Radnóti Katalin: Első éves BSc hallgatók fizika tudása [DKA metaadatok]

N y e r s v a g y O C R - e s s z ö v e g : Dia 1 Első éves BSc hallgatók fizika tudása Radnóti Katalin Főiskolai tanár ELTE TTK Fizikai Intézet rad8012@helka.iif.hu http://members.iif.hu/rad8012/ Dia 2 Az előadásban érintett témák Kritériumtárgy bevezetése Felmérő dolgozat szerkezete A felmérő dolgozatok eredményei Az eredményekből levonható következtetések Felzárkóztató foglalkozások rendszere A felzárkóztatás eredményessége A közoktatás problémái a műszaki és természettudományos felsőoktatás tükrében Dia 3 Kritériumdolgozat 2006. szeptemberében fizikából 127 fő fizika BSc szakos, 50 fő környezettudomány BSc szakos és 88 fő földtudomány BSc szakos elsős hallgató írta meg a dolgozatot. Összesen 265 fő. A dolgozat szerkezete, melyet az ELTE TTK Fizikai Intézet munkacsoportja állított össze: A dolgozat első része: Egyszerű törvények, összefüggések felírása (5 darab), 10 pont. Teszt jellegű feladatok (15 darab), kétfelé bontva, maximálisan 30 pont. 7 kérdés mértékegységekre (T1-T7), illetve nagyságrendekre kérdezett rá, és 8 hagyományos teszt (T8-T15). A dolgozat első fő részére összesen 40 pontot lehetett szerezni. A dolgozat második része: 3 darab számításos feladat volt, összesen 40 pontért (12+12+16 pont). Dia 4 Eredmények, fizika BSc A felvételin elért pontszám és a kritériumvizsgán elért eredmény Dia 5 Dia 6 Dia 7 Dia 8 Képletek, tesztek eredményei %-okban Szakképletek T1-T7 T8-T15 1. rész Fizika 5563,658,660 Föld 25,653,151,3 45,5 Körny. 18,450,647,0 41,1 A T1-T7 mértékegységekre, nagyságrendekre kérdezett rá, a T8-T15 felet választós feladat, kérdés volt. Dia 9 A kért képletek Fizika BSc-re felvett hallgatók esetében: Centripetális gyorsulás Newton II. törvénye Coulomb - törvény Boyle - Mariotte törvény A lendület (impulzus) definíciója Föld- és környezettudomány szakos hallgatók esetében: Tömegpont mozgási energiája Newton II. törvénye Ohm törvénye A termodinamika első főtétele Egyesített gáztörvény Dia 10 Feladatmegoldás, összesítés %-okban Szak 1. pl. 2. pl. 3. pl. 2. rész összesen Fizika 70,3 58,9 25 40 50 Föld 11,6 10,4 2,7 8,5 27 Körny. 12 8,8 1 7,4 24,3 Az 1. példa mechanika, a 2. elektromosságtan, a 3. összetett feladat volt. Dia 11 Fizika BSc-sek %-os kiértékelése Felzárkóztatóra járt az évfolyam fele, 40 pont alatti teljesítménnyel. 1 rész eredménye: 42,1 % 2. rész, példamegoldás eredménye: 16,7% Összteljesítmény: 30% Nem járt felzárkóztatóra 1 rész eredménye: 80 % 2. rész, példamegoldás eredménye: 67,9% Összteljesítmény: 73,7% A 70 pont felettiek számára külön speci indult tehetséggondozás címén. Dia 12 Néhány következtetés A közoktatásban 3 féle gyerekcsoport igényei kell kielégíteni: felvételizők, nem felvételizők, de fontos segédtudomány, "csak" állampolgári szükségletek. De ez nincs "ráírva a gyerekre!" Az ELTE felzárkóztató foglalkozásokat szervezett. A felzárkóztatás szükségességét az is indokolja, hogy megnövekedett a felsőoktatásban továbbtanulók aránya 10%- ról kb. 40%-ra. Így olyan hallgatók is bekerülnek, akik a régi rendszer szerint nem kerülhettek volna be. Továbbá rendkívüli mértékben visszaszorult a természettudományok, azon belül is fizika órák részaránya a közoktatásban! Nagyon kevés olyan hallgató van, akinek az első félévében mindent eredményesen teljesített a mintatantervnek megfelelően!!! Dia 13 Néhány általános megállapítás A 265 hallgató közül a képleteket, összefüggéseket igénylő táblázatot összesen 96 fő (16 fizika, 46 földtudomány és 34 környezettudomány) egyáltalán nem töltötte ki, amely 36,3%-a a felmérésben részt vett hallgatóknak. Tehát ez alapján megállapítható, hogy a hallgatók több, mint harmada nem ismer a fizikával kapcsolatban egyetlen fontos képletet, összefüggést sem! A feladatmegoldásban is nagyon gyenge eredmények születtek. Egyedül a fizika szakosok esetében lehet azt mondani, hogy a mechanika jellegű feladat megoldása viszonylag eredményes volt. Az elektromosságtannal kapcsolatos, teszt-jellegű kérdések, feladatok különösen rosszul sikerültek. Következtetéseink: 1.) Akik nem tanultak fizikát a 12. évfolyamon, nem jártak fizika fakultációra, nem érettségiztek a tantárgyból, akár emelt, akár közép szinten, azoknak kiesett egy év a fizika tanulmányokból és nagyon sokat felejtettek. Dia 14 2.) A felvételi pontszám nem csak a fizika tudást tükrözi, hanem, mint tudjuk, sok részből tevődik össze, pl. nyelvvizsgákkal is sok pluszpont szerezhető stb. Továbbá a természettudományi szakok esetében a felvételi pontszámításnál elfogadják a középszintű érettségit, illetve nem csak a választott szakból, hanem bármilyen más természettudományos tantárgyból szerzett érettségit is. 3.) Elsősorban azoknál a szakoknál, ahol a fizika "segédtudományként" szerepel, jól megfigyelhető, hogy a hallgatók már a középiskolás koruk alatt teljesen elhanyagolták a nem szakirányú tantárgyak tanulását, esetünkben környezettudomány, földtudomány szakosok a fizikát. 4.) Sem a szülők sem a középiskolai tanárok nem világosítják fel a tanulókat arról, hogy nem csak a szűken vett választott szakirányt kell tanulni, pl. a földtudományhoz csak a földrajzot, hanem a tudományág műveléséhez szükséges segédtudományokat is, esetünkben fizikát, kémiát, matematikát. Sőt, általános tapasztalat, hogy inkább még le is beszélik a nem a választott szakterülethez tartozó, és nem érettségi tantárgy komolyabb tanulásáról a diákokat, hogy az idejét csak arra fordítsa, ami a fő szakja lesz, vagy választott érettségi tantárgy. A különböző felsőfokú képzések esetében szerzett tapasztalatok alapján elmondhatjuk, a sikertelen vizsgák elemzése is azt mutatja, hogy a hallgatók nem elsősorban a választott tudományág tantárgyaiból buknak meg, hanem az adott szak sikeres elvégzéséhez nélkülözhetetlen segédtudományokból. Dia 15 5.) A NAT bevezetésével, a különböző tantervi modernizációs folyamatok eredményeképp radikálisan (jó esetben 40%-kal) csökkent a fizika óraszáma a közoktatásban, ezáltal a tantárgy megbecsültsége is. Ugyanakkor a tananyag mennyisége gyakorlatilag változatlan maradt, ez a helyzet diáknak, tanárnak egyaránt megoldhatatlan, kudarcokkal teli szituációkat generál. Az egyetemek ezt a megváltozott helyzetet nem veszik és nem is vehetik figyelembe képzési programjaik tervezésénél, pedig ténykérdés, hogy átlagosan kevésbé felkészült diákok jelennek meg a felsőoktatásban. A követelményekhez igazodva, egyetemi diplomát nem adhatnak kevesebb tudásra! 6.) Az óraszámok csökkentésével csökkent a természettudományos ismereteket igénylő szakmák megbecsültsége is, így az ilyen pályákra sajnos nem a legtehetségesebb diákok jelentkeznek. 7.) Sokan valószínűleg nem vették igazából komolyan a dolgozatot, és csak az eredmény után döbbentek rá a következményére, hogy járniuk kell a felzárkóztató foglalkozásra, és majd újabb dolgozatot kell írniuk. Előadásunk alapjául szolgáló felmérő dolgozat az ELTE Fizikai Intézetében készült, de nagy valószínűséggel az ország bármely hasonló egyetemén és szakján hasonló eredményeket kaptunk volna. Ezt a feltevést erősíti, hogy egyetemünkön a kémia szak esetében is hasonló eredmények születtek, ami azt mutatja, hogy az iskolai kémia oktatás is hasonló problémákkal küzd. Dia 16 A felzárkóztató foglalkozások tematikája A Dér - Radnai - Soós: Fizikai feladatok című feladatgyűjteményt használtuk a mechanika témakörén belül, mivel az első féléves előadások anyaga is ez. A következő fejezeteket dolgoztuk fel a hallgatókkal: 1. Kinematika 2. Dinamika I. 3. Dinamika II. 4. Munka, energia, teljesítmény 6. Körmozgás 8. Rezgések. Minden fejezetből a Bevezető feladatok, Gyakorló feladatok és a Házi feladatok képezték a feldolgozandó példákat. Dia 17 A felzárkóztató foglalkozások eredményeiről A decemberi ZH-ra is ezekből választottunk ki 4 feladatot. E mellet a szeptemberi Zh-hoz hasonlóan 5 képletet is kérdeztünk, továbbá 5 tesztes jellegű feladat is szerepelt. A maximálisan elérhető 50 pontból a hallgatóknak 20 pontot kellet elérni ahhoz, hogy aláírást kapjanak a kurzus sikeres elvégzéséről. A decemberi dolgozatot összesen 171 fő írta meg, 59 fizika, 76 földtudomány és 36 környezettudomány szakos hallgató. Sikertelen lett 74 fő dolgozata, 20 fizika, 20 környezettudomány és 34 földtudomány szakos hallgatóé. Továbbá volt még 44 hallgatóról tudomásunk, akik szerepeltek a névsorunkban, de nem jöttek le megírni a dolgozatot. 14 fő ezek közül sem ezt, sem a szeptemberi dolgozatot nem írta meg. A sikertelenül teljesítő hallgatók számára a második félévben is hirdetünk meg felzárkóztató kurzust. Dia 18 A felzárkóztató foglalkozások eredményeiről Fizika szakos hallgatók: A szeptemberi teljesítménye a felzárkóztatóra kötelezett hallgatóknak 30% volt, míg decemberben 58,6%. Földtudomány szakos hallgatók: A szeptemberi teljesítménye a felzárkóztatóra kötelezett hallgatóknak 21% volt, míg decemberben 44%. Környezettudomány szakos hallgatók: A szeptemberi teljesítménye a felzárkóztatóra kötelezett hallgatóknak 17% volt, míg decemberben 40%. Vagyis azt mondhatjuk, hogy az átlagot tekintve eredményes volt a munkánk! A fizika szakos hallgatók esetében körülbelül azt lehet mondani, hogy a felvettek felének kellett felzárkóztatóra járnia, és közülük kb. a fele tudta decemberre teljesíteni a minimális követelményeket. Tehát közelítőleg a hallgatók negyed részének nem sikerült az első félévben ezt megtennie. A föld- és környezettudomány esetében ilyen összehasonlítást nem tudunk tenni, mivel ők választhattak, hogy fizikából, vagy kémiából írnak szeptemberben. Így mi csak azokkal a hallgatókkal foglalkoztunk, akik a fizikát választották. (Ez persze nem azt jelenti, hogy akik kémiára jártak, azoknak a fizika nagyon jól ment. Erről a gyakorlatvezetők tudnának "mesélni".) Dia 19 Néhány érdekes és tanulságos összefüggésre rá tudunk mutatni, melyet további munkánk során fel kell használnunk. - A képletek esetében a gravitációs erőtörvény esetében mi a következő összefüggésre gondoltunk:, ahogyan az pl. a Függvénytáblázatban is szerepel. E helyett azonban sokan egyszerűen a következőt írták: F = m.g. Ezt a választ nem fogadtuk el. - A 2. tesztfeladatot nagyon sokan elrontották, mivel valószínűleg nem tudták az erő eredeti newtoni definícióját. Sőt sokan először a jó választ jelölték meg, majd átjavították. 2.) Magasugrásnál kevésbé veszélyes az ugrás, ha matracra ugrunk, mintha a kemény talajra ugranánk. A matrac csökkenti: a.) az ütközéskor fellépő energiaváltozást. b.) az ütközéskor fellépő lendületváltozást. c.) az ütközéskor fellépő fékező erőt. d.) A fentiek közül egyiket sem, a matrac csak az ugró félelmét csökkenti attól, hogy jól megüti magát. - Sokaknak problémát okozott a Föld körül keringő űrhajó keringési idejének kiszámítása. Többen már magát a mozgásegyenletet sem tudták felírni, de akik felírták, azok közül is sokan nem tudtak számolni a tíz hatványaival. Továbbá voltak olyanok is, akik pl. nagyon pici, a másodperc tört részét kapták meg eredményül és azt elfogadták, nem gondoltak belel annak lehetetlen voltába. Dia 20 Második félévi felzárkóztatás A 44 főből 31 jött el Zh-t írni és 15 volt sikeres. Fizika BSc-s ebből: 9 főből 5 írt, és 3 ment át. Dia 21 A hallgatók által eredmények eloszlásai Dia 22 A hallgatók által eredmények eloszlásai 2006. és 2007. Dia 23 Az ELTE-re felvett hallgatóknak a közoktatás során szerzett fizikatudása, 576 fő Dia 24 A felvételi pontszámok (csak fizika) és a kritérium ZH-n szerzett pontok Dia 25 A 2006-ban fizika BSc-re felvett hallgatók eredményessége Dia 26 A 3. félévre beiratkozott összes hallgató Dia 27 Kommunikáció fontossága Nem burkolt felvételi Tavaly felzárkóztatásban részt vett hallgatók segítsége HÖK segítsége Céljaink világossá tétele Dia 28 Köszönöm a figyelmet! rad8012@helka.iif.hu http://members.iif.hu/rad8012/

D o k u m e n t u m n y e l v e : magyar