Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Didaktika fizike s praktikumom 2 – zbirka laboratorijskih vaj je namenjena študentom 3. in 4. letnika študijskega programa Predmetni učitelj, usmeritev Izobraževalna fizika na Fakulteti za naravoslovje in matematiko v Mariboru. Fizikalni eksperimenti se izvajajo pri predmetu Didaktika fizike 2 s praktikumom in so razdeljeni v sedem tematskih sklopov: Pospešeno gibanje, Mehanika tekočin, Termodinamika, Zvok, Svetloba, Elektromagnetizem in Moderna fizika. V okviru laboratorijskih vaj študentje pridobivajo znanje in razvijajo spretnosti za ustrezno izvedbo eksperimentov pri pouku fizike na srednješolskem nivoju izobraževanja.
Ključne besede: fizika, didaktika, srednja šola, fizikalni eksperimenti
Objavljeno v DKUM: 12.07.2022; Ogledov: 123; Prenosov: 40
Celotno besedilo (14,29 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: Kaotični sistemi so kompleksni oscilirajoči sistemi z značilno nelinearno dinamiko. Slednje vodi do otežene obravnave, zaradi česar se kaotični sistemi ne vključujejo v pouk fizike na sekundarni ravni izobraževanja. Osnovni cilj doktorske disertacije je razvoj učnega pripomočka za vpeljavo kaotičnih sistemov v pouk fizike na programu splošne gimnazije. Na podlagi pregleda literature sklenem, da nezadostno matematično znanje dijakov vodi v poenostavljanje opisa dinamike sistemov, včasih tudi do mere, ko rezultati modela več niso primerljivi z realnim stanjem. Posledično so obravnavani primeri pogosto neavtentični, učenje fizike pa osredotočeno na uporabo formul. V teoretičnem delu predstavim matematično modeliranje oscilirajočih sistemov, pri čemer se osredotočim na dvodimenzionalne linearne in nelinearne dinamične sisteme. S stabilnostno analizo pokažem, da so za nastanek oscilacij potrebni dvodimenzionalni sistemi in predstavim, da za prisotnost determinističnega kaosa, sistem mora biti večdimenzionalen, nelinearen in oscilirajoč. Na primerih kaotičnih sistemov v naravi in družbi predstavim nekatere značilnosti kaosa kot je občutljivost na začetne pogoje. Podrobneje predstavim dve metodi za prepoznavanje determinističnega kaosa in sicer metodo izračuna največjega Lyapunovega eksponenta ter vizualizacijsko metodo grafa ponovitev. Nato se osredotočim na akustične sisteme, natančneje na vibrirajoče strune. Na primeru posnetka zvoka tona in akorda A zaigranega na kitari, prikažem časovno vrsto tlačnih sprememb. Za časovno vrsta akorda A se nam na prvi pogled zdi, da ustreza kaotičnemu sistemu, zato to preverimo z metodami za prepoznavo kaotičnega obnašanja. Metoda največjega Lyapunovega eksponenta napačno nakazuje, da gre za kaotičen sistem. To potrdim z uporabo vizualizacijske metode grafa ponovitev za ton in za akord A, ki potrdi, da opazovana dinamika ni kaotična. Teoretični del doktorske disertacije se zaključi z razvojem učnega pripomočka za vpeljavo kaotičnih sistemov v pouk fizike. V ta namen pregledam obravnavo oscilirajočih sistemov pri fiziki in se seznanim z matematičnimi omejitvami obravnave fizikalnih modelov. Študije so že pokazale prednost vpeljave blokovnih shem za razumevanje dinamike sistemov. Z blokovnimi shemami prikažem vzročno posledične relacije med količinami in vizualiziramo, kako količine vplivajo ena na drugo. Na blokovnih shemam temeljijo tudi grafično orientirani računalniški programi. Na podlagi zbranih informacij razvijem učni pripomoček za vpeljavo kaotičnih sistemov v pouk fizike. Učni pripomoček obsega 20 strani dolg učni list s 6. poglavji in 4 videoposnetke z razlago. Učni pripomoček prilagodim v luči omejevanja fizičnih stikov in sicer tako, da je primeren za poučevanje na daljavo, saj omogoča samostojno delo dijaka. Za oceno učinkovitosti razvitega učnega pripomočka izvedem empirično raziskavo, v katero je vključenih 7 srednjih šol, 7 učiteljev fizike in 243 dijakov. Učiteljem fizike posredujem učno gradivo, ki obsega učni pripomoček, inicialni in finalni test znanja za dijake ter lestvico stališč, s katero zbiramo mnenja učiteljev o učnem pripomočku. Z inicialnim testom znanja pridobivam informacije o trenutnem razumevanju dinamike sistemov ter prepoznavanja oscilirajočih in kaotičnih sistemov z namenom dopolniti učni pripomoček. Finalni test znanja je namenjen oceni učinkovitosti učnega pripomočka z vidika pridobljenega znanja dijaka. Preverim, v kolikšni meri dijak po uporabi učnega pripomočka razume dinamiko sistemov in fazne prostore ter v kolikšni meri se izboljša prepoznava oscilirajočih in kaotičnih sistemov iz grafičnih prikazov. Z analizo rezultatov finalnega testa potrdim, da se je razumevanje dijakov izboljšalo. Dodatno lahko na podlagi pregleda lestvice stališč potrdim, da je v učnem pripomočku obravnavana tematika zanima, aktualna, a zahtevna. Ocenjujem, da je razvit učni pripomoček učinkovit in primeren za vpeljavo kaotičnih sistemov v pouk fizike na programu splošna gimnazija.
Ključne besede: kaotični sistemi, oscilirajoči sistemi, akustični sistemi, fizika, splošna gimnazija, srednja šola, poučevanje fizike, kaos, časovne vrste, učni pripomoček
Objavljeno v DKUM: 11.07.2022; Ogledov: 111; Prenosov: 10
Celotno besedilo (5,76 MB)

Opis: Fizika spada v eno izmed temeljnih ved, ki so skozi zgodovino spreminjale razvoj človeštva [1]. Žal je fizika kot predmet v osnovni šoli pri učencih manj priljubljena, tudi če njeno priljubljenost primerjamo samo z naravoslovnimi predmeti [2]. Zanimalo nas je, kako je mogoče povečati motivacijo učencev pri pouku fizike [3]. Raziskali smo razloge za nižjo motivacijo učencev pri pouku fizike ter preučili, katere metode ob uporabi frontalne oblike dela naj učitelj uporabi, da bo motivacija višja [4]. Motivacija pri pouku razlaga stopnjo zanimanja in napora, ki jo učenec vlaga v različna udejstvovanja, ki so lahko zaželena ali nezaželena pri njihovih učiteljih [5]. Kako se bo učenec odzval na določeno snov, je odvisno od njegove predispozicije in njegovih motivov [6]. Brophy trdi, da je v osnovi učenje za učence dolgočasno in frustrirajoče, saj učence najprej prisilimo, da pridejo k pouku in jih nato učimo stvari, v katerih ne vidijo uporabne vrednosti [7]. Da bi učencem snov približali in vzpodbudili lastno iniciativo k razmišljanju ter jih bolje motivirali, uporabimo različne metode. Zanimalo nas je, katere didaktične metode so pri učencih bolj motivirajoče in o katerih predlaganih temah izven vsebin učnega načrta si učenci želijo izvedeti več. Kimura ugotavlja, da smo moški in ženske glede na način razmišljanja različni, zato je bilo zanimivo preveriti, kako se motivacija pri pouku fizike razlikuje glede na spol [8]. Predvidevali smo tudi vpliv stratuma. Analizirali smo teme, ki niso sestavni del vsebin učnih načrtov za fiziko 8. in 9. razreda osnovne šole. Preučili smo, ali obstajajo razlike v motivaciji učencev glede na izbiro teme v povezavi s starostjo (vpeljava iste teme v 8. oziroma 9. razredu). V empiričnem delu naloge smo predstavili osnovne podatke o raziskavi, v katero je bilo v obdobju dveh šolskih let (2009/2010 in 2010/2011) zajetih 365 učencev iz sedmih slovenskih osnovnih šol [9]. Na podlagi zbranih podatkov smo opravili analize o spremembi stanja motivacije glede na stanje motivacije pred in po izvedbi učne ure. Stanje motivacije smo preučili glede na vpliv: didaktičnega pristopa (metoda razlage, delo z besedilom, uporaba IKT; vse v kombinaciji s frontalno obliko dela), stratuma (mestna, podeželska in primestna šola) razreda (8., 9. razred), spola (moški, ženski) in tematskega področja (energetika, svetloba, astronomija in drugo) [10] [11]. Z našo raziskavo smo ugotovili, kdaj vključiti določeno temo v pouk fizike, in preverili, katerega izmed izbranih treh pristopov je najbolj smiselno uporabiti za določeno temo, da bi pri učencih dosegli višjo motivacijo.
Ključne besede: motivacija, energetika, svetloba, astronomija, vreme
Objavljeno v DKUM: 25.08.2017; Ogledov: 1231; Prenosov: 120
Celotno besedilo (2,28 MB)

Opis: Vzgoja in izobraževanje sta temelja prihodnosti in osnovni človekovi pravici sodobnega sveta. Vsaka država, ki se zaveda pomembnosti kvalitetnega izobraževanja in kaj ji ta na daljši rok prinese, želi ustvariti izobraževalni sistem, ki bi državljane izoblikoval v samostojne in odgovorne osebke, ki se lahko opirajo na kakovostno pridobljeno znanje, obenem pa, najbolj ustrezal potrebam države same. V diplomskem delu smo raziskovali štiri velika poglavja izobraževalnega sistema Slovenije in Avstrije. V prvem poglavju smo opisovali in med seboj primerjali sisteme primarne, sekundarne in terciarne ravni izobraževanja obeh držav. Opisali smo učne načrte primarnega in izbrane učne načrte sekundarnega izobraževanja predmetov iz vsebin fizike in astronomije. Zanimalo nas je, v čem so si učni načrti obeh držav na določeni ravni med seboj podobni in v čem se razlikujejo. V tretjem poglavju smo raziskovali avtonomijo učiteljev obeh držav. Pri tem smo na primarni, nižji in višji sekundarni ravni izobraževanja izvedli intervjuje učiteljev in jih povprašali o njihovem osebnem mnenju, kako avtonomni so pri urah pouka iz vsebin iz fizike in astronomije, izbiri učnih metod, učbenikov, ocenjevanju znanja, nakupih fizikalnih pripomočkov, načrtovanju ekskurzij na temo fizike in astronomije ter o številu ur, ki jih lahko namenijo temam po lastni izbiri. Odgovore smo analizirali in med seboj primerjali. V zadnjem poglavju diplomskega dela smo opisali izobraževanje učitelja fizike obeh držav in med seboj primerjali predmetnike izbranih fakultet, ki nudijo izobraževalne programe fizike, saj smo predvidevali, da do razlik pride tudi tam.
Ključne besede: Šolski sistem, poučevanje, avtonomija učitelja, učni načrti, fizika in astronomija.
Objavljeno v DKUM: 25.11.2016; Ogledov: 1543; Prenosov: 93
Celotno besedilo (1,36 MB)

Opis: V magistrskem delu smo podrobneje raziskali predstave o velikostnih razmerjih nebesnih teles. Poudarek je bil na analizi predstav o razdaljah med nebesnimi telesi in predstavah o prostorskih razmerjih nebesnih teles pri učencih in odraslih, pri čemer so nas zanimale razlike med učenci po vzgojno-izobraževalnem obdobju, med učenci po kraju bivanja in razlike glede na spol pri vseh sodelujočih. Raziskava je temeljila na deskriptivni in kavzalno-neeksperimentalni metodi empiričnega raziskovanja. V raziskavi je sodelovalo 290 oseb; 178 učencev od 4. do 9. razreda in 112 odraslih oseb. Izkazalo se je, da si učenci in tudi odrasli razdalje v vesolju predstavljajo mnogo krajše, kot so v resnici, in da se z oddaljenostjo objektov predstave slabšajo. Pričakovano imajo odrasli boljše predstave o razdaljah med nebesnimi objekti kot učenci. Rezultati so pokazali, da večina učencev ocenjuje razdalji med Zemljo in Luno ter Zemljo in Marsom mnogo krajši, kot dejansko sta, medtem ko ima skoraj polovica odraslih precej realno predstavo o oddaljenosti Lune. Tudi odrasle osebe ocenjujejo razdaljo do Marsa krajšo, kot je realna. Učenci si predstavljajo razdaljo med Soncem in Zemljo ter Soncem in njemu najbližjo zvezdo krajšo kot odrasle osebe, a oboji mnogo prekratko. Ugotovili smo, da imamo najslabše predstave o prostorskih objektih, torej volumnih. Tako si na primer učenci Zemljo (20-krat) in Luno predstavljajo precej večji, kot sta dejansko, medtem ko ocenjujejo, da je Jupiter precej manjši (200-krat) od Zemlje. Za izboljšave predstav in znanja o vesolju so na koncu izdelana priporočila za delo v šoli.
Ključne besede: razdalje, prostorska razmerja, vesolje
Objavljeno v DKUM: 10.10.2016; Ogledov: 861; Prenosov: 119
Celotno besedilo (1,19 MB)