Konzepte von Masse und Volumen Murmeln …

Konzepte von Masse und Volumen Murmeln …

Konzepte von Masse und Volumen Murmeln ...

Piaget LIKE Aufgabe, die DOUBLE VARIABLES ERWÄGUNGVon Masse und Volumen, das durch preservice UND InService SCHOOL SCIENCE LEHRER

bei der National Association of Research In Wissenschaft Unterricht präsentiert

Universität von Michigan

Aufgaben verwendet, um die kognitiven Denkens Ebenen der Jugendlichen und Erwachsenen bewerten wurden ausführlich berichtet (Karplus und Karplus. Renner, Lawson, Lawson und Nordland). Eine solche Aufgabe als Volumenverdrängung bekannt wurde modifiziert und in dieser Studie verwendet. In den Volumenverdrängungs Aufgabe zwei Metallstangen mit gleichem Volumen, aber unterschiedlichem Gewicht (18g und 55g) wurden zu dem Gegenstand übergeben. Gleiche Höhe und Dicke der Stäbe wurde festgestellt. Der Prüfer nahm die Stäbe und senkte den leichteren in eine von zwei Messzylinder, die teilweise mit gleichen Mengen Wasser gefüllt waren. Die Erhöhung des Niveaus wurde darauf hingewiesen, und das Thema wurde gefragt: "Wenn die schwere Stange in den zweiten Zylinder platziert wird, steigt der Wasserspiegel höher? Wird das Wasser steigen niedriger? Wird der Wasserstand die gleiche wie im ersten Reagenzglas steigen? Warum?" Reasoning Niveau der Antwort wurde auf bewertet: gleiche Anstieg der Flüssigkeit, die Gründe für die gleiche Größe, Höhe oder beides, nahm denselben Raum, gleiches Volumen. Blake, Lawson und Nordland betonte die Verwendung der Metallstäbe Aufgabe als genaueste Prüfung der formalen Denken, weil es "beinhaltet das abstrakte Konzept der Wasserverdrängung, und es erfordert das Subjekt ein Widerspruch zu beseitigen. Gegenstand muss in der Lage sein, zu ignorieren, was seine Sinne ihm in Bezug auf die ungleiche Gewichte der beiden Zylinder erzählen und seine Aufmerksamkeit auf die abstrakteren und gleiche Volumina konzentrieren." In nachfolgenden Studien fanden Lawson signifikante Unterschiede zwischen Männern und Frauen in den Ergebnissen der Aufgabe.

Umschreiben und die Volumenverschiebung Aufgabe für Gruppenverwaltung zu testen, anstatt einer Eins-zu-Eins war der erste Schritt in der Studie. Anfang 1973 wurde die Aufgabe Gruppenverwaltung, (Anhang 1) Basierend auf der Arbeit von Boersma und O’Brien übertragen schien es möglich, dass die Ergebnisse nicht von denen der einzelnen Verabreichung variieren.

Zweiundachtzig Junior und Senior Studenten in Methoden der Grundschule Wissenschaft eingeschrieben wurden getestet, und der 82, 66 oder 80% antworteten, dass Volumen der Grund für die Verschiebung war, während 16 oder 20% antworteten, dass das Gewicht der Schlüssel für die Wasserverdrängung war. Diese Antworten waren nicht signifikant anders als die Antworten gegeben, wenn einzelne Tests für jeden Schüler verabreicht wurden. Somit war es vernünftig anzunehmen, daß der Test für große Gruppen gegeben werden könnte abstrakten Denken Prozesse hinsichtlich Volumen zu bestimmen.

Weitere Daten war neben bestimmen gesammelt, wenn Unterschiede in den Antworten zwischen preservice Lehrer und inservice Lehrer aufgetreten. Dreiunddreißig Lehrer mehr als drei Jahren der Grundschule Lehrerfahrung hatten getestet und es wurde festgestellt, dass 22 oder 67% mit der Erhaltung Antworten reagiert (Gewicht) als Grund der Wasserspiegel erhöht. Diese Ergebnisse, wenn sie mit den preservice Lehrer verglichen, zeigte einen signifikanten Unterschied (X 2 = 4,38 df = 1, p = 0,036) mit den angehenden Lehrern eine höhere Reaktion der Erhaltung der Volumenverschiebung zeigt. (Tabelle 1)

Schutz und Nicht Erhaltung der Volumenverschiebung für Preservice und Inservice Lehrer

Eine weitere Diskussion der Aufgabe von beiden Schüler und Lehrer mit dem Forscher ergab ein ernstes Problem. Einige der Lehrer und Studenten, die mit einem Volumen Grund für die Verschiebung beantwortet, unter Diskussion zeigte sie eine Antwort zu denken, zu erklären, warum es auf dem gleichen Niveau sein würde, nicht weil sie das Volumen war der Grund für die Verschiebung glaubte aber, dass die Wasserstand wäre das gleiche. Um herauszufinden, ob eine erhebliche Zahl von Themen auch diesen gleichen Fehler ein zweiter Teil der Aufgabe entwickelt wurde machen würde.

Entwicklung von Volumen und / oder Gewicht Versetzung Aufgabe

Mit Hilfe einer Technik entwickelt, zuerst von Karplus und Berger im Jahr 1970 wurde ein zweiter Teil auf die Volumenverschiebung Aufgabe hinzugefügt. Die vollständige Aufgabe ist mit drei Messzylinder mit gleichen Mengen Wasser und drei Murmeln getan. Die Murmeln haben folgende Eigenschaften: Der erste Marmor ist ein großes Glas-Marmor (18,5 g). Der zweite Marmor ist ein großer Stahl Marmor, das gleiche Volumen wie das Glas Marmor aber massiver oder schwerer (66g). Der dritte Marmor ist ein kleiner Stahl Marmor, viel kleiner als die Glas-Marmor, aber die gleiche Masse oder Gewicht wie das Glas-Marmor (18,5 g). Das Protokoll ist wie folgt. Die Themen sind alle drei Kugeln und Zylindern mit Wasser gezeigt. Die Ähnlichkeiten in Gewicht und Volumen unter den Kugeln werden aufgezeigt und bei Bedarf können die Kugeln durch die Themen behandelt werden. Die Probanden erhalten dann die Datenerhebung Form (Anlage 2). Die große Glas-Marmor in das erste Fläschchen gesenkt und der Anstieg der Flüssigkeitsspiegel festgestellt. Der große Stahl Marmor ist vor der Probanden und die Eigenschaften sind wieder beschrieben (das gleiche Volumen, schwereres) gehalten. Die Probanden dann vorhersagen, den Wasserstand, wenn der große Stahl Marmor in den zweiten Zylinder gesenkt werden sollten. Sie schreiben auch eine kurze Erklärung, ihre Antwort. Dann wird der kleine Stahl Marmor ist mit den gezeigten Themen und die Eigenschaften sind wieder im Vergleich mit dem Glas-Marmor (kleineres Volumen, das gleiche Gewicht). Die Probanden vorhersagen, dann den Wasserstand, wenn die kleine Stahlkugel ist in das dritte Fläschchen gesenkt werden und eine kurze Erklärung, ihre Prognosen zu schreiben. Die Aufgabe ist berechtigt, "Marbles und Wasser".

Die Aufgabe "Marbles und Wasser" wurde im gesamten Mittleren Westen bis 519 preservice und inservice Lehrer verabreicht. Die Analyse der Daten aus beiden preservice und inservice Lehrer zeigen überraschende Ergebnisse. Eine kleine, aber signifikante Zahl von Probanden verändert ihre Argumentation zwischen dem ersten Teil der Aufgabe und dem zweiten Teil der Aufgabe. Von 519 Probanden getestet 44 oder 8% antworteten korrekt mit dem ersten Teil (wird Wasserstand die gleiche sein, weil Volumen das gleiche ist), sondern umgekehrt, ihre Antworten auf den zweiten Teil (Wasserstand wird die gleiche sein, weil der kleine Marmor als das gleiche Gewicht das Glas Marmor). Sechzehn oder 4% umgekehrt auch ihre Argumentation besagt zunächst, dass der Wasserstand wegen des Gewichts des großen Stahl Marmor höher sein würde, und dann, dass der kleine Stahl Marmor einen niedrigeren Wasserstand als die Glas-Marmor haben würde, weil es ein kleines Volumen hat. Während 370 oder 71% die richtige Antwort hatte, ist es interessant festzustellen, dass 78 oder 15% konsistente Antworten Gewicht aus beiden Gründen hatte. Wenn beide Antworten in den zuvor genannten preservice und inservice Gruppen enthalten waren, wurden keine signifikanten Unterschiede gefunden (X 2 = 7,139, df 3, P = 0,068), wie in Tabelle 2 gezeigt.

Die Reaktionen auf Marbles und Wasser durch Preservice und Inservice Lehrer

X 2 = 7.139 df = 3 P = 0,068

Ein Vergleich einer größeren Probe preservice und inservice Lehrer wurde mit den Ergebnissen in Tabelle 3 durchgeführt wie wiederum wurden keine signifikanten Unterschiede zu sehen sind educators.X zwischen preservice und inservice Lehrer angegeben 2 = 4,39, df = 4 30lt; p lt; .40.

Die Reaktionen auf Marbles und Wasser durch Preservice und Inservice Lehrer

X 2 = 4,39 df = 4 P = 0,36

Die vollständige Aufgabe "Volumen und / oder Gewicht Versetzung" wenn Themen erscheint eine nützliche devise zu finden sein in ihrer Argumentation der Verschiebung konsistent sind. Die gerade nach vorne Einzelvolumen kann Verschiebung Aufgabe mehr Probanden zeigen conservers sind, als tatsächlich der Fall ist. Prüfung der Komplexität der Überlegungen verwendet in "Marbles und Wasser" gibt die Möglichkeit, nicht nur die Fehlerfassungs mögliche Lösung, sondern auch eine Übergangsphase von nonconservers auf volle conservers zu identifizieren. Von den 519 Probanden 78 oder antworteten 15% konsequent, dass das Gewicht für die Verdrängung des Wassers verantwortlich war. Während falsch im physischen Sinne ihrer Antworten eine Konsistenz der Argumentation zeigen (unter Berücksichtigung zumindest zwei Variablen). Vielleicht gehören diese Themen in einer Übergangs-Kategorie. Work in progress zu offenbaren Altersunterschiede (Reuter) und Geschlecht / Alter Unterschiede (Nowak) auf dieser Folgerung zusätzliche Licht vergießen kann.

Die Verwendung eines einzelnen in Frage gestellt "Volumenverschiebung Aufgabe" auf einen Wert zwischen 8% und 23% Abhandenkommen von Themen in Kategorien von conservers und nonconservers führen kann. Während dies nur auf eine einzige Aufgabe auftritt, dennoch stellt sie die Fragen der theoretischen Modellierung, die auf die Vermittlung von Themen in Kategorien führt. Die Ergebnisse dieser Studie scheinen diejenigen von Renner und Lawson zu unterstützen, aber als Verfeinerung dienen können. Angesichts dieser Ergebnisse sollte geprüft werden, die etwa 15 bis 30% der Testpersonen gegeben werden, die nicht in der Lage sind, um Verdrängung von Wasser zu sparen. Das Volumen und / oder Gewicht bekannten Verdrängungs Aufgabe "Marbles und Wasser" als ein leistungsfähiges Diagnosetest wirken kann, um die Konsistenz sowie Richtigkeit des abstrakten Denkens bestimmen.

Eine endgültige beiseite. Nachdem die Aufgabe abgeschlossen ist, haben in jedem Fall beide preservice und inservice Lehrer gefordert, um zu sehen, was passiert, wenn die beiden Stahl Murmeln in das Wasser gesenkt werden. Auch wenn sie für sich selbst herausfinden müssen, bleiben viele, dies zu tun. Vielleicht eine weitere Studie, diejenigen zu identifizieren, die mit ihren Antworten bleiben und identisch ist, kann Informationen über disequilibration und Unterkunft, wie sie so schön gesehen in der Karplus, Lavatelli Film zeigen, "Die Entwicklungstheorie von Piaget: Erhaltung."

Volumenverschiebung Form 1

Der Wasserstand in den beiden Zylindern ist _____units.

Wenn die erste Stange in dem ersten Zylinder angeordnet ist, ging der Wasserstand to_____units.

Was den Wasserstand, wenn die zweite Stange in die zweite Phiole platziert ist?

Erkläre deine Antwort.

Marbles und Wasser

Es gibt drei Murmeln; ein großes Glas Marmor, eine große Stahl Marmor und einem kleinen Stahl Marmor.

Es gibt drei Fläschchen.

1. Der Wasserstand der einzelnen Fläschchen is_____units.

Nachdem das Glas Marmor in das Fläschchen abgesenkt wird das Niveau is_____units.

2. Nach dem großen Stahl Marmor in die zweite abgesenkt

Fläschchen seinen Wasserstand about_____units sein. Warum?

3. Nach dem kleinen Stahl Marmor in die dritte abgesenkt

Fläschchen wird das Wasserniveau about_____units sein. Warum?

Anthony J. D. Blake, Anton E. Lawson, und Floyd H. Nordland, "Piagets Aufgaben Aufgeklärt: Die Verwendung von Metallzylinder," Amerikanische Biologie-Lehrer, 36, (April 1974)

Frederic Boersma und Kenneth O’Brian, "Filmpräsentation von Piaqetian Aufgaben: Ein Verfahren für die Beurteilung der Erhaltung Attainment," Journal of Genetic Psychology, 121 (1972)

Elizabeth F. Karplus und Robert Karplus, "Intellektuelle Entwicklung jenseits Grundschule," Wissenschaft Curriculum Improvement Studie, Lawrence Hall of Science, University of California, Berkeley (1970)

Robert Karplus und Celia S. Lavatelli, "Die Entwicklungstheorie von Piaget: Erhaltung," Davidson Films, San Francisco (1969)

Anton E. Lawson, "Geschlechtsunterschiede in Beton und formale Denkfähigkeit, gemessen durch manipulative Aufgaben und schriftliche Aufgaben," Äsop Lawrence Hall of Science, University of California, Berkeley (1975)

John W. Renner und Anton E. Lawson, "Piagets Theorie und Unterricht in Physik," Physik-Lehrer, 11, 165, (1973)

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