stringtranslate.com

Интерактивное моделирование PhET

PhET Interactive Simulations , проект Университета Колорадо в Боулдере , является некоммерческим [1] проектом открытого образовательного ресурса , который создает и размещает доступные для изучения объяснения . Он был основан в 2002 году лауреатом Нобелевской премии Карлом Виманом . PhET начинался с видения Вимана по улучшению способа преподавания и изучения науки. Их заявленная миссия — «Продвигать научную и математическую грамотность и образование во всем мире с помощью бесплатных интерактивных симуляций».

Аббревиатура проекта «PhET» изначально означала «Physics Education Technology», но вскоре PhET расширилась и на другие дисциплины. В настоящее время проект проектирует, разрабатывает и выпускает более 125 бесплатных интерактивных симуляций для образовательного использования в области физики , химии , биологии , наук о Земле и математики . Симуляции были переведены на более чем 121 язык, включая испанский , китайский , немецкий и арабский ; а в 2011 году веб-сайт PhET посетило более 25 миллионов человек. [2]

В октябре 2011 года PhET Interactive Simulations был выбран лауреатом премии Microsoft Education Tech Award 2011. [3] Премия Tech Awards, вручаемая Техническим музеем инноваций , присуждается новаторам со всего мира за технологии, приносящие пользу человечеству. [4]

История

Получив Нобелевскую премию в 2001 году, Виман стал особенно вовлечен в усилия по улучшению естественнонаучного образования и провел образовательные исследования в области преподавания естественных наук. Он помог написать Physics 2000 [5] , чтобы предоставить симуляции для объяснения своей работы по созданию конденсата Бозе-Эйнштейна. Когда он давал публичные лекции, некоторые из которых включали симуляции, [6] он заметил, что «часто симуляции были основным, что люди запоминали из моего выступления. На основе их вопросов и комментариев, казалось, что они последовательно изучали физику, представленную в симуляциях». [7] Затем он использовал деньги из гранта от программы выдающихся преподавателей Национального научного фонда , Фонда Кавли и часть своих Нобелевских денег, чтобы основать PhET для улучшения способа преподавания и изучения физики. Симуляции PhET отличаются от симуляций Physics 2000, потому что пользователи могут взаимодействовать с симуляцией, чтобы изменять условия, тогда как симуляции Physics 2000 — это просто видео. [8]

В 2007 году Виман переехал в Ванкувер , Британская Колумбия, сохранив за собой 20% преподавательского состава в Университете Колорадо в Боулдере. Нынешним директором PhET является доктор Кэтрин Перкинс, которая работает в PhET с января 2003 года. Перкинс надеется, что доступность и интерактивность симуляций повысят научную грамотность и будут способствовать вовлечению студентов в учебный процесс. [9]

Организация

PhET Interactive Simulations является частью Университета Колорадо в Боулдере , который является членом Ассоциации американских университетов . [10] Со временем состав команды меняется и насчитывает около 16 членов, среди которых профессора, аспиранты, исследователи, специалисты по образованию, инженеры-программисты (иногда подрядчики), преподаватели и административные помощники. [11] В настоящее время директором PhET является доктор Кэтрин Перкинс.

Дизайн и образовательное воздействие

PhET Interactive Simulations включает в себя основанные на исследованиях методы эффективного обучения для улучшения усвоения научных и математических концепций. [12] Симуляции разработаны так, чтобы быть гибкими, чтобы их можно было использовать в качестве лекционных демонстраций, лабораторных работ или домашних заданий. [13] Они используют интуитивную, игровую среду, в которой студенты могут учиться посредством научных исследований в упрощенной среде, где динамические визуальные представления делают невидимое видимым, и где научные идеи связаны с явлениями реального мира.

Симуляция PhET начинается с трех-пяти человек, включая эксперта по контенту (ученого), учителя, исследователя в области образования и профессионального разработчика программного обеспечения. Разработка начинается с определения конкретных целей обучения, которые оказались концептуально сложными на основе опыта учителей в классе. Дизайн, внешний вид и ощущения симуляции раскадровываются, обсуждаются, а затем, наконец, «кодируются». Каждая симуляция тестируется пользователем посредством интервью со студентами и в классах, перерабатывается по мере необходимости и повторно тестируется, прежде чем публиковаться на веб-сайте PhET. [14]

Наряду с тестированием каждой симуляции команда PhET проводит образовательные исследования своих симуляций. Они показали в своем исследовании, что когда студенты изучают симуляции в дополнение к традиционным лабораторным работам, понимание концепции студентами улучшается. [15]

Использование PhET педагогами

В то время как PhET Interactive Simulations разрабатывает симуляции, именно учителя и издатели разрабатывают образовательные мероприятия, которые используют симуляции, делясь ими с сообществом. Участники сайта PhET следуют принципам открытого образования (OEP), что позволяет учителям свободно использовать или адаптировать мероприятия. [16]

Моделирование PhET, используемое как часть более крупного лекционного курса
Старшеклассники используют PhET в лабораторных условиях

Другие организации Open Education Resource, которые предоставляют идеи и обзоры, включают:


Профессиональные организации также предлагают идеи для использования моделирования PhET. В JCE Chemical Education Xchange (ChemEd X) участники вели блог о том, как использование PhET может помочь с такими конкретными темами, как ресурсы по стехиометрии, [34] First Week Excitement, [35] PHYSICS 2000, [36] и Adding Inquiry to Atomic Theory. [37]

Исследования по использованию симуляций в образовании

Пример скриншота симуляции в PhET

Национальный научный фонд предоставил гранты нескольким организациям для изучения использования PhET: [38]

Другие исследовательские гранты:

Ссылки

  1. ^ Поддержка PhET
  2. ^ Гуттенплан, ДД (11 декабря 2011 г.). «Веб-репетиторы становятся звездами вдали от классной комнаты». New York Times .
  3. ^ "The Tech Award 2011". Архивировано из оригинала 2012-11-09.
  4. ^ Маккракен, Гарри (21 октября 2011 г.). «Познакомьтесь с победителями премии Tech Humanitarian Awards этого года». Time .
  5. ^ "Physics 2000". Университет Колорадо в Боулдере. Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 года . Получено 22 августа 2013 года .
  6. ^ Корнелл, EA; CE Виман (2002). «Нобелевские лекции по физике 2001 г.». Преподобный Мод. Физ . 74 (3): 875–893. дои : 10.1103/revmodphys.74.875 .
  7. ^ Виман, Карл; Кэтрин К. Перкинс; Венди К. Адамс (апрель 2008 г.). «Лекция на соискание медали Эрстеда 2007 г.: Интерактивное моделирование для преподавания физики: что работает, что нет и почему». American Journal of Physics . 76 (4): 393. Bibcode :2008AmJPh..76..393W. doi :10.1119/1.2815365. S2CID  30005032.
  8. ^ "Reviews Web Watch- Interactive Simulations" (PDF) . 2005 Phys. Educ. 40 81 . IOP Publishing . Получено 22 августа 2013 .
  9. ^ Сюэ, Кэтрин (июль–август 2012 г.). «Симулятор науки выпускников». Harvard Magazine . Получено 22 августа 2013 г.
  10. ^ «Ассоциация американских университетов».
  11. ^ "О ФЭТ".
  12. ^ Брайан, Джоэл (июнь 2006 г.). «Технология для преподавания физики». Современные проблемы в области технологий и педагогического образования . 6 (2): 230.
  13. ^ Эш, Кэти. «Программирование цифрового развлечения в научном образовании». Цифровые направления Education Week.
  14. ^ Маки, Пегги (2004). Оценка для обучения: создание устойчивой приверженности в рамках учреждения . Стерлинг, Вирджиния: Stylus Publishing. ISBN 1579224407.
  15. ^ Виман, Карл; Венди К. Адамс ; Кэтрин К. Перкинс (октябрь 2008 г.). «Исследования PhET: Моделирование, которое улучшает обучение». Science . 322 (5902): 682–3. doi : 10.1126/science.1161948 . PMID  18974334.
  16. ^ "PhET For Teachers". PhET Interactive Simulations . Получено 23 июня 2013 г.
  17. ^ "Национальные карты цифровой научной грамотности" . Получено 16 июня 2013 г.
  18. ^ Душай, Наоми (2003). Анализ метаданных для эффективного использования и повторного использования . Труды Международной конференции по Дублинскому ядру и приложениям метаданных. CiteSeerX 10.1.1.210.8888 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  19. ^ Разработка цифровой национальной библиотеки для бакалавриата по естественным наукам, математике, инженерии и технологиям: отчет о семинаре. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. 1998. С. 53–57. ISBN 978-0-309-05977-0.
  20. ^ Кириллидой, Марта (2005). Разработка протокола DigiQUAL для оценки цифровой библиотеки . В трудах 5-й совместной конференции ACM/IEEE-CS по цифровым библиотекам: ACM Press. стр. 172–173.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  21. ^ "Физика МЕРЛО". МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Получено 21 июня 2013 г.
  22. ^ Достижения в области веб-обучения - ICWL 2004: Третья международная конференция, Пекин, Китай, 8–11 августа 2004 г., Труды, том 3 (электронная книга Google)
  23. ^ "MERLOT Physics Showcase". MERLOT в Калифорнийском государственном университете . Получено 16 июня 2013 г.
  24. ^ "Физика МЕРЛО". МЕРЛО в Калифорнийском государственном университете . Получено 16 июня 2013 г.
  25. ^ "Physics Front". AAPT и NSF-NSDL . Получено 21 июня 2013 г.
  26. ^ "Физический фронт". AAPT и NSF-NSDL . Получено 16 июня 2013 г.
  27. ^ "Physics Front". поиск по phet activities . AAPT и NSF-NSDL . Получено 16 июня 2013 г.
  28. ^ "Педагогика в действии". Центр ресурсов по образованию в области естественных наук @ Карлтонский колледж . Получено 21 июня 2013 г.
  29. ^ "Библиотека педагогики в действии". Центр ресурсов по образованию в области естественных наук @ Карлтонский колледж . Получено 16 июня 2013 г.
  30. ^ "Ресурсы для использования PhET в классе". Центр ресурсов по образованию в области естественных наук @ Carlton College . Получено 16 июня 2013 г.
  31. ^ "Международная ассоциация онлайн-обучения K-12" . Получено 23 июня 2013 г.
  32. ^ Вандер Арк, Том (17 июня 2013 г.). «10 способов, которыми умные города развивают и поддерживают учителей». Education Week . Получено 23 июня 2013 г.
  33. ^ "Открытые образовательные ресурсы и совместная разработка контента — практическое руководство для руководителей государственных и школьных учреждений" (PDF) . iNACOL. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2015 г. Получено 23 июня 2013 г.
  34. ^ Каллен, Динна. «Стехиометрические ресурсы». Отдел химического образования . Получено 16 июня 2013 г.
  35. ^ Каллен, Динна. «Возбуждение первой недели». Отдел химического образования . Получено 16 июня 2013 г.
  36. ^ Каллен, Динна. "PHYSICS 2000". Отдел химического образования . Получено 16 июня 2013 г.
  37. ^ Каллен, Динна. «Добавление исследования к атомной теории». Отдел химического образования . Получено 16 июня 2013 г.
  38. ^ "награды". поиск PhET . Национальный научный фонд . Получено 22 августа 2013 г. .

Внешние ссылки