekte, organizaciju konferencija i stručnih skupova, suradnju sa školama i vrtićima te razvijanje edukacijskih i znanstveno-popularizacijskih sadržaja i aktivnosti te programa cjeloživotnog učenja.

1. R. Leinonen, E. Rasanen, M. Asikainen and P. E. Hirvonen, Students’ pre-knowledge as a guideline in the teaching of introductory thermal physics at university, Eur. J. Phys. 30 (2009) 593–604.

2. E. F. Redish, Teaching Physics with the Physics Suite (USA: John Wiley & Sons, Inc.) 2003.


Istraživački tim
Aviani Ivica iaviani@pmfst.hr
Mešić Vanes vanes.mesic@gmail.com
Marin Karuza mkaruza@phy.uniri.hr
Nataša Erceg nerceg@phy.uniri.hr

doc. dr. sc. Nataša Erceg prof.

Odjel za fiziku
Odjel za fiziku

prostorija: O-108
e-pošta: nerceg@phy.uniri.hr
mobitel:

Google Scholar