電気回路の授業を劇的に理解しやすくなるカリキュラム開発

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電気回路の授業を劇的に理解しやすくなるカリキュラム開発

ゲーテ大学の研究チームは、電気回路を学ぶ上での直感的な教育カリキュラムを開発しました。

それにより、ドイツの中学校に通う生徒は電気回路の概念をより深く学ぶ事ができるようです。

The topic of electricity often poses difficulties for many secondary school students in physics lessons. Physics Education Researchers at the Goethe University and the University of Tübingen have developed and empirically evaluated a new, intuitive curriculum as part of a major comparative study. The result: not only do secondary school students gain a better conceptual understanding of electric circuits, but teachers also perceive the curriculum as a significant improvement in their teaching. 

参照元:https://uni-tuebingen.de/en/university/news-and-publications/press-releases/press-releases/article/newly-developed-curriculum-improves-students-understanding-of-electric-circuits-in-schools/
– ゲーテ大学フランクフルト Goethe University Frankfurt. 12/17/2020 –

電気の話題は、物理の授業で多くの中学生にしばしば困難をもたらします。

ゲーテ大学とテュービンゲン大学の物理教育研究者は、主要な比較研究の一環として、新しい直感的なカリキュラムを開発し、経験的に評価しました。

その結果、中学生は電気回路の概念をよりよく理解できるだけでなく、教師はカリキュラムを教育の大幅な改善として認識しています。

電気のない生活は、もはや想像できないものです。

スマートフォンでも、ヘアドライヤーでも、天井ランプでも、私たちが大切にしている技術的成果にはすべて電気が必要です。

学校のすべての子供たちは、電気は閉じた電気回路でしか流れることができないことを学びますが、実際には電流と電圧の違いは何ですか?

プラグソケットが潜在的な死の罠であるのに、単純なバッテリーはそうではないのはなぜですか?
また、2番目のランプを接続しても、電源タップに接続されているランプが暗くならないのはなぜですか?

物理教育の研究では、10年生を過ぎても、教師の最善の努力にもかかわらず、多くの中学生は単純な電気回路に関するそのような基本的な質問に答えることができないことが明らかになりました。

このような背景の中、ゲーテ大学のトーマス・ウィルヘルム教授が監修した博士論文の枠組みの中で、最近チュービンゲン大学のジュニア教授になったヤン・フィリップ・バード氏は、学生の日常の経験に単純な電気回路の革新的なカリキュラムを開発しました。

これまでに採用されたアプローチとは対照的に、新しいカリキュラムは、最初から、学生が電圧を直感的に理解できるようにすることを目的としています。

空気の流れを引き起こす空気圧の差(たとえば、膨らんだエアマットレスなど)と同様に、電圧は電流を発生させる「電気の圧力差」として導入されます。

フランクフルトの中等学校の790人の生徒を対象とした比較研究では、新しいカリキュラムにより、従来の物理教育と比較して、電気回路の理解が大幅に向上したことが示されました。

さらに、参加した教師は、新しいカリキュラムを使用することで、彼らの教育が根本的に改善されたとも述べました。

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