[論文レビュー] A multipurpose action for learning-teaching process: The Pigelleto's Summer School of Physics

Vera Montalbano, E. Mariotti|arXiv (Cornell University)|Jan 9, 2014

Experimental Learning in Engineering参考文献 7被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、イタリアの自然保護区で2006年から継続されている、高校生および教員研修生を対象とした宿泊制の物理学教育プログラム「Pigelletoの夏期学校」を紹介する。このプログラムは、現場に基づく学習、協働的グループ作業、現実世界の科学的探求を統合し、科学的メソッドの理解の深化や、実地活動の設計を通じた教員研修を主な成果として挙げている。

ABSTRACT

Since 2006, forty students from high school are selected to attend a full immersion summer school of physics in the Pigelleto Natural Reserve, on the south east side of Mount Amiata in the province of Siena. Topics are chosen so that students are involved in activities rarely pursued in high school, aspects and relationship with society are underlined and discussed. Our purpose is offering to really motivated students an opportunity of testing the scientific method, the laboratory experience in a stimulating context, by deepening an interesting and relevant topic in order to orienting them towards physics. Students are encouraged in cooperating in small groups in order to present and share the achieved results. Starting from the third edition of the school, the school became a training opportunity for younger teachers which are involved in programming and realization of selected activities. The laboratory activities with students are usually supervised by a young and an expert teacher in order to fix the correct methodology. Recently, young teachers enrolled in a master in Physics Education tested in the summer school some activity designed in their courses.

研究の動機と目的

• 高校生に、標準的な学習課程をはるかに超える物理学の理解を深めるための没入型で体験型の学習環境を提供すること。
• 自然で刺激的な環境において、実地的で問いに基づく活動を通じて、科学的メソッドおよび実験技術の習得を促進すること。
• 若手教員が教育活動の設計と実施に参加することで、教育的実務経験を積むための職業的発展の機会を提供すること。
• 科学の現実世界への応用や倫理的側面を議論することで、物理学と社会的意義のつながりを強化すること。
• この多目的教育モデルが、科学的リテラシーおよび教育的成長を促進する効果的であるかどうかを評価すること。

提案手法

• 参加者は動機付けに基づいて選抜され、Pigelleto自然保護区で開催されるフル・インマージョン型のサマースクールプログラムに参加する。
• カリキュラムは、通常の高校教育ではほとんどカバーされない物理学のトピックを中心に構成されている。
• 活動は小規模な協働グループに分かれて実施され、ペア学習、ディスカッション、結果の共有を促進する。
• 各実験セッションは、若手教員と経験豊富な教育者による共同指導が行われ、教育的手法の厳密性を確保する。
• 2009年以降、物理学教育のマスター課程に在籍する教員研修生が、プログラム内での教育活動の設計と試行を担ってきた。
• フィードバックループを介した自己認識的実践が重視されており、学生、教員、主催者間のフィードバックを通じて教育手法を改善している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 没入型で現場に基づく物理学教育プログラムが、高校生の科学的メソッドおよび物理学的概念の理解にどのような影響を与えるか？
• RQ2 協働的で問いに基づく活動への参加が、学生の関与度および科学的思考力の向上にどの程度寄与するか？
• RQ3 教員研修生が活動の設計と実施に参加することで、教育的成長にどのような影響を与えるか？
• RQ4 科学の社会的・倫理的側面を統合することで、学生が物理学を現実の課題に関連付けた認識を持つようになるのはどの程度か？
• RQ5 若手教員と熟練教員による共同指導モデルが、教育の質の維持と革新に果たす役割は何か？

主な発見

• 学生は、非伝統的な環境で実地的で問いに基づく学習を経験することで、より深い関与と物理学的概念の理解の向上を示した。
• 協働的グループ作業は、学生が科学的アイデアを説明する能力や、学習プロセスを振り返る能力を顕著に向上させた。
• 教員研修生は、カリキュラム設計および教育的実施の実務経験を獲得し、その活動がプログラムにうまく統合された。
• 科学の社会的・倫理的側面の統合により、学生は物理学が現実の課題解決に役立つものであると認識するようになった。
• 若手教員と熟練教員による共同指導モデルは、教育手法の一貫性を保ちつつ、革新性と専門的成長を促進した。
• フィードバックと段階的改善を含むプログラムの構造が、その持続的効果性およびスケーラビリティに貢献した。