Araştırma


PhET: Research and Development:
How PhET simulations are designed, and the research process of refining the simulations to best promote learning.



PhET en iyi anlatımı sağlamak için hem tasarım hemde etkileşimli benzetimlerin gelişmesi ve devam etmesi noktasında kullanım konusunda araştırma yapar
  1. Öğrenim için hangi özellikteki araçlar etkindir ve niçin?
  2. Öğrencilere öğretim yaparken bu araçlara ilgiyi nasıl çekebiliriz, ve bu yöntemin etkisi ne olur ?
  3. Nasıl,ne zaman, ve niçin bu araçlar etkilidir çeşitli öğrenim ortamlarında?
PhET benzetimleri tasarım ilkeleri, öğrencilerin nasıl öğrendiği üzerine yapılan araştırmalara dayanmaktadır (Bransford ve ark., 2000)( PhET Tasarım Süreçlerini inceleyiniz). Her benzetimde sesli-düşün yöntemi uygulanır ve öğrencilerin fikirleri alınır. Bu fikirler ile öğrencilerin çalışabileceği zengin bir veri kaynağı oluşturulur.Bak ve Hisset kısaca PhET'in tasarım ilkelerini açıklar Adams ve ark., 2008 .

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)

Sınıf içi kullanımı Araştırma

PhET benzetimleri hakkında

Öğrenme hakkında Öğrenci Algıları

Phet araştırmacılarının diğer çalışmaları

Publications on PhET Simulations by Other Researchers

  • Constructionism and microworlds as part of a 21st century learning activity to impact student engagement and confidence in physics, Wickham, C. M., Girvan, C., & Tangney, B., (2016, Feb). Sipitakiat, A., & Tutiyaphuengprasert, N. (Eds.) Proceedings of Constructionism 2016. Paper presented at Constructionism 2016, Bangkok Thailand (34-41).
  • Use of physics simulations in whole class and small group settings: Comparative case studies, A.L. Stephens & J.J. Clement , Computers & Education 86, 137-156, 2015.
  • Balancing Act: Do Preservice Teachers in an Integrated Mathematics/Science Course Categorize a Levers Problem as Mathematics or Science?, P. Cormas, Annual meeting of the Association for Science Teacher Education (ASTE), San Antonio, January, 2014.
  • Investigating the Relationship Between the Substance Metaphor for Energy and Its Proposed Affordances and Limitations, L. M. Goodhew and A. D. Robertson, in preparation for 2014 Physics Education Research Conference Proceedings, edited by P. V. Englehardt, A. D. Churukian, and D. L. Jones (AIP, Minneapolis, MN), 2014.
  • Not a magic bullet: the effect of scaffolding on knowledge and attitudes in online simulations, Roll, I., Briseno, A., Yee, N., & Welsh, A., In J. Polman, E. Kyza, I. Tabak, & K. O’Neill, proceedings of the International Conference of the Learning Sciences. (30%), 2014.
  • Students’ adaptation and transfer of strategies across levels of scaffolding in an exploratory environment, Roll, I., Yee, N., Briseno, A, In proceedings of the International Conference on Intelligent Tutoring Systems. Honolulu, HI, 2014.
  • The impact of computer simulations as interactive demonstration tools on the performance of Grade 11 learners in electromagnetis, Kotoka J and Kriek J., African Journal of Research in Mathematics, Science and Technology Education 18(1), 2014.
  • Animation or Simulation: Investigating the Importance of Interactivity for Learning Solubility Equilibria, Akaygun, S. & Jones, L. L., In J. P. Suits & M. J. Sanger, (Eds.) Pedagogic Roles of Animations and Simulations in Chemistry Courses, (pp. 127-159), Washington, DC: Oxford University Press, 2014.
  • How Does Level of Guidance Affect Understanding When Students Use a Dynamic Simulation of Liquid-Vapor Equilibrium?, Akaygun, S. & Jones, L. L., In I. Devetak, & S. A. Glazar, (Eds), Learning with understanding in the chemistry classroom, (pp. 243-263), Dordrecht, The Netherlands: Springer, 2014.
  • Multimodal study of visual problem solving in chemistry with multiple representations, S. Hansen, Dissertation, Teachers College, Columbia University, 2014.
  • Designing online scaffolds for interactive computer simulation, Chen, C.-H., Wu, I.-C., & Jen, F.-L, Interactive Learning Environments, 21(3), 229–243, 2013.
  • Computer simulations and clear observations do not guarantee conceptual understanding, Renken, M. D., & Nunez, N., Learning and Instruction, 23, 10–23, 2013.
  • Applying cognitive developmental psychology to middle school physics learning: The rule assessment method, Hallinen, N. R., Chi, M., Chin, D. B., Prempeh, J., Blair, K. P., & Schwartz, D. L., 1513, 158–161, 2013.
  • “Re-Simulating”: Physics Simulations for Blind Students, Bulbul, M. S., Demirtas, D., Garip, B., & Oktay, O., Presented at the New Perspectives in Science Education., 2013.
  • Electromagnetic Induction, Yochum, H., et.al., Science & Children. 51(2):63-67, 2013.
  • Teacher candidates' knowledge construction with technology, Zhou, G., & Xu, Z., Knowledge construction and multimodal curriculum development (pp.112-127). IGI Global, 2013.
  • Enhancing Students’ Scientific Literacy In Science Education Using Interactive Simulations: A Critical Literature Review, Fan, X. & Geelan, D.R., Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 32(2), 125-171, 2013.
  • Radiation and Atomic Literacy for Nonscientists, Johnson, A, Science 342(6157): 436-437, 2013.
  • Students’ Conceptual Change in Electricity and Magnetism using Simulations: a Comparison of Cognitive Perturbation and Cognitive Conflict, Dega, BG, Kriek J & Mogese, TF, Journal of Research in Science Teaching 50(6)pp.677-698, 2013.
  • Teacher education using computer simulations—pre and in-service primary school teacher training to teach science, Pinto, A., Barbot, A., Viegas, C., Silva, A. A., Santos, C. A., & Lopes, J. B., Learning Science in the Society of Computers, 28–36., 2012.
  • Designing a Web-Based Science Learning Environment for Model-Based Collaborative Inquiry, Sun, D., & Looi, C.-K., Journal of Science Education and Technology, 2012.
  • The learning effects of computer simulations in science education, Rutten, N., van Joolingen, W. R., & van der Veen, J. T., Computers & Education, 58(1), 136–153, 2012.
  • Adding value to physics education technology simulations. , Kruhlak, R. J., Vanholsbeeck, F., & Coghill, C., 2012.
  • Inquiry-based Lessons and PhET Simulations - A Great Match for Middle School Classrooms, Zimmer, E., Presented at the Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2012: AACE, Chesapeake, VA., 2012.
  • Effectiveness of Computer Simulations in Physics Teaching/Learning, Aklilu, T., LAMBERT Academic Publishing GmbH &Co. KG and licensors, 2012.
  • Effects of Computer Simulations on Undergraduate Science Students Physics Achievement, Aklilu, T., Bereket, G., Melak, M., & Tefaye, G., A stand-alone paper virtually presented at the 2012 Annual international Conference of NARST held on March 25-28/2012 at Indianapolis, Indian, USA, 2012.
  • Integrating Information Technology and Science Education for the Future: A Theoretical Review on the Educational Use of Interactive Simulations, Xinxin Fan & David Geelan, in Proceedings of the 2012 Australian Computers in Education Conference: It's time, Australian Council for Computers in Education, Australia, 2012.
  • Effectiveness of Scientific Visualizations in Year 11 Chemistry and Physics Education, David Geelan, in Proceedings of the 2012 Australian Computers in Education Conference: It's time, Australian Council for Computers in Education, Australia, 2012.
  • The usefulness of log based clustering in a complex simulation environment, Kardan, S., Roll, I., & Conati, C. (to appear), In S. Trausen-Matu & K. Boyer, proceedings of the International Conference on Intelligent Tutoring Systems, 2012.
  • Identifying & Resolving Problematic Student Thinking About Ionizing Radiation, Maidl, R., et al., National Conference on Undergraduate Research, Weber State College, Ogden, UT, UNC Asheville, 2012.
  • Learning Science Through Computer Games and Simulations., Committee on Science Learning Computer Games, S. A. E., Education, B. O. S., Education, D. O. B. A. S. S. A., National Research Council, National Academies Press, 2011.
  • Science modelling in pre-calculus: how to make mathematics problems contextually meaningful. , Sokolowski, A., Yalvac, B., & Loving, C., International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 42(3), 283–297, 2011.
  • Discussion-based strategies for use of simulations and animations in middle and high school science classrooms, Leibovitch, A., Stephens, L., Price, N., & Clement, J., Proceedings 
of
 the 
NARST
 2011
 Annual 
Meeting, 2011.
  • Effectiveness of Computer Simulations in the Teaching/ Learning of Physics, Aklilu, T., Tilahun T., and Mesfin T., A stand-alone paper presented at the 2011 Annual international Conference of NARST held on April 3-6/2011 Orlando, Florida, USA, 2011.
  • The use of Interactive Computer Simulations with regard to access to Education – a social justice issue, Kaheru, SJM, Mpeta M and Kriek J, Journal of Educational Studies 10(2) pp 89 - 106, 2011.
  • The contribution of simulations to the practical work of foundation physics students at the University of Limpopo, Mhlongo, R, Kriek, J and Basson I, Multicultural education and technology journal. 5(4) p 288-302, 2011.
  • In-service science teachers’ views about learning physics after a one week workshop, Ramlo, S. & Nicholas, J., Human Subjectivity, 1, pp 109-120, 2010.
  • Teachers’ beliefs and their intention to use interactive simulations in their classrooms, Kriek, J. and Stols, G., South African Journal of Education 30 pp. 439 - 456, 2010.
  • Spatial Learning and Computer Simulations in Science, Lindgren, R., & Schwartz, D. L., International Journal of Science Education, 31(3), 419–438, 2009.
  • Student perspectives on learning physics and their relationship with learning force and motion concepts: A study using Q methodology, Ramlo, S., Human Subjectivity, 2, pp 73-90, 2008.
  • Pengembangan Lembar Kerja Siswa Berbasis Inkuiri Melalui Media Virtual PhET Untuk Melatihkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Pada Materi Pemanasan Global, K. Rohmah, Rachmadiarti F. & Setiawan B., Universitas Negeri Surabaya (Indonesian).
  • Kerja laboratorium Melalui Phet untuk meremediasi miskonsepsi siswa kelas VIII SMP Negeri 1 Sungai Raya pada materi Hukum Archimedes, Diar Dwi Winarto, Tanjungpura University (Indonesian).
  • Scientific Inquiry in Mathematics: A Case of Implementing Scientific Simulations for Analyzing Problems on Motion., Sokolowski, A..
  • Teachers using interactive simulations to scaffold inquiry instruction in physical science education, Geelan, D.R. & Fan, X., In J. Gilbert and B. Eilam (Eds.) Science Teachers' Use of Visual Representations. Dordrecht: Springer..
  • Action Research Paper for Master's in Interdisciplinary Studies at University of Northern Colorado: The Effect of Computer Simulations on Learning High School Physics, K. Bibbey.
  • Impact of Electronic Simulations on students’ learning in Lebanese 10th Grade Electricity Courses. (Ph.d research), F. Yehya.
  • Evaluating a Novel Instructional Sequence for Conceptual Development in Physics Using Interactive Simulations, Fan, X., Geelan, D. & Gillies, R., Submitted to the International Journal of Science Education, Under Review.