Жизнь без электричества уже немыслима. Будь то смартфон, фен или потолочная лампа - все технические достижения, которыми мы дорожим, требуют электричества. Хотя каждый ребенок в школе узнает, что электричество может течь только в замкнутой электрической цепи, в чем на самом деле разница между током и напряжением? Почему электрическая розетка - потенциальная смертельная ловушка, а простая батарея - нет? И почему лампа, подключенная к удлинителю, не становится тусклее при подключении второй лампы?
Исследования в области образования по физике показали, что даже после десятого класса многие ученики средней школы не могут ответить на столь фундаментальные вопросы о простых электрических цепях, несмотря на все усилия учителей.
На этом фоне Ян-Филипп Бурде, в рамках своей докторской диссертации под руководством профессора Томаса Вильгельма из Университета Гете, разработал инновационную учебную программу для простых электрических цепей, которая специально строится на повседневном опыте студентов.
В отличие от подходов, используемых на сегодняшний день, с самого начала новая учебная программа направлена на то, чтобы помочь учащимся развить интуитивное понимание напряжения. По аналогии с перепадами давления воздуха, которые вызывают воздушный поток (например, в надутом надувном матрасе), напряжение вводится как «перепад электрического давления», который вызывает электрический ток.
Сравнительное исследование с участием 790 учеников средних школ Франкфурта показало, что новая учебная программа привела к значительно лучшему пониманию электрических цепей по сравнению с традиционным обучением физике. Более того, участвующие учителя также заявили, что использование новой учебной программы коренным образом улучшило их обучение.
Статья об этом опубликовано в журнале Physical Review Physics Education Research.
Источник: Phys.org / Goethe University Frankfurt am Main