2.
Uporaba tekočih kristalov za vpeljavo sodobnih vsebin v poučevanje fizike : učna tema tekoči kristali za srednješolski in univerzitetni nivoJerneja Pavlin, 2013, doktorska disertacija
Opis: Tekoči kristali so tema, ki je tesno povezana z izkušnjami dijakov in trenutno zelo aktualna tema v raziskovalnih krogih, zato je dober primer sodobne fizikalne teme, ki jo skušamo vnesti v pouk. Na podlagi naših izkušenj in znanj o tekočih kristalih in na podlagi predstav študentov prvega letnika univerzitetnega študija o tekočih kristalih smo oblikovali učno gradivo o tekočih kristalih. Učno gradivo, ki je podrobno predstavljeno v tej disertaciji, skuša študente voditi do usvojitve konceptov, ki so pomembni za razumevanje delovanja tekočekristalnega prikazalnika. Gradivo je sestavljeno iz treh delov, in sicer iz predavanja in laboratorijskih vaj pri kemiji in fiziki. Eksperimenti, ki so predstavljeni v okviru fizikalnega dela vaj, se nanašajo na fazni prehod, značilen za tekoče kristale, polarizacijo svetlobe, dvojni lom in barve.
Učno gradivo je bilo testirano pri študentih 1. letnika na študijskem programu Razredni pouk na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani. Rezultati kažejo, da je gradivo dejansko možno uporabiti v praksi in tudi napredek v znanju v povezavi s tekočimi kristali je znaten, od uspeha 24 % na predtestu, do 68 % na testu takoj po končanem učnem posegu z učnim gradivom in 64 % na testu, ki se je izvajal ob izpitu mesec dni kasneje. Predhodna raziskava je pokazala, da je znanje o tekočih kristalih, ki so ga študenti prvih letnikov različnih študijskih smeri pridobili pred študijem, zanemarljivo. Ker študente razrednega pouka naravoslovje povečini ne zanima, lahko sklepamo, da bodo študenti naravoslovnih študijskih smeri z učnim gradivom usvojili vsaj toliko znanja kot študenti razrednega pouka. Zato smo testirali fizikalni del učnega gradiva tudi pri študentih 1. letnika študijskega programa fizika z vezavami na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani. Rezultati kažejo, da so študenti dvopredmetne fizike na večino testiranih vprašanj odgovorili bolje kot študenti razrednega pouka.
Za študente fizike smo učno gradivo dopolnili z zahtevnejšim eksperimentom, s katerim izmerimo kotno odvisnost izrednega lomnega količnika. Z eksperimentom neposredno in nazorno pokažemo dvojni lom v tekočih kristalih. V ta namen sta bili izdelani homeotropna in planarna klinasta tekočekristalna celica, ki omogočata kvalitativne in kvantitativne meritve izrednega lomnega količnika v odvisnosti od smeri. V disertaciji predstavimo fizikalne osnove razširjanja svetlobe skozi anizotropno snov, postavitev eksperimenta, meritve in rezultate.
Fizikalni del učnega gradiva smo preoblikovali za namene poučevanja v srednji šoli, saj želimo, da so dijaki po zaključenem srednješolskem izobraževanju naravoslovno pismeni. Gradivo je bilo testirano v dveh srednjih šolah v dveh oddelkih 3. letnika gimnazijskega programa. Rezultati testiranja in mnenja učiteljev kažejo, da gradivo lahko uporabimo za predstavitev teme tekoči kristali v srednješolskem izobraževanju, saj so dijaki usvojili ključne koncepte, ki so potrebni za razumevanje delovanja tekočekristalnih prikazalnikov. V disertaciji predstavimo podrobno evalvacija gradiva in smernice za nadaljnje delo.
Ključne besede: izobraževanje, tekoči kristali, razvoj učnega gradiva, srednja šola, fakulteta, prenos znanstvenih spoznanj, testiranje, dvolomnost, barve, fazni prehod, LCD, šolski eksperiment
Objavljeno v DKUM: 06.06.2013; Ogledov: 3819; Prenosov: 410
Celotno besedilo (3,80 MB)
