Detailansicht
The conceptual and epistemological effects of the Newton's third law open source tutorial in Austrian high schools
Iva Nunes Sampaio-Kronister
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) UF Mathematik UF Physik
Betreuer*in
Martin Hopf
DOI
10.25365/thesis.62990
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16301.19688.222869-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ziel dieser Masterarbeit ist es, das dritte Newtonsche Gesetz Open Source Tutorial an der Sekundarstufe II in österreichischen Schulen zu untersuchen, um festzustellen, ob die Schülerinnen und Schüler durch das Tutorial ein besseres konzeptionelles Verständnis der Physikkonzepte sowie eine weiter entwickelte epistemologische Überzeugungen erreichen, im Vergleich zum traditionellen Unterricht.
Die Forschung wurde in neun Klassen von drei verschiedenen Schulen (insgesamt 240 Schülerinnen und Schüler) durchgeführt. Vor- und Nach-Tests wurden mit einem "Kräftetest" durchgeführt, welcher die Dimension des dritten Gesetzes des Force Concept Inventory enthielt sowie die Maryland Physics Expectations (MPEX) Survey.
Zum Zeitpunkt des Vor-Tests hatten alle Klassen bereits Unterricht in Mechanik.
Daher zeigten die Ergebnisse der Vor-Tests ein gutes Bild davon, was die Schülerinnen und Schüler mit traditionellem Unterricht gelernt hatten.
Zwischen den Vor- und Nach-Tests fand bis auf eine 50-minütige Intervention mit dem Open Source Tutorial zu Newtons drittem Gesetz kein Mechanik Unterricht statt.
Anschließend hatten sie den Post-Test, welcher zeigte, was sie durch das Tutorial gelernt hatten.
Die Analyse der Ergebnisse zeigt einen offensichtlichen Gewinn für das konzeptionelle Verständnis der Konzepte des dritten Newtonschen Gesetzes (g-Faktor = 0,45). Darüber hinaus und vor allem zeigt es, dass die Schülerinnen und Schüler nicht nur die Konzepte der Physik besser verstanden haben, sondern, dass diese Konzepte für sie tatsächlich Sinn machten. Viele von ihnen haben ihre intuitiven Ideen mit den richtigen wissenschaftlichen Konzepten in Einklang gebracht.
Die MPEX Ergebnisse zeigten, dass sich die Überzeugungen oder Ansichten der Schülerinnen und Schüler über die Natur von Wissen und Wissenserwerb verschlechtert hatten, was beweist, dass nur eine kurze Intervention mit Schwerpunkt auf epistemologische Überzeugungen nicht ausreicht, um ihre typische Verschlechterung durch den traditionellen Unterricht zu verhindern.
Abstract
(Englisch)
The aim of this master thesis is to research Newton's third law Open Source Tutorial in Austrian high schools in order to see if students achieve a better conceptual understanding of the physics concepts as well as a more developed epistemology, compared to traditional instruction.
The research was carried out in nine classes from three different schools (a total of 240 students). Pre-post testing was done with a "Force-Test" containing the Force Concept Inventory's Third Law dimension and with the Maryland Physics Expectations (MPEX) Survey.
All classes had already had their lessons in mechanics by the time of the pre-test.
Therefore, the pre-tests results presented a good picture of what students had learned with traditional instruction.
Between pre- and post-tests students had their normal classes with traditional instruction, which did not include mechanics, and only one 50-minute intervention with the Open Source Tutorial on Newton's third law.
Subsequently they had the post-test, which showed what they learned with the tutorial.
The results' analysis shows an evident gain on conceptual understanding of Newton's third law's concepts (g-factor=0,45). More than that, and most importantly, it shows that students not only achieved a better understanding of the physics' concepts, but that these concepts actually made sense for them. Many of them have reconciled their intuitive ideas with the correct scientific concepts.
The MPEX results showed that students' beliefs or views about the nature of knowledge and knowing had gotten worse, proving that only one short intervention with focus on students' epistemology is not enough to prevent its typical deterioration caused by traditional instruction.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Physics mechanics Newton's third law Open Source Tutorials Austria Austrian high schools conceptual understanding epistemology traditional instruction pre-post testing Force Concept Inventory FCI Maryland Physics Expectations (MPEX) Survey intuition split task
Schlagwörter
(Deutsch)
Physik Mechanik Drittes Newtonsches Gesetz Open Source Tutorials Österreich Sekundarstufe II österreichische Gymnasien konzeptionelles Verständnis epistemologische Überzeugungen traditioneller Unterricht Vor-Nachtests Force Concept Inventory FCI Maryland Physics Expectations (MPEX) Survey Intuition Split Task
Autor*innen
Iva Nunes Sampaio-Kronister
Haupttitel (Englisch)
The conceptual and epistemological effects of the Newton's third law open source tutorial in Austrian high schools
Paralleltitel (Deutsch)
Die Auswirkungen auf das konzeptionelle Verständnis und die epistemologischen Überzeugungen durch das Open Source-Tutorial zum dritten Newton'schen Gesetz in der österreichischen Sekundarstufe II
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
113 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Martin Hopf
Klassifikationen
33 Physik > 33.04 Ausbildung, Beruf, Organisationen ,
33 Physik > 33.11 Mechanik
AC Nummer
AC16140263
Utheses ID
55681
Studienkennzahl
UA | 199 | 520 | 523 | 02