Yunit 10 / 11

Pagtuturo ng Physics at Maling Paniniwala

Mga nadagdag:

  • Kakayahang gumawa ng mga tanong, halimbawa at materyales na naaangkop sa antas at i-verify ang bawat solusyon nang nakapag-iisa
  • Kakayahang magdisenyo ng mga distractor upang i-target ang mga tunay na maling kuru-kuro at ituro kung saan nasira ang mga pagkakatulad
  • Kakayahang maiwasan ang sobrang pagpapasimple mula sa pagiging mga pisikal na pagkakamali at kumpirmahin ang pedagogical na halaga ng materyal

Ang pagtuturo ng pisika ay higit pa sa pagbibigay ng mga formula. Ang mga mag-aaral ay dumarating sa pisika hindi na walang laman ang isip, ngunit may mga intuwisyon mula sa kanilang pang-araw-araw na karanasan — at ang mga intuwisyon na ito ay kadalasang pisikal na mali. Ang mga maling kuru-kuro gaya ng "Ang isang gumagalaw na bagay ay nangangailangan ng patuloy na puwersa upang huminto" o "mabilis na mahulog ang mga mabibigat na bagay" ang pinakamalaking hadlang sa pagtuturo. Sa yunit na ito, matututunan mo kung paano gumamit ng artificial intelligence (AI) sa paggawa ng mga materyales sa kurso sa physics, paghahanda ng mga problema at halimbawa, at pagtugon sa mga maling kuru-kuro; at matututunan mo kung paano i-audit ang bawat materyal para sa pisikal na katumpakan at pagiging angkop sa pagtuturo. Pangunahing prinsipyo: Ang AI ay gumagawa ng mga blueprint; kinumpirma ng guro ang katumpakan, antas at halaga ng pedagogical.

Saan malakas ang AI sa pagtuturo, saan ito dapat pangasiwaan?

AI; Napakabilis nito sa pagbuo ng mga tanong sa pagsasanay, mga halimbawa mula sa pang-araw-araw na buhay, mga pagkakatulad, mga paliwanag na inangkop sa iba't ibang antas, at maraming pagpipiliang mga tanong na may mga nakakagambala. Ngunit tatlong punto ang nangangailangan ng maingat na pagsubaybay: (1) pisikal na katumpakan — AI ay maaaring gumawa ng maling numero, yunit, o konsepto; (2) ang limitasyon ng mga pagkakatulad — bawat pagkakatulad ay bumagsak sa isang lugar at maaaring lumikha ng isang bagong ilusyon; (3) kalidad ng mga distractor—ang mga maling pagpipilian ng isang multiple-choice na tanong ay dapat na idinisenyo upang makuha ang mga tunay na maling kuru-kuro, hindi basta-basta.

Paghanap

Kontribusyon ng AI

Pangangasiwa ng guro

tanong ng pagsasanay

Bumubuo ng solusyon ang draft +

Pisikal na katumpakan, antas ng fitness

Araw-araw na halimbawa/pagkakatulad

Nagbibigay ng kawili-wiling pagkakatulad

Itinuturo kung saan nasira ang pagkakatulad

Pagpapaliwanag ng konsepto

Nagtatatag ng isang simpleng paliwanag

Tinitiyak na hindi ito nagdudulot ng mga pagkakamali

Multiple choice distractor

Nagmumungkahi ng maling pagpili

Naglalayon sa tunay na maling akala

Pagbagay sa antas

Pasimplehin ang teksto

Huwag hayaang maging pagkakamali ang sobrang pagpapasimple

Hakbang-hakbang: maaasahang materyal ng kurso

1. Linawin ang layunin at antas ng pagkatuto. Aling konsepto, anong antas ng baitang, aling dating kaalaman? Tulad ng "pangalawang batas ni Newton, para sa mga mag-aaral sa high school sa ika-10 baitang na hindi alam ang mga derivatives."

2. Tanungin ang AI para sa materyal, ngunit i-verify ang solusyon. Independyente (sa pamamagitan ng kamay o sa code) na nagbibigay ng mga solusyon sa bawat problemang nabubuo nito. Kapag bumubuo ng mga tanong, maaaring magkamali ang AI sa solusyon — lalo na sa sign at unit.

3. Sinasadyang i-target ang mga maling kuru-kuro. Magtanong sa AI para sa mga tanong at distractor na nagpapakita ng mga karaniwang maling paniniwala ng mga mag-aaral. Ang isang mahusay na distractor ay kumakatawan sa isang tunay na pagkakamali na ang "walang ingat na estudyante" ay mahuhulog sa.

4. Sabihin ang mga limitasyon ng pagkakatulad. Sa bawat pagkakatulad, idagdag ang tala na "ang pagkakatulad na ito ay gumagana dito ngunit nasira doon." Ang isang pagkakatulad na walang tinukoy na limitasyon ay lumilikha ng mga bagong error.

5. Suriin ang pedagogical value. Ang materyal ba ay talagang nagtuturo ng konsepto o ginagawa lamang mong kabisaduhin ang formula? Ang layunin ng pagtuturo ng pisika ay pag-unawa.

Hint: Kapag mayroon kang text na gumagawa ng AI na nagpapaliwanag ng isang konsepto, itatanong mo rin "anong bagong maling kuru-kuro ang maaaring malikha ng paliwanag na ito sa mga mag-aaral?" magtanong. Ang baligtad na aspetong ito ay nagbibigay-daan sa iyo na mahulaan ang hindi pagkakaunawaan na maaaring magmula sa sobrang pagpapasimple o isang hindi kumpletong pagkakatulad. Halimbawa, kapaki-pakinabang na ipaliwanag ang electric current na may pagkakatulad ng "tubig sa isang tubo", ngunit maaari itong humantong sa mag-aaral na isipin na "ang kasalukuyang ay natupok at nagtatapos"; Ang limitasyong ito ay dapat na nakasaad sa simula.

tatlong mini case

Case 1 — Maling solution key. Humingi ang isang guro sa AI ng 12-tanong na pagsusulit at susi sa pagsagot. Sa dalawang tanong, nagkamali ang AI ng sign sa accelerated motion formula at mali ang answer key. Nalutas ng guro ang lahat ng mga tanong nang manu-mano at may Python code, na nakakuha ng dalawang error. Kung walang beripikasyon, mabibigyan ng marka ang mga mag-aaral para sa kanilang mga tamang sagot.

Kaso 2 — Ang gumuho na pagkakatulad. Tinanong ng isang guro ang AI na ipaliwanag ang pagpapadaloy ng init na may pagkakatulad; Inilarawan ng AI ang init bilang isang "umaagos na likido". Nakakatulong ang pagkakatulad na ito noong una, ngunit naisip ng mga estudyante na ang init ay isang "conserved substance" (caloric fallacy). Pinigilan ng guro ang pagkakamali sa pamamagitan ng malinaw na pagpapaliwanag kung saan nasira ang pagkakatulad.

Case 3 — Nagbigay ng magandang distractor. Hiniling ng isang guro sa AI ang isang distractor para sa isang multiple choice na tanong sa free falling at pinadagdagan ito ng distractor na kumakatawan sa kamalian na "mas mabilis na mahulog ang mga mabibigat na bagay." Isang makabuluhang bahagi ng mga mag-aaral ang pumili ng opsyong ito sa pagsusulit; Sa gayon ang guro ay nagkaroon ng pagkakataon na sukatin at direktang tugunan ang mga karaniwang maling kuru-kuro sa silid-aralan. Ang mahusay na idinisenyong distractor ay naging kasangkapan sa pagtuturo.

Apat na maaaring kopyahin na mga template

1) Pagbuo ng mga nabe-verify na tanong:

Bumuo ng 5 tanong sa pagsasanay para sa [paksa, antas ng baitang, pinapayagan ang mga pamamaraan]. Ibigay ang kumpletong solusyon para sa bawat tanong, HAKBANG SA HAKBANG, na may pagsubaybay sa yunit. Ive-verify ko ang mga solusyon sa pamamagitan ng kamay/code; Markahan ang hakbang na hindi ka sigurado. Panatilihin ang antas ng kahirapan ng mga tanong na naaangkop sa tinukoy na antas.

2) Mga distractor na naka-target sa maling akala:

Sumulat ng multiple choice na tanong sa [concept]. Hayaang ang BAWAT sa mga maling pagpipilian ay kumakatawan sa isang AKTWAL na maling kuru-kuro na mayroon ang mga mag-aaral tungkol sa paksang ito. Ipaliwanag din kung aling maling kuru-kuro ang tinatarget ng bawat distractor. Sabihin ang tamang sagot at kung bakit ito tama.

3) Analogy na may mga tinukoy na limitasyon:

Ilarawan ang [pisikal na konsepto] na may pagkakatulad sa pang-araw-araw na buhay. Pagkatapos, malinaw na sabihin kung SAAN gumagana ang pagkakatulad na ito, SAAN ito nasira, at kung anong bagong maling kuru-kuro ang maaaring humantong sa. Antas: [grado].

4) Pagbagay sa antas + pagsusuri sa katumpakan:

Pasimplehin ang sumusunod na paliwanag sa pisika para sa [target na antas]. NGUNIT huwag hayaan ang pagpapasimple na maging isang pisikal na hindi tamang pahayag. Markahan kung may nawala o nabaluktot habang pinapasimple. Teksto: [dito]

Mahinang prompt / Malakas na prompt

Mahina: "Sumulat ng 10 tanong at sagot tungkol sa mga batas ni Newton."
Resulta: Mga tanong na may hindi tiyak na antas, hindi na-verify na mga solusyon, at mga random na distractor; Malaki ang panganib ng mga maling susi sa pagsagot.
Güçlü: "Para sa ika-10 baitang ng mataas na paaralan, gumawa ng 5 tanong sa ikalawang batas ni Newton; ibigay ang solusyon ng bawat hakbang-hakbang at may unit tracking. Gumawa ng isang tanong na multiple choice at i-set up ang mga distractor upang i-target ang mga tunay na maling kuru-kuro tulad ng 'walang galaw nang walang puwersa'; isulat kung aling maling kuru-kuro ang kinakatawan ng bawat distractor."
Resulta: Materyal na naaangkop sa antas, nabe-verify, naka-target sa error, at may mataas na halaga ng pedagogical.

Mga karaniwang pagkakamali

  • Hindi bini-verify ang answer key. Kapag bumubuo ng mga tanong, maaaring gumawa ng mga error sa sign/unit ang AI sa solusyon; Ang bawat solusyon ay dapat ibigay nang nakapag-iisa.
  • Hindi sinasabi ang limitasyon ng pagkakatulad. Bawat pagkakatulad ay bumagsak sa isang punto; Kung ang limitasyon ay hindi nakasaad, isang bagong pagkakamali ang lilitaw.
  • Paggamit ng mga random na distractor. Ang mga maling opsyon na hindi nagta-target ng totoong error ay hindi nagtuturo o sumusukat.
  • Sobrang pagpapasimple. Ang sobrang pagpapasimple ng isang konsepto ay maaaring gawin itong pisikal na hindi tama.
  • Hindi sinasabi ang antas. Kung ang target na klase at paunang impormasyon ay hindi ibinigay, ang materyal ay maaaring maging masyadong madali o hindi magagamit.
Babala: Bago magbigay ng materyal ng kurso sa mga mag-aaral, independiyenteng i-verify ang solusyon sa bawat problema at suriin ang bawat paliwanag para sa pisikal na katumpakan. Ang isang maling susi sa pagsagot o isang pagkakatulad na gumagawa ng maling kuru-kuro ay nag-iiwan sa mga mag-aaral ng mga hindi pagkakaunawaan na mahirap itama. Ang materyal na ginawa ng AI ay hindi kapalit ng pag-apruba mula sa isang karampatang guro; Ang responsibilidad ay nasa guro.

Sa buod

Sa pagtuturo ng pisika, ang AI ay isang mahusay na tool sa pagbalangkas para sa pagbuo ng mga tanong, halimbawa, pagkakatulad, at mga paliwanag na inangkop sa antas. Ngunit ang tatlong punto ng kontrol ay mahalaga: ang pisikal na katumpakan ng mga solusyon, ang limitasyon ng mga pagkakatulad, at ang pag-target ng mga nakakagambala sa mga tunay na maling kuru-kuro. Ang mabuting pagtuturo ay naglalayong pag-unawa, hindi pagsasaulo; Ang materyal ng AI ay dapat na pumasok sa silid-aralan pagkatapos lamang itong masuri ng guro para sa katumpakan at pedagogy. Sa susunod at panghuling yunit, pagsasama-samahin natin ang disiplina sa pagpapatunay na pinag-aralan natin sa buong modyul sa ilalim ng mga pamagat ng guni-guni, etika, kumpidensyal at integridad ng siyensya.

Gawain ng aplikasyon

Pumili ng asignaturang pisika na iyong itinuro o natutunan. Hayaang bumuo ang AI ng ilang malulutas na tanong gamit ang template 1 at isang mapanlinlang na multiple choice na tanong na may template 2. I-verify ang bawat solusyon nang manu-mano o gamit ang code; Suriin ang hindi bababa sa isang solusyon para sa mga error. Pagkatapos ay humingi ng pagkakatulad sa ika-3 template at suriin ang limitasyon nito. Isulat sa 5-6 na pangungusap: may mga pagkakamali ba sa susi sa pagsagot, saan nasira ang pagkakatulad?

checklist

  • [ ] Nilinaw ko ang layunin ng pagkatuto at antas ng grado.
  • [ ] Independyente kong napatunayan ang solusyon sa bawat problema.
  • [ ] Sinuri ko na ang mga distractor ay nagta-target ng mga tunay na maling akala.
  • [ ] Itinuro ko kung saan nasira ang analogy na ginamit ko.
  • [ ] Sinuri ko na ang pagpapasimple ay hindi nagiging isang pisikal na error.
  • [ ] Hindi ko ibinigay ang materyal sa mga mag-aaral nang hindi bini-verify ang katumpakan nito.