Josip А. Sliško, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México, e-mail: josipslisko47@gmail.com

Иновације у настави, XXIX, 2016/2, стр. 1–14

doi:10.5937/inovacije1602001S

| PDF | | Extended summary PDF |

Abstract: Although today’s economy depends a lot on knowledge and learning skills of workers, lecture-based physics teaching, whose essence is “active teacher delivers content to passive students”, often does not provide to the students needed knowledge and learning-skills. According to educational research, active physics learning is better than passive learning. Nevertheless, there are two problems in the implementation of active physics learning: many students know little or nothing about labor-market importance of learning skills and about complexity of learning process. Being so, they are not sufficiently motivated to change their routine approach to learning (formed in lecture-based teaching) and, even when they try to be more active, they face various difficulties due to the complexity of human learning. Informing students extensively about these important issues and giving them multiple opportunities for practicing and improving self-regulated learning might have positive effects in their academic results. An original sequence model for fostering explicitly self-regulated learning, online and in classroom, is briefly presented, too.

Key words: Self-regulated learning, knowledge-based economy, knowledge workers, active physics learning.

Унапређивање наставе за активно учење физике коришћењем потенцијално корисног знања из других научних области

Резиме: Савремена глобална економија из дана у дан све више зависи од применљивог знања и одређених вештина учења заполсних. Поучавање физике предавањима, у чијој основи је „активни наставник који пружа садржај курса пасивним ученицима“, обично не доприности знању и вештинама које су потребне ученциима. Свеобухватни ефекти оваквог начина учења и поучавања се огледају у следећем: појмовно знање је лоше, нема вишег нивоа размишљања, вештине решавања проблема су помешане са алгоритимичким играма које су засноване на формулама. Према истраживањима у образовању, активно учење физике је боље од пасивног учења, јер се ученицима пружа могућност да вежбају и да побољшају поменуто знање и вештине. Најбољи начин да се учи физика је на начин сличан научној пракси и стварној пракси. Другим речима, то значи да активно учење физике подразумева да ученици треба да посматрају, описују, објашњавају и предвиђају физичке феномене. Активно учење физике, које се однедавно примењује, постаје све популарние у учионици, захваљујући примерима који се заснивају на истражиањима и који су представлљени у следећој стучној литератури: Радионици физике, Присиле Лос (Workshop physics by Priscilla Laws), Вршњачко поучавање Ерика Мазура (Peer Instruction by Eric Mazur), Окружење активног учења усресређеног на студента на универзитетском нивоу учења физике“, Роберта Бајхнера (Student-Centered Active Learning Environment for University Physics by Robert Beichner) Технолошки обухваћено активно учење Џона Бечлера (Technology-Enhanced Active Learning by John Belcher) и Истраживачко окружење за учење природних наука Јуџиније Етикне и Алена Ван Хуавелена (Investigative Science Learning Environment by Eugenia Etkina and Alan van Huevelen). Ипак, постоје два недовољно проучена проблема у вези са осмишљавањем и имплементацијом активног учења физике који могу да умање ефикасност и дугорочност ефеката учења. Наиме, многи студенти који студирају физику знају мало или ништа о (1) важности тржишта рада за учење вештина и (2) благој сложености процеса учења. С обзором на околности, студенти нису довољно мотивисани да промене оно што рутински раде, меморишу оно што се засива на учењу физике, знање које се стиче оним што је претходно формоирано и покренуто уз помоћ предавања физике. Чак и када студетни покушају да буду активнији и да се удубе у учење физике, они наилазе на многе потешкоће због сложености људског учења. Могућа решења ових проблема могу се наћи у обавештавању студената о томе колико су важне вештине учења у економији која се заснива на знању и у томе да им се предочи разумљива суштина теорије људског учења. У овом раду су дати резултати документованог истраживања важности вештина учења у економској и литератури која има везе са економијом, дајући одговарјуће аргументе и цитате који могу да се искористе да би се студенти убедили колико је неопходно да буду спремни за доживотно учење. Осврћући се на теоријиски аспект људског учења, читаоци ће наићи на на описе фаза и различитих извора који су неопходни за саморегулисано учење. Наставници физике треба да уче о овим фазама и изворима да би ствроили за своје студенте могућнсоти за вежбање и побољшање сморегулсианог учења које ће имати позитивне ефкете на академске резултате. У овом раду се такође предлаже оригинални модел од четири фазе који потпомаже саморегулисном учењу, и преко интернета и у учионици. Јер, за сваки посебни задатак учења који може да буде „решавање проблема из физике“ или „проналажење објашњења за физички феномен“, прва фаза је решавање проблема код куће и слање свог решења или објашњења са откривеним проблемима или недоумицама имејлом. Друга фаза је групна дискусија личних решења чији резултат треба да буде групно решење или објашњење. Групни извештај се такође шаље наставнику путем имејла. Трећа фаза је читање стручног решења или објашњења које наставник поставља на Фејсбук страницу курса који је за затворену групу. Овај цео след фаза се завршав фазом сморефлексије у којој студенти треба да опишу и прихвате добробити и потешкоће учења које су прошли у претходне три фазе. Кратко се коментаришу и први прелиминарни резултати, који су добијени у различитим имплементацијама саморегулисаног процецс учења .

Кључне речи: активно учење физике, саморегулисани процес учења, економија заснована на знању.

References

• Argyris, C. (1991), Teaching smart people how to learn, Harvard Business Review, 4(2), 99 – 109.
• Beichner, R. (2008). The SCALE-UP Project: A student-centered, active learning environment for undergraduate programs. An invited white paper for the National Academy of Sciences.
• Bransford, J. D., Brown, A. L. & Cocking, R.R. (editors) (2001). How People Learn. Brain, Mind, Experience, and School. Expanded Edition. Washington, D.C.: National Academy Press.
• Bonwell, C. C. & Eison, J. A. (1991). Active Learning. Creating Excitement in the Classroom. Washington: The George Washington University
• Cooke, P. (2001). Knowledge Economies: Clusters, Learning and Co-Operative Advantage. London: Routledge.
• Corona, A, Sliško, J. & Planinsic, G. (2006). Rising freely bottle also demonstrates weightlessness. Physics Education, 41(3), 8 – 9.
• Deslauriers, L., Schelew, E. & Wieman, C. (2011). Improved Learning in a Large-Enrollment Physics Class, Science, 332(6031), 862 – 864.
• Dori, Y. J., & Belcher, J. (2005). How does technology-enabled active learning affect undergraduate students’ understanding of electromagnetism concepts?. The Journal of the Learning Sciences, 14(2), 243-279.
• Drucker, P. F. (1999), Knowledge-worker productivity: The biggest challenge, California Management Review, 41(2), 79–94.
• Drucker, P. F. (2005). Managing Oneself. Harvard Business Review, 83(1) 100- 109.
• Dykstra, D. I., Boyle, C. F., & Monarch, I. A. (1992). Studying conceptual change in learning physics. Science Education, 76(6), 615-652.
• Etkina, E., & Van Heuvelen, A. (2001). Investigative science learning environment. In APS Forum on Education Newsletter (pp. 12-14).
• Galili, I. (1996). Students’ conceptual change in geometrical optics. International Journal of Science Education, 18(7), 847-868.
• Graham, P. A. (editor). (2002). Knowledge Economy and Postsecondary Education: Report of a Workshop. Washington, DC: National Academic Press.
• Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses, American Journal of Physics, 66(1), 64–74.
• Harmin, M. (1994). Inspiring Active Learning. A Handbook for Teachers. Alexandria: Association for Supervion and Curriculum Development.
• Harvard Business Review (1998). Harvard Business Review on Knowledge Management. Harvard: Havard Business School Press.
• Heron, P. R. L. & Meltzer, D. E. (2005). The future of physics education research: Intellectual challenges and practical concerns, American Journal of Physics, 73(5), 390–394.
• Hestenes, D., Wells, M., & Swackhamer, G. (1992). Force concept inventory. The physics teacher, 30(3), 141-158.
• Hyysalo, S. (2009). Learning for learning economy and social learning. Research Policy, 38(5), 726-735.
• Jarvis, P. (editor) (2001). The Age of Learning: Education and the Knowledge Society. London: Taylor and Francis Group.
• Johnson, B. (2011). From user-producer relations to the learning economy. Science and Public Policy, 38(9), 703-711.
• Kapur, M. (2012). Productive failure in learning the concept of variance. Instructional Science, 40(4), 651–672.
• Keeling, R. P. & Hersh, R. H. (2012). We’re Losing Our Minds. Rethinking American Higher Education. New York: Palgrave Macmillan.
• Laws, P. W. (1996). Workshop Physics Activity Guide Modules 1-4, New York, NY: John Wiley and Sons.
• Laws, P.W. (1997). Millikan Lecture 1996: Promoting active learning based on physics education research in introductorz physics courses. American Journal of Physics, 65(1), 14–21.
• Low, R., & Jin, P. (2012), Self-Regulated Learning In Encyclopedia of the Sciences of Learning (pp. 3015-3018), New York: Springer.
• Maier, M., & Simkins, S. (2012). Learning from physics education research: lessons for economics education, in Hoyt, G.M. & McGoldrick, K.M. (editors) (2012). International Handbook on Teaching and Learning Economics. Cheltenham, UK: Edward Edgar Publishing (pp. 384 – 392).
• Maloney, D. P., O’Kuma, T. L., Hieggelke, C. J., & Van Heuvelen, A. (2001). Surveying students’ conceptual knowledge of electricity and magnetism. American Journal of Physics, 69(S1), S12-S23.
• Mazur, E. (1997). Peer Instruction: A User’s Manual. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
• McDermott, L. C. (1991). Millikan Lecture 1990: What we teach and what is learned – Closing the gap. American Journal of Physics, 59(4), 301-315.
• McDermott, L. C. (1993). Guest Comment: How we teach and how students learn—A mismatch? American Journal of Physics, 61(4), 295-298.
• McDermott, L. C. & Edward F. Redish, E. F. (1999). Resource Letter: PER-1: Physics Education Research, American Journal of Physics, 67(9), 755-767.
• Meltzer, D. E. & Thornton, R. K. (2012). Resource Letter ALIP–1: Active-Learning Instruction in Physics. American Journal of Physics, 80(6), 478-496.
• Méndez Coca, D. & Slisko, J. (2013a). Software Socrative and smartphones as tools for implementation of basic processes of active physics learning in classroom: An initial feasibility study with prospective teachers, European Journal of Physics Education, 4(2), 17–24.
• Méndez Coca, D. & Slisko, J. (2013b). The influence of active physics learning on reasoning skills of prospective elementary teachers: A short initial study with ISLE methodology, Latin American Journal of Physics Education, 7(1), 3–9.
• Nonaka, I. & Takeuchi, H. (1995). The Knowledge-Creating Company. New York: Oxford University Press.
• Pintrich, P. R., Marx, R. W., & Boyle, R. A. (1993). Beyond cold conceptual change: The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change. Review of Educational research, 63(2), 167-199.
• Pintrich, P. R. (1995). Understanding self-regulated learning. New directions for teaching and learning, 1995(63), 3-12.
• Prince, M. (2004). Does active learning work? A review of the research. Journal of Engineering Education, 93(3), 223–231.
• Schell, J., Lukoff, B. & Mazur, E. (2013). Catalyzing Learner Engagement using Cutting-Edge Classroom Response Systems in Higher Education, u C. Wankel i P. Blessinger (editors) (2013). Increasing Student Engagement and Retention Using Classroom Technologies: Classroom Response Systems and Mediated Discourse Technologies (Cutting-edge Technologies in Higher Education, Volume 6). Bingley, UK: Emerald Group Publishing Limited, pp. 233-261.
• Senge, P. (2012) A Systems Approach to Tranformation in Education. Conference at the Master Class and Forum — Denver Metro Chamber Leadership Foundation, November 14, 2012.
• Siler, S. A., Klahr, D. & Price, N. (2013). Investigating the mechanisms of learning from a constrained preparation for future learning activity. Instructional Science, 41(4), 191–216.
• Sliško, J. & Medina Hernandez, R. (2005). Uspjesi i teškoće jedne implementacije paradigme “aktivnog učenja” u sveučilišnoj fizici. Metodicki ogledi (Zagreb, Croatia), 12(2), 79-94.
• Thacker, B. A. (2003). Recent advances in classroom physics. Reports on Progress in Physics, 66(10), 1833-1864.
• Wagner, T. (2008). Rigor redefined. Educational Leadership, 66(2), 20–25.
• White, R. & Gunstone, R. (1992). Probing Understanding. London and New York: The Falmer Press.
• Zimmerman, B. J. (1990), Self-regulated learning and academic achievement: An overview, Educational psychologist, 25(1), 3-17.
• Zimmerman, B. J. (2002), Becoming a self-regulated learner: An overview, Theory into practice, 41(2), 64-67.
• Zimmerman, B. J., & Schunk, D. H. (Editors), (2013), Self-regulated learning and academic achievement: Theoretical perspectives, New York: Routledge.