Araştırma

PhET en iyi anlatımı sağlamak için hem tasarım hemde etkileşimli benzetimlerin gelişmesi ve devam etmesi noktasında kullanım konusunda araştırma yapar

Öğrenim için hangi özellikteki araçlar etkindir ve niçin?
Öğrencilere öğretim yaparken bu araçlara ilgiyi nasıl çekebiliriz, ve bu yöntemin etkisi ne olur ?
Nasıl,ne zaman, ve niçin bu araçlar etkilidir çeşitli öğrenim ortamlarında?

Phet benzetim tasarım ilkeleri öğrencilerln nasıl öğreneceği üzerine araştırmalar(Bransford et al., 2000) ve yapmış olduğumuz röpörtajlara(bak PhET Design Process) dayanır.dört ve altı arasında değişen sayıda öğrenci ile bireysel ve sözlü şeklinde her benzetim için röportaj yapılmıştır.Bu röpörtajlar,arayüz tasarlanmasında ve öğrencilere anlatım konusunda zengin bir bilgi kaynağı sağladı PhET Gör ve Hisset kısaca tanımlar tasarım arayüz ilkemiz ve tartışmalarla tamamlama bir sayfanın iki yüzü gibi birbirini tamamlar.Adams et al., 2008.

Bransford, J.D., Brown, A. L. And Cocking, R. R. (2000). How People Learn, Brain, Mind, Experience, and School. Washington, D.C.: National Academy Press

Sıkça sorulan sorular:

"PhET benzetimleri gerçek Lab ekipmanlarının yerini alabilir mi?"

Çalışmalarımız gösterdi ki PhET benzetimleri daha etkili kavramsal anlamalar konusunda, ancak benzetimlerden farklı olarak lab. ortamının birçok amacı vardır örneğin ekipmanların özelliklerine göre değişik beceriler elde etme lab.çalışmasının amacına bağlıdır.Bu durumlarda, bazen sadece benzetimleri kullanmak daha etkili bazende benzetimler ve gerçek lab ortamının beraber kullanmı daha etkili olabilir.

Öğrenciler sadece eve gidip benzetimlerden çalışsalar,başarılı olabilirler mi?

Eğer doğrudan motivasyon sağlanmıyorsa örneğin notların artması gibi. Çoğu öğrencinin bilimsel benzetimlere (çoğu zaman eğlencelidir) kendine ait olan zamandan ayırmasına gerek yoktur. Bizim amacımız. projemizi, öğrencilerin ödevlerinin içerisine benzetimleri en iyi nasıl entegre edecekleri üzerine geliştirmektir.

"Neresi en uygun yer olarak seçilebilir,derslerimin içinde kullanmak için PhET benzetimlerini?"

PhET benzetimlerini, ders,sınıf aktiviteleri,Lab. ve ödevlerin içerisinde oldukça etkili buluyoruz.uygulamalarımız her yönüyle kolayca her dersin içeriğine entegre edilebilen boyutlarda metinler şeklinde tasarlanmıştır.

Önceliklerimiz:

Kavramları benzetme yöntemi ile yapılandırma: Öğrenciler benzetimlerin içerisinde benzetmeleri yabancı oldukları konuları anlama noktasında kullanılırlar.Temsiller önemli bir rol oynar öğrencilerin benzetmeleri kullanma konusunda

Sınıf normları değiştirmek için bir araç olarak Benzetimler: Benzetimler bilimin sosyo-kültürel normları tarafından şekillenir,ayrıca öğrencilerin sınıfta meşgül olduğu geleneksel normlarıda değiştirme sürecinde de kullanılır.

Araştırma ve öğrenmeyi teşvik eden benzetimlerin temel özellikleri : tasarım ilkelerimiz benzetimlerin ana hatlarını belirlemiştir. bunlar öğrenci sorumluluğunu geliştirmek için üretici araçlar oluşturlar.Şimdi ise,her bir özelliğin öğrencilerin kavramasını nasıl etkilediği üzerine detaylı çalışıyoruz.

Ödevlerin içerisine entegre etme : Benzetimler bensersiz özelliklere sahiptirler ve onların bu özellikleri öğrenme araçları içinde mevcut değildir (etkileşim, animasyon, dinamizm, geribildirim,üretken bir araştırma oluşturma)

Kimya benzetimlerinin etkinliği: Genel olarak kimya benzetimlerinin nerede ve nasıl etkili öğrenme aracı olarak değerlendireceğimizi araştırmaya başladık

Yayınlar ve Sunumlar

Etkin benzetim tasarımı için önemli özellikleri (özellikle görüşme verileri)

Factors promoting engaged exploration with computer simulations , N. S. Podolefsky, K. K. Perkins, and W. K. Adams, Phys. Rev. ST Phys. Educ., Res. 6, 020117, 2010.
Computer simulations to classrooms: tools for change , N. S. Podolefsky, K. K. Perkins and W. K. Adams, 2009 Physics Education Research - Conference Proceedings. AIP Press, in review , 2010.
Student Choices when Learning with Computer Simulations , N. S. Podolefsky, K. K. Perkins and W. K. Adams, 2009 Physics Education Research - Conference Proceedings. AIP Press, in review , 2010.
What Levels of Guidance Promote Engaged Exploration with Interactive Simulations? , W. K. Adams, A. Paulson and C. E. Wieman, PERC Proceedings, 2009.
A Study of Educational Simulations Part I - Engagement and Learning , W. K. Adams, S. Reid, R. LeMaster, S. B. McKagan, K. K. Perkins, M. Dubson and C. E. Wieman , Journal of Interactive Learning Research, 19(3), 397-419 , July 2008.
A Study of Educational Simulations Part II - Interface Design , W. K. Adams, S. Reid, R. LeMaster, S. B. McKagan, K. K. Perkins, M. Dubson and C. E. Wieman, Journal of Interactive Learning Research, 19(4), 551-577 , October 2008.
Developing and Researching PhET simulations for Teaching Quantum Mechanics , S. B. McKagan, K. K. Perkins, M. Dubson, C. Malley, S. Reid, R. LeMaster, and C. E. Wieman, American Journal of Physics, 76, 406 , May 2008.
Research-Based Design Features of Web-based Simulations , W. K. Adams, N. D. Finkelstein, S. Reid, M. Dubson, N. Podolefsky, C. E. Wieman, R. LeMaster, Talk presented at AAPT Summer Meeting, 2004.

Sınıf içi kullanımı Araştırma

Teaching Physics using PhET Simulations , C. Wieman, W. Adams, P. Loeblein, and K. Perkins, The Physics Teacher, in press, 2010.
A Research-Based Curriculum for Teaching the Photoelectric Effect , S. B. McKagan, W. Handley, K. K. Perkins, and C. E. Wieman, American Journal of Physics, 77, 87, January 2009.
High-Tech Tools for Teaching Physics: the Physics Education Technology Project , N. D. Finkelstein, W. K. Adams, C. K. Kller, k. K. Perkins, C. E. Wieman and the PhET Team, Journal of Online Teaching and Learning, September 2006.
Assessing the Effectiveness of a Computer Simulation in Introductory Undergraduate Environments , C. J. Keller, N. D. Finkelstein, K. K. Perkins, and S. J. Pollock, PERC Proceedings, 2006.
When learning about the real world is better done virtually: a study of substituting computer simulations for laboratory equipment , N.D. Finkelstein, W. K. Adams, C. J. Keller, P. B. Kohl, K. K Perkins, N. S. Podolefsky, S. Reid, R. LeMaster , Phys. Rev. ST Phys. Educ. Res. 1, 010103, 2005.
Assessing the effectiveness of a computer simulation in conjunction with Tutorials in Introductory Physics in undergraduate physics recitations , C. J. Keller, N.D. Finkelstein, K. K. Perkins, and S. J. Pollock, PERC Proceedings, 2005.
Incorporating Simulations in the Classroom - A survey of Research Results from the Physics Education Technology Project , K. K. Perkins, W. K. Adams, N. D. Finkelstein, M. Dubson, S. Reid, R. LeMaster and C. E. Wieman, Talk presented at AAPT Summer Meeting, 2004.
Can Computer Simulations Replace Real Equipment in Undergraduate Laboratories? , N. D. Finkelstein, K. K. Perkins, W. Adams, P. Kohl, and N. Podolefsky, PERC Proceedings, 2004.

PhET benzetimleri hakkında

An interactive optical tweezer simulation for science education , T. T. Perkins, C. V. Malley, M. Dubson, and K. K. Perkins , Proc. of SPIE Vol. 7762, 776215, 2010.
Making Science Simulations and Websites Easily Translatable and Available Worldwide: Challenges and Solutions , W. K. Adams, H. Alhadlaq, C. V. Malley, K. K. Perkins, J. B. Olson, F. Alshaya, S. Alabdulkareem, and C. E. Wieman , Journal of Science Education and Technology, accepted, 2010.
Laptops and Diesel Generators: Introducing PhET Simulations to Teachers in Uganda , Sam McKagan, The Physics Teacher, 48, 63-66, January 2010.
Student Engagement and Learning with PhET Interactive Simulations , W. K. Adams, Multimedia in Physics Teaching and Learning Proceedings, 2010.
Making On-Line Science Course Materials Easily Translatable and Accessible WorldWide: Challenges and Solutions , W. K. Adams, H. Alhadlaq, C. V. Malley, K. K. Perkins, J. B. Olson, F Alshaya, S. Alabdulkareem, C. E. Wieman , Multimedia in Physics Teaching and Learning Proceedings, 2009.
Making On-Line Science Course Materials Easily Translatable and Accessible Worldwide: Technical Concerns , C. V. Malley, J. B. Olson, Multimedia in Physics Teaching and Learning Proceedings, 2009.
PhET: Simulations That Enhance Learning , C.E. Wieman, W.K. Adams, K.K. Perkins, Science, 322/682-683 , October 2008.
Oersted Medal Lecture 2007: Interactive simulations for teaching physics: What works, what doesn't, and why , C.E. Wieman, K.K. Perkins, W.K. Adams, American Journal of Physics, 76, 393 , May 2008.
PhET: Interactive Simulations for Teaching and Learning Physics , Katherine Perkins, Wendy Adams, Michael Dubson, Noah Finkelstein, Sam Reid, Carl Wieman, Ron LeMaster , The Physics Teacher, 44(1), 18 , 2006.
A Powerful Tool For Teaching Science , C. E. Wieman and K. K. Perkins, Nature Physics, p. 290-292 , May 2006.
Transforming Physics Education , C. E. Wieman and K. K. Perkins, Physics Today, November 2005. (pdf)
Free On-line Resource Connects Real-life Phenomena to Science , K. K. Perkins and C. E. Wieman, Physics Education, p. 93-95, January 2005.
The Physics Education Technology Project: A New Suite of Physics Simulations , K. K. Perkins, W. K. Adams, N. Finkelstein, R. LeMaster, S. Reid, M. Dubson, N. Podolefsky, K. Beck and C. Wieman, Poster Presented at AAPT Summer Meeting, 2004.
Should a Fortran-savvy educator learn Java, Flash, both, or neither? , M. Dubson, Talk presented at AAPT Summer Meeting, 2004.

Öğrenme hakkında Öğrenci Algıları

Students know what physicists believe, but they don't agree: A study using the CLASS survey , Kara E. Gray, Wendy K. Adams, Carl E. Wieman, and Katherine K. Perkins, Physical Review Special Topics, November 2008.
A deeper look at student learning of quantum mechanics: the case of tunneling , S. B. McKagan, K. K. Perkins, and C. E. Wieman, Physical Review Special Topics: PER, 4, 020103 , October 2008.
Why we should teach the Bohr model and how to teach it effectively , S. B. McKagan, K. K. Perkins, and C. E. Wieman, Physical Review Special Topics: PER, 4, 010103 , March 2008.
Reforming a large lecture modern physics course for engineering majors using a PER-based design , S. B. McKagan, K. K. Perkins, and C. E. Wieman, Proceedings of the Physics Education Research Conference 2006, 2007.
A new instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics: the Colorado Learning Attitudes about Science Survey , W. K. Adams, K. K. Perkins, N. Podolefsky, M. Dubson, N. D. Finkelstein and C. E. Wieman, Phys. Rev. ST Phys. Educ. Res. 2, 010101, 2006.
Exploring Student Understanding of Energy through the Quantum Mechanics Conceptual Survey , S. B. McKagan and C. E. Wieman, PERC Proceedings 2005, 2006.
Towards characterizing the relationship between students' interest in and their beliefs about physics , K.K. Perkins, M.M. Gratny, W.K. Adams, N.D. Finkelstein and C.E. Wieman, PERC Proceedings, 2005.
The surprising impact of seat location on student performance , K. K. Perkins and C. E. Wieman, The Physics Teacher, 43, p. 30-33 , 2005.
Minimize Your Mistakes by Learning from Those of Others , C. E. Wieman, The Physics Teacher, 43, 252-253 , 2005.
The Design and Validation of the Colorado Learning Attitudes about Science Survey , W. K. Adams, K. K. Perkins, M. Dubson, N. D. Finkelstein and C. E. Wieman, PERC Proceedings, 2004.
Correlating Student Beliefs With Student Learning Using The Colorado Learning Attitudes about Science Survey , K. K. Perkins, W. K. Adams, N. D. Finkelstein, S. J. Pollock, and C. E. Wieman, PERC Proceedings, 2004.