[论文解读] 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 4

一句话总结

本文介紹了自2006年起在意大利自然保護區舉辦的皮傑萊托物理學暑期學校，這是一項針對高中生和教師培訓生的住宿制物理教育項目。該項目融合了基於探究的學習、合作小組活動以及場地實地的科學探究，主要成果包括提升學生對科學方法的理解，並透過親自動手設計活動促進教師培訓。

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.

研究动机与目标

• 為高中生提供一個沉浸式、體驗式的學習環境，深化其對課堂標準課程之外物理知識的理解。
• 透過在自然且富有啟發性的環境中進行親自動手、基於探究的活動，培養學生的科學方法與實驗技能。
• 為年輕教師提供專業發展機會，使其參與教育活動的設計與實施。
• 透過討論科學的現實應用與倫理面向，強化物理與社會關聯性的連結。
• 評估此多功能教育模式在促進科學素養與教學專業成長方面的有效性。

提出的方法

• 學生根據動機篩選，參加在皮傑萊托自然保護區舉行的全沉浸式暑期學校項目。
• 課程圍繞標準高中教育中較少涉及的物理主題設計。
• 活動以小型合作小組形式組織，以促進同伴學習、討論以及共同展示成果。
• 每節實驗課由一名年輕教師與一名資深教育工作者共同指導，確保方法論的嚴謹性。
• 自2009年起，參與物理教育碩士課程的教師培訓生負責設計並測試項目中的教育活動。
• 項目強調反思實踐，透過學生、教師與組織者之間的反饋迴圈，持續優化教學方法。

实验结果

研究问题

• RQ1 沉浸式、場地為基礎的物理教育項目如何影響高中生對科學方法與物理概念的理解？
• RQ2 參與合作性、基於探究的活動在多大程度上提升了學生的參與度與科學推理能力？
• RQ3 教師培訓生參與活動設計與實施對其教學專業發展有何影響？
• RQ4 將科學的社會與倫理面向融入教學在多大程度上影響了學生對物理學的認知？
• RQ5 年輕教師與資深教師共同指導的模式在維持教育品質與推動創新方面發揮何種作用？

主要发现

• 學生在非傳統環境中透過親自動手、基於探究的學習，表現出更高的參與度與對物理概念的深入理解。
• 合作小組活動顯著提升了學生表達科學思想與反思學習過程的能力。
• 教師培訓生在課程設計與教學實施方面獲得實踐經驗，其設計的活動成功融入項目之中。
• 將科學的社會與倫理面向納入教學，有助於學生將物理學視為應對現實世界挑戰的相關學科。
• 年輕教師與資深教師共同指導的模式在確保方法論一致性之餘，也促進了創新與專業成長。
• 項目的結構設計，包括反饋機制與持續改進流程，有助於其教育成效的持續維持與可擴展性。