Лаборатории на основе запросов дают студентам-физикам экспериментальное преимущество

Лаборатории на основе запросов дают студентам-физикам экспериментальное преимущество

Новые исследования Корнелльского университета показывают, что традиционные физические лаборатории, которые стремятся закрепить концепции, которые студенты изучают на лекционных курсах, могут на самом деле оказывать негативное влияние на студентов. В то же время нетрадиционные, основанные на запросах лаборатории, которые поощряют эксперименты, могут улучшить успеваемость и вовлеченность учащихся без снижения результатов экзаменов.

«Типичные физические лабораторные курсы предназначены для того, чтобы помочь студентам увидеть или наблюдать физические явления, которые мы обычно преподаем на лекционном курсе». говорит старший автор Наташа Холмс, доцент Энн С. Бауэрс в Колледже искусств и наук Корнелльского университета. «В нашей предыдущей работе у нас была идея, что эти лаборатории неэффективны. Но мы были уверены, что сможем реструктурировать лаборатории, чтобы привлечь студентов и действительно научиться понимать, что значит делать экспериментальную физику».

Исследователи создали контролируемое исследование, в котором студенты были разделены на пять лабораторных секций для одного и того же вводного курса по физике, основанной на исчислении, с уделением особого внимания механике и специальной теории относительности. Студенты во всех пяти секциях лаборатории посещали одни и те же лекции и имели одинаковые наборы задач, домашние задания и экзамены. Тем не менее, три лабораторных секции следовали традиционной модели; остальные две сессии были основаны на опросе, и студенты сами принимали решения о сборе и анализе данных.

«Студенты в новых лабораториях гораздо более активны». сказал Холмс. «Они разговаривают друг с другом, принимают решения, ведут переговоры. По сравнению с традиционной лабораторией, где все действительно делают одно и то же и просто следуют инструкциям, у нас теперь все студенты делают что-то совершенно другое. Они начинают проявлять творческий подход. «.

Результаты экзаменов были одинаковыми для студентов в традиционных и основанных на запросах лабораториях. Тем не менее, исследователи обнаружили, что традиционная лабораторная модель негативно повлияла на отношение студентов к экспериментам и не смогла привлечь студентов к научному мышлению высокого уровня.

Еще одно заметное отличие: студенты в традиционных лабораториях выполнили свои задания как можно быстрее, часто выполняя инструкции и заканчивая двухчасовой сеанс за 30 минут, а затем уходили. Студенты в исследовательских лабораториях работали в течение полных двух часов.

«Мы думаем, что они учат их владеть своими экспериментами, и они продолжают расследование». сказал Холмс. «У нас действительно были проблемы с тем, чтобы выгнать их из класса. Я думаю, что это довольно хорошая проблема».

Холмс полагает, что основанная на запросах лабораторная модель применима к другим дисциплинам, хотя физика имеет явные преимущества перед химией или биологией, где эксперименты методом проб и ошибок могут привести к потере химикатов, материалов и времени.

You may also like