Interaktívne simulácie PhET

Interaktívne simulácie PhET
Snímka obrazovky simulácie stavebnice obvodov PhET
Typ lokality
Online vzdelávanie
Dostupné vAngličtina , afrikánčina , arabčina , bengálčina , brazílska portugalčina , čínština , dánčina , holandčina , fínčina , francúzština , nemčina , gréčtina , gudžarátčina , hebrejčina , hindčina , indonézčina , taliančina , japončina , kórejčina , maráthčina , nórčina , udí , perzština , poľština , ruština , španielčina , thajčina , turečtina , vietnamčina
VytvorilCarl Wieman
URLphet.colorado.edu
KomerčnýNie
Spustený2002
Obsahová licencia
Creative Commons (CC-BY)

PhET Interactive Simulations , projekt na University of Colorado Boulder , je neziskový [1] projekt s otvorenými vzdelávacími zdrojmi , ktorý vytvára a hostí skúmateľné vysvetlenia . V roku 2002 ju založil nositeľ Nobelovej ceny Carl Wieman . PhET začal Wiemanovou víziou zlepšiť spôsob, akým sa veda vyučuje a učí. Ich deklarovaným poslaním je "Posilniť vedeckú a matematickú gramotnosť a vzdelávanie na celom svete prostredníctvom bezplatných interaktívnych simulácií."

Skratka projektu „PhET“ pôvodne znamenala „Fyzikálne vzdelávacie technológie“, ale PhET sa čoskoro rozšíril do ďalších disciplín. Projekt teraz navrhuje, vyvíja a vydáva viac ako 125 bezplatných interaktívnych simulácií na vzdelávacie účely v oblasti fyziky , chémie , biológie , vedy o Zemi a matematiky . Simulácie boli preložené do viac ako 65 rôznych jazykov vrátane španielčiny , čínštiny , nemčiny a arabčiny ; a v roku 2011 webovú stránku PhET navštívilo viac ako 25 miliónov návštevníkov. [2]

V októbri 2011 bola PhET Interactive Simulations vybraná za laureáta ceny Microsoft Education Tech Award za rok 2011 . [3] Ceny Tech Awards, ktoré udeľuje The Tech Museum of Innovation , oceňujú inovátorov z celého sveta za technológie, ktoré sú prospešné pre ľudstvo. [4]

História

Po získaní Nobelovej ceny v roku 2001 sa Wieman obzvlášť angažoval v úsilí o zlepšenie prírodovedného vzdelávania a uskutočnil vzdelávací výskum v oblasti výučby prírodných vied. Pomohol napísať Physics 2000 [5] , aby poskytol simulácie na vysvetlenie jeho práce pri vytváraní Bose-Einsteinovho kondenzátu. Počas verejných prednášok, z ktorých niektoré obsahovali simulácie, [6] si všimol, že "simulácie by boli často tou hlavnou vecou, ​​ktorú si ľudia z mojej prednášky zapamätajú. Na základe ich otázok a pripomienok sa zdalo, že sa dôsledne učili fyziku zastúpenú v simulácie." [7] Potom použil peniaze z grantu Národnej vedeckej nadácie programu Distinguished Teaching Scholars, Kavli Foundation a časť peňazí z Nobelovej ceny na založenie PhET na zlepšenie spôsobu vyučovania a učenia sa fyziky. Simulácie PhET sa líšia od simulácií Physics 2000, pretože používatelia môžu so simuláciou meniť podmienky, zatiaľ čo simulácie Physics 2000 sú len videá. [8]

V roku 2007 sa Wieman presťahoval do Vancouveru v Britskej Kolumbii , pričom si udržal 20% pozíciu učiteľa na University of Colorado Boulder. Súčasnou riaditeľkou PhET je Dr. Katherine Perkins, ktorá pôsobí v PhET od januára 2003. Perkins dúfa, že dostupnosť simulácií a interaktívny charakter zvýši vedeckú gramotnosť a podporí zapojenie študentov do vyučovania. [9]

Organizácia

PhET Interactive Simulations je súčasťou University of Colorado Boulder, ktorá je členom Asociácie amerických univerzít . [10] Tím sa v priebehu času mení a má asi 16 členov pozostávajúcich z profesorov, postdoktorandov, výskumníkov, špecialistov na vzdelávanie, softvérových inžinierov (niekedy aj dodávateľov), pedagógov a administratívnych asistentov. [11] Súčasným riaditeľom PhET je Dr. Katherine Perkins.

Dizajn a vzdelávací vplyv

Interaktívne simulácie PhET zahŕňajú postupy efektívneho vyučovania založené na výskume na zlepšenie učenia sa prírodných a matematických konceptov. [12] Simulácie sú navrhnuté tak, aby boli flexibilné, aby sa dali použiť ako ukážky prednášok, laboratórií alebo domácich úloh. [13] Používajú intuitívne prostredie podobné hre, kde sa študenti môžu učiť prostredníctvom vedeckého skúmania v zjednodušenom prostredí, kde dynamické vizuálne reprezentácie zviditeľňujú neviditeľné a kde sú vedecké nápady spojené s javmi v reálnom svete.

Simulácia PhET začína s tromi až piatimi ľuďmi vrátane experta na obsah (vedca), učiteľa, vzdelávacieho výskumníka a profesionálneho vývojára softvéru. Návrh začína identifikáciou konkrétnych vzdelávacích cieľov, ktoré sa na základe skúseností učiteľov v triede ukázali ako koncepčne náročné. Simulačný dizajn, vzhľad a dojem je navrhnutý, prediskutovaný a nakoniec „zakódovaný“. Každá simulácia je užívateľsky testovaná prostredníctvom rozhovorov so študentmi a v triedach, prepracovaná podľa potreby a znovu testovaná, predtým ako bude zverejnená na webovej stránke PhET. [14]

Spolu s testovaním každej simulácie tím PhET vykonáva vzdelávací výskum na svojich simuláciách. Vo svojom výskume ukázali, že keď študenti okrem tradičných laboratórií skúmajú aj simulácie, porozumenie študentských konceptov sa zlepšuje. [15]

Využitie PhET pedagógmi

Zatiaľ čo interaktívne simulácie PhET vyvíjajú simulácie, sú to predovšetkým učitelia a vydavatelia, ktorí vyvíjajú vzdelávacie aktivity, ktoré využívajú simulácie a zdieľajú ich s komunitou. Prispievatelia na stránke PhET sa riadia Open Education Practices (OEP), čo umožňuje učiteľom voľne využívať alebo upravovať aktivity. [16]

Simulácie PhET používané ako súčasť väčšieho prednáškového kurzu
Študenti stredných škôl používajúci PhET v laboratóriu

Medzi ďalšie organizácie Open Education Resource, ktoré poskytujú nápady a recenzie, patria:

  • Národná vedecká digitálna knižnica (NSDL) poskytuje interaktívne mapy vedeckej gramotnosti [17] v súlade s benchmarkmi Americkej asociácie pre pokrok vedy (AAAS) s odkazmi na relevantné online zdroje. NSDL ťaží metadáta kolekcií, aby našla online zdroje, ktoré zodpovedajú benchmarkom. [18] Vyťažené zbierky sa vyberajú na základe kritérií navrhnutých Riadiacim výborom Národnej rady pre výskum pre rozvoj digitálnej národnej knižnice pre vysokoškolské vedecké, matematické, inžinierske a technologické vzdelávanie [19] a ich platnosť sa pravidelne kontroluje. [20] Učitelia vyhľadávaním v mapách nájdu simíkov PhET vhodných pre konkrétne témy.
  • MERLOT Physics [21] používa na hodnotenie digitálneho vzdelávacieho obsahu viacúrovňový proces kontroly. [22] PhET bol predstavený ako ukážka v júni 2013 [23] , kde učitelia môžu nájsť učebné a vzdelávacie zdroje, ktoré zahŕňajú: Odkazy na učebné materiály vybrané členmi, odborné hodnotenia vysokokvalitných materiálov a vyučovacie skúsenosti členov MERLOT. [24]
  • Physics Front [25] je „bezplatná služba poskytovaná AAPT v spolupráci s NSF/NSDL“ [26] , ktorá obsahuje asi 100 nápadov na používanie PhET [27] s recenziami redaktorov, odporúčanými predmetmi, úrovňami, typom zdrojov, vhodnými kurzami. , kategórie a hodnotenia; nápady na použitie v jednotkách, korelácia s normami AAAS; a súvisiace činnosti.
  • Pedagogika v akcii [28] poskytuje prístup ku knižnici s tromi prvkami: moduly vyučovacích metód, vzdelávacie aktivity a výskum vzdelávacej bibliografie. [29] Pedagogika v akcii obsahuje článok „Zdroje na používanie simulácií PhET v triede – Databáza aktivít PhET“ [30] , ktorý obsahuje zhrnutie, vzdelávacie ciele, kontext na použitie, popis a učebné materiály, poznámky a tipy pre vyučovanie, hodnotenie a usmernenia na rozvoj nových aktivít využívajúcich PhET.
  • Strategické priority iNACOL, The International Association for K-12 Online Learning [31] zahŕňajú presadzovanie politiky, projekt zabezpečenia kvality a modely vzdelávania. Ich publikácie a webové stránky podporujú širokú škálu skupín, ktoré zlepšujú individuálne vzdelávanie študentov a podmienky učiteľov tým, že sa zasadzujú za profesionálny rozvoj. [32] Jedna správa poskytuje nápady na používanie otvorených vzdelávacích zdrojov špecificky pre online vzdelávanie, ktoré zahŕňa využitie pre PhET simulátorov. [33]


Profesionálne organizácie tiež poskytujú nápady na použitie simulácií PhET. V JCE Chemical Education Xchange (ChemEd X) členovia blogovali o tom, ako môže používanie PhET pomôcť s konkrétnymi témami, ako sú zdroje stechiometrie, [34] First Week Excitement, [35] FYSICS 2000, [36] a Adding Inquiry to Atomic Theory. [37]

Výskum využitia simulácií vo vzdelávaní

Príklad obrazovky simulácie v PhET

National Science Foundation poskytla granty niekoľkým organizáciám na štúdium využívania PhET: [38]

  • Interaktívne simulácie PhET: Použitie simulácií založených na výskume na transformáciu vysokoškolského vzdelávania chémie #1226321 Hlavný riešiteľ:Katherine Perkins; Hlavný riešiteľ:Robert Parson; Organizácia:University of Colorado at Boulder; 15.09.2012
  • Rozšírenie interaktívnych vedeckých simulácií PhET na ročníky 4-8: Prístup založený na výskume #1020362 Zmena spôsobu, akým študenti fyziky pristupujú k učeniu pomocou simulácií: Výskum a vývoj výučbových programov založených na PhET #1245400 Hlavný riešiteľ:Katherine Perkins; Spoluriešiteľ:Michael Dubson, Daniel Schwartz, Noah Podolefsky; Organizácia:University of Colorado at Boulder; 01.09.2010
  • Používateľská príručka výskumu fyziky: Webový zdroj pre pedagógov fyziky #1245490 Hlavný riešiteľ:Andrew Elby; Spoluhlavný riešiteľ:Ayush Gupta; Organizácia:University of Maryland College Park; 15.06.2013
  • Používateľská príručka výskumu fyziky: Webový zdroj pre pedagógov fyziky #1245490; Hlavný riešiteľ:Sarah McKagan; Spoluriešiteľ: Bruce Mason, Beth Cunningham; Organizácia:Americká asociácia učiteľov fyziky;01.05.2013
  • Fyzikálny vzdelávací technologický projekt #0442841 Hlavný riešiteľ:Carl Wieman; Spoluriešiteľ: Noah Finkelstein, Katherine Perkins; Organizácia: Colorado University at Boulder; 6. 1. 2005
  • Technologický projekt vzdelávania vo fyzike a chémii #0817582; Hlavný riešiteľ:Katherine Perkins; Spoluriešiteľ: Michael Dubson, Noah Finkelstein, Robert Parson, Carl Wieman; Organizácia: Coloradská univerzita v Boulderi; 1. 8. 2008
  • Rozšírenie interaktívnych vedeckých simulácií PhET na 4. až 8. ročník: Prístup založený na výskume č. 1020362; Hlavný riešiteľ:Katherine Perkins; Spoluriešiteľ:Michael Dubson, Daniel Schwartz, Noah Podolefsky; Organizácia: Coloradská univerzita v Boulderi; 1.9.2010
  • Fyzika každodenného života: Java applety a interaktívne ukážky prednášok pre nevedeckých študentov #0123561; Hlavný riešiteľ:Carl Wieman; Spoluhlavný riešiteľ:; Organizácia: Coloradská univerzita v Boulderi; 1.9.2001

Ďalšie výskumné granty:

Referencie

  1. ^ Podporte PhET
  2. ^ Guttenplan, DD (11. december 2011). „Weboví lektori sa stávajú hviezdami ďaleko od triedy“. New York Times .
  3. ^ "Technická cena 2011". Archivované z originálu dňa 2012-11-09.
  4. ^ McCracken, Harry (21. október 2011). „Zoznámte sa s víťazmi tohtoročných Tech Humanitarian Awards“. čas .
  5. ^ "Fyzika 2000". University of Colorado Boulder. Archivované z originálu 24. septembra 2014 . Získané 22. augusta 2013 .
  6. ^ Cornell, EA; CE Wieman (2002). "Nobelove prednášky vo fyzike 2001". Mod. Phys . 74 (3): 875-893. doi : 10.1103/revmodphys.74.875 .
  7. ^ Wieman, Carl; Katherine K. Perkins; Wendy K. Adams (apríl 2008). „Oersted Medal Lecture 2007: Interaktívne simulácie pre výučbu fyziky: Čo funguje, čo nie a prečo“. American Journal of Physics . 76 (4): 393. Bibcode :2008AmJPh..76..393W. doi :10.1119/1.2815365. S2CID  30005032.
  8. ^ "Recenzie Web Watch-Interactive Simulations" (PDF) . 2005 Phys. Vychovávať. 40 81 . IOP Publishing . Získané 22. augusta 2013 .
  9. ^ Xue, Katherine (júl – august 2012). "Alumni Science Simulator". Harvardský časopis . Získané 22. augusta 2013 .
  10. ^ "Asociácia amerických univerzít".
  11. ^ „O PhET“.
  12. ^ Bryan, Joel (jún 2006). "Technológia pre výučbu fyziky". Súčasné problémy technológie a vzdelávania učiteľov . 6 (2): 230.
  13. ^ Ash, Katie. „Programovanie digitálnej zábavy do prírodovedného vzdelávania“. Digitálne pokyny na týždeň vzdelávania.
  14. ^ Maki, Peggy (2004). Hodnotenie vzdelávania: Budovanie trvalo udržateľného záväzku v celej inštitúcii . Sterling, VA: Stylus Publishing. ISBN 1579224407.
  15. ^ Wieman, Carl; Wendy K. Adams ; Katherine K. Perkins (október 2008). „Výskum PhET: Simulácie, ktoré zlepšujú učenie“. Veda . 322 (5902): 682–3. doi : 10.1126/science.1161948 . PMID  18974334.
  16. ^ "PhET pre učiteľov". Interaktívne simulácie PhET . Získané 23. júna 2013 .
  17. ^ "Národné mapy digitálnej vedeckej gramotnosti" . Získané 16. júna 2013 .
  18. ^ Dushay, Naomi (2003). Analýza metadát na efektívne použitie a opätovné použitie . Zborník z medzinárodnej konferencie Dublin Core and Metadata Applications. CiteSeerX 10.1.1.210.8888 . {{cite book}}: CS1 maint: chýbajúce umiestnenie vydavateľa ( odkaz )
  19. ^ Rozvoj digitálnej národnej knižnice pre vysokoškolské vzdelávanie v oblasti vedy, matematiky, inžinierstva a technológií: Správa z workshopu. Washington, DC: The National Academies Press. 1998. s. 53–57. ISBN 978-0-309-05977-0.
  20. ^ Kyrillidou, Martha (2005). Vývoj protokolu DigiQUAL na vyhodnocovanie digitálnych knižníc . In Zborník z 5. spoločnej konferencie ACM/IEEE-CS o digitálnych knižniciach: ACM Press. s. 172–173.{{cite book}}: CS1 maint: umiestnenie ( odkaz )
  21. ^ "MERLOT Fyzika". MERLOT na Kalifornskej štátnej univerzite . Získané 21. júna 2013 .
  22. ^ Pokroky vo vzdelávaní na webe – ICWL 2004: Tretia medzinárodná konferencia, Peking, Čína, 8. – 11. august 2004, zborník, zväzok 3 (e-kniha Google)
  23. ^ "Ukážka fyziky MERLOT". MERLOT na Kalifornskej štátnej univerzite . Získané 16. júna 2013 .
  24. ^ "MERLOT Fyzika". MERLOT na Kalifornskej štátnej univerzite . Získané 16. júna 2013 .
  25. ^ "Fyzikálny front". AAPT a NSF-NSDL . Získané 21. júna 2013 .
  26. ^ "Fyzikálny front". AAPT a NSF-NSDL . Získané 16. júna 2013 .
  27. ^ "Fyzikálny front". hľadať aktivity phet . AAPT a NSF-NSDL . Získané 16. júna 2013 .
  28. ^ "Pedagogika v akcii". Centrum zdrojov vedeckého vzdelávania @ Carlton College . Získané 21. júna 2013 .
  29. ^ „Knižnica pedagogiky v akcii“. Centrum zdrojov vedeckého vzdelávania @ Carlton College . Získané 16. júna 2013 .
  30. ^ „Zdroje na používanie PhET v triede“. Centrum zdrojov vedeckého vzdelávania @ Carlton College . Získané 16. júna 2013 .
  31. ^ "Medzinárodná asociácia pre online vzdelávanie K-12" . Získané 23. júna 2013 .
  32. ^ Vander Ark, Tom (17. júna 2013). „10 spôsobov, ako inteligentné mestá rozvíjajú a podporujú učiteľov“. Vzdelávací týždeň . Získané 23. júna 2013 .
  33. ^ „Otvorené vzdelávacie zdroje a spoločný rozvoj obsahu – praktická príručka pre vedúcich predstaviteľov štátu a škôl“ (PDF) . iNACOL. Archivované z originálu (PDF) dňa 25. februára 2015 . Získané 23. júna 2013 .
  34. ^ Cullen, Deanna. "Stochiometrické zdroje". Divízia chemickej výchovy . Získané 16. júna 2013 .
  35. ^ Cullen, Deanna. "Prvý týždeň vzrušenia". Divízia chemickej výchovy . Získané 16. júna 2013 .
  36. ^ Cullen, Deanna. "FYZIKA 2000". Divízia chemickej výchovy . Získané 16. júna 2013 .
  37. ^ Cullen, Deanna. "Pridanie dotazu k atómovej teórii". Divízia chemickej výchovy . Získané 16. júna 2013 .
  38. ^ "ocenenia". hľadať PhET . Národná vedecká nadácia . Získané 22. augusta 2013 .

vonkajšie odkazy

  • Interaktívne simulácie PhET
  • Video YouTube z ceny The Tech Award na interaktívnych simuláciách PhET
Prevzaté z "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PhET_Interactive_Simulations&oldid=1184214084"