Hajusandmetega ülesanded kui üks võimalus füüsikaõppe efektiivsuse tõstmiseks

Date

2011-07-19

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Doktoriväitekirja üldine eesmärk oli selgitada välja, kuidas mõjutavad ülesanded füüsikaõppe efektiivsust ja kas tulemused sõltuvad ka ülesannete tüübist. Püstitati uurimisküsimused: kas esineb erinevusi gümnaasiumiõpilaste ja -õpetajate hinnangutes selle kohta, millised õppemeetodid on füüsika tunnis efektiivsemad ja motiveerivad õpilasi rohkem? Kuidas on võimalik mõõta füüsikaõppe efektiivsust? Kas ülesannete vorm ja seos igapäevaeluga tõstab õppe-efektiivsust ning muudab teadmisi ja oskusi püsivamaks? Kas hajusandmetega ülesanded motiveerivad õpilasi rohkem ning suurendavad füüsikaõppe efektiivsust? Eesmärgiga selgitada välja, milliseid õppemeetodid kasutatakse koolifüüsikas õpimotivatsiooni tõstjatena, viidi läbi ankeetküsitlus, milles osales 73 õpetajat ja 1418 õpilast. Seejärel viidi läbi pikaajaline pedagoogiline eksperiment, kus õppetöös kasutati traditsioonilisi ja hajusandmetega ülesandeid. Hajusandmetega ülesannetes kirjeldatud olukorrad on seotud igapäevaeluga ja arvandmed on esitatud olukorra kirjeldusest eraldi. Lähteandmeid on alati kas rohkem või vähem kui lahendamiseks vaja läheb. Eksperimendis osales 14 õpetajat ning 620 õpilast. Samuti töötati välja ja katsetati valemit õppe-efektiivsuse määramiseks, katsetes osales 1125 õpilast. Efektiivsusevalemi usaldatavuse kontrollimiseks võrreldi saadud tulemusi teiste instrumentidega. Uuringutest tehti järgmised järeldused. Nii õpetajad kui õpilased hindavad kõrgelt ülesannete lahendamise kasulikkust. Leiti statistiliselt olulisi erinevusi selles, et õpilased hindavad õpetajatest kõrgemalt ülesannete huvitavuse vajadust ja nende seost reaalse eluga. Pikaajalise pedagoogilise eksperimendi tulemused näitasid statistiliselt olulisel määral, et hajusandmetega ülesannete lahendamine tõstab teadmiste ja oskuste omandamist ja rakendamist ning nende püsivust. Samuti selgus, et nad motiveerivad õpilasi rohkem. Füüsikaõppe efektiivsuse määramiseks tuletati valem, mis andis statistiliselt olulise positiivse tulemuse. Kokkuvõtteks võib öelda, et käesoleva väitekirja teoreetiliste ja empiiriliste uuringute tulemused panevad aluse võimalikule hajusandmetega ülesannete kasutamisele ja selle tulemusena füüsikaõppe efektiivsuse tõusule gümnaasiumis.
The general aim of this doctoral thesis is to prove how problem solving influences the efficiency of physics studies, and whether the results depend on the type of problems or not. The following research issues were raised: how do upper secondary students and teachers evaluate the efficiency and motivation behind physics study methods? How to measure the efficiency of physics studies? Do formats and the relation to real-life situations of the physics problems increase learning efficiency and retention of knowledge and skills? Do dispersed data problems motivate students more and increase efficiency in learning physics? A preliminary survey to establish the types of physics problems as increasers of motivation was conducted with 73 teachers and 1418 students. Subsequently, a long-term experiment using traditional and dispersed data problems for studying physics was carried out. Dispersed data problems were related to real-life situations, and the numeric data was separated from the description of the situation. There was always either more or less data available than needed for solving the problem. Fourteen teachers and 620 students participated in the experiment. A formula for determining learning efficiency was also elaborated and tested with 1125 students as a sample. In order to test the efficiency formula, the results were compared with other instruments. The research issues were solved. Statistically significant differences were found to exist between teachers’ and students’ evaluation of the problems’ engaging nature and their relation to real-life situations However the students attached a higher value as regards to dispersed data problems. No statistically significant difference was found in the usefulness of the problems: both teachers and students found the problems to be highly useful. The results of the long-term teaching and learning experiment have proved to a statistically significant level that using dispersed data problems increases the acquisition and retention of the knowledge and skills by the learners. The formula for determining efficiency of physics studies gave a statistically positive result. To conclude, the results of the theoretical and empirical research of this thesis lay a foundation for the prospective use of dispersed data problems, thus increasing the efficiency of physics studies at the upper-secondary level.

Description

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.

Keywords

füüsika, ülesanded, õppemeetodid, efektiivsus, physics, problems, teaching methods, effectiveness

Citation