Judul The Impact of the History of Physics on Student Attitude and Conceptual Understanding of Physics

Jurnal Department of Physics

Download

Volume dan

halaman

California State Polytechnic University, Pomona, CA 91768,

Tahun

PACS 01.40.Di, 01.40.Fk

Penulis Sarah Garcia, April Hankins, dan Homeyra Sadaghiani

Reviewer Febrina rahayu widya A.S

Tanggal

Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dampak pembelajaran terhadap

siswa tentang Mekanika Newtonian melalui sejarah fisika dan perkembangan ide-ide

yang sesuai sejak zaman Yunani kuno untuk mengatasi miskonsepsi dan perubahan

sikap positif siswa

Hipotesis Hipotesis dalam jurnal ini adalah siswa tidak hanya mempelajari konsep-konsep

dasar mekanika, tetapi mengembangkan sikap positif dan penghargaan terhadap

berbagai penemuan fisika

Sampel penelitian Sampel penelitian terdiri dari 23 siswa dengan jurusan yang berbeda

Assesment data Menggunakan beberapa cara, yakni :

Colorado Learning Attitudes about Science Survey (CLASS) Untuk mendapatkan

persepsi awal siswa tentang pembelajaran fisika dan perubahan sikap siswa

Likert survey yang terdiri dari skala 5. Survei ini juga dimaksudkan untuk

menerima umpan dari siswa tentang berbagai komponen saja. Analisis survei

memberikan informasi yang berguna tentang siswa, pengetahuan dasar mereka dan

perubahan sikap mereka.

The force concept inventory (FCI) berupa Tes pilihan ganda dengan 18

pertanyaan yang diberikan sebelum dan setelah pemberian materi untuk mengukur

pemahaman konseptual siswa selama pembelajaran

Metode penelitian FCI pra dan post-test menggunakan teknik demografi

Langkah

penelitian

-

Hasil penelitian Berdasarkan hasil penelitian yang terdapat pada jurna ditemukan bahwa pengajaran

fisika dengan menggunakan sejarah fisika meningkatkan minat siswa dalam

pembelajaran yang pada akhirnya siswa mampu menggambarkan hubungan yang

lebih baik antara konsep fisik dan dunia nyata. Itu sangat berguna untuk jurusan yang

non fisika. Selain itu belajar sejarah megenai konsep fisika dasar telah

mngembangkan minat dan motivasi, yang dapat mengatasi miskonsepsi dan

meningkatan apresiasi untuk fisika. Dengan demikian Hasil penelitian menunjukkan

bahwa penggunaan sejarah dapat mengatasi miskonsepsi dan memberi dampak

positif terhadap sikap siswa. 

Kelebihan

penelitian

Latar belakang dan Dasar Teorinya dijelaskan dengan tepat

Kelemahan

penelitian

Langkah –langkah dalam melakukan penelitian tidak dijelaskan

Kesimpulan dari

jurnal untuk

penelitian

selanjutnya

Untuk penelitian selanjutnya dapat mencoba dengan buku teks yang berbeda, atau

memodifikasi cara siswa mendapatkan ilmu .

DAMPAK SEJARAH FISIKA TERHADAP SIKAP SISWA TERHADAP MISKONSEPSI DAN FISIKA SISWA

Sarah Garcia, April Hankins, dan Homeyra SadaghianiDepartemen Fisika, California State Polytechnic University, Pomona, CA 91768

Abstrak.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui belajar siswa Mekanika Newtonian melalui

studi yang sejarah dan perkembangan ide-ide yang relevan sejak zaman Yunani

kuno. Hipotesisnya adalah bahwa tidak hanya akan siswa mempelajari konsep-konsep dasar

mekanika, tetapi juga akan mengembangkan sikap yang lebih positif dan penghargaan untuk

fisika. Untuk menilai pemahaman konseptual siswa, kami mengelola Angkatan Concept

Inventory (FCI) dan untuk pengukuran perubahan sikap siswa, kami mempekerjakan Colorado

Belajar Sikap tentang Ilmu Survey (CLASS); keduanya diberikan sebagai pra dan pasca-

tes. Selain itu, pada akhir kuartal, survei itu diberikan untuk melihat bagaimana siswa dirasakan

komponen saja yang berbeda dan mana yang mereka bermanfaat dalam pembelajaran

mereka. Makalah ini akan menyajikan hasil awal kami pada studi tersebut.

Kata kunci: Fisika Pendidikan Penelitian, Pengajaran, Sejarah, Attitude.

PACS: 01.40.Di, 01.40.Fk

PENGANTARDi masa lalu, telah ada beberapa upaya untuk mengajar fisika melalui sejarah fisika atau

menggabungkan sejarah dalam kursus fisika standar. Sebagian besar literatur yang ada sebagian

besar didasarkan pada spekulasi. Misalnya, Herman Erlichson menulis sebuah makalah pada

tahun 1966 tentang bagaimana ia dimasukkan bacaan ilmiah dari ilmuwan yang sebenarnya ke

dalam kursus dua semester nya. Dia Alasan di balik pembacaan adalah, "kita bisa sangat

memperkaya kursus ini dengan memperkenalkan siswa langsung dengan pemikiran mani pemikir

kelas pertama di bidang filsafat dan sejarah fisika "[1]. Beberapa dekade kemudian, penelitian

masih dilakukan tentang pentingnya sejarah saja fisika. Di 2009, Gerd Kortemeyer dan Catherine

Westfall menulis makalah tentang kursus diajarkan di kedua kelas dan sebagai bagian dari

program studi luar negeri di Eropa. Mereka dibandingkan perbedaan dalam bagaimana siswa

merespon sebuah di kelas kursus dan situs di Tentu saja di Eropa. Telah dicatat bahwa studi di

luar negeri siswa, yang memiliki lebih banyak paparan sejarah fisika dan mengunjungi tempat-

tempat bersejarah di mana terkenal Percobaan dilakukan, mampu membuat lebih banyak koneksi

dunia nyata; sedangkan siswa kelas sebagian besar fisika berkaitan dengan membaca teks dan

mengetahui dan persamaan menerapkan [2]. Igal Galili melakukan studi perbandingan, di mana

dia dibahas menggunakan sejarah untuk mengajar fisika

khusus optik [3]. Dia menyajikan dua tren: para pertama berdasarkan penelitian tradisional

dilakukan di beberapa Negara dan sebuah investigasi dari siswa kesalahpahaman dalam

pembelajaran; kedua mencoba untuk Jawabannya "sejauh mana sejarah fisika hadiah kebutuhan

dalam mengajar fisika, atau itu hanya opsional ". Kesimpulan nya adalah bahwa sejarah fisika

harus terjalin dengan normal metode pengajaran fisika (yaitu modern tradisional Tentu saja

fisika). Dalam sebuah artikel, Raymond Seeger berpendapat fisika harus kelas sejarahnya sendiri

dan tidak terintegrasi ke dalam sejarah kelas sains. Dia mencatat bahwa satu Konsep fisika

biasanya tidak ditemukannya satu orang, tapi banyak di mana masing-masing kontributor adalah

penting. Dia menghargai dampak sejarah untuk perusahaan "Wawasan pelajaran penting dari

masa lalu, menjerat melibatkan masa kini, dan membimbing arah untuk masa depan "[4].

Makalah ini tidak menyajikan layak sistematis Pendekatan untuk menggunakan sejarah fisika

untuk mengajar konsep fisik. Namun, mereka menekankan pentingnya menggunakan pendekatan

historis untuk mengajar fisika. Dalam tulisan ini, kami menyajikan suatu upaya yang lebih

metode sistematis untuk mengukur pengaruh penggunaan konteks sejarah dalam mengajar

mekanika pengantar.

KURSUS DESKRIPSI

Studi ini didasarkan pada Sejarah Tentu saja fisika yang dikembangkan di Cal Poly

Pomona. Kursus ini mengajarkan sejarah fisika dengan penekanan pada pengembangan ide dari

saat Yunani kuno ke zaman modern. The Tentu saja ini terbuka untuk semua jurusan dan itu

dianggap sebagai sebuah upper divisi pendidikan umum elektif untuk semua jurusan atau sebagai

elektif canggih untuk jurusan fisika. Data ini dikumpulkan dari satu kelas, yang terdiri dari 29

siswa, yang berisi berbagai jurusan. Kebanyakan siswa selesai pengantar biologi, kimia, dan

fisika kursus dengan berbagai tingkat matematika mulai dari aljabar untuk kalkulus. Kurikulum

terdiri dari tugas yang berbeda dimaksudkan untuk mengajar fisika dan sejarahnya. Buku teks

digunakan adalah Fisika, The Human Adventure: Dari Copernicus Einstein dan Beyond oleh

Gerald Holton dan Stephen G. Brush. Sepanjang kuartal tersebut, siswa diberi bacaan yang

ditugaskan di buku teks dan diminta untuk membuat pertanyaan diskusi berdasarkan bab mereka

membaca. Pertanyaan yang dipilih kemudian adalah dibagikan di kelas untuk diskusi kelompok

siswa kecil. Kelompok akan meringkas diskusi mereka dan menyajikan jawaban mereka atas

pertanyaan-pertanyaan yang diberikan kepada kelas secara keseluruhan. Diskusi ini dibuat lebih

dari sebuah lingkungan keterlibatan interaktif dari itu format tradisional. Para siswa juga

memiliki dua proyek untuk menyelesaikan: yang pertama adalah lima menit mendongeng

presentasi tentang seorang ilmuwan tunggal yang berkontribusi fisika dalam beberapa cara; yang

kedua adalah kelompok presentasi tentang perkembangan fisika tunggal teori medan atau konsep

dan ilmuwan yang terkait dengan itu [5]. Hal ini memungkinkan siswa untuk melakukan

penelitian yang berkaitan fisika dan memungkinkan mereka untuk membiasakan diri dengan

konsep fisika tertentu (s). Tentu saja lain komponen termasuk ceramah singkat, demonstrasi, dan

beberapa pembicara tamu. Selanjutnya, siswa memiliki secara online membaca dan menulis

tugas, yang lihat disertakan dan analisis klip film pendek pada fisika dan sejarah fisika. Kursus

ini berfokus pada konsep dan logis perdebatan dengan jumlah yang sangat minimal kuantitatif

perhitungan matematis. Hubungan antara kuantitas fisik yang berbeda yang secara kuantitatif

dibahas dan sering dibandingkan menggunakan proporsionalitas. Struktur program tidak

mencakup biasa numerik komponen pemecahan masalah.

METODOLOGI PENELITIAN

Untuk mengukur kemampuan siswa untuk menerapkan konsep fisika Newton untuk kehidupan

sehari-hari kita digunakan Angkatan Konsep Inventarisasi (FCI) [6]. FCI adalah diberikan dalam

pertama dan terakhir minggu kuartal ke mengukur keuntungan dalam pemahaman konseptual

siswa selama kursus. Untuk mendapatkan persepsi awal siswa tentang pembelajaran fisika dan

perubahan mereka dari sikap melalui keluar kuartal tersebut, kami menggunakan Colorado

Belajar Sikap tentang Ilmu Survey (CLASS) survei yang merupakan 42 Item survei Likert

(sangat tidak setuju, tidak setuju, netral, setuju, dan sangat setuju). Kelas pertanyaan kemudian

dipecah menjadi sembilan yang berbeda kategori untuk dianalisis lebih teliti [7]. The Survei

KELAS juga diberikan pada awal dan akhir kuartal. Selain itu pada akhir kuartal, survey terdiri

dari 18 pertanyaan, diberikan untuk mengkompilasi informasi tentang demografi siswa seperti

jenis kelamin, utama, status kelas, etnis, dan matematika dan latar belakang ilmu. Survei ini juga

dimaksudkan untuk menerima umpan dari siswa tentang berbagai komponen saja. Analisis dari

ketiga survei memberikan kita dengan informasi yang berguna tentang siswa, pengetahuan dasar

mereka Newtonian mekanik, dan pergeseran sikap mereka dalam kursus ini.

ANALISIS DATA

Menggunakan FCI pra dan post-test hasil, gain yang dinormalisasi dihitung untuk setiap siswa

menggunakan persamaan [6]: Gain yang dinormalisasi hanya dihitung untuk siswa yang

menyelesaikan kedua pra dan post-test. Hasil siswa kemudian dikelompokkan menjadi mereka

jurusan masing-masing dan rata itu diambil dari gain yang dinormalisasi untuk setiap

kelompok. Hasil gain FCI dinormalisasi untuk jurusan yang berbeda ditunjukkan pada Gambar 1.

gain FCI dinormalisasi untuk matematika jurusan (n = 2) adalah secara dramatis berbeda dari

yang lain jurusan dan dari satu sama lain. Secara khusus, satu siswa memiliki gain yang

dinormalisasi FCI dari + 60% dan yang kedua mahasiswa memiliki gain yang dinormalisasi dari

-67%. Karena sangat sejumlah kecil siswa dalam kelompok ini dan mereka kontras hasil, kami

dikecualikan data mereka dari

Gambar 1

GAMBAR 1. rata Normalized Laba FCI untuk jurusan yang berbeda (n = 23). Siswa di semua

jurusan menunjukkan wajar gain konseptual. Dengan pengecualian dari Mahasiswa teknik, gain

yang dinormalisasi untuk semua siswa sebanding dengan keuntungan yang khas di tradisional

kursus pengantar fisika. Menurut Hake [6], ada tiga rentang gain yang dinormalisasi: rendah (0-

30%), sedang (30% -70%), dan tinggi (70% -100%). Kebanyakan kuliah kursus tradisional

berbasis di rendah jangkauan dan lebih interaktif program memiliki media FCI gain, rentang

tinggi tidak mungkin diperoleh. Dia juga menyatakan bahwa sebagian besar kelas fisika

tradisional memiliki keuntungan sekitar 25%. Rata-rata gain kelas keseluruhan untuk kelompok

ini adalah sebanding dengan rata-rata Cal Poly FCI keuntungan dalam kursus pengantar fisika

selama masa lalu tiga tahun. Sebagian besar data yang dikumpulkan di Cal Poly Pomona jatuh di

kisaran 25% -35%. Selain itu gain yang dinormalisasi dari jurusan non-sains di ini Kursus sering

lebih rendah daripada fisika dan teknik siswa. Hal ini agak mengejutkan bahwa sejarah dan non

ilmu jurusan terkait menunjukkan paling gain dengan jatuh ke kisaran menengah keuntungan

dinormalisasi berdasarkan Studi Hake ini. Hasil ini konsisten dengan FCI gain dalam kursus

pengantar khas di mana matematika dan mahasiswa teknik sering skor yang lebih tinggi

[8]. Hasil kami menyarankan dua kesimpulan yang mungkin: pertama, mungkin konteks akrab

sejarah untuk siswa dengan kurang latar belakang dalam fisika (sejarah dan non-sains jurusan)

membuat konsep lebih mudah diakses ini kelompok; kedua, dibayangkan, meminimalkan itu

Aspek matematika konsep fisika di tingkat pengantar memungkinkan siswa dengan kurang

matematika background (jurusan non-sains) untuk fokus pada konsep tanpa tekanan belajar

banyak persamaan dan takut perhitungan berat. Setelah hasil CLASS dikumpulkan dari siswa,

pergeseran sikap mereka kemudian bisa ditentukan. Setelah hasil yang positif untuk setiap

pertanyaan adalah ditentukan, persentase tanggapan yang menguntungkan dikelompokkan ke

dalam masing-sembilan CLASS mereka kategori [lihat Tabel 1]. Kemudian, pergeseran rata-rata

adalah dihitung dari selisih pra rata-rata dan persentase post-test. Hasil CLASS, Tabel

1,menunjukkan pergeseran positif dalam lima dari delapan gol kategori untuk sikap siswa

dengan pergeseran tertinggi pada"Bunga Pribadi" (13%), "Rasa Pembuatan / Upaya" (10%), dan

"Connection Real World" (6%).Survei akhir Dikumpulkan siswa demografi. Ditemukan bahwa

kelas itu terutama laki-laki dengan hanya segelintir wanita. Angka 2 mewakili berapa banyak

masing-masing jenis kelamin berada di masing-masing diwakili utama. Siswa-siswa ini juga

bervariasi di kelas status, etnis, dll Siswa kebanyakan menyukai demonstrasi ditampilkan di

kelas, tapi terutama menyukai belajar sejarah di balik konsep-konsep fisika. Namun, mereka

tidak menyukai pekerjaan rumah, yang khas, dan juga tidak menyukai buku dan kurangnya

kuliah. Sangat menarik bahwa para siswa lebih memilih kuliah bukannya interaktif sejak

interaktif lingkungan lebih menguntungkan untuk belajar

BAR 2. Jumlah pria dan wanita dalam setiap kelompok jurusan.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil ini, kami menemukan bahwa pengajaran fisika dalam konteks sejarahnya

meningkat kami minat siswa dalam fisika dan pengambilan rasa kemampuan; lanjut, pada

akhirnya, siswa mampu menggambar hubungan yang lebih baik antara konsep fisik dan dunia

nyata. Itu sangat berguna untuk non-ilmu jurusan yang sering tidak memiliki minat yang kuat

dalam matematika dan ilmu [9]. Mungkin belajar sejarah di balik konsep fisika dasar telah

mengangkat lebih banyak minat dan motivasi, yang menyebabkan peningkatan pembelajaran

konseptual dan peningkatan apresiasi untuk fisika. Meskipun kecil, data CLASS menunjukkan

pergeseran positif pada sikap keseluruhan siswa untuk belajar fisika, yang merupakan lebih baik

daripada beberapa hasil dalam pengantar fisika Kursus [10]. Hasil FCI menunjukkan sifat

interaktif dari kursus dan kelas diskusi memiliki efek positif pada siswa belajar konsep. Siswa

adalah antara rentang rendah dan menengah keuntungan dan sebagian besar di atas rata-rata

keuntungan 25% untuk tradisional kelas fisika. Seperti yang ditunjukkan untuk kelas khusus ini,

sejarah dan jurusan non-ilmu terkait menunjukkan kebanyakan gain. Menurut hasil CLASS,

yang siswa lebih masuk akal dari konsep sejak RasaPembuatan / Upaya memiliki salah satu

pergeseran tertinggi. Juga,Tujuan pribadi dan Real World Koneksi memilikidua shift tertinggi

lainnya, yang sangat penting untuk belajarfisika. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

penggunaan sejarah dapat meningkatkan pemahaman konseptual dan membuat positif dampak

pada sikap siswa. Namun, negative pergeseran pada Soal Kecanggihan dan Konseptual Koneksi

merupakan aspek penting yang memerlukan lanjut studi dan analisis

KERJA MASA DEPAN

Kami menyadari keterbatasan penelitian kami; untuk Misalnya, karena sejumlah kecil siswa

yang terlibat dalam penelitian ini hasilnya tidak dapat digeneralisasi ini titik. Namun, di tahun

ajaran mendatang, kami berencana mengulangi penelitian ini dengan kelompok yang berbeda

dari siswa, mungkin dengan beberapa perubahan kecil. Sebagai contoh, kita mungkin

bereksperimen dengan buku teks yang berbeda, atau memodifikasi proyek siswa. Namun, sebuah

interaktif diskusi bagian dari kursus akan terus menjadi terkemuka elemen saja. Kami ingin tahu

apakah berbagai kelompok mahasiswa dan sedikit modifikasi kursus dalam sejarah fisika, akan

menyebabkan hasil yang sama, atau mungkin lebih baik, dalam hal FCI gain dan pergeseran

sikap.