Proceedings of the Conference 5. ročník Jarnej internacionalizovanej školy doktorandov UPJŠ, 2018
In physics, but also in science generally, concepts of students significantly affect the learning... more In physics, but also in science generally, concepts of students significantly affect the learning process. These concepts of how the world works, are also called preconceptions, misconceptions or mental models. Quantitative measurement of students’ conceptual understanding can be done by using of content surveys, which reveal correct and incorrect mental models of students. Thanks to multiple-choice questions, answers to these surveys can be analyzed by many methods. One of the modern methods developed directly for content surveys is concentration analysis that quantifies the mental models used. For students’ success, the normalized gain is used, especially in physics education. The main objective of the research was to determine the efficiency of physics course and quantify the mental models of the students who participated in that course. With the emphasis on reproducible research in physics education research, we used dynamic document Jupyter in combination with statistical open-source software R. Using the content survey FCI and concentration analysis, we identified mental models of students in the field of mechanics (force and motion) conceptual understanding. Based on the normalized gain, we compared student success and evaluated efficiency of the physics course.
In 2011 at P.J. Šafárik University we completed essential preparations to a pilot application of ... more In 2011 at P.J. Šafárik University we completed essential preparations to a pilot application of the flipped learning model in several physics and math related courses. Afterward, during autumn semesters of the last four years (2012-2015), we have been realizing our experimental research and pilot instruction. Through following spring semesters we have been devoting our attention to modifying or improving learning materials, assessment tools or teaching strategies. From the pedagogical point of view, our version of the flipped learning is based on Just-In-Time Teaching and Question-Driven Instruction. Here in our contribution, we would like to explain our pedagogical and practical experience dealing with a portfolio of formative and summative assessment tools and strategies, namely structured Cornell notes, two-minute paper, peer-instruction cycle, big moderation, content and attitude surveys, flipped grading, applied in our instruction. As it is typical in the flipped learning, these assessment tools are based or strongly supported by digital technology, which we introduce together with actual examples of mentioned tools. Finally, by our more than four-year-long experience and teaching results, we will discuss the benefits, pitfalls and suggestions corresponding to the mentioned assessments tools and corresponding digital technology, all in the framework of the flipped math and physics learning.
The first part of paper summarizes fundamental concepts and ideas
of content surveys (or concept ... more The first part of paper summarizes fundamental concepts and ideas of content surveys (or concept inventories) that belong to modern research techniques of education research. Their usage helps us to identify correct, respectively incorrect mental models in physics – student’s conceptions or misconceptions. Next parts of the paper are devoted to a description of the concentration analysis, one of the new and less standard methods for data processing from content surveys. An application of this analysis provides more detailed information about a state of student’s concepual understanding. Besides, it allows a quantitative comparison of different samples of students or a change in one sample; therefore, the concentration analysis represents a tool for measuring the quality of teaching.
Základná informácia
Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku
ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ ... more Základná informácia Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ VÝUČBY THE TEACHER’S ROLE IN THE FLIPPED LEARNING MODEL Eva Paňková, Jozef Hanč, Peter Štrauch Oddelenie didaktiky fyziky, ÚFV, PF, UPJŠ v Košiciach časopis Edukácia, ISSN 1339-8725 Predstavuje kompletnú deskriptívnu štatistiku dát použitej Marzanovej rubriky.
Najrozšírenejším digitálnym nástrojom pre zber, uchovávanie a spracovanie dát
z výučby, resp. did... more Najrozšírenejším digitálnym nástrojom pre zber, uchovávanie a spracovanie dát z výučby, resp. didaktického výskumu sa v praxi javí tabuľkový procesor MS Excel. Využívajú ho nielen výskumníci, či doktorandi v didaktike, ale aj učitelia v diagnostickej fáze vyučovania. V príspevku predstavíme voľne dostupné moderné nástroje a prostredia, ktoré sú založené na jednom z najkvalitnejších štatistických jazykov súčasnosti označovanom ako R. Tieto nástroje, resp. prostredia, ktoré dovoľujú rozšíriť možnosti MS Excelu (napr. RExcel, Rcommander), resp. MS Excel úplne nahradiť (RStudio), poskytujú rýchlejšie, efektívnejšie, pokročilejšie, spoľahlivejšie i profesionálnejšie spracovanie dát. Taktiež pojednáme o výhodách, resp. odporúčaniach ich aplikácie vzhľadom na úroveň požiadavok a digitálnych zručností používateľa
V letných mesiacoch sa žiaci zúčastňujú rôznych táborov a pobytov, ktoré v nich zanechajú príjemn... more V letných mesiacoch sa žiaci zúčastňujú rôznych táborov a pobytov, ktoré v nich zanechajú príjemné spomienky, nové známosti a spoločné dobrodružstvá. Toto a niečo navyše v podobe získania nových poznatkov a zručností mohli prežiť účastníci vedeckého tábora s názvom PhysEduCamp – lepšie ako ležať doma na peci, ktorý sa konal v júni 2015. Vedecký tábor, určený pre vybraných žiakov stredných škôl, zameraný najmä na fyziku, ponúkal účastníkom možnosť nielen prežiť príjemný týždeň v prostredí Vysokých Tatier, ale taktiež zdokonaliť svoje poznatky a zručnosti pri riešení zadaných úloh a problémov. V príspevku predstavíme ciele, program a aktivity, s ktorými sa účastníci stretli počas celého pobytu, ako aj krátke zhodnotenie tábora samotnými účastníkmi.
Proceedings of the Conference 5. ročník Jarnej internacionalizovanej školy doktorandov UPJŠ, 2018
In physics, but also in science generally, concepts of students significantly affect the learning... more In physics, but also in science generally, concepts of students significantly affect the learning process. These concepts of how the world works, are also called preconceptions, misconceptions or mental models. Quantitative measurement of students’ conceptual understanding can be done by using of content surveys, which reveal correct and incorrect mental models of students. Thanks to multiple-choice questions, answers to these surveys can be analyzed by many methods. One of the modern methods developed directly for content surveys is concentration analysis that quantifies the mental models used. For students’ success, the normalized gain is used, especially in physics education. The main objective of the research was to determine the efficiency of physics course and quantify the mental models of the students who participated in that course. With the emphasis on reproducible research in physics education research, we used dynamic document Jupyter in combination with statistical open-source software R. Using the content survey FCI and concentration analysis, we identified mental models of students in the field of mechanics (force and motion) conceptual understanding. Based on the normalized gain, we compared student success and evaluated efficiency of the physics course.
In 2011 at P.J. Šafárik University we completed essential preparations to a pilot application of ... more In 2011 at P.J. Šafárik University we completed essential preparations to a pilot application of the flipped learning model in several physics and math related courses. Afterward, during autumn semesters of the last four years (2012-2015), we have been realizing our experimental research and pilot instruction. Through following spring semesters we have been devoting our attention to modifying or improving learning materials, assessment tools or teaching strategies. From the pedagogical point of view, our version of the flipped learning is based on Just-In-Time Teaching and Question-Driven Instruction. Here in our contribution, we would like to explain our pedagogical and practical experience dealing with a portfolio of formative and summative assessment tools and strategies, namely structured Cornell notes, two-minute paper, peer-instruction cycle, big moderation, content and attitude surveys, flipped grading, applied in our instruction. As it is typical in the flipped learning, these assessment tools are based or strongly supported by digital technology, which we introduce together with actual examples of mentioned tools. Finally, by our more than four-year-long experience and teaching results, we will discuss the benefits, pitfalls and suggestions corresponding to the mentioned assessments tools and corresponding digital technology, all in the framework of the flipped math and physics learning.
The first part of paper summarizes fundamental concepts and ideas
of content surveys (or concept ... more The first part of paper summarizes fundamental concepts and ideas of content surveys (or concept inventories) that belong to modern research techniques of education research. Their usage helps us to identify correct, respectively incorrect mental models in physics – student’s conceptions or misconceptions. Next parts of the paper are devoted to a description of the concentration analysis, one of the new and less standard methods for data processing from content surveys. An application of this analysis provides more detailed information about a state of student’s concepual understanding. Besides, it allows a quantitative comparison of different samples of students or a change in one sample; therefore, the concentration analysis represents a tool for measuring the quality of teaching.
Základná informácia
Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku
ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ ... more Základná informácia Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ VÝUČBY THE TEACHER’S ROLE IN THE FLIPPED LEARNING MODEL Eva Paňková, Jozef Hanč, Peter Štrauch Oddelenie didaktiky fyziky, ÚFV, PF, UPJŠ v Košiciach časopis Edukácia, ISSN 1339-8725 Predstavuje kompletnú deskriptívnu štatistiku dát použitej Marzanovej rubriky.
Najrozšírenejším digitálnym nástrojom pre zber, uchovávanie a spracovanie dát
z výučby, resp. did... more Najrozšírenejším digitálnym nástrojom pre zber, uchovávanie a spracovanie dát z výučby, resp. didaktického výskumu sa v praxi javí tabuľkový procesor MS Excel. Využívajú ho nielen výskumníci, či doktorandi v didaktike, ale aj učitelia v diagnostickej fáze vyučovania. V príspevku predstavíme voľne dostupné moderné nástroje a prostredia, ktoré sú založené na jednom z najkvalitnejších štatistických jazykov súčasnosti označovanom ako R. Tieto nástroje, resp. prostredia, ktoré dovoľujú rozšíriť možnosti MS Excelu (napr. RExcel, Rcommander), resp. MS Excel úplne nahradiť (RStudio), poskytujú rýchlejšie, efektívnejšie, pokročilejšie, spoľahlivejšie i profesionálnejšie spracovanie dát. Taktiež pojednáme o výhodách, resp. odporúčaniach ich aplikácie vzhľadom na úroveň požiadavok a digitálnych zručností používateľa
V letných mesiacoch sa žiaci zúčastňujú rôznych táborov a pobytov, ktoré v nich zanechajú príjemn... more V letných mesiacoch sa žiaci zúčastňujú rôznych táborov a pobytov, ktoré v nich zanechajú príjemné spomienky, nové známosti a spoločné dobrodružstvá. Toto a niečo navyše v podobe získania nových poznatkov a zručností mohli prežiť účastníci vedeckého tábora s názvom PhysEduCamp – lepšie ako ležať doma na peci, ktorý sa konal v júni 2015. Vedecký tábor, určený pre vybraných žiakov stredných škôl, zameraný najmä na fyziku, ponúkal účastníkom možnosť nielen prežiť príjemný týždeň v prostredí Vysokých Tatier, ale taktiež zdokonaliť svoje poznatky a zručnosti pri riešení zadaných úloh a problémov. V príspevku predstavíme ciele, program a aktivity, s ktorými sa účastníci stretli počas celého pobytu, ako aj krátke zhodnotenie tábora samotnými účastníkmi.
Uploads
Papers by Peter Štrauch
The main objective of the research was to determine the efficiency of physics course and quantify the mental models of the students who participated in that course. With the emphasis on reproducible research in physics education research, we used dynamic document Jupyter in combination with statistical open-source software R. Using the content
survey FCI and concentration analysis, we identified mental models of students in the field of mechanics (force and motion) conceptual understanding. Based on the normalized gain, we compared student success and evaluated efficiency of the physics course.
Here in our contribution, we would like to explain our pedagogical and practical experience dealing with a portfolio of formative and summative assessment tools and strategies, namely structured Cornell notes, two-minute paper, peer-instruction cycle, big moderation, content and attitude surveys, flipped grading, applied in our instruction. As it is typical in the flipped learning, these assessment tools are based or strongly supported by digital technology, which we introduce together with actual examples of mentioned tools. Finally, by our more than four-year-long experience and teaching results, we will discuss the benefits, pitfalls and suggestions corresponding to the mentioned assessments tools and corresponding digital technology, all in the framework of the flipped math and physics learning.
of content surveys (or concept inventories) that belong to modern research techniques of education research. Their usage helps us to identify correct, respectively incorrect mental models in physics – student’s conceptions or misconceptions. Next parts of the paper are devoted to a description of the concentration analysis, one of the new and less standard methods for data processing from content surveys. An application of this analysis provides more detailed information about a state of student’s concepual understanding. Besides, it allows a quantitative comparison of different samples of students or a change in one sample; therefore, the concentration analysis represents a tool for measuring the quality of teaching.
Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku
ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ VÝUČBY
THE TEACHER’S ROLE IN THE FLIPPED LEARNING MODEL
Eva Paňková, Jozef Hanč, Peter Štrauch
Oddelenie didaktiky fyziky, ÚFV, PF, UPJŠ v Košiciach
časopis Edukácia, ISSN 1339-8725
Predstavuje kompletnú deskriptívnu štatistiku dát použitej Marzanovej rubriky.
z výučby, resp. didaktického výskumu sa v praxi javí tabuľkový procesor MS
Excel. Využívajú ho nielen výskumníci, či doktorandi v didaktike, ale aj učitelia
v diagnostickej fáze vyučovania.
V príspevku predstavíme voľne dostupné moderné nástroje a prostredia, ktoré sú
založené na jednom z najkvalitnejších štatistických jazykov súčasnosti
označovanom ako R. Tieto nástroje, resp. prostredia, ktoré dovoľujú rozšíriť
možnosti MS Excelu (napr. RExcel, Rcommander), resp. MS Excel úplne nahradiť
(RStudio), poskytujú rýchlejšie, efektívnejšie, pokročilejšie, spoľahlivejšie
i profesionálnejšie spracovanie dát. Taktiež pojednáme o výhodách, resp.
odporúčaniach ich aplikácie vzhľadom na úroveň požiadavok a digitálnych
zručností používateľa
The main objective of the research was to determine the efficiency of physics course and quantify the mental models of the students who participated in that course. With the emphasis on reproducible research in physics education research, we used dynamic document Jupyter in combination with statistical open-source software R. Using the content
survey FCI and concentration analysis, we identified mental models of students in the field of mechanics (force and motion) conceptual understanding. Based on the normalized gain, we compared student success and evaluated efficiency of the physics course.
Here in our contribution, we would like to explain our pedagogical and practical experience dealing with a portfolio of formative and summative assessment tools and strategies, namely structured Cornell notes, two-minute paper, peer-instruction cycle, big moderation, content and attitude surveys, flipped grading, applied in our instruction. As it is typical in the flipped learning, these assessment tools are based or strongly supported by digital technology, which we introduce together with actual examples of mentioned tools. Finally, by our more than four-year-long experience and teaching results, we will discuss the benefits, pitfalls and suggestions corresponding to the mentioned assessments tools and corresponding digital technology, all in the framework of the flipped math and physics learning.
of content surveys (or concept inventories) that belong to modern research techniques of education research. Their usage helps us to identify correct, respectively incorrect mental models in physics – student’s conceptions or misconceptions. Next parts of the paper are devoted to a description of the concentration analysis, one of the new and less standard methods for data processing from content surveys. An application of this analysis provides more detailed information about a state of student’s concepual understanding. Besides, it allows a quantitative comparison of different samples of students or a change in one sample; therefore, the concentration analysis represents a tool for measuring the quality of teaching.
Toto je dokument, ktorý je prílohou k článku
ROLA UČITEĽA V MODELI OBRÁTENEJ VÝUČBY
THE TEACHER’S ROLE IN THE FLIPPED LEARNING MODEL
Eva Paňková, Jozef Hanč, Peter Štrauch
Oddelenie didaktiky fyziky, ÚFV, PF, UPJŠ v Košiciach
časopis Edukácia, ISSN 1339-8725
Predstavuje kompletnú deskriptívnu štatistiku dát použitej Marzanovej rubriky.
z výučby, resp. didaktického výskumu sa v praxi javí tabuľkový procesor MS
Excel. Využívajú ho nielen výskumníci, či doktorandi v didaktike, ale aj učitelia
v diagnostickej fáze vyučovania.
V príspevku predstavíme voľne dostupné moderné nástroje a prostredia, ktoré sú
založené na jednom z najkvalitnejších štatistických jazykov súčasnosti
označovanom ako R. Tieto nástroje, resp. prostredia, ktoré dovoľujú rozšíriť
možnosti MS Excelu (napr. RExcel, Rcommander), resp. MS Excel úplne nahradiť
(RStudio), poskytujú rýchlejšie, efektívnejšie, pokročilejšie, spoľahlivejšie
i profesionálnejšie spracovanie dát. Taktiež pojednáme o výhodách, resp.
odporúčaniach ich aplikácie vzhľadom na úroveň požiadavok a digitálnych
zručností používateľa