nastava fizike;mehanika;pretkoncepcije;konceptualni testovi;Force Concept Inventory ( FCI) test.;physics teaching,mechanics (Newtonian);preconceptions;conceptual tests;Force Concept Inventory (FCI) test.;info:eu-repo/classification/udc/531/534:37.091.3(043.2)

<s>Zahvaljujem svom mentoru izr. prof. dr. Robertu Repniku na izvanrednom trudu koji je uložio u protekle dvije godine, a posebno na uloženom vremenu i svesrdnoj pomoći za pisanje ovog diplomskog rada.</s><s>Svojim pozitivnim stavom i motivacijom pomogao mi je da sve teškoće pri prisanju rada svladam lakše.</s>
<s>Veliko hvala Referatu FNM , posebno prof. Moniki Šket, koja je od upisa do danas cijelo vrijeme bila uz mene i pomagala mi u svim koracima studija.</s><s>VASILJEVIĆ, N. : Konceptualno razumijevanje učenika u mehanici.</s><s>Magistrsko delo, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek za fiziko, 2019.</s>
<s>Pretkoncepcije su proučavane po različitim područjima fizike.</s><s>Kako bismo mogli spoznati učeničke pretkoncepcije, potrebno je provesti istraživanje koristeći konceptualne testove određenog područja.</s>
<s>U ovom diplomskom radu bavimo se učeničkim pretkoncepcijama i razumijevanjem mehanike.</s><s>Mehanika je najstarija grana fizike koja proučava zakone gibanja i međudjelovanja tijela.</s><s>Postoje brojne pretkoncepcije te je njeno razumijevanje potrebno za uspješno usvajanje ostalih područja.</s><s>Baziramo se na rezultatima edukacijskih istraživanja vezanih uz provedbu testa Force Concept Inventory (FCI), koji je napravljen kako bi ispitao razumijevanje koncepata Newtonove mehanike, a doživio je široku primjenu u Sjedninjenim Američkim Državama (SAD), u srednjim školama i sveučilištima.</s><s>Kroz šest poglavlja rada, predstavljamo i modele poučavanja nastave fizike koji se razlikuju i po uspješnosti rezultata u avedenom testu.</s><s>Također, predstavit ćemo nastavne planove i programe za osnovnu školu i srednju školu (gimnaziju), u kojima obrađujemo pojmove iz mehanike, a po kojima se izvodi nastava fizike u Hrvatskoj i Sloveniji.</s>
<s>Predhodne predstave študentov lahko preučujemo na različnih področjih fizike.</s><s>Za prepoznavanje predhodnih predstav študentov je običajno potrebno izvesti raziskavo z uporabo konceptualnih testov z določenega področja.</s><s>V magistrskem delu se ukvarjamo s predhodnimi predstavami študentov pri razumevanju fizikalnih vsebin s področja mehanike.</s><s>Mehanika je najstarejša veja fizike, ki preučuje zakonitosti gibanja in medsebojnih vplivov teles.</s><s>To je tudi razlog za obstoj številnih predhodnih predstav.</s><s>Pravilno razumevanje vsebin s področja mehanike je pomembno tudi za uspešno usvajanje znanja z drugih področij fizike.</s><s>V zadnjih desetletjih je zanimanje za raziskave na področju izobraževanja fizike v porastu.</s><s>Konec 19. stoletja je bila fizika kot poseben predmet uvedena v šolski proces.</s><s>Kljub prizadevanjem se učitelji fizike srečujejo s težavami pri razumevanju osnovnih fizikalnih konceptov.</s><s>Vzporedno s poučevanjem fizike se razvija disciplina, imenovana didaktika fizike, pri čemer je ključno raziskovanje in iskanje učinkovitih načinov, kako razvijati naravoslovno pismenost v družbi in še zlasti pri študentih.</s><s>Številne izobraževalne študije so potrdile obstoj številnih predhodnih idej oziroma razumevanj pri učencih in študentih v razumevanju fizikalnih vsebin.</s><s>Pred samim učenjem fizike v šoli imajo učenci takšne predstave o številnih fizikalnih konceptih, ki si jih ustvarijo z opazovanjem sveta okoli sebe in s komunikacijo z okoljem.</s><s>Raziskave kažejo, da so prvotne ideje pogosto napačne in neprimerne.</s><s>Prvotne, intuitivne ideje študentov imenujemo predhodne predstave, uporabljajo pa se tudi naslednji izrazi: napačne predstave (napačne ideje), alternativne ideje in podobno.</s>
<s>V magistrskem delu se osredotočimo na konceptualno razumevanje vsebin iz mehanike.</s><s>Kot osnovo uporabimo rezultate raziskave koncepta delovanja sil, ki je bila zasnovana za preizkus razumevanja konceptov newtonske mehanike.</s><s>Uveljavljen izraz za tovrstno raziskavo je FCI iz angleščine »ForceConceptInventory«.</s>
<s>Predhodne predstave študentov so bile preučevane na različnih področjih fizike z uporabo konceptualnih testov z določenega področja.</s><s>V uvodnem delu magistrskega dela se osredotočimo na poučevanje fizike.</s><s>Fizika kot predmet izstopa po tem, da spodbuja razvoj kognitivnih sposobnosti ter znanstvenega in ustvarjalnega mišljenja.</s><s>Študenti razvijejo sposobnost znanstvenega razlaganja fizikalnih pojavov, načrtovanja, izvedbe in vrednotenja znanstvenega eksperimenta, raziskovalnega delater razlage znanstvenih podatkov in dejstev.</s><s>Za razvoj naravoslovne pismenosti ima poučevanje fizike zelo pomembno vlogo, saj zagotavlja osnovno in univerzalno znanje.</s><s>Najpogostejša oblika poučevanja v osnovnih, srednjih in višjih šolah je klasični pouk.</s><s>Z leti se je izkazalo, da kakovostne naravoslovne pismenosti ni mogoče doseči s tradicionalnim pristopom, pri katerem je pouk osredotočen na učitelja, študentje pa so pasivni opazovalci.</s><s>Izsledki raziskave kažejo, da s tradicionalnim pristopom le 20 % študentov razvija potreben način znanstvenega razmišljanja, za 80 % študentov pa je fizika dolgočasna in nerazumljiva; poučevanje fizike pa se izkaže kot neuporabno.</s><s>Švicarski psiholog Jean Piaget je prvi prepoznal potrebo po drugačnem načinu poučevanja in v svoji teoriji kognitivnega razvoja poudaril pomen intuitivnih idej študentov in konstruktivno vlogo zavesti pri ustvarjanju in interpretaciji izkušenj.</s><s>Piaget je v svojih študijah o razmišljanju otrok uporabljal vprašanja in xiv</s>
<s>S sodobnim poučevanjem fizike bi morali študenti opaziti vsakdanje pojave v svoji okolici, jih razumeti in prepoznati naravne zakone.</s><s>Vprašanje, ki se pri tem poraja, je, kakšen naj bo sodobni pouk fizike, ki bi ustrezal potrebam sodobne družbe.</s><s>V 70. letih prejšnjega stoletja so se v Združenem kraljestvu in Franciji začele prve raziskave v tej smeri.</s><s>Raziskava je bila v glavnem izvedena v obliki intervjujev z otroki različnih starosti (večinoma v starosti od 10 do 16 let) in s testi z odprtimi vprašanji o različnih konceptih, vezanih na fizikalna področja, kot so svetloba, vezje, sila, prehajanje toplote itd.</s><s>Analiza takšnih testov je bila zapletena in odgovori pogosto niso bili določeni.</s><s>Raziskave so pokazale, da so ne glede na državo, v kateri živijo, predstave študentov o fizikalnih konceptih zelo podobne.</s><s>Naslednji korak za učitelje in raziskovalce je bila sestava testov z vnaprej določenimi odgovori.</s>
<s>Učenje fizike zahteva visoko stopnjo intelektualnega udejstvovanja s študenti, česar pa s tradicionalnim poučevanjem ne dosežemo.</s><s>Študija, ki sta jo izvedla Halloun in Hestenes, je ugotovila, da je učinek poučevanja skoraj neodvisen od predavatelja.</s><s>Primerjali so učinke poučevanja štirih različnih ameriških univerzitetnih profesorjev, ki imajo različne izkušnje in uporabljajo drugačen pristop.</s><s>Rezultati študije so pokazali, da so bili učinki vseh štirih profesorjev, izraženih s faktorjem rasti, skoraj enaki in zelo nizki.</s><s>Na področju mehanike obstaja zelo veliko predhodnih predstav, kar lahko pripišemo predvsem temu, da so vsebine iz mehanike zelo povezane z vsakdanjim življenjem.</s><s>Posebno pozornost namenimo predhodnim predstavam študentov v razumevanju razmerja med silo in gibanjem.</s><s>Nekateri najbolj znani konceptualni testi na področju mehanike, ki niso FCI, so osnovni test iz mehanike MBT (iz angleščine MechanicsBaseline Test) in diagnostični test iz mehanike MDT (iz angleščine MechanicsDiagnostics Test).</s><s>FCI test je sprva temeljil na testu MDT z vprašanji odprtega tipa.</s><s>V zadnjem delu magistrskega dela obravnavamo FCI, ki se v spremenjeni in nadgrajeni obliki pogosto uporablja v srednjih šolah in univerzah v ZDA.</s><s>V nadaljevanju pokažemo rezultate za različne modele poučevanja.</s><s>Test sestavlja 30 vprašanj, pri čemer se vsa vprašanja lahko rešijo brez računanja.</s><s>Za vsako vprašanje je ponujenih pet odgovorov, od katerih je le eden pravilen.</s><s>Nepravilni odgovori so najpogosteje posledica predhodnih predstav študentov.</s><s>FCI test je pripravljen tako, da preverja razmišljanje študentov.</s><s>Namesto standardnih nalog, ki jih najdemo v šolskih učbenikih, test vsebuje naloge iz razumevanja pojavov.</s><s>Stestom FCI preverjamo razumevanje Newtonovega koncepta sil in gibanja, brez uporabljanjaenačb in računanja.</s><s>Mnogi učitelji so sprva menili, da so vprašanja v testu preveč preprosta, in se spraševali, kako je mogoče, da učenci ne vedo pravilnih odgovorov.</s><s>Analiza kaže, da študentje večinoma dosegajo slabe rezultate kljub na prvi pogled preprostim testom.</s><s>Vendar je treba opozoriti, da je tudi odstotek študentov, ki so obiskovali uvodne predmete iz mehanike, nizek.</s><s>Američani so prevzeli vodilno vlogo pri razvoju učnih strategij, ki temeljijo na rezultatih raziskavv izobraževanju.</s><s>Leta 1998 je ameriški profesor Richard Hake objavil rezultate svoje raziskave, opravljene na velikem številu ameriških študentov (6542 študentov).</s><s>Zaradi velikega števila testiranih oseb iz celega sveta, lahko testirance FCI testovrazdelimo na podlagi dosežka v odstotkih v tri razrede: 1. »prednewtonec« doseženih do 60 %,</s>
<s>2. »med newtonskimi in pred-newtonskimi idejami« doseženih od 60 % do 80 %, Poudariti je potrebno, da FCI test meri minimalni standard konceptualnega razumevanja mehanike.</s>
<s>V sklopu magistrskega dela obravnavamo osnovne pojme mehanike v učnih načrtih osnovnih in srednjih šol na Hrvaškem in v Sloveniji na podlagi naslednjih dokumentov: Učni načrt fizike v osnovni šoli, Učni program fizike v gimnaziji, Učni načrt za gimnazije, Učni načrt in program za fiziko, hrvaški nacionalni izobraževalni standard (CNES): Učni načrt za osnovno Zastavimo si raziskovalno vprašanje »Kateri učni načrt fizike v osnovni in srednji šoli je Na slednje je težko najti odgovor.</s><s>Oba programa imata svoje prednosti in slabosti, ki jih bodo prihodnji programi in učni načrti na podlagi upoštevanja trendov družbenega razvoja in rezultatov raziskav s področja izobraževanja popravljali in izboljšali.</s><s>Namen raziskav s področja izobraževanja je izboljšati kakovost izobraževanja na določenem področju.</s><s>Opozoriti je potrebno, da učbeniki fizike, čeprav se postopoma spreminjajo, vsebujejo številne naloge, ki preverjajo le matematično operativno znanje učencev, ne da bi učenci razumeli koncepte.</s>
<s>V mednarodnem okviru zunanje ocenjevanje znanja in veščin omogoča primerjave, ki so po vsem svetu sprejete kot kazalci kakovosti nacionalnega izobraževanja in lahko po njihovem mnenju sklepamo, da so slovenski študenti kljub temu prepričljivo uspešni pri takšnih izpitih.</s><s>Menimo, da so raziskave na področju izobraževanja fizike povzročile velik korak naprej za pripravoučnih načrtovfizike, saj so opozorile na obstoj in razširjenost predhodnih predstavštudentov terna načine za spreminjanja le-teh.</s><s>Poleg tega raziskave na področju izobraževanja fizike služijo kot osnova za razvoj novih učnih strategij in ozaveščajo fizike ter učitelje fizike o neizogibni potrebi po spremembah poučevanja.</s><s>Ključne besede : poučevanje fizike, mehanika, predhodne predstave, konceptualni testi, Force Concept Inventory (FCI) test.</s>
<s>Rezultati provedenih edukacijskih istraživanja 6. 1 Napredak ( gain - g) između predtesta i posttesta Literatura</s>
<s>Posljednjih desetljeća edukacijska istraživanja u fizici donose sve veći interes fizičara diljem svijeta.</s><s>Krajem 19. stoljeća fizika se uvodi u školu kao poseban predmet.</s><s>Nastavnici fizike usprkos svojim naporima su suočeni s problemima u razumijevanju temeljnih fizikalnih koncepata.</s><s>Usporedno s nastavom fizike razvija se disciplina pod nazivom metodika nastave fizike.</s><s>Glavna problematika metodike fizike je istraživanje i pronalaženje učinkovitih načina kako pismenoznanstveno opismeniti ukupnu populaciju, pogotovo učenike.</s><s>Brojna edukacijska istraživanja pokazala su postojanje mnogih pretkoncepcija kod studenata ili učenika u znanju fizike.</s><s>Učenici prije učenja fizike u školi imaju svoje ideje o mnogim fizikalnim konceptima koje stvaraju na temelju promatranja svijeta oko sebe i komunikacijom iz okruženja.</s><s>Kroz edukacijska istraživanja pokazalo se da su prvotne učeničke ideje često pogrešne i neodgovarajuće unutar nekog fizikalnog koncepta.</s><s>Te učeničke intuitivne ideje nazivamo pretkoncepcijama, a koristimo i izraze: miskoncepscije (pogrešne ideje), alternativne ideje Š1Ć.</s>
<s>U ovom diplomskom radu posvetit ćemo se konceptualnom razumijevanju učenika u mehanici.</s><s>Bazirat ćemo se na rezultatima istraživanja vezana uz Force Concept Inventory (FCI),koji je napravljen kako bi ispitao razumijevanje koncepata Newtonove mehanike Š3Ć.</s><s>Pretkoncepcije su proučavane po različitim područjima fizike.</s><s>Kako bismo ih mogli spoznati, potrebno je provesti istraživanje koristeći konceptualne testove određenog područja fizike.</s><s>U U početnom dijelu rada posvetit ćemo se i nastavi fizike.</s><s>Tradicionalni pristup u poučavanju je najčešći oblik poučavanja u osnovnim i srednjim školama pa tako i fakultetima.</s><s>Pokazalo se da do kvalitetne prirodnoznanstvene pismenosti ne možemo doći pristupom u kojem je nastavnik središnja osoba, a učenici pasivni promatrači.</s><s>Rezultati istraživanja pokazuje da svega 20% učenika taradicionalnom nastavom razvija potreban način znanstvenog razmišljanja, a za 80% učenika fizika je dosadna i nerazumljiva, a učenje fizike smatrano beskorisno Š1Ć.</s><s>Švicarski psiholog Jean Piaget prvi je uočio potrebu za drugačijim načinom poučavanja te u svojoj teoriji kognitivnog razvoja ističe značaj učeničkih intuitivnih ideja i konstruktivne uloge svijesti za stvaranje i interpretiranje iskustva.</s><s>Metodičarima fizike njegova teorija značajna je zbog toga što je Piaget u svojim istraživanjima mišljenja djece rabio pitanja i tekstove s fizikalnom tematikom pa su stoga njegovi rezultati fizičarima bili bliski, relevantni, dovoljno konkretni i praktično primjenjivi Š2Ć.</s><s>Sedamdesetih godina 20. stoljeća počela su prva istraživanja u tom smjeru u Velikoj Britaniji i Francuskoj.</s><s>Istraživanja su bila uglavnom provođena putem intervjua s djecom različite dobi ( uglavnom u rasponu od 10 – 16 godina ) i testovima s pitanjima otvorenog tipa o različitim pojmovima poput svjetlosti, strujnog kruga, sile, gibanja topline itd.</s><s>Š16Ć.</s><s>Analiza takvih testova je bila složena i odgovori su često bili nedorečeni.</s><s>Istraživanja su pokazala da neovisno o zemlji u kojoj žive, pretkoncepcije učenika i studenata o fizikalnim konceptima su vrlo slične.</s><s>Sljedeći korak za nastavnike (ispitivače) je bilo sastavljanje testova s ponuđenim odgovorima.</s>
<s>Mehanika je područje fizike u kojem postoje brojne pretkoncepcije te posebnu pozornost istraživanja izazivaju učeničke pretkoncepcije u mehanici, pogotovo odnos sile i gibanja.</s><s>Mehanika je temeljna grana fizike te je zbog toga razumijevanje mehanike preduvjet za uspješno razumijevanje ostalih područja fizike.</s><s>Kako je mehanika vrlo bliska svakodnevnom životu ona se može smatrati izvorom pretkoncepcija.</s><s>Neki najpoznatiji konceptualni testovi iz područja mehanike osim FCI su Mechanics Baseline Test (MBT)Š4Ć i Mechanics Diagnostics Test (MDT)Š5Ć, gdje je FCI test nastao na temelju MDT testa, koji je u početku imao pitanja otvorenog tipa.</s><s>U zadnjem dijelu rada vezanim uz Force Concept Inventory (FCI), koji je doživio nekoliko promjena i široku primjenu u SAD-u , u srednjim školama i sveučilištima, vidjet ćemo i objediniti rezultate te uvidjeti modele poučavanja kod kojih su rezultati bolji.</s><s>U razvoju nastavnih strategija utemeljenih na rezultatima edukacijskih istraživanja Amerikanci su preuzeli vodeću ulogu. američki profesor Richard Hake objavio je 1998. godine rezultate svojeg istraživanja provedenom na velikom broju američkih učenika i studenata (njih 6542) koji su naišli na veliki odjek među nastavnicima fizike Š6Ć.</s><s>U sklopu rada ćemo se osvrnuti na osnove koncepte mehanike u programu nastave osnovnih i srednjih škola ( gimnazija) u Hrvatskoj i Sloveniji pregledom dokumenata : Učni nacrt za fiziko v osnovni šoli Š7Ć, Učni nacrt za fiziko v gimnaziji Š8Ć, Nastavni programi za gimnazije, Nastavni plan i program za fiziku Š9Ć, Hrvatski nacionalni obrazovni standard (HNOS): Nastavni plan i program za osnovnu školu Š10Ć .</s>
<s>Stoljećima je cilj edukacije bilo samo prenošenje znanja s generacije na generaciju.</s><s>Nakon Drugog svjetskog rata dolazi do velikih proimjena, u političkom, društvenom, a i znanstvenom smislu.</s><s>Dolazi do tehnološkog razvoja koji je podrazumijevao i znanstveni razvoj, a samim time i kvalitetniju znanstvenu naobrazbu.</s><s>Prirodne znanosti su kroz svoju modern povijest od 17. do 21. stoljeća prošle kroz faze institucionalizacije, profesionalizacije te socijalizacije.</s><s>U škole su prirodoslovni predmeti uvedeni u više razrede gimnazije u drugoj polovici 19. stoljeća.</s><s>U početku prirodne znanosti u školi poučavale su se kao skup povezanih činjenica i informacija, no poslije je postalo jasno da treba unijeti nekepromjene.</s><s>Smatralo se da postoje još neke dimenzije učenja koje postoje i pridonose konceptualnom razvoju pojedinca i pobuđuju veći interes kod učenika za fiziku.</s><s>U današnje vrijeme živimo u društvu visoke tehnologije.</s><s>Iako su mnogi tradicionalisti bili mišljenja da je besmisleno razmatrati te druge razine učenja, dok učenik ne dostigne visoku razinu znanja, mnoga istraživnja su pokazala da to nije besmisleno te da učenik u procesu učenja može istraživati, otkrivati i kreirati što bitno utječe na kvalitetu njegovog znanja.</s><s>Yager i McCormick su predložili taksonomiju prema kojoj se te aktivnosti događaju unutar sljedećih domena: informativna, istraživačka, kreativna, afektivna te aplikativna.</s><s>Fizika je često isticana kao fundamentalna znanost jer izučava osnoveprirodnih pojava i temelje na kojima funkcioniraju otkriveni mehanizmi, te naosnovu njih formulira zakonitosti.</s><s>Zbog svog pristupa koji se temelji na istraživanjui eksperimentima, možemo reci da se fizika pokazala kao ključna znanost u primjeni na mnogim područjima ljudske djelatnosti.</s><s>Njezina jeprimjena neizbježna u ostalim granama znanosti (biologija, kemija, geodezija,informatika, ekonomija...), pa tako doprinosi razvoju drugih znanosti i tehnologije.</s><s>Kako bi objasnili različite pojave, fenomene na osnovi sličnosti ili pravilne strukture, fizika stvara modele koji služe za razumijevanje tih pojava.</s><s>Usvajanje modela prethodi rješavanju novih problemskih situacija.</s>
<s>Kao nastavni predmet Fizika se ističe po tome što potiče razvoj kognitivnih sposobnosti te znanstvenog i stvaralačkog mišljenja.</s><s>Učenici razvijaju sposobnosti znanstvenog objašnjavanja fizikalnih pojava, provođenja i vrednovanja znanstvenog eksperimenta ili istraživanje te interpretiranje znanstvenih podataka i činjenica.</s><s>Uloga nastave fizike u prirodnoznanstvenom opismenjavanju je vrlo važna, jer pruža temeljna i univerzalna znanja.</s><s>Svaka nastava pa tako i nastava fizike treba biti oblik komunikacije.</s><s>Nastavnik treba težiti komunicirati s učenicima o nastavnim sadržajima.</s><s>Komunikacija ne podrazumijeva samo prijenos činjenica od nastavnika prema učenicima.</s><s>Kod prirodoslovnih predmeta, kao što je fizika, potrebno je razviti kod učenika određeni način razmišljanja, osigurati razumijevanje temeljnih koncepata i osposobiti učenike za primjenu tih koncepata u problemskim situacijama.</s><s>Iskustva nastavnika fizike pokazuju kako slušanje predavanja, čitanje udžbenika i rješavanje standardnih zadataka (uvrštavanje u formulu), kao i izvođenje pokusa prema detaljnim uputama nisu učinkoviti načini za postizanje komunikacijskih nastavnih ciljeva.</s><s>Nastavom fizikeželimo razviti određeni način razmišljanja, razviti razumijevanje temeljnih koncepata (koji nisu jednostavni, iako su temeljni) i osposobiti učenike za primjenu tih koncepata u problemskim situacijama.</s><s>U takvoj nastavi svaki nastavnik treba učenike dovesti do spoznaje da fizika i ostale znanosti čineosnovu svake suvremene tehnologije i kulture.</s>
<s>Nastava fizike je specifična po svojoj strukturi.</s><s>Ona se treba organizirati na način da omogući učenicima samostalnije otkrivanje fizikalnih znanja.</s><s>Za kvalitetnu nastavu fizike trebamo trebamo prvo postaviti ishodište nastave.</s><s>Uvijek polazimo od iskustava učenika o nekoj fizikalnoj pojavi, koju imamo kao nastavnu jedinicu.</s><s>Svaki pojedinac, neovisno o uzrastu će temu razmatrati kroz svoja prijašnja iskustva i na temelju njih će stvarati zaključke koji mogu biti pogrešni.</s><s>Nastavniku je važno uočiti razmišljanje svojih učenika i u toku razgovora voditi ih u pravom smjeru, korištenjem kreativnosti.</s><s>Sljedeće, potrebno je provesti promatranje.</s><s>Kako bi zainteresirali učenike kao primjer uzimamo pojavu iz svakodnevnog života.</s><s>Promatranje je važno i učenici ga trebaju provoditi samostalno ili u grupama.</s><s>Od učenika se traži da svoje komentare, zapažanja zapišu u bilježnicu ili predaju u obliku izvještaja.</s><s>O promatranom učenici vode razgovor s nastavnikom i tako iznose svoja mišljenja i zapažanja.</s><s>Dakako, da učenicima treba ostaviti slobodnog vremena da razmisle o problemu koji je pred njih postavljen i o načinu kako bi ga riješili.</s><s>Kako temeljno sredstvo istraživanja prirode u nastavi fizike je eksperiment ili pokus.</s><s>Pomoću pokusa učenici u nastavi dobivaju ili potvrdu ili negaciju svojih pretpostavki.</s><s>Pokus u nastavi ne bi trebao biti sam sebi svrha već sredstvo pomoću kojeg dobivamo određene spoznaje.</s><s>I na kraju važandio svake nastave je ponavljanje naučenog.</s><s>Na početku novog nastavnog sata, moramo prisjetiti učenika što smo radili prošli sat, koja nova znanja smo usvojili i jesu li uopće učenici zapamtili o čemu je bila riječ.</s><s>Ponavljanje se može provesti na različite načine.</s><s>Suvremenom nastavom fizike učenici bi trebali uočiti pojave koje se događaju oko njih, te shvatiti te pojave i zakonitosti među njima.</s><s>Postavlja se pitanje: Kakva treba biti suvremena nastava fizike koja zadovoljava potrebe modernog društva ?</s><s>2. 1 Tradicionalna nastava</s>
<s>Trenutno najrašireniji oblik nastave fizike je tradicionalni oblik nastave fizike ili predavački oblik.</s><s>Ovaj oblik nastave karakterizira nastavnik koji se nalazi u središtu nastavnog procesa, a učenici su samo promatrači i pasivni slušači.</s><s>Nastavnik tijekom ovog nastavnog procesa naglašava što je bitno, na što obratiti pozornost te što treba zapamtiti.</s><s>Tradicionalna nastava je zapravo frontalni oblik nastave u kojem najveći dio vremena učenici samo sjede i slušaju usmeno izlaganje bez da aktivno sudjeluju u nstavnom procesu.</s><s>Naglasak je na predavaču (nastavniku) pa prevladava jednosmjerna komunikacija što je i glavni nedostatak ovakvog oblika nastave.</s><s>Zbog jednoličnosti u naĉinu prezentiranja sadržaja dio učenika je samo fizički prisutan.</s><s>Nastavnici ističu da koriste većinom frontalni oblik, jer inače ne bi stigli obraditi nastavno gradivo te da na taj način mogu najbolje održavati discipline u razredu .</s><s>I dalje je prostor za uvođenje inovativnih pristupa u poučavanju i učenju ograničen i tradicijom i pedagoškim pristupima koji su prevladavali u vrijeme školovanja većine nastavnika Š17Ć.</s><s>Iz pozicije učenika ili studenta ovako stečeno znanje je često površno i manjkav, jer izostaje učenika za postavljanje pitanja po obrađivanom nastavnom sadržaju.</s><s>Proces učenja kod tih učenika započinje tek kada oni sami krenu proučavati sadržaje, što je često slučaj pred sam ispit.</s><s>Učenici tada ovise o svojim sposobnostima i mogućim instrukcijama (ako su im dostupne) u koje se dosta učenika, osnovnih škola,a pogotovo srednjih škola pouzdaje.</s><s>Učenici su u tom tipu nastave zapravo prepušteni sami sebi te rezultat takvog učenja često nije zadovoljavajući.</s><s>Rješenje ovog problema je učiniti učenike aktivnima na samoj nastavi, kako bi se već tu počeo odvijati proces učenja.</s><s>Brojna istraživanja za ovakav oblik nastave su pokazala da je za čak 80% učenika fizika dosadna i nerazumljiva te njeno učenje smatraju beskorisno, a tek preostali dio učenika razvija potreban način znanstvenog razmišljanja Š1Ć.</s>
<s>Učenje fizike zahtijeva visok stupanj intelektualnog angažmana kod učenika, a to se tradicionalnom predavačkom nastavom ne ostvaruje.</s><s>Istraživanje koje su proveli Halloun i Hestenes je pokazalo da učinak predavačke nastave gotovo ne ovisi o predavaču.</s><s>Oni su usporedili učinke predavačke nastave četiri različita američka sveučilišna profesora, koji posjeduju različito iskustvo i koriste drugi pristup.</s><s>Prvi je bio teorijski fizičar, Profesor A, koji je osobitu pažnju pridavao preciznim definicijama i logičkom zaključivanju.</s><s>Preostala tri profesora su bili eksperimentalni fizičari.</s><s>Prvi od njih, Profesor B, izvodio je puno demonstracijskih pokusa, nastojeći razviti na taj način kod studenata fizikalnu intuiciju, a ujedno je i nagrađivan kako izuzetan profesor.</s><s>Idući, Profesor C, bazirao se na rješavanju velikog broja zadataka i poučavanju korištenjem primjerima zadataka koje bi većinom riješio tijekom predavanja.</s><s>I zadnji od njih, Profesor D, je bio početnik i striktno se držao udžbenika.</s><s>Studenti ovih profesora bili su testirani istim konceptualnim testom iz mehanike na početku i na kraju semestra Š13Ć.</s><s>Za svaku je skupinu studenata izračunat srednji faktor prirasta (gfaktor) Š6Ć, kojeg ćemo spominjati u kasnijem poglavlju, a koji može poprimiti vrijednost između 0 i 1, definiran kao</s>
<s>Rezultati istraživanja su pokazali da su učinci sva četiri profesora izraženih faktorom prirasta g , skoro jednaki i vrlo niski.</s><s>Rezultati prikazujemo u sljedećoj tablici.</s>
<s>Tablica 2.1.</s><s>Učinci predavačke nastave četiri američka profesora izraženi preko g – faktora Š13Ć Također i druga istraživanja su pokazala da je učinak predavačke (tradicionalne) nastave praktički neovisan o predavaču Š6Ć.</s><s>Razlog tome je upravo sve što smo prethodno rekli o predavačkoj nastavi, u kojoj su učenici pasivni, te se učenje ne odvija za vrijeme nastave već tek pred ispit.</s><s>Rješenje je učiniti učenike aktivnima na samoj nastavi, kako bi se već tu počeo odvijati proces učenja.</s><s>Edukacijska istraživanja u fizici pokazala su da je interaktivna nastava fizikeučinkovitija od predavačke nastave, osobito u razvijanju konceptualnog razumijevanja, ali i u razvijanju sposobnosti rješavanja zadataka Š6Ć.</s><s>Nastavni proces bi stoga trebao biti što više interaktivan, dopuštajući učenicima i međusobno surađivanje, kako bi mogli izmjenjivati svoje ideje, iskustva, argumente i samim tim razvijajući socijalnu interakciju.</s><s>2. 2 Interaktivna nastava</s>
<s>Podaci navedeni u prethodnom potpoglavlju upućuju da je potrebna promjena pristupa nastavi fizike.</s><s>Švicarski psiholog Jean Piaget prvi je uočio potrebu za drugačijim načinom poučavanja te u svojoj teoriji kognitivnog razvoja ističe značaj učeničkih intuitivnih ideja i konstruktivne uloge svijesti za stvaranje i interpretiranje iskustva Š2Ć.</s><s>Javlja se nužnosti interakcije u učenju i poučavanju.</s><s>Sljedeći korak je bila spoznaja da bitnu ulogu prilikom učenja imaju učeničke intuitivne ideje ili pretkoncepcije, a zatim dolazi do pojave edukacijskog konstruktivizma koji povezuje Piagetove ideje i pretkoncepcije te ih povezuje s postignućima filozofije prirodnih znanosti.</s><s>Više o pretkoncepcijama i teoriji kognitivnog razvoja ćemo reći u sljedećem poglavlju.</s><s>Konstruktivizam je kao filozofski pravac nastao u drugoj polovini 20. stoljeća i danas je vodeći pokret u filozofiji znanosti, dok je edukacijski konstruktivizam usredotočen na proces učenja i poučavanja.</s><s>Glavne karakteristike edukacijskog konstruktivizma je da znanje nije moguće prenijeti pasivnom učeniku i da je znanje rezultat osobne konstruktivne aktivnosti.</s><s>Proučavanje američkog profesora fizike Richard Hakea pokazala je na uzorku od 6542 američkih srednjoškolaca i studenat da je prosječna učinkovitost interaktivne nastave otprilike dvostruko veća od prosječne učinkovitosti predavačke nastave u razvijanju konceptualnog razumijevanja učenika u mehanici Š6Ć.</s>
<s>Interaktivna nastava obuhvaća cijeli niz različitih metoda, a učinkovitost joj dosta ovisi o vještini nastavnika.</s><s>Ono osnovno što njome želimo postići je intelektualna angažiranost učenika za vrijeme nastave ili aktivno učenje.</s><s>Postoje učenici koji su sposobni samostalno aktivno učiti.</s><s>Takvi učenici sami sebi postavljaju pitanja, stalno testiraju svoje znanje i razumijevanje, no ti su učenici rijetki .</s><s>Većina učenika, ali i studenata, nije sposobna samostalno aktivno učiti.</s><s>Potrebna je interakcija učenika i nastavnika.</s>
<s>Interaktivnu nastavu definiramo kao svaki tip nastave koji promiče aktivno učenje kroz interakciju nastavnika i učenika i interakciju učenika međusobno Š13Ć.</s><s>Svim oblicima interaktivne nastave je zajedničko da se učenik nalazi u središtu nastavnog procesa, a nastavnik je onaj koji vodi i usmjerava.</s><s>Interaktivna nastava ne bi trebala biti stimulirana interakcija prilikom koje nastavnik učenicima postavlja pitanja, koja zapravo ne vode aktivnom učenju.</s><s>U takvom tipu nastave postavljaju se pitanja koja ispituju samo činjenično znanje, sugestivna ili retorička pitanja, ili se od učenika traži samo nadopunjavanje nastavnikove rečenice.</s><s>Takav način komunikacije nije zadovoljavajući, jer ne potiče kreativno razmišljanje i ne vodi kvalitetnijem učenju.</s><s>U iinteraktivnoj nastavi nastavnik bi trebao započeti sat s otvaranjem problema, čime se postiže motivacija i uključivanje učenika, a zatim treba prikupljati učeničke ideje divergentinim pitanjima.</s><s>Usmjeravanje prema rješenju problema nastavnik treba ostvariti konvergentnim pitanjima.</s><s>Često se događa da nastavnici sami odgovore na svoja pitanja, što je loša praksa.</s><s>Nastavnik treba biti strpljiv tako da učenicima da vremena za promišljanje i davanje odgovora.</s><s>Ukoliko učenici nisu sposobni odgovoriti, pitanje treba pojasniti ili postaviti podpitanje.</s><s>Pitanja trebaju poticati razmišljanje i tražiti cjeloviti odgovor ( rečenicu), a ne samo jednu riječ.</s><s>Bitne dijelove učeničkih odgovora treba posebno istaknuti i naglasiti, a ako ne uspijevaju doći do zaključka, učenicima treba pomoći usmjeravanjem razmišljanja i jasnim dodatnim pitanjima.</s><s>Od iznimne je važnosti kreirati pozitivnu radnu atmosferu u razredu.</s><s>Na taj način treba omogućiti učenicima da su slobodni iskazati svoje mišljenje bez obzira bilo ono ispravno ili ne.</s><s>S obzirom na navedeno, nastavnik u kvalitetnoj interaktivnoj nastavi treba Š13Ć : otvoriti problem</s>
<s>pozitivno se odnositi prema učenicima izbjegavati retorička pitanja i pitanja na koja se odgovara jednom riječi dodatno naglasiti i povezati učeničke odgovore pomoći učenicima da dođu do zaključka</s>
<s>U svim oblicima interaktivne nastave ključnu ulogu igra tip pitanja i problema koji se postavljaju pred učenike, a koji potiču aktivno učenje.</s><s>Naglasak je na konceptualnim pitanjima, koja su jako važna za razvoj razumijevanja fizikalnih koncepata a time i razvoj sposobnosti zaključivanja.</s>
<s>Nastava fizike je bez pokusa nepotpuna.</s><s>Napomenimo da pokusi sami po sebi, bez obzira koliko atraktivni bili, ukoliko ih učenici samo pasivno promatraju neće proizvesti napredak u njihovom razumijevanju fizike.</s><s>Pokusi mogu služiti upoznavanju pojave i otvaranju problema (na početku sata) ili rješavanju problema (u kasnijim fazama sata).</s><s>Potrebno je učenicima objasniti eksperimentalni postav i opisati što će se napraviti.</s><s>Kako bismo postigli uključenost učenika i pridobili njihovu pozornost, važno je pitati ih što predviđaju da bi se moglo dogoditi, a nakon izvođenja pokusa pitati ih što su opazili, te tada krenuti u interaktivno tumačenje pokusa.</s><s>Praksa nekih nastavnika fizike iz osnovnih škola pokazuje da je jako dobro tražiti od učenika da zapišu svoja predviđanja i da samostalno opišu pokus, a potom prozvati nekolicinu njih da pročitaju što su zapisali.</s><s>Ako pokus služi rješavanju problema, važno je potaknuti učenike da ga sami osmisle (npr. kako istražiti o čemu ovisi period matematičkog njihala) Š13Ć.</s><s>U nastavi fizike, važno mjesto zauzima i rješavanje zadataka, što zauzima dosta vremena.</s><s>Nasuprot tradicionalnom načinu rješavanja zadataka, grupa iz Sveučilišta u Minnesotti, razvila je interaktivnu nastavnu metodu rješavanja zadataka u grupama Š13Ć.</s>
<s>Pet glavnih koraka rješavanja zadataka su : vizualiziranje, prepoznavanje i razumijevanje danog problema (skica, poznate veličine)</s>
<s>ići polako fizikalni opis problema (npr. dijagrama sila ) dati matematički opis, planirati rješenje ( jednadžbe) provesti rješavanje</s>
<s>ići polako evaluacija rezultata (provjera mjernih jedinica, procjena smislenosti rezultata) Učenike je potrebno uputiti u navedene korake rješavanja i formirati grupe od tri do četiri učenika različitih sposobnosti, kojima je zadatak riješiti zadatak koji nije prejednostavan, ali ni prezahtjevan.</s><s>Bitno je da zadatak zahtjeva razmišljanje koje se ne svodi na uvrštavanje brojeva u formulu.</s><s>Uloga je nastavnika je obilaziti učenike i pomagati grupama ako je potrebno.</s><s>Na kraju se rješenja diskutiraju.</s><s>Rješavanje zadataka u grupama je korisno i lošijim i boljim učenicima.</s><s>Pokazuje se da učinak grupe redovito nadmašuje učinak najboljeg člana grupe.</s>
<s>U današnje tehnološko doba, nastava fizike može koristiti različite izvore koji će omogućiti učenicima prijenos sadržaja i direktno iskustvo s tim sadržajem.</s><s>Razvoj tehnologije omogućio je složenije i raznovrsnije eksperimente, vizualizaciju korištenjem multimedijalnih prikaza, java apleta, a isto tako i dostupnost većeg broja izvora informacija i istraživanje putem Interneta.</s><s>Važno je reći da interaktivne metode za učenje fizike, sam za sebe nemaju visoku unčikovitost u povećavanju konceptualnog razumijevanja.</s><s>Njihovim kombiniranjem s drugim interaktivnim metodama, kao što je poduka vršnjaka Š11Ć ili navedeno kooperativno rješavanje zadataka postiže veću učinkovitost.</s><s>U sklopu interaktivne nastave učenici su nosioci nastavnog procesa, a nastavnik je moderator.</s><s>Koristi se grupni rad kroz koji raspravljaju o danom nastavnom materijalu i temi.</s><s>Na primjer, svi članovi pojedine grupe trebaju se osposobiti za rad na gradivu, pripremanje prezentacije ili neki zadatak koji grupa preuzme.</s><s>Učenici tada preuzimaju odgovornost na sebe da kada prouče dani nastavni materijal, izlože bitno drugim učenicima u razredu te se na taj način susreću s ulogom nastavnika.</s>
<s>Interaktivnu nastavu, većina učenika i studenata pozitivno prihvaća.</s><s>Međutim, treba reći da neki autori pišu kako postoji oko 10% učenika ili studentata koji nisu zadovoljni Š13Ć.</s><s>Neki od razloga nezadovoljstva, koji se navode su da su takvi učenici naviknuti na gotove rezultate koje samo trebaju memorirati i na taj način izbjegavaju sami dolaziti do zaključaka.</s><s>Takvi učenici ili studenti pod učenjem podrazumijevaju pamćenje točnih odgovora te kako takvi nisu zainteresirani za aktivno učenje.</s>
<s>Pretpostavivši da učenici izgrađuju svoje znanje, bitno je znati da njihova svijest nije prazna ploča (tabula rasa).</s><s>Stavovi i znanja koja djeca nose sa sobom prije učenja fizike nisu nužno točna, ali predstavljaju temelj na kojem nadograđuju ostala znanja.</s><s>Zbog toga je važno da nastavnik dobije određenu ideju o tome kakavim konceptima učenici raspolažu.</s><s>Od ključne vaznosti za provođenje procesa konceptualne primjene je identificiranje učeničkih pretkoncepcija.</s>
<s>Koncepti su kognitivni entiteti, oruđe svjesnog uma Š2Ć.</s><s>Nikada se ne razviju do konačnog, završnog oblika niti u svijesti osobe niti u korpusu znanja znanosti.</s><s>Konceptualizacija je drugi naziv za osvješćivanje iskustva.</s><s>Osjeti se preko konceptualizacije transformiraju u percepciju.</s><s>Koncepti ne mogu biti istiniti ni lažni; možemo ih kategorizirati kao konkretnije ili apstraktnije, korisne ili manje korisne.</s><s>Mogu imati mnogostruka značenja i mogu se upotrebljavati u različite svrhe.</s><s>Dijete, kasnije učenik spontano stvara osobne koncepte na temelju percipiranja pojava u svom okruženju, na temelju izravnog iskustva i informacija i podataka koje je dobio različitim oblicima komunikacije.</s><s>U školi se učenik susreće sa znanstvenim značenjem prirodoznanstvenih koncepata.</s><s>Problem se javlja u tome što što najčešće se spontano formirani koncepti ne podudaraju s njegovom znanstvenom inačicom, što uglavnom otežava učenje prirodnih znanosti.</s><s>Tada govorimo o učeničkom spontanom znanju, intuitivnim idejama ili pretkoncepcijama.</s><s>Na stvaranje koncepata djeluju izravno iskustvo, kulturno okruženje i formalna edukacija.</s><s>Karakterističnost učeničkog spontanog i intuitivnog zaključivanja nije samo niz nasumičnih pogrešaka nego je više manje koherentan način mišljenja koji je nastao refleksijom načina mišljenja u svakodnevnoj konverzaciji, u medijima i na temelju onoga što čitaju.</s><s>Biraju dijelove koji su im zanimljivi i s kojima se slažu te to pamte.</s><s>Osobne učeničke koncepcije razvijaju se i mijenjaju tijekom vremena, ali su vrlo tvrdokorne i teško ih je eliminirati.</s><s>Pretkoncpecije su učeničke ideje o nekom fenomenu prije formalnog učenja tog fenomena u školi.</s><s>Konceptualna promjena je kognitivni proces u kojem je naglašena transformacija koncepcija u procesu učenja.</s><s>Učenike treba uključiti u proces poticanja konceptualne promjene u učionici.</s><s>Cijeli taj proces mora biti interaktivan i mora se temeljiti na nizu pomno pripremljenih problemskih situacija.</s>
<s>Znači, pretkoncepcije nastaju iz potrebe da se protumače pojave iz svakodnevnog života, a pod utjecajima su okoline osobe (na početku djeteta, kasnije odrasle osobe) te svih vrsta medija i okoline koja utječe na živote svih nas.</s><s>3. 1 Pretkoncpecije u svakodnevnom životu Svaka osoba tijekom svog razvoja dolazi do trenutka kada se počinje zanimati za svijet oko sebe i pitati se kako svijet funkcionira i zašto se određene pojave ponašaju na određeni način.</s><s>Nastaju neka vlastita objašnjenja i modeli o funkcioniranju svjete te fizikalnih pojava koje nas okružuju.</s><s>Takvi modeli su uglavnom manjkavi i nepotnuni te nastaje iskrivljena slika svijeta koje nazivamo pretkoncepcijama.</s>
<s>Tradicionalna nastava negira postojanje pretkoncepcija.</s><s>Od velike važnosti u razvoju interaktivne nastave je Piagetova teorija kognitivnog razvoja prema kojoj kognitivni razvoj pojedinca dijeli na četiri stadija Š2Ć:</s>
<s>1. Stadij psihomotoričkog razvoja (0 – 2. godine) Ova faza koja traje od rođenja do kraja druge godine života obilježena je razvijanjem refleksa i osnovnih navika te postepenim razvijanjem i podizanjem svijesti o permanentnom postojanju materijalnih objekata.</s>
<s>Ova faza kognitivnog razvoja obilježena je nastavkom razvijanja jezika, spajanjem različitih iskustava u cjelinu i razvijanjem simboličnih igara.</s><s>Također u ovoj fazi stvara se osoban svijet, naglašen je egocentrizam i sazvijaju se intuitivne misli i induktivno mišljenje.</s><s>Zbog pretjeranog egocentrizma, nema razvijene sposobnosti kauzalnog mišljenja.</s><s>Isto tako ovu fazu karakterizira nesposobnost uočavanja vremenskog slijeda uzroka i posljedice, nesposobnost razmatranja pojave vremenski reverzibilno te nesposobnost za primjenjivanje elementarnih zakona očuvanja.</s>
<s>3. Stadij razvitka konkretnih operacija (7. – 11. godine) Sam naziv ove faze određuje činjenica da je stupanj karakteriziran razvojem pravila i strategija kako bi se objasnio i istražio svijet oko sebe, a konkretne jer dijete može primijeniti te strategije na stvari oko sebe.</s><s>Kod djeteta se pojavljuje mogućnost logičkog razmišljanja i mogućnost konzervacije na poznatim i konkretnim sadržajima (stvaranje pojmova, uviđanje odnosa i rješavanje problema).</s><s>Pojam konzervacije se odnosi na spoznaju o tome da se kvantitativna svojstva nekog predmeta ne mijenjaju ako se predmetu ništa ne oduzme ili doda, bez obzira na promjenu vanjskog izgleda.</s><s>4. Stadij razvitka formalnih (apstraktnih) operacija (11. – 16. godine) formuliranje hipoteza i njihova primjena na koncepte, počinje znanstveno razmišljanje.</s><s>Razvija se kombinatorno razmišljanje.</s><s>Ovu fazu karakterizira i početak zanimanja za budućnost, filozofska pitanja i vrijednosti.</s><s>Prema istraživanjima kompleksnost mišljenja mijenja se do 17. godine , a neki se oblici nastavljaju mijenjati i dalje Jezik kao sredstvo komunikacije razlog je pretkoncepcijama.</s><s>Svakodnevni govor je pojednostavljen zbog jednostavnijeg općeg razumijevanja.</s><s>Kao posljedica pojednostavljanja javlja se korištenje izraza koji nepotpuno ili u potpunosti pogrešno opisuju pojave u fizici.</s><s>Jezik koji koristi znanost je precizan.</s><s>Simboli su jednoznačno određeni, odnose se isključivo na određene pojave.</s>
<s>U svakodnevnom govoru na pitanje „Koliko si težak?“dajemo odgovor u kilogramima.</s><s>Ovdje vidimo da se pojam težine u svakodnevnom govoru izjednačava s pojmom mase.</s><s>Navedimo sada jedan primjer iz razgovora Piageta i petogodišnje djevojčice imena JulijaŠ18Ć.</s><s>Tema razgovora je razlog nastajanja vjetra.</s>
<s>Piaget: Kako se tako može napraviti vjetar?</s><s>Julija (mašući rukama pred njegovim licem ): Ovako.</s><s>Samo što su puno veće.</s><s>Piaget: A kako nastaje vjetar na moru? (Na moru nema stabala) Julija: Puše s kraja.</s><s>Ne rade ga valovi.</s><s>U svakodnevnom životu, a pogotovo u nastavi potrebno je kroz razgovor ustanoviti koje predkoncepcije postoje i zašto do njih dolazi.</s><s>U raspravi treba pozorno slušati sve argumente i nastojati dovesti do kontradikcije one koji potječu od miskoncepcija.</s><s>Miskoncepcije je također često korišten pojam vezan uz pretkoncepcije.</s><s>Sam naziv kaže da je riječ o pogrešnim idejama, a koje su nastale tijekom formalnog učenja fizike kako rezultat miješanja fizikalnih ideja i intuitivnih ideja.</s><s>Svrha je objašnjavanje pojava iz svakodnevnog života i fizikalnih ideja.</s><s>Točne fizikalne ideje iznose se najčešće pred grupom pojedinaca, kao što je razred, te uglavnom bez potrebnog mentalnog izazova.</s><s>Nastavnik ne bi trebao smatrati da su neke fizikalne ideje koje poučava, konačna i apsolutna istina.</s><s>Ne smatra da je ono što on poučava konačna i apsolutna istina.</s><s>U fizici, pa i u drugim prirodnim znanostima možemo reći jedino da je ta fizikalna ideja najbolji način razmatranja neke situacije.</s><s>Općenito, postignuća znanosti nisu apsolutna već privremena i pogrešiva, ali trenutno neznače istinu o objektivnom svijetu, i nisu apsolutna, ona su privremena i pogrešiva, ali daju najboljiprikaz prirodnih pojava i situacija.</s><s>Zbog čestog serviranja „apsolutnih“ istina navodimo primjer koji pokazuje znanje, kojeg nazivamo učenjem na pamet, bez razumijevanja osnovnih pojava i ideja.</s><s>Dijete: ( ponavljajući na glas) Vjetar nastaje zbog razlike u tlaku zraka.</s>
<s>Dijete: To je ono što baka i djed mjere oko ruke.</s><s>Napomenimo da se pojam pretkoncepcije odnosi na ideje koje nastaju prije početka formalnog obrazovanja, pojam miskoncepcije se može odnositi na ideje koje pojedinac zadržava cijeli život i nakon prestanka školovanja.</s><s>Pretkoncepcije su normalni dio razvoja svake osobe.</s><s>3. 2 Pretkoncepcije u mehanici</s>
<s>Fizika je velikim dijelom nije intuitivna.</s><s>Učeničke ideje su često u konfliktu s fizikalnim teorijama te samim tim predstavljaju zapreku.</s><s>Učeničke pretkoncepcije, o kojima smo govorili u prethodnom potpoglavlju, se mijenjaju i razvijaju tijekom vremena, no zbog ustrajnosti su problematične za nastavu fizike.</s><s>Kao što smo rekli, učenici posjeduju pretkoncepcije prije učenja fizike, moguće neke i nesvjesno.</s><s>Oni će se postavljati prema novom sadržaju u skladu sa svojim pretkoncepcijama, jer sa dijelom sadržaja fizike su se ne neki način već susreli, ili promatrajući svijet oko sebe, ili kroz priču ili neko iskustvo.</s><s>Prema tome, pretkoncepcije koje su „zdravorazumske“ učenici neće jednostavno napustiti u korist fizikalnih ideja.</s>
<s>Dio fizike koji proučava gibanje tijela naziva se mehanika.</s><s>Mehanika je širok pojam, a može se odnositi na mehaniku materijalne točke, sustava materijalnih točaka, krutoga tijela, mehaniku fluida,mehaniku titranja i valova, i drugo.</s><s>Kao najstarija grana fizike, i znanosti uopće,mehanika je prvi i vrlo važan korak u shvaćanju prirode.</s><s>S obzirom na primjene na sustave različitih dimenzija i brzina, mehaniku dijelimo na: klasičnu, relativističku, kvantnu te relativističku kvantnu mehaniku Š23Ć.</s><s>Slika 3.1.</s><s>Podjela mehanike obzirom na brzinu tijela i dimenziju prostora Š23Ć Dio mehanike kojim se izučavaju gibanja tijela čije brzine nisu prevelike, nitiprostor u kojem se gibanje događa nije premalo, naziva se klasična mehanika te je to mehanika koju promatramo u ovom radu.</s>
<s>Mehanika je bliska svakodnevnom iskustvu iz kojeg proizlazi veliki broj pretkoncepcija.</s><s>Svaki učenik, već kao dijete promatra svijet oko sebe i o onome što vidi donosi zaključke.</s><s>Prvo što djeca opažaju, je da se tijela mogu gibati.</s><s>Gibanje tijela kao posljedicu međudjelovanja s okolinom proučava grana mehanike ,dinamika.</s><s>Osim samih gibanja ona razmatra i uzroke tih gibanja Š19Ć.</s>
<s>Stalna sila proizvodi gibanje stalnom brzinom, a ne stalnom akceleracijom.</s><s>Teža tijela padaju brže, jer na njih djeluje jača gravitacijska sila.</s><s>Na tijelo u mirovanju djeluje samo sila teža ( nema potrebe za silom podloge).</s><s>Sile kojima dva tijela međudjeluju prilikom sudara nisu jednakog iznosa, već ovise o brzinama u trenutku sudara.</s>
<s>Jača je ona sila koja izaziva veći učinak.</s><s>Na loptu koja je bačena uvis djeluje sila prema gore cijelo vrijeme gibanja prema gore, dok je ne savlada sila gravitacije.</s>
<s>Jabuka Zemlju privlači puno manjom gravitacijskom silom nego Zemlja jabuku.</s><s>Kamen ispušten na Mjesecu neće pasti na tlo, nego će ostati lebdjeti, jer u svemiru nema gravitacije.</s>
<s>Svako gibanje mora se održavati silom u smjeru gibanja.</s><s>Vrlo česta pretkoncepcija ili miskoncepcija je u skladu s aristotelovskim pogledom na dinamiku o kojem ćemo govoriti u idućem potpoglavlju, a koja govori o toma da silu koju smo predali tijelu, ono zadržava sve dok se giba.</s><s>Tim putom sila se “troši” do zaustavljanja tijela.</s><s>Ovdje je jasno da je pojam sile zamijenjen pojmom energije.</s><s>3. 3 Aristotelov i Newtonov koncept o sili i gibanju Današnje pretkoncepcije ili miskoncepcije o gibanju i sili zagovarane su i branjene od vodećih znanstvenika i mislioca prednjutnovskog vremena.</s><s>Pojmovi putanje i vremena, na kojima se temelji kinematika su relativno jednostavni za čovjekovo shvaćanje , uzrok gibanja nije tako očit.</s><s>Nije ni dovoljno jasno, mora li neko gibanje imati uzrok, ili se ono odvija samo po sebi.</s><s>Pitanje o uzroku gibanja zaokupljaloje ljude od davnina.</s><s>Antički filozof Aristotel je postavio nekoliko pravila o uzrocima gibanja tijela i na njima je izgradio cjelovitu teoriju gibanja.</s><s>U kasnijim stoljećima pojedine tvrdnje dovedene su u sumnju, a pojedine zamjenjene novim postavkama, no glavne odrednice njegovog učenja opstale su skoro dva tisućljeća.</s><s>Napredak je postignut u prvoj polovini 17. stoljeća kada je Galileo Galilei ipak djelomično odvojio od Aristotelove fizike.</s><s>Inovaciju je postigao time što je pažnju usmjerio na ubrzanje, a ne samo na gibanje.</s><s>Tako je došao do zaključka da mora postojati uzrok za ubrzanje tijela, ali nažalost nije povezao uzrok ubrzanja s pojmom sile što je kasnije Isaac Newton napravio u drugoj polovini 17. stoljeća i izgradio novu cjelovitu teoriju o uzrocima gibanja.</s><s>U ovom ćemo potpoglavlju izložiti i tri Newtonova zakona na kojima se temelji cjeloukupna mehanika Š19,20Ć. Krenimo prvo s Aristotelom.</s>
<s>Aristotel (4 st. pr.</s><s>Kr.)je grčki antički filozof i znanstvenik.</s><s>Bavio se osim fizike, mnogim znanostimakao što su kemija, biologija, astronomija, retorika.</s><s>Kao i njegovi prethodnici, prihvatio je učenje da je Zemlja središte Svijeta te da ona miruje.</s><s>Kao zagovaratelj metode opažanja pojava i stvaranja zaključaka na temelju činjenica, onakvih kakve se one prikazuju u prirodi, stvorio je teoriju o gibanju tijela u skladu s njegovim intuitivnim iskustvom.</s><s>Prvi je sistematički razvio i organizirao koncepte o fizikalnim pojavama jasnim formulacijama.</s><s>Kao što smo naveli, gotovo dva tisućljeća se njegovo učenje zadržalo u znanosti.</s><s>Miskoncepcije koje učenici ponavljaju često se poistovjećuju s aristotelovskim razmišljenjem ali i srednjovjekovnim razmišljenjem o impetusu, o kojem ćemo reći nešto kasnije.</s><s>Što se tiče sile, Aristotel je usvojio pojam sile koji nastaje iz svakodnevnog iskustva, a svodi se na djelovanje pokretljivog čimbenika koji može gurati ili vući tijelo Š19Ć ( ključno je ostvarivanje dodira između tijela i pokretača).</s><s>Pokretljivi čimbenik je najčešće čovjek ili životinja koji djeluje mišićima.</s><s>Možemo također i uvrstiti vjetar koji napinje brodsko jedro te se stoga brod giba ili vjetar koji raznosi lišće.</s><s>Aristotel je razdijelio gibanja u dvije skupine .</s><s>Prvu skupinu čine sva gibanja kod kojih nema guranja ili vučenja nekog tijela (po njegovu kriteriju, na tijelo ne djeluje nikakva sila, a tijelo se ipak giba) nazvao je prirodna gibanja.</s><s>U drugu skupinu koju je nazvao nasilna gibanja je naveo ostala gibanja koja se odvijaju jedino uz djelovanje nekog pokretljivog čimbenika koji ostvaruje guranje ili vučenje tijela.</s><s>Navedimo sada neke Aristotelove koncepte fizikalnih pojava: Mirovanje je prirodno stanje svih objekata ( ako na tijelo ne djeluje nikakva sila ono će mirovati, svako gibanje ima uzrok).</s>
<s>Uzrok ili sila može biti ili urođena sila ( težnja objekta da traži „prirodno“ mjesto) ili dodirna sila ( direktan kontakt s živim bićem ili kontak pomoću nekog sredstva).</s><s>Sila ne može pomaknuti tijelo dok ne prevlada inerciju tog tijela ( svojstveni otpor tijela = masa, koja za Aristotela nije različita od težine).</s><s>Potrebno je konstantno djelovanje sile da bi se tijelo neprekidno gibalo ( Sila je proporcionalna brzinijer pod pojmom sile podrazumijeva samo djelovanje vlastitih mišića,a a ne i trenje tijela s podlogom).</s><s>Uzrok povećanja brzine nekog tijela je samo povećanje sile koja djeluje na to tijelo.</s><s>Neživi objekti ne mogu proizvesti silu ( samo usmjeravanje ili zaustavljanje gibanja).</s><s>Težina je proporcionalna brzini padanja tijela ( teže tijelo pada brže, proporcionalno svojoj težini) .</s>
<s>Kod promatranja morskih brodova, Aristotel je opazio da se brod ne zaustavi neposredno nakon što veslači podignu vesla.</s><s>Objašnjenje je bilo da morska voda potiskuje brod još neko vrijeme, no sve slabije, pa se brod naposljetku zaustavi.</s><s>Pokretačko djelovanje pripisuje mediju kroz koje se tijelo giba.</s>
<s>Bacimo kamen u vis, no on se nastavi gibati i nakon što se odvojio od ruke.</s><s>Prema Aristotelovom razmišljanju, kamen je vrsta teškog tijela koji se prirodno giba prema dolje.</s><s>Gibanje kamena prema gore je nasilno gibanje, a ulogu pokretača u ovom slučaju ima zrak kroz koji se kamen giba.</s><s>Zamislimo da se zrak kovitla oko bačenog kamena na način da iza njega nastane razrjeđenje u koje dođe okolni zrak koji potisne kamen prema gore.</s><s>Zadnji primjer vodi do prepravljanja Aritotelove teorije u srednjem vijeku i razvitka teorije impetusa.</s>
<s>Kršćanski grčki filozof Filopon ( 6. st. po.</s><s>Kr) ukazao je na nelogičnost objašnjenja o gibanju projektila jer je očigledno da se ispred projektila zrak zgušnjuje i pri tome stvara otpor gibanju, a ne potiskivanje prema naprijed.</s><s>Filipon je zamislio da onaj tko baca tijelo na njega prenese neku „pokretačku silu“ koja održava projektil u gibanju.</s><s>U 14. stoljeću rektor Sveučilišta u Parizu Jean Buridan, je uveo u Europi Filoponovu ideju po kojoj se u projektil prilikom bacanja nešto utisne, a toj veličini sa dali naziv impetus ( lat.impetus= nastraj,polet) Ako projektil ima veću brzinu, to znači da ima veći impetus.</s><s>Ovo razmišljanje o impetusu je često prisutno kod učenika.</s>
<s>U drugoj polovici 17. stoljeća veliki engleski matematičar i fizičar Isaac Newton je sintetizirao dosadašnje spoznaje o gibanjima i osmislio novi pogled na uzroke gibanje, koje je sve povezao u jednu usklađenu cjelinu koja je potisnula Aristotelovu fiziku.</s><s>Na svojoj teoriji Newton je radio više od dva desetljeća i objavio ju je 1687. godine u djelu Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Matematički principi prirodne filozofije) .</s><s>Ona započinje definicijama nekih fizikalnih veličina i postavljanjem tri zakona koji su nužni i dovoljni za tumačenje svih gibanja i njihovih uzrok.</s><s>Newton te zakone naziva aksiomima, što znači da su to činjenice koje se prihvaćaju bez dokaza i smatraju očitima Š19,20,23Ć.</s>
<s>Prvi Newtonov zakon nadomjestio je Aristotelovu tvrdnju da postoje tri prirodna gibanja za tri vrste tijela.</s><s>Ovim zakonom se uvodi mirovanje ili jednoliko gibanje po pravcu kako novo prirodno stanje svih tijela.</s><s>Napomenimo da se filozofski način razmišljanja, da i prirodno stanje tijela mora imati svoj uzrok, zadržao se i kod Newtona te sve do danas.</s><s>Newton je definirao svojstvo tijela koje zovemo inercija.</s><s>Materiji je urođenos svojstvo odupiranja, koje predstavlja veličinu samu po sebi, te čini da svako tijelo ustraje u svom stanju, bilo mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu.</s><s>Znači, inercija je unutarnje svojstvo tijela koje se opire promjeni stanja mirovanja ili gibanja, a mjera za tromost tijela je njegova masa.</s><s>Sustav u kojem vrijedei prvi Newtonov zakon zovemo Inercijalni referentni sustav (tijelo koje miruje ostati u stanju mirovanja, a tijelo u gibanju gibat će se jednoliko po pravcu ako na tijelo ne djeluje vanjska sila).</s><s>Prvi Newtonov zakon nije moguće pokusom provjeriti, ali najbitnija posljedica tog zakona je da ako su sile na tijelo u ravnoteži, odnosno ako je ukupna sila na tijelo jednaka nuli, tijelo se ponaša kao da na njega ne djeluje sila.</s>
<s>Napomenimo da pri definiranju sile Newton navodi da se sila sastoji u samom djelovanju te da nakon djelovanja ne ostaje u tijelu.</s><s>Tijelo se nastavlja gibati isključivo zbog svoje inercije.</s><s>Na taj način se poništava teorija impetusa.</s><s>Drugi Newtonov zakon ( temeljni zakon mehanike kojim se veže sila na tijelo s masom tijela i akceleracijom tijela)</s>
<s>Akceleracija (ubrzanje) tijela posljedica je djelovanja sile na tijelo određene mase.</s><s>Akceleracija tijela ima smjer sile i razmjerna je sili, a obrnuto razmjerna masi tijela.</s><s>Ovim zapisom naglašavamo činjenicu da je akceleracija tijela posljedica djelovanja sile na tijelo, te da ovisi o vanjskom uzroku (sila) i o unutarnjem svojstvu (masa).</s><s>U mnogim udžbenicima ovaj zakon je zapisan izrazom u kojem se sila jednaka produktu mase tijela i akceleracije tijela pa kažemo da ako tijelo ima akceleraciju, na njega djeluje ukupna sila jednaka umnošku mase i akceleracije tijela i pišemo Iz ovog zakona vidimo da sila nije povezana s brzinom, kao što je Aristotel mislio.</s><s>Učenicima je najzahtjevnije shvatiti ovaj koncept da za gibanje konstantnom brzinom nije potrebna nikakva sila.</s>
<s>Konačno, međudjelovanje dvaju tijela opisano je trećin Newtonovim zakonom.</s><s>Treći Newtonov zakon ( zakon akcije i reakcije) Ako jedno tijelo djeluje na drugo tijelo nekom silom, onda istovremeno drugotijelo djeluje na prvo tijelo jednakom silom suprotnog smjera.</s><s>Najvažnija učenička pretkoncepcija vezana uz ovaj zakon je da će tijelo veće mase djelovati većom silom na tijelo manje mase.</s>
<s>U ovom potpoglavlju navodimo popis najčešćih učeničkih pretkoncepcija kojeg su napravili profesori Sveučilišta u Arizoni Š24Ć.</s><s>Popis je podijeljen u dvije skupine.</s><s>1. Principi gibanja ( miskoncepcije o Newtonovim zakonima gibanja) Karakteristike intuitivnih opisa gibanja su : Koncept vremenskog intervala i trenutka se ne razlikuje ( trenutak se smatra izrazito malim intervalom vremena).</s>
<s>Koncepti akceleracije, brzine i puta se jasno ne razlikuju.</s><s>Učenici nisu u mogućnosti intuitivno razumjeti da ako na tijelo djeluju sile koje su međusobno u ravnoteži, ono može mirovati ( Ako je tijelo u stanju mirovanja, onda na njega ne djeluje nijedna sila).</s>
<s>Analogija drugom Newtonovom zakonu (svako gibanje ima uzrok): Gibanje tijela započinje zbog utjecaja vanjske sile na njega ili gravitacije ( svaki objekt „teži“ prema dolje).</s>
<s>Gibanje se može zaustaviti preprekama koje se nađu na putu tijela, svojstvenim otporom tijela ( masa ili težina) ili otporom sredstva (medija) u kojem se tijelo nalazi.</s><s>Intuitivno razmišljanje se u većini slučajeva razilazi s trećim Newtonovim zakonom: Većom silom djeluje tijelo veće mase.</s>
<s>Intuitivne analogije vektorskog zbroja sila: Gibanje određuje veća od dvije međudjelujuće sile (dominacija).</s><s>Gibanje je određeno kompromisom među međudjelujućim silama ( učeničke ideje u ovom segmentu su vrlo nejasne i uključuju često impetus).</s><s>2. Utjecaji na gibanje</s>
<s>Primijenjena sila je neka vrsta guranja ili povlačenja koju vrši posrednik u direktnom kontaktu s objektom.</s><s>Efekti takve sile učestalo se opisuju sljedećim uzrocima: Težina se ne razlikuje od mase. ( sila ne može pomaknuti tijelo ako nije veća od težine tijela – unutarnji otpor).</s>
<s>Konstantno gibanje uzrokuje konstantna sila ( Prilikom povećanja sile nastaje akceleracija. postoje ograničenja konstantne sile koja ovise o veličini sile ( sila se može potrošiti pri gibanju ili zbog međudjelovanja s posrednikom te sila ubrzava objekt do kritične brzine koja je razmjerna samoj sili).</s>
<s>Impetus održava gibanje tijela neovisno o silama (vanjskim utjecajima) ( gibanje nekog tijela se opisuje postojanjem sile u smjeru gibanja tog tijela).</s><s>I zadanja miskoncepcija je da je gravitacija težnja tijela da padaju prema dolje ( gravitacija u ovom smislu nekad nije ni sila).</s>
<s>Svojstvo intuitivnosti karakterizira Aristotelovu fiziku, dok Newtonova fizika nije intuitivna.</s><s>Tradicionalnom nastavom, koja je i dalje najraširenija iako dolazi do pomaka u novije vrijeme, gotovo je i nemoguće iskorijeniti učeničke pretkoncepcije.</s><s>Učenic, a tako i studenti kod promatranja problema o gibanju ( izsvakodnevnog života) vrlo često koriste intuitivni način razmišljanja bez obzira na znanja Newtonove fizike.</s><s>Oni znaju nabrojati zakone, zapisati formule, imaju dovoljno matematičkog znanja, ali kod ovakvih kvalitativnih problemskih situacija nema potrebe za računanjem već se trebaju iznjeti zaključci na temelju promatranja danog problema.</s><s>Ustaljen način ispitivanja i provjeravanja znanja ( klasični testovi, usmeni i pismeni) nije dovoljan kako bi se utvrdilo je li učenik uistinu usvojio Newtonove koncepte.</s><s>U današnje vrijeme postoje razni testovi namjenjeni identificiranju učeničkih pretkoncepcija.</s><s>To su testovi višestrukog izbora u kojima je samo jedan odgovor točan.</s><s>Pogrešni odgovori su birani tako da karakteriziraju ustaljene učeničke pretkoncepcije.</s><s>Takve testove nazivamo konceptualnim testovima, a o njima ćemo govoriti u kasnijem poglavlju.</s>
<s>U ovom poglavlju osvrnit ćemo se na nastavne programe za osnovne škole i gimnazije iz fizike u Hrvatskoj i Sloveniji, u kojima se obrađuju osnovni koncepti mehanike.</s><s>Već početkom 20. stoljeća postavljaju se zahtjevi za reformom školstva i nastavnih programaŠ2Ć.</s><s>Postavljeni su sljedeći zahtjevi: nastava prirodnih znanosti je bezvrijedna ako se ne temelji na promatranju i eksperimentu</s>
<s>znanošću potrebne su organizirane vježbe u promatranju i eksperimentiranju u nastavi fizike.</s><s>Premda, su ovi zahtjevi doneseni prije više od jednog stoljeća, eksperimentiranje u nastavi fizike i dalje predstavlja problem.</s>
<s>Sredinom 20. stoljeća u Parizu se održava Europska konferencija o problemima nastave.</s><s>Na navedenoj konferenciji usuglašeno je sljedeće: nastavne programe pojedinih prirodnih znanosti treba pojednostavniti te ih međusobno povezati</s>
<s>znanošću prirodne znanosti treba učiti tijekom cijelog školovanja prirodne znanosti imaju veliko odgojno značenje ( obrazovan čovjek posjeduje elementarna znanja prirodnih znanosti)</s>
<s>znanošću treba postojati ravnoteža između praktične primjene znanosti i teoretskog obrazovanja bitan je psihološki i fizički razvoj učenika kao pojedinca.</s><s>Suvremeno školstvo je podložno stalnim promjenama ovisno o društvenim, znanstvenim i tehnološkim promjenama.</s><s>Kada govorimo o obrazovanju, ne možemo zaobići pojam kurikuluma.</s>
<s>Kurikulum (lat.curriculum= tijek) je precizan sustav planiranog odgoja i obrazovanja, te planirana interakcija učenika s nastavnim sadržajima, nastavnikom i medijima u procesu ostvarivanja odgojno – obrazovnih ciljevaŠ30Ć.</s><s>Nastavni planovi i program nekog predmeta su dio kurikuluma.</s><s>Riječi kurikulum, pridodajemo i atribut nacionalni.</s>
<s>Nacionalni je zato što se donosi usuglašeno na nacionalnoj razini, uvažavajući mišljenja društvenih, kulturnih, gospodarskih čimbenika, znanstvene i stručne javnosti, kao i samih građana.</s><s>Stoga obvezuje sve sudionike tijekom primjene na djelovanje u skladu s vrijednostima i ciljevima donesenima ovim dokumentom Š30Ć.</s><s>Pogledajmo prvo dijelove nastavnog plana i programa iz fizike za osnovnu i srednju školu u Hrvatskoj.</s>
<s>Nastavni plan i program za osnovnu školu koji je i dalje važeći, donesen je 2006. godine Š10Ć.</s><s>Riječ je o Hrvatskom nacionalnim obrazovnim standardom (HNOS) kojim je uveden novi pristup poučavanja u osnovnoj školi, usmjeren na učenika umjesto na sadržaj.</s><s>Ovim dokumentom ostvareno je primjerenije umijeće poučavanja, a istodobno je postignuta i ciljna ujednačenost s predškolskom i visokoškolskom razinom hrvatskog odgojno-obrazovonog sustava.</s><s>Fizika je obavezan predmet zadnje dvije godine osnovnoškolskog obrazovanja, točnije nastava fizike provodi se u 7. i 8. razredu.</s><s>Satnica nastave fizike je dva puta tjedno, što čini najmanje 70 sati godišnje.</s><s>Školski sat traje 45 minuta.</s><s>U sklopu nastave fizike 7. razreda koja obuhvaća obrađivanje ukupno 25. obaveznih tema,koncept</s>
<s>Međudjelovanje tijela,koji se obrađuje dva nastavna sata.</s><s>Nakon upoznavanja učenika s pojmom sile učenici se upoznaju s elastičnom silom mi mjerenjem sile (2 sata), zatim silom težom i težinom tijela (2 sata) . a pri kraju cjeline s silom trenja (3 sata).</s><s>Napomenimo da se u prvoj cjelini Tijela i tvari učenici upoznaju s pojmom mase.</s>
<s>sile u prirodi; opisati način na koji djeluje sila teža, električna i magnetska sila- na daljinu i dodirom;</s>
<s>sile koja djeluje na nju; nacrtati graf ovisnosti produženja o sili pravac iz ishodišta koordinatnog sustava; izmjeriti silu dinamometrom.</s>
<s>težina. opisati i razlikovati silu težu (kojom Zemlja djeluje na tijelo) i težinu (kojom tijelo djeluje na podlogu ili ovjes); primijeniti znanje o sili teži i težini u jednostavnim problemskim zadatcima.</s>
<s>težina (pritisna sila). prepoznati silu trenja na primjerima iz života; objasniti utjecaj sile trenja na gibanje tijela; povezati faktor trenja s kakvoćom dodirnih ploha (podloge i tijela na podlozi); izmjeriti i izračunati silu trenja.</s>
<s>Tablica 4.1.</s><s>Izvod iz Nastavnog plana i programa za osnovnu školu, 7. razred Š10Ć Učenici se tek u 8. razredu u drugom polugodištu nakon obrađivanja pojmova iz elektrotehnike susreću s konceptom sile i gibanja u cjelini Gibanje i sila.</s><s>Tijekom školske godine učenici bi trebali raspolagati osnovinim znanjem iz ukupno 28 tema predviđenim HNOS-om.</s><s>Na početku cjeline učenici se upoznaju s pojmovima kao šro su put, vremenski interval i brzina.</s><s>Zatim dijele gibanje na jednoliko i nejednoliko gibanje.</s><s>Iduća tema, točnije 17. tema donosi pojam akceleracije, a nakon toga 18. tema je jednoliko ubrzano gibanje ( tu se samo navodi primjer slobodnog pada, ali se ne razlaže).</s><s>U sljedećoj tablici prikazujemo 19. temu te njene ključne pojmove i obrazovna postignuća koja su nam zanimjiva u ovom radu.</s>
<s>djelovanjem silom. objasniti kvalitativno temeljni zakon gibanja: ako je ukupna (rezultanta) sila na tijelo različita od nule, ona tijelu daje akceleraciju (tijelo se giba ubrzano).</s>
<s>Tablica 4.2.</s><s>Izvod iz Nastavnog plana i programa osnovne škole, 8. razred Š10Ć Ovu nastavnu temu predviđeno je obrađivati 2 školska sata.</s><s>U sklopu ove teme učenci iskazuju drugi Newtonov zakon, kao temeljni zakon gibanja, riječima i formulom te ga primjenjuju pri rješavanju zadataka.</s><s>Učenici se tek detaljnije upoznaju s Newtonovim zakonima u srednjoj školi Š28Ć.</s><s>Nakon obrade ove teme učenik Newtonov zakon treba primijeniti na zadatke u kojima samo treba uvrstiti veličine u formulu, a na taj način ne možemo vidjeti je li učenik istinski usvojio i razumio drugi Newtonov zakon.</s><s>Prelazimo sada na srednje škole, od kojih razmatramo isključivo gimnazije s naglaskom na opće gimnazije.</s>
<s>Nastava fizike je obavezni predmet u svim gimnazijama, uz manje razlike u satnici ovisno o tome je li riječ o općoj te klasičnoj gimnaziji, jezičnoj gimnaziji ili prirodoslovnomatematičkoj gimnaziji.</s>
<s>Tablica 4.3.</s><s>Iz nastavnog programa za gimnazije Š11Ć Napomenimo da se u jezičnoj gimnaziji, umjesto dijela fizike može birati prošireni program stranih jezika.</s>
<s>Gimnazijama su ponuđena dva potpuno ravnopravna programa fizike, označena kao A i B inačice, a škole će odabrati inačicu koja je u skladu s njihovima posebnostima, uvjetima rada i sredinom u kojoj djeluju.</s><s>Neke sate će izabrati nastavnici ovisno o vrsti gimnazije i broju nastavnih sati tjedno, uz uvažavanje novih naraštaja.</s><s>Na taj način dana je mogućnost individualizacije nastave i otvorena je u izvedbenom programu, kao bi svaka škola razvijala svojstveni identitet i samim time ugled.</s><s>Programi se nastavljaju na program fizike iz osnovne škole i osim općeobrazovnih ciljeva, nastoje pripremiti učenike za nastavak obrazovanja u prirodnim znanostima i tehnici.</s>
<s>Inačica B programa fizike je namijenjena gimnazijama općeg smjera, kao i drugim gimnazijskim smjerovima u kojima se fizika izvodi 2 sata tjedno u sve četiri godine.</s><s>Izmjene za prirodoslovno- matematičku gimnaziju se odnose na produbljivanje sadržaja i više eksperimentalnog rada.</s>
<s>Osnovne koncepte Newtonove fizike – razradu tri Newtonova zakona možemo pronaći u programu prvog razreda gimnazije, a u nadolazećoj tablici navodimo popis tema i ukratko sadržaje.</s><s>Sam početak nastave fizike u 1. razredu srednje školezapočinje s kinematikom, a zatim cjelinom Sila i gibanje.</s>
<s>Doprinos Galileia stvaranju nove fizike.</s><s>Uloga Newtona i njegovih sljedbenika.</s><s>Prvi Newtonov zakon, novi odabir referentne situacije, inercijski referentni sustav.</s><s>Drugi Newtonov zakon, F=ma, promatran kao funkcionalna veza između operativno mjerljivih veličina, F,m i a, koja se dobije pokusom.</s>
<s>Značenje Newtonovih zakona za razvoj mehanike.</s><s>Povijesne predrasude u vezi sa slobodnim padom.</s><s>Razlika u viđenju situacije između Galilei i prethodnika aristotelovske škole.</s><s>Rješavanje problema u razredu: a) pokusom, b) Galileievim misaonim pokusom, c) primjenom 2.</s>
<s>Impuls sile i količina gibanja.</s><s>Zakon očuvanja količine gibanja kao posljedica 2. Newtonovog zakona. ( 2. N.Z. je izvorno definiran preko količine gibanja Š19Ć) 1.9.</s><s>Treći Newtonov zakon</s>
<s>Problemi s pasivnim silama (sila trenja...).</s><s>Na primjerima razraditi dijagrame sila koje djeluju na tijelo, uz nazočnost i pasivnih sila.</s>
<s>Tablica 4.4.</s><s>Izvod iz Nastavnog programa fizike za gimnazije, 1. razred Š11Ć Vezano za temu 1.6. većina učenika ima intuitivnu ideju o slobodnom padu, koja je bliža aristotelovskom nego njutunovskom viđenju situacije.</s><s>U sklopu navedene cjeline učenici također uče rastavljati sile na sastavnice te jednoliko gibanje po kružnici.</s><s>Broj sati predviđenih za pojedine sadržaje okvirno je zadan programom, tako da imamo 20 tema.</s><s>Prema tadašnjem dogovoru, svaka tema bi se obrađivala tjedan dana, a 15 tjedana bi se potrošilo dijelom na uvježbavanje, a dijelom na ispitivanje i ocjenjivanje.</s><s>Takav dogovor je bio standardan za tradicionalnu nastavu.</s><s>No, ako se nastava izvodi interaktivno, kako se predlaže, onda je na ispitivanje potrebno manje utrošenog vremena (manje od 10 sati ukupno) Š28Ć.</s><s>Prvi i drugi Newtonov zakon bitni su sadržaji na kojima se temelji cjelokupnanewtonovska mehanika.</s><s>Za njihovu su obradu kao što vidimo u tablici 4.4. programom predviđene dvije teme, što je više nego dovoljno.</s><s>Kao što smo prethodno iz tablice 4.2. i 4.3. vidjeli svi Newtonovi zakoni gibanja ne nalaze se u osnovnoškolskom programu fizike od unutarnje reforme 1984.</s><s>U osnovnoj školi uvodi se pojam sile za statički slučaj i to pomoću fenomenološki uvedenog pojma težine.</s><s>Potom se proučava rastezanje opruge i time se uvodi dinamometar, koji u nekim daljnjim situacijama služi kao instrument za mjerenje sile.</s>
<s>U Hrvatskoj 2018./2019. školske godine započela je provedba obrazovne reforme Škola za život u 74 osnovne i srednje škole koje su te godine uključene u eksperimentalni program.</s><s>Eksperimentalni program za nastavu fizike provodio se u 7. razredu osnovne škole, a u srednjim školama u 1. razredu gimnazije.</s><s>Nakon proteklih osam mjeseci edukacije nastavnika i stručnih suradnika eksperimentalnog programa, obrazovna će reforma od školske godine 2019./2020. uključuje sve osnovne i srednje škole Š29Ć.</s><s>Sadržaj predmeta fizike za 7. razred sada je podijeljen na domene- ključne koncepte koji se prepoznaju u svakoj cjelini i temi.</s><s>Domene su izabrane tako da se preklapaju s domenama prirodoslovlja.</s><s>U fizici to su: Struktura tvari (A), Međudjelovanja (B), Gibanje (C) i Energija (D).</s><s>Ovakav se izbor domena ne temelji na uobičajenoj tematskoj podjeli fizike na mehaniku, termodinamiku, elektromagnetizam i valove Š26Ć.</s><s>Novim Kurikulumom za nastavni predmet fizike za osnovne škole i gimnazije Š25Ć , za 7. razred propisano je 11 odgojno- obrazovnih ishoda koje je potrebno ostvariti.</s><s>U samim sadržajima nema velikih promjena, osim što je obavezno izvođenje 5 istraživanja pojava i dan je popis tema i pribora na izbor Š26Ć.</s><s>Slika 4.1.</s><s>Grafički prikaz organizacije kurikuluma predmeta fizika Š25Ć Ovaj kurikulum kao i ostali suvremeni kurikulumi koriste jednu od najpoznatijih taksonomija obrazovnih ciljeva, a to je Bloomova taksonomija, koju je 1956. osmislio američki psiholog Benjamin Bloom sa suradnicima.</s><s>Bloomova taksonomija nudi jasan, učinkovit i jednostavan model za objašnjavanje i stupnjevanje ciljeva i ishoda učenja, za oblikovanje metoda poučavanja i za vrednovanje rezultata poučavanja.</s><s>Okvir koji je izradio Bloom i suradnici sastojao se od tri područja koja se odnose na razvoj učeničke osobnosti: kognitivno (misliti), afektivno (osjećati) i psihomotoričko (činiti).</s><s>Područja se kategoriziraju u šest glavnih razina: znanje, razumijevanje, primjena, analiza, sinteza i evaluacija.</s><s>Izvorna Bloomova taksnomija se odnosi na kognitivno područje.</s><s>Afektivno područje je objavljeno 1964. godine te je ostalo neizmjenjeno, a psihomotorno područje objavili su drugi autori autori ( R.H. Dave 1970., E.J. Simpson 1972. i A. Harrow 1972. godine) Š29Ć.</s><s>Što se tiče srednje škole i reforme koja se od nadolazeće školske godine provodi u 1. razredu gimnazije za fiziku, promjena koja će nastati odnosi se na kurikulumski pristup nastavi.</s><s>Sadržaji više ne bi trebali biti u fokusu, već učenikova postignuća.</s><s>Kao i za osnovnu školu svaki nastavnik samostalno radi godišnji nastavni plan i program s tim da su odgojnoobrazovni ishodi zadani Kurikulumom Š25Ć.</s><s>Nastavne teme na kojima se ishodi ostvaruju i broj sati određuje svaki nastavnik.</s><s>Novost je da tijekom realizacije godišnjeg kurikuluma nastavnik izvodi 5 istraživanja fizičkih pojava po vlastitom izboru u općim ili klasičnim gimnazijama, a 10 istraživanja je potrebno provesti u prirodoslovno-matematičkim gimnazijama.</s><s>Navedimo sada u tablici zadane odgojno- obrazovne ishode za 1. razred gimnazije, koji uključuju Newtonove zakone.</s><s>1.2.</s><s>Primjenjuje I. Newtonov zakon</s>
<s>Pogledajmo sada zastupljenost osnovnih koncepata mehanike u osnovnoškolskom i srednjoškolskom obrazovanju u Sloveniji, na temelju Učnog nacrta za pouk fizike v gimnaziji(2008) Š8Ć teUčnog nacrta za pouk fizike v osnovni šoli(2011)Š7Ć koji je nastao na temelju izmjene nacrta iz 1998. godine.</s>
<s>Naglasimo prvo da se nastava fizike u osnovnoj školi u Sloveniji održava u 8. i 9. razredu.</s><s>U 8. razredu u nastavnoj godini obuhvaća 70 sati, dok u 9. razredu ima 64 sata Š7Ć.</s><s>Učni nacrt fizike se nastavlja na predmet Prirodoslovlje u kojem su sadržani elementi fizike.</s><s>Odmah uočavamo razliku da u hrvatskom predmetniku za osnovnu školu prirodoslovlje ne postoji.</s><s>Nadalje u predmetniku osnovne škole navedeni su i prirodoslovni dani i tehnički dani, koji daju prostora praktičnoj primjeni naučenog i međupredmetnom povezivanju.</s><s>U sljedećoj tablici navedimo predlagani rednastavnih tema i broj sati koji je potreban za obradu nastavnih sadržaja.</s>
<s>Tablica 4.6.</s><s>Predloženi redoslijed tema i planirani broj sati obrade Š7Ć Iz tablice 4.6. vidimo da su u 8. razredu raspoređena 43 sata od ukupno 70 sati, a u 9. razredu 43 sata od ukupno 64 sata.</s><s>Neraspoređeni satovi su namjenjeni ponavljanju i utvrđivanju te provjeravanju i ocjenjivanju znanja te dosezanju izbornih operativnih ciljeva, koje određuje nastavnik.</s><s>Zapisani broj sati i redosliijed tema nije obavezujući.</s><s>Ako bismo se pridržavali danog rasporeda, sa konceptom sile se susrećemo pri kraju 8. razreda, a drugim Newtonovim zakonom na samom početku 9. razreda.</s><s>Pod temom Sila imamo ukupno 11 sadržaja te za svaki sadržaj su dani operativni ciljevi.</s><s>U toku obrade same teme imamo četiri cilja koja se dostižu eksperimentalnim radom u okviru samog predmeta, na redovnoj nastavi, ali u međupredmetnim povezivanjima ili kao projektno djelo učenika Š7Ć.</s>
<s>U 9. razredu na samom početku nastave u sklopu teme Ubrzano gibanje i 2. Newtonov zakon imamo ukupno sedam sadržaja te su također za svaki dani operativni ciljevi.</s><s>Iz operativnih ciljeva možemo isčitati da su tri cilja predviđena eksperimentalnim radom.</s><s>Kao i u hrvatskom osnovnim školama primjećujemo da nisu obuhvaćeni svi Newtonovi zakoni te da su oni na redu u srednjoj školi.</s>
<s>Učni nacrt za pouk fizike v gimnaziji Š8Ć na koji se referiramo nastao je 2008. godine na temelju izmjena iz 2000.godine.</s><s>Naglasimo, kako ćemo ovdje pod pojmom gimnazija promatrati isključivo opće gimnazije.</s>
<s>Fizika je obavezni predmet u gimnaziji te joj je satnica ukupno 210 sati, što znači da je obavezni predmet prve tri godine jer se nastava odvija dva puta tjedno.</s><s>Znači, učenici bi po završetku 3. razreda trebali steći sve predviđene kompetence.</s><s>Kao izborni predmet može imati satnicu 35/70/105 sati.</s><s>Što se tiče fizike kako izbornog predmeta, gimnazijski program ostavlja izbor na razini škole i učenika.</s><s>Škola može u okviru izbornih sati, koje su namjenjene izbornim predmetima već u 3. razredu ponuditi učenicima takvu nastavu.</s><s>Stoga ako ih bude zanimalo prirodoslovlje i tehnika, mogu izabrati fiziku kao izborni predmet.</s><s>U zadnjem razredu, nastava fizike se provodi kao program pripreme za mature iz fizike ( 105+ 35 sati), koji biraju učenici koji polažu fiziku na maturi, ali mogu ga izabrati i ostali učenici.</s><s>Raspored 140 sati fizike (za mature) u 4. razredu je sljedeći Š8Ć: 70 sati ponavljanje posebnih znanja ( Ovisno o interesu učenika izabere se najmanje dva ili tri poglavlja od pet osnovnih poglavlja fizike – mehanika, toplina, elektromagnetizam, njihanje s valovima i optikom, moderna fizika; 20 sati eksperimentalne vježbe učenika ( dijele se u skupine, najviše 17 učenika); 35 sati utvrđivanje i ponavljanje;</s>
<s>15 sati provjeravanje, ocjenjivanje, analize pisanih ispita, zaključivanje ocjena.</s><s>U ovom dijelu možemo primijetiti da se obrazovni program razlikuju u većoj mjeri.</s><s>U sljedećoj tablici navedimo teme koje se obrađuju na redovnoj i izbornoj nastavi gdje su kratice SZ – opća znanja, a IV – izborne teme, a EV – eksperimetnalne vježbe.</s>
<s>Ove teme su predviđene da se obrađuju na način 70 sati od svake školske godine ( ukupno 3 redovne nastave) organiziramo na sljedeći način: 30 sati obrada osnovnih znanja ( temeljna procesna znanja); 15 sati obrade tema po izboru nastavnika 10 sati eksperimentalne vježbe učenika ( najviše 17 učenika); 15 sati provjeravanje, ocjenjivanje, analize pisanih ispita, zaključivanje ocjena.</s><s>Iz tablice 4.7. vidimo da se koncepti Newtonove mehanike obrađuju u 1. razredu ted a nema veće rezlike između sadržaja u obje zemlje.</s><s>Postavimo pitanje Koji nastavni program fizike za osnovnu i srednju školu je bolji ?</s><s>Teško je odgovoriti.</s><s>Jedan i drugi program imaju svoje prednosti, ali također i nedostatke koji će se ispravljati budućim programima i kurikulumima prateći trendove razvoja društva i rezultate edukacijskih istraživanja koja za cilj imaju unaprijeđenje kvalitete obrazovanja iz određenog područja.</s><s>Potrebno je napomenuti kako udžbenici fizike, iako se postepeno mijenjaju i dalje sadrže brojne zadatke kojima se ispituje samo matematičko operativno znanje učenika, a ne razumijevanje koncepata.</s><s>U međunarodnom kontekstu, vanjske procjene znanja i vještina omogućuju usporedbe koje se u svijetu prihvaćaju kao pokazatelji kvalitete nacionalnog obrazovanja.</s><s>Jedno od međunarodnih istraživanja je i TIMSS Š32, 35Ć Istraživanje TIMSS(Trends in International Mathematics and Science Study)je međunarodno istraživanje trendova u znanju matematike i prirodoslovlja koje se provodi u sklopu organizacije IEA (International Association for the Evaluation of Educational Achievement Međunarodno udruženje za vrednovanje obrazovnih postignuća).</s><s>Posljednjih 50 godina više od 60 zemalja postalo je članicom IEA.</s><s>Istraživanje TIMSS iz matematike i prirodoslovlja temelji se na trima sadržajnim domenama za svako područje te na trima kognitivnim domenama.</s><s>U prirodoslovlju se između ostalog ispituje i domena fizičkih znanosti.</s><s>U provedbi ispitivanja učenici rješavaju ispitne knjižice koje se sastoje od zadataka iz svake od triju sadržajnih domena za svako područje, a svakim se zadatkom ispituje i jedna od triju kognitivnih domena: činjenično znanje, primjena znanja ili zaključivanje.</s><s>Istraživanje TIMSS osim ispitnih knjižica primjenjuje i upitnike za učenike, roditelje, učitelje i ravnatelje, kojima se prikupljaju podatci o sredstvima za učenje kod kuće, školskome okruženju, metodama poučavanja, kurikulumu, školskoj i razrednoj klimi pogodnoj za učenje i općim socioekonomskim pokazateljima.</s><s>Na sljedećoj slici navodimo stav učenika 8. razreda N=4600) iz Slovenije o učenju prirodoslovlja među kojima jedan stupac predstavlja i fiziku.</s><s>Slika 4.2. stav učenika o poučavanju prirodoslovlja Š35Ć Možemo primijetiti da čak 41% učenika ne razumije razlaganje učitelja fizike te da njih 40% ne smatra d aim učitelj za rad daje zanimljive stvari !</s><s>Godine 2015.</s><s>Š32,35Ć u istraživanju sudjelovalo je više od 580 000 učenika iz 57 država i 7 referentnih.</s><s>I Republika Slovenija i Hrvatska su bile uključene u istraživanje.</s><s>U Hrvatskoj su istraživanju pristupili samo učenici 4. razreda osnovne škole, dok su u Sloveniji bili zastupljeni i učenici 8. razreda te maturanti.</s><s>Rezutati su pokazali da su učenici 8. razreda iz Slovenija u području prirodoslovlja zauzeli visoko 5. mjesto od ukupno 39 mjesta.</s><s>Ti rezultati su bili uspješniji nego 2011. godine.</s><s>Netko može reći da je to slučajnost, ali nije jer rezultati PISA testova također pokazuju dobre rezultate slovenskih učenika.</s>
<s>PISA (Programme for International Student Assessment) Š33Ć, odnosno Međunarodni program za procjenu znanja i vještina učenika, najveće je svjetsko obrazovno istraživanje koje Organizacija za ekonomsku suradnju i razvoj (OECD) provodi od 1997. godine u zemljama članicama OECD-a i partnerskim zemljama, s ciljem prikupljanja međunarodno usporedivih podataka o znanju i vještinama petnaestogodišnjih učenika.</s><s>Odabrana je dob od petnaest godina jer u većini zemalja učenici te dobi završavaju obvezno obrazovanje pa se želi ispitati u kojoj su mjeri pripremljeni za uspješno i aktivno sudjelovanje u današnjem društvu.</s><s>Godine 2015. sudjelovale su 72 zemlje, a ukupno je testirano 540 000 učenika.</s><s>U području prirodoslovne pismenosti najbolji prosječni rezultat na ukupnoj skali postigao je Singapur (556 bodova), a slijede ga Japan (538 bodova) i Estonija (534 boda), Finska (531 bod) i Slovenija (513 bodova).</s><s>Hrvatska je s 475 bodova postigla ispod prosječni rezultat i nalazi se na 37. mjestu Š33,35Ć.</s>
<s>Konceptualnim testovima provjeravamo konceptualno znanje, konceptualno razumijevanje fizike te pojmova pomoću kojih interpretiramo pojave i izražavamo zakonitosti određenog područja fizike, ali isto tako važno je i činjenično znanje.</s><s>Odlika interaktivne nastave je aktivno učenje, prilikom kojeg važnu ulogu zauzimaju konceptualna pitanja, važna za razvoj razumijevanja logičkih koncepata u nastavnoj cjelini i za razvoj sposobnosti zaključivanja učenika.</s><s>Istraživanjem konceptualnog razumijevanja fizike dobiva se uvid o načinu razmišljanja ispitanika.</s><s>Takvim istraživanjima dolazimo do novih ideja vezanih uz određeno područje fizike koje ispitanici ( u našem slučaju učenici te studenti) smatraju prikladnima za opisivanje pojava koje primjećuju.</s><s>Na taj način dobivamo uvid o iskustvu koje posjeduju i primjenjuju.</s><s>Dok tradicionalna nastava, odbija zanemaruje postojanje učeničkih pretkoncepcija, suvremena interaktivna nastava ( konstruktivistička nastava) ih nastoji otkriti i razjasniti te otkloniti.</s><s>Osamdesetih godina prošlog stoljeća, dolazi do „revolucije“ edukacijskih istraživanja na temelju kojih se od intervjua i pitanja otvorenog tipa formiraju testovi s već ponuđenim odgovorima.</s><s>Među ponuđene odgovore uvrštavaju se najučestalije učeničke pretkoncepcije koje ne ovise o kulturi, uzrastu ili spolu učenika.</s><s>Takvi testovi su konceptualni testovi.</s><s>Konceptualni test kao instrument u metodici nastave može mjeriti Š39Ć: 1. Najčešće pretkoncepcije</s>
<s>Kada dovoljan broj učenika riješi određeni konceptualni test, analizom sakupljenih rezultata, mogu se otkriti najčešće učeničke miskoncepcije .</s><s>Konceptualni test ima kvalitativnu i kvantitativnu komponentu – mjeri koje su miskoncepcije prisutne kod učenika te koliko učenika ili studenata, zastupa svaku od tih pretkoncepcija.</s><s>2. Uspješnost izvođenja nastave</s>
<s>Testiranjem učenika prije početka nastave određenog predmeta i nakon obrađenih nastavnih sadržaja, korištenjem istog konceptualnog testa i uspoređujući rezultate, nastavnik može procijeniti u kojoj mjeri se promijenilo konceptualno razumijevanje učenika te jesu li uspješno ostvareni predviđeni odgojno-obrazovni ishodi.</s><s>Na sličan način može se usporediti uspješnost određene obrazovne reforme ( eksperimetnalna i kontrolna grupa) .</s><s>Ako bismo provjeravali uspješnost nastave mehanike, dovoljno je provesti samo posttest jer je utvrđeno da su rezultati predtesta govoro identični na velikom broju ispitanika Š6, 12, 39Ć. Ukoliko je nastava bila kvalitetna, post-test rezultat će biti visok nezavisno od početnog znanja učenika, uzimajući u obzir prirodu konceptualnog testa ( kod FCI testa veliki napredak je moguć).</s><s>Bitno je napomenuti, da ukoliko komentiramo konkretna pitanja u okviru nastave, rezultat ne možemo koristiti za evaluaciju nastavnog procesa, jer je učenici mogu na temelju prisjećanja zaokruživati točne odgovore bez stvarnog razumijevanja.</s>
<s>Nastavnik može test upotijebiti za procjenu predznanja učenika te na taj način može uvidjeti poteškoće kod razumijevanja određenog sadržaja, kako bi mogao u nastavnom procesu određenim sadržajima posvetiti više vremena.</s><s>Rezultati konceptualnih testova su dobar pokazatelj znanja učenika jedino ako su ti testovi pouzdani i valjani.</s><s>Samo takvi testovi se mogu koristiti u edukacijskim istraživanjima.</s><s>Da bi test bio pogodan mjerni instrument nekog istraživanja, mora zadovoljavati sljedeće uvjete Š39Ć :</s>
<s>Test treba mjeriti za ono što je namijenjen.</s><s>Konceptualni test treba mjeriti konceptualno znanje određenog područja, a ne inteligenciju.</s><s>2. Pouzdanost</s>
<s>Ako učenik ima odlično konceptualno znanje trebao bi imati i visoki učinak na testu.</s><s>Zbog toga se provjerava korelacija rezultata testova sa konačnom ocjenom.</s><s>Ako postoji jasna korelacija između konačne ocjene učenika ( za koju pretpostavljamo da je odraz realnog znanja) i postignutog rezultata na testu, kažemo da je test pouzdan.</s><s>3. Osjetljivost (diskriminativnost)</s>
<s>Test mora biti jednostavan i praktičan za uporabu.</s><s>Dakle, proces konstruiranja konceptualnog testa se temelji na istraživanju područja čije se razumijevanje ispituje.</s><s>Kako bi u potpunosti ispitali razumijevanje nekog produčja fizike, nužno je porvesti opsežno istraživanje.</s><s>Proces izrade konceptualnog testa nije jednostavan i brz jer je potrebno osmisliti dobra pitanja te ujedno i obuhvatiti sve temeljne pojmove.</s><s>Prilikom sastavljanja testa treba voditi brigu o načinu na koji će zadaci biti formulirani i na koji način utječu na pristup učenika danom problemu.</s><s>Budući da je naš cilj ispitivanje konceptualnog znanja učenika ne treba koristiti numeričke zadatke u kojima se ispituje sposobnost rješavanja zadataka ( izračunavanje nepoznate veličine).</s><s>Također, zadaci ne bi trebali biti opisani samo riječima.</s><s>Iskustva velikog broja nastavnika, ali i osobno iskustvo je da učenici slabo čitaju sa razumijevanjem.</s><s>Isto tako, ne treba koristiti ni grafički prikaz jer ukoliko učenik ima konceptualno razumijevanje danog sadržaja, zadatak neće moći uspješno riješiti ako ne zna interpretirati grafički prikaz.</s><s>Zaključujemo da je najpogodnija „slikovna reprezentacija“ zadatka u kojoj je dana situacija opisana jasnom slikom i popratnim tekstom.</s><s>Kako bi u potpunosti ispitali razumijevanje o nekom pojmu nije dovoljno interpretirati rezultate isključivo na osnovi prvog dobivenog odgovora ili na temelju jednog konteksta prilikom postavljanja pitanja.</s>
<s>Najčešće korišteni konceptualni testovi su iz područja mehanike osim FCI testa su Mechanics Baseline Test (MBT)Š4Ć i Mechanics Diagnostics Test (MDT)Š5Ć te Force and Motion Conceptual Evaluation (FMCE) Š38Ć.</s><s>Osim iz područja mehanike postoje i konceptualni testovi iz elektromagnetizma, razumijevanja jednostavnih strujnih krugova, valova i drugi.</s><s>Predstavimo sada Force Concept Inventory (FCI) Š3, 41Ć. 5.1 Force Concept Inventory (FCI) test</s>
<s>Force Concept Inventory (FCI) je konceptualni test iz mehanike koji je napravljen kako bi ispitao konceptualno razumijevanje učenika Newtonove mehanike.</s><s>Sam test se može koristiti u različite svrhe, ali najčešće je korišten za procjenu učinkovitosti nastave mehanike Š6, 13, 22, 41Ć. Nastao je na temelju Mechanics Diagnostics Test (MDT)Š5Ć kojeg su sastavili su američki fizičari Halloun i Hestenes 1985. te objavili u časopisu Americal Journal of Physics.</s><s>Test je bio u širokoj upotrebi, a analizom njegovih rezultata došlo je do prepravljanja i dorađivanja testa, koji od 1992. godine postaje FCI test kojeg i danas koristimo.</s><s>Autori FCI testa su Hestenes, Wells i Swackhammer Š3Ć te ga objavljuju u časopisu Physics Teacher.</s><s>Napomenimo da FCI zapravo i nije novi test jer je gotovo 60% pitanja preuzeto iz MDT.</s><s>Glavna prednost FCI testa nad MDT je u sistematičnijoj analizi osnovnih koncepata uvodne Newtonove mehanike.</s><s>Test je široko korišten u Sjedinjenim Američkim Državama (SAD) na velikom uzorku učenika srednjih škola i studenata te isto tako u ostalim državama diljem svijeta.</s><s>Kako su rezultati testa u početku bili vrlo niski (loši) Š6,11,12Ć bez obzira i na to da su neki ispitanici već odslušali i položili neke kolegije fizike, bilo je jasno da mora doći do promjena u nastavi fizike.</s>
<s>Test se sastoji od 30 pitanja,a svi zadaci se rješavaju bez računanja.</s><s>Za svako pitanje imamo pet ponuđenih odgovora, od kojih je samo jedan točan.</s><s>Netočni odgovori su najčešće učeničke pretkoncepcije.</s><s>Kroz test se provjerava način razmišljanja učenika, koji ispred sebe umjesto standardnih zadataka koje možemo pronaći u školskim udžbenicima, imaju zadatke razumijevanja pojava.</s><s>Dakle, FCI test ispituje razumijevanje Newtnovog koncepta sile i gibanja, bez računanja i upotrebe formula.</s><s>Mnogi nastavnici su u početku smatrali da su pitanja u testu tako jednostavna te su se pitali kako je moguće da učenici nešto nisu znali Š41Ć.</s><s>Istina je da, na prvi pogled, ovom jednostavnom testu, učenici većinom postižu loše rezultate Š6, 11, 12, 22, 41, 42Ć. Napomenimo da je postotak rješenosti nizak i kod studenata koji su odslušali uvodne kolegije iz mehanike.</s>
<s>Nastavnici supostali svjesni da je nastavu fizike potrebno mijenjati te su uvedeni novi interaktivni oblici nastave kao Peer Instruction Š11Ć, tijekom kojih učenici aktivno sudjeluju u nastavi i izgrađuju svoje znanje te nadvladavaju pretkoncepcije.</s><s>Rezultati testa su ukazali na veliku razliku između tradicionalne i interaktivne nastave, a sam test koristi velikom broju nastavnika za provjeravanje razine razumijevanja njihovih učenika u mehanici te uvidu u napredak nakon obrađenog gradiva.</s><s>Više o rezultatima nekih provedenih istraživanja ćemo u sljedećem poglavlju, sada ćemo proći strukturu i sadržaj FCI testa Š3,41Ć. Autori testa, su pitanja razvrstali u šest konceptualnih područja : Kinematika, 1. Newtonov zakon, 2. Newtonov zakon, 3. Newtonov zakon, Princip superpozicije i Vrste sila.</s><s>Svako konceptualno područje zahtijeva razumijevanje i znanje određenog dijela mehanike.</s><s>Također, autori su tablično prikazali i taksonomiju „zdravorazumskih“ miskoncepcija, ukupno njih 28, koje se detektiraju ovim testom.</s><s>Navedimo sada neka pitanja iz testa koja predstavljaju određeno konceptualno područje i učeničke pretkoncepcije koje dovode do biranja netočnog odgovora.</s>
<s>1. Dvije metalne kugle su jednako velike, ali je jedna dvostruko teža od druge.</s><s>Kugle su ispuštene s krova kuće u istom trenutku.</s><s>Usporedi vremena potrebna da kugle padnu na tlo: A) Težoj će kugli trebati otprilike dvostruko manje vremena nego lakšoj.</s><s>B) Lakšoj će kugli trebati otprilike dvostruko manje vremena nego težoj.</s><s>C) Objema će trebati otprilike jednako vremena.</s><s>D) Težoj će kugli trebati značajno manje vremena nego lakšoj, ali ne nužno dvostruko manje.</s><s>E) Lakšoj će kugli trebati značajno manje vremena nego težoj, ali ne nužno dvostruko manje.</s><s>Učenici koji su netočno odgovorili na pitanje razmišljaju kako će teža kugla pasti prije na tlo jer misle da prilikom slobodnog pada teža kugla ima veće ubrzanje (zbog veće mase) pa će pasti prije od lakše kugle (odgovori A, D) – Aristotelov koncept gibanja.</s><s>Nasuprot njima, razmišljanje da je važna sila otpora zraka koja „snažnije“ djeluje na laksu kuglu, pa zato teža kugla prada ranije na tlo.</s><s>Točan odgovor je C. 2. Dvije se metalne kugle iz prethodnog zadatka otkotrljaju s horizontalnog stola istom brzinom.</s>
<s>A) Obje će pasti na pod na otprilike jednakoj horizontalnoj udaljenosti od baze stola.</s><s>B) Teža će kugla pasti na pod otprilike upola bliže bazi stola nego lakša.</s><s>C) Lakša će kugla pasti na pod otprilike upola bliže bazi stola nego teža.</s><s>D) Teža će kugla pasti značajno bliže bazi stola nego lakša, ali ne nužno upola bliže.</s><s>E) Lakša će kugla pasti značajno bliže bazi stola nego teža, ali ne nužno upola bliže.</s><s>Pretkoncepcija koja se javlja u ovom zadatku je slična kao ona u prvom zadatku, a to je da će teža kugla pasti značajno bliže bazi stola nego lakša kugla, ali ne nužno upola bliže (odgovor D).</s><s>Kugla veće mase dobiva veće ubrzanja pa će prije pasti na pod (domet teže kugle je manji).</s><s>Točan odgovor je A.</s>
<s>4. Čovjek vrti tešku kuglu, pričvršćenu na užetu, kako je prikazano na slici.</s><s>U točki označenoj na slici uže naglo pukne blizu kugle.</s><s>Ako se to promatra odozgo naznačite koja će biti putanja kugle nakon pucanja užeta.</s>
<s>U ovom zadatku nalazimo pretkoncepciju da će kugla kojom se zamahuje nastaviti slijediti zaobljenu stazu ako se uže prekine (odgovor A).</s><s>To je u skladu s idejom da predmet koji se giba po kružnici dobije kružni poticaj te će se i nakon što se oslobodi tog poticaja nastaviti neko vrijeme gibati zakrivljenom putanjom.</s><s>U stvarnosti, predmet će se kretati ravnom crtom po tangenti na svoju prvobitnu kružnu stazu, počevši od trenutka kada se uže prekine.</s><s>Točan odgovor je B.</s>
<s>16.</s><s>Koja od naznačenih crtkanih linija najbolje prikazuje putanju topovske kugle?</s><s>Kao pretkoncepcija imamo odgovor datopovska kugla putuje ravnom crtom neko vrijeme nakon što dobije udarac, a takva putanja je u skladu sa teorijom poticaja (odgovor C).</s><s>Naime, djelovanje gravitacije na vertikalno gibanje topovske kugle nije odgođeno zbog bilo koje horizontalne komponente gibanja.</s><s>Kugla počinje skretati prema dolje sa smjera u kojem je upravljena u trenutku kada je ispaljena (horizontalni hitac).</s><s>Točan odgovor je B ( putanja kugle je parabola).</s>
<s>D) Sila kojom kabel vuče dizalo prema gore veća je od zbroja gravitacijske sile i sile zraka koje na dizalo djeluju prema dolje.</s><s>E) Dizalo se podiže zato što se kabel skraćuje a ne zato što on djeluje silom na dizalo.</s><s>Pretkoncepcija koju ovjde nalazimo je da sila kojom kabel vuče dizalo prema gore je veća od gravitacijske sile koja na dizalo djeluje prema dolje (odgovor A).</s><s>Točan odgovor je B (1. Newtonov zakon kaže da za gibanje sa stalnom brzinom nije potrebna rezultantna sila ).</s><s>Dakle kada je zbroj svih sila jednak nuli tada tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu.</s>
<s>28.</s><s>Žena gura veliku kutiju po podu stalnom horizontalnom silom.</s><s>Zbog toga se kutija giba, stalnom brzinom vo .</s><s>Stalno sila kojom žena djeluje je: A) Istog iznosa kao težina kutije.</s>
<s>C) Istog iznosa kao ukupna sila koja se suprotstavlja gibanju kutije.</s><s>D) Veća od ukupne sile koja se suprotstavlja gibanju kutije.</s><s>E) Veća i od težine kutije i od ukupne sile koja se suprotstavlja gibanju kutije.</s><s>Miskoncepcije koje se javljaju u zadatku su da je stalna sila kojom žena djeluje većeg iznosa od težine kutije (odgovor B) ili veća i od težine kutije i od ukupne sile koja se suprotstavlja gibanju kutije (odgovor E).</s><s>Dakle, ako se tijelo giba tada vučna sila (stalna sila kojom žena djeluje) mora biti veća od ostalih sila.</s><s>Točan odgovor je C. Zaključujemo da ako se kutija se giba stalnom brzinom, iz prvog Newtonovog zakona slijedi da će se tijelo gibati jednoliko ako na njega ne djeluje sila ili je zbroj svih sila koje djeluju na tijelo jednak nuli.</s>
<s>Prilikom odgovaranje na pitanja 24 – 27 koristi se sljedeća slika i tekst.</s><s>Na raketu koja se giba bočno u svemiru od položaja «a» do položaja «b», ne djeluju nikakve vanjske sile.</s><s>Kad stigne do «b» raketa uključi pogon, koji proizvodi stalnu silu na raketu u smjeru okomitom na liniju ab.</s><s>U položaju «c» pogon se opet isključuje.</s>
<s>D) Raste neko vrijeme, a zatim je stalna.</s><s>E) Ostaje stalna neko vrijeme, a zatim se smanjuje.</s><s>Učenici koji bi odgovorili netočno na ovo pitanje smatraju da dok se raketa giba od «b» do «c» njena brzina ostaje stalna (odgovor A) ili da raste neko vrijeme, a zatim je stalna (odgovor D).</s><s>Po 2. Newtonovom zakonu se brzina rakete nakon uključivanja stalne sile pogona (od «b» do «c») stalno povećava.</s><s>Intuitivna ideja «stalna sila, stalna brzina» je u skladu s Aristotelovim pogledom.</s><s>S drugim Newtoniovim zakonom je jasno da je sila povezana s akceleracijom, a ne sa brzinom.</s>
<s>26.</s><s>U «c» se pogon rakete isključuje.</s><s>Kako će se ona gibati nakon toga?</s><s>U ovom zadatku potrebno je primijeniti 1. i 2. Newtonov zakon.</s><s>Pretkoncepcija koja se javlja je da nakon prestanka djelovanja stalne sile (pogona) raketa će se vratiti na stazu koju je imala prije uključivanja pogona.</s><s>Točan odgovor je B ( raketa će se nakon isključivanja pogona gibati pravocrtno 1.Newtonov zakon).</s>
<s>3. Veliki se kamion sudari frontalno s malim automobilom.</s><s>Tijekom sudara: A) Sila kamiona na automobil je veća nego sila automobila na kamion.</s><s>B) Sila automobila na kamion je veća nego sila kamiona na automobil.</s><s>C) Nijedno vozilo ne djeluje silom: automobil je zdrobljen zato što se našao kamionu na putu.</s><s>D) Kamion djeluje silom na automobil, ali automobil ne djeluje silom na kamion.</s><s>E) Kamion djeluje na automobil jednakom silom kao i automobil na kamion.</s><s>Kako bismo ispravno odgovorili na ovo pitanje potrebno je razumijevanje 3. Newtonovog zakona (3. NZ) .</s><s>Miskoncepcije koje se javljaju su da je sila kamiona na automobil veća nego sila automobila na kamion (odgovor A) jer je automobil manji, a kamion veći pa djeluje većom silom.</s><s>Ne razlikuje se pojam sile i efekt sile te bi takvi učenici zaključili da je sila jednaka samo u slučaju kada imaju sudar tijela jednakih masa.</s><s>Točan odgovor je E te proizlazi direktno iz 3. NZ koji kaže pri međudjelovanju tijela, jedno na drugo je iznos sile na oba tijela jednak ali suprotnog smjera.</s>
<s>Sljedeća slika i popratni tekst se odnosi na pitanja 13. i 14.</s><s>Veliki se kamion pokvario na cesti, te ga mali automobil gura natrag u grad, kako je prikazano na slici.</s>
<s>13.</s><s>Dok automobil ubrzava, pritom i gura kamion pred sobom: A) Sila kojom automobil djeluje na kamion jednaka je sili kojom kamion djeluje na automobil.</s><s>B) Sila kojom automobil djeluje na kamion manja je od sile kojom kamion djeluje na automobil</s>
<s>Kako bismo riješili ovaj zadatak potrebno je poznavati 3. Newtonov zakon.</s><s>Pretkoncepcija koja se ovdje javlja je vezana uz povezivanja efekta sile s iznosom sile.</s><s>Tako učenici smatraju da, zbog toga što mali automobil gura kamion, sila kojom automobil djeluje na kamion je veća od sile kojom kamion djeluje na automobil (odgovor C).</s><s>Točan odgovor je A.</s>
<s>Sljedeća slika i popratni tekst se odnosi na pitanja 6 – 9. Slika prikazuje hokejsku pločicu koja kliže bez trenja, stalnom brzinom, po horizontalnoj površini, od točke «a» do točke «b».</s><s>U točki «b» pločica dobiva kratkotrajni horizontalni udarac u smjeru naznačenom debelom strelicom.</s><s>6. Kojom će se putanjom gibati pločica nakon udarca?</s><s>Učenici smatraju da će se pločica nakon što dobije kratkotrajni horizontalni udarac u smjeru naznačenom debelom strelicom gibati ili u smjeru horizontalnog udarca ili po paraboli (odgovori A, D).</s><s>Učenici ne prepoznaju brzine kako vektore.</s><s>Točan odgovor je B ( u stvarnosti pločica će se gibati u smjeru rezultantne brzine).</s><s>7. Kolika je po iznosu brzina ploćice upravo nakon udarca?</s><s>A) Jednaka je brzini v0 , koju je imala prije udarca.</s><s>B) Jednaka je brzini v, koju je dobila od udarca, i neovisna o prijašnjoj brzini vο .</s><s>C) Jednaka je aritmetičkom zbroju brzina v0 i v. E) Veća je i od v0 i od v, ali manja od njihovog aritmetičkog zbroja.</s><s>U ovom zadatku pogrešna koncepcija je da učenici smatraju da će brzina pločice nakon udarca po iznosu jednaka aritmetičkom zbroju brzina v0 i v (odgovor C).</s><s>Zaključujemo isto kao i za prethodno pitanje da treba promatrati brzine kao vektore i primijeniti pravilo o zbrajanju dvaju vektora koji su pod pravim kutom.</s><s>Točan odgovor je E.</s>
<s>A) Gravitacijska sila usmjerena prema dolje i sila prema gore, koja se stalno smanjuje.</s><s>B) Sila prema gore, koja se stalno smanjuje od trenutka kad kugla napusti ruku, pa dok ne dosegne najvišu točku putanje, a nakon toga samo stalna gravitacijska sila prema dolje.</s><s>C) Stalna gravitacijska sila prema dolje zajedno sa silom prema gore, koja se stalno smanjuje, do najviše točke putanje, a nakon toga samo stalna gravitacijska sila prema dolje.</s><s>D) Samo stalna gravitacijska sila prema dolje.</s><s>E) Nema sila – kugla pada na tlo jer je to prirodno.</s><s>Pretkoncepcije koje su zastupljene u ovom pitanju su da na putu prema gore sila gura kuglu prema gore, dakle djeluje u smjeru gibanja kugle (sila ruke, sila izbačaja, sila od brzine prema gore).</s><s>Tu nalazimo koncept impetusa.</s><s>Na putu prema gore sila ruke mora biti veća nego gravitacijska sila inače se kugla ne bi kretala prema gore.</s><s>U najvišoj točki se sila ruke i gravitacijska sila izjednače, brzina padne na nulu i nakon toga djeluje samo stalna gravitacijska sila prema dolje ( odgovori A, B).</s><s>Točan odgovor je D. Za iduće pitanje koristimo sliku za koju smo prethodno naveli da se odnosi na pitanja 6 – 9 .</s><s>9. Glavne sile koje djeluju na pločicu nakon udarca su: A) Sila prema dolje zbog gravitacije i zraka.</s><s>B) Gravitacijska sila prema dolje i horizontalna sila u smjeru gibanja.</s><s>C) Gravitacijska sila prema dolje, sila stola prema gore i horizontalna sila u smjeru gibanja.</s><s>D) Gravitacijska sila prema dolje i sila stola prema gore.</s>
<s>Najčešće miskoncepcije su vezane za sile koje ne postoje u Newtonovoj mehanici.</s><s>Učenicismatraju da nakon udarca na pločicu djeluje horizontalna sila u smjeru gibanja ( impetus - sila se može utisnuti u tijelo i nakon prestanka međudjelovanja - odgovori B, C ).</s><s>22.</s><s>Golf loptica nakon udarca leti kroz zrak.</s><s>Razmotrite slijedeće sile: 1) Gravitacijska sila</s>
<s>Koje od navedenih sila djeluju na lopticu tijekom cijelog njenog leta?</s><s>U ovom zadatku javlja je pretkoncepcija vezana uz teoriju impetusa ili poticaja.</s><s>Dakle, sila udarca se može utisnuti u tijelo i nakon što prestane međudjelovanje dvaju tijela( odgovor C).</s>
<s>Zaključimo, kao što se vidi i iz priloženih odabranih pitanja da matematičke vještine nisu važan faktor za postizanje dobrih rezultata u ovom testu.</s><s>Postavljena pitanja predstavljaju situacije iz svakodnevnog života, te učenici koji možda i deklarativno znanju Newtonove zakone i koji ih mogu i matematički primijeniti, često se opredjeljuju za pogrešne odgovore koji se temelje na njihovom intuitivnom znanju .</s><s>Nastavnici FCI test koriste uglavnom za prvjeravanje razina konceptualnog razumijevanja svojih učenika ili studenata i također se koristi za uvid u napredak nakon odslušanih cjelina ili kolegija.</s><s>Međutim, kako bismo imali bolji uvid poželjno je i koristiti Lawsonov test znanstvenog zaključivanja koji ispituje sposobnost studenta o primjenjivanju znanstvenog i matematičkog zaključivanja prilikom rješavanja problema.</s><s>Pokazano je da postoje korelacije između ova dva testa ( npr. student koji ne razumije apstraktne koncepte, imati će značajne poteškoće i pri razumijevanju 2. Newtonovog zakona)Š44Ć.</s><s>U sljedećem poglavlju osvrnimo se na neke rezultate edukacijskih istraživanja vezana uz konceptualno razumijevanje Newtonove mehanike, uglavnom primjenom FCI testa.</s><s>6 Rezultati provedenih edukacijskih</s>
<s>Temeljno polazište edukacijskih istraživanja je da učenici nisu tabula rasa i da njihova iskustva i razumijevanje kreiraju mentalnu strukturu kroz koju oni promatraju nove informacije.</s><s>Za ljudski um je svojstveno da kreira mentalne modele koji predstavljaju viđenje svijeta oko sebe ( ti modeli ne daju samo objašnjenja fenomena koje susrećemo, nego oni i određuju naš pristup određenim situacijama, uključujući tu i učenje).</s><s>Predmet Fizika učenici prvi put susreću s oko 13. godina te na nastavu dolaze s fizikalno netočnim i nepotpunim razumijevanjem fizikalnih fenomena, a često i pristupaju učenju fizike na način koji im ne omogućava razvijanje konceptualnog razumijevanja Š1, 12Ć. Iz osobnog iskustva primjećujem da se učenici često oslanjaju na formule ne razmišljajući o samom problemu koji je pred njih predstavljen.</s><s>Rezultati edukacijskih istraživanja u fizici sve više se primjenjuju na nastavu fizike diljem svijeta, te su na temelju njih nastale nove nastavne strategije.</s><s>Veliki trud je uložen u transformiranje predavačke nastave u interaktivnu nastavu gdje se stvaraju interaktivna okruženja koja pomažu aktivno učenje, o čemu smo više pisali kada smo analizirali nastavu fizike.</s>
<s>Glavni rezultati takvih istraživanja zaključuju: 1. Tradicionalna (predavačka) nastava nije dovoljno učinkovita za većinu učenika.</s><s>2. Učenici nisu tabula rasa.</s><s>Na njihovo učenje tijekom nastave fizike značajno utječu njihova iskustva iz svakodnevnog života kao i kognitivni stavovi.</s><s>Uvidjelo se da brojne učeničke intuitivne ideje (pretkoncepcije) nisu u skladu s fizikalnim idejama koje učenici susreću na nastavi, što otežava samo učenje fizike.</s><s>3. Moguće i nužno je razviti predmetne kurikulume koji se temelje na rezultatima edukacijskih istraživanja, a koji pomažu učenicima da aktivnim sudjelovanjem u nastavi promjene pretkoncepcije.</s>
<s>U jednom istraživanju Š39Ć testirane korištenjem MBT Š4Ć ( koji bi mogao bti nadopuna FCI jer se traži osim razumijevanja i formalno znanje) su dvije grupe srednjojškolaca s istim brojem učenika.</s><s>Obje grupe su postigle identičan rezultat, a riječ je bio o grupi „odlikaša“ te grupi učenika prosječnog znanja.</s><s>Stoga, zaključujemo da intuitivno i konceptualno razumijevanje kod učenika izvrsnih u školi nije znantno bolje od prosječnih učenika.</s><s>Također, tvrdnja da od 80% studenata nekog fakulteta zna definirati Newtonove zakone, ali samo ih 15% uistinu razumije.</s>
<s>U današnje vrijeme, došlo je do velikog razvoja tehnologije te je upotreba iste u svim segmentima života gotovo nezamisliva.</s><s>Također u školama se opremaju specijalizirane učionice s novom digitalnom opremom, računalima, tabletima, pametnim pločama itd..</s><s>Provedeno istraživanjeŠ47Ć objavljeno 2006. godine, koje je nastojalo vidjeti kako korištenje animacija utječu na ispitivanje konceptualnog znanja.</s><s>Osnovni cilj je bilo provjeriti daju li animacije više podataka o konceptualnom razumijevanju učenika od tradicionalne forme testa, mogu li animacije „pokvariti“ provjeru znanja te koji parametri utječu na efikasnost animacije.</s><s>U svrhu istraživanja uzet je primjer FCI testa i napravljena je animirana verzija korištenjem Java apleta, koja treba odgovarati statičnoj verziji.</s><s>Učenici mogu sami kontrolirati animaciju ( pokrenuti je, zaustavit. ) Uzorak učenika i studenata je bio od približno 400 ispitanika koji su se razvstavali u dvije grupe, od kojih jedna test rješava tradicionalnom metodom a druga korištenjem animacija.</s><s>Slika 6.1.</s><s>Prikaz pitanja u animiranom i izvornom obliku Š47Ć Uspoređivanjem dobivenih rezultata primjećena je značajna razlika u postotku točnih odgovora na šest pitanja, od kojih je na tri pitanja grupa s animiranom verzijom postigla bolje rezultate.</s><s>Iz toga se vidi da animacije utječu na rezultate, ali nije utvrđeno utječu li na provjeravanja znanja.</s><s>Prilikom razgovora s učenicima, provjereno je oslikava li navedeno povečanje realno znanje učenika.</s><s>Zaključeno je da animirana verzija ipak omogućuje preciznije ispitivanje konceptualnog znanja, jer poništava utjecaj komunikacijskih vještina koji mogu utjecati na rezultat.</s>
<s>U sljedećem potpoglavlju nastavit ćemo navoditi neke dostupne rezultate istraživanja, ali prvo ćemo definirati napredak ( gain - g).</s><s>Isto tako reći ćemo nešto o razini uvjerenosti (CRI)prema kojoj znamo koliko je učenik siguran u svoj odgovor te navesti uobičajene parametre statističke analize kako bi jednostavnije protumačili rezultate ispitivanja.</s><s>6. 1 Napredak ( gain - g) između predtesta i posttesta Američki professor Richard Hake, sa Sveučilišta u Indiani objavio je 1998. godine istraživanje provedeno na velikom broju američkih učenika i studenata ( N=6542) , čiji su rezultati naišli na veliki odjek među nastavnicima fizike Š6,12Ć. Studenti u učenici koji su ispitani bili su tek upisani na neki od 62 uvodna tečaja fizike .</s><s>Studenti su testirani početkom svog semestra (predtest) i nakon što su odslušali mehaniku (posttest).</s><s>Takvom provjerom se moglo procijeniti koliki je napredak njihovog konceptualnog razumijevanja Newtonove mehanike.</s><s>Ispitanici su pohađali tradicionalnu nastavu ( temeljenu na klasičnim predavanjima, vježbama ) i interaktivnu nastavu ( aktivno sudjelovanje učenika te studenata u nastavi).</s><s>Rezultati su pokazali bitnu razliku u učinkovitosti razvijanaja konceptualnog razumijevanja između interaktivno orjenitrane nastave i tradicionalne.</s><s>Interaktivni tečaji su se pokazali približno dva puta učinkovitiji od tradicionalnih tečajeva.</s><s>Kako bi procijenili tu učinkovitost R. Hake je definirao g-faktor ili faktor prirasta ( eng. gain).</s><s>100</s>
<s>S srednja vrijednost učeničkih(studentskih) rezultata na predttestu izražena u postotcima.</s><s>Dakle faktor prirasta g (ili oznaka g ) je jednak omjeru apsolutnog prirasta rezultata na FCI testu i ukupnog mogućeg prirasta, obzirom na rezultat predtesta te poprima vrijednost između 1 i 0.</s>
<s>Rezultati su pokazali da za 14 tradicionalnih tečajeva ( N=2084) je prosječni prirast sa srednjom vrijednosti g = 0.23 ± 0.04 te spadaju u skupinu , a 48 interaktivnih tečajeva</s>
<s>( N= 4458) je prosječni prirast sa srednjom vrijednosti g = 0.48 ± 0.14 te spadaju u skupinu srednjih prirasta.</s><s>Zanimljivo je da nema skupine s visokim prirastom.</s><s>Istraživanje R. Hakea je bilo inspirirano rezultatima Hallouna i Hestenesa, kojeg smo naveli u poglavlju 2., a koji su zaključili da je učinak tradicionalne ( predavačke) nastave gotovo neovisan o predavaču ( njegovim kvalitetama, sposobnostima).</s>
<s>Na slici 6.2. prikazujemo rezultate Hakeovog istraživanja Š6Ć.</s><s>Slika 6.2. prosječni prirast učinka tradicionlne nastave u usporedbi s interaktivnom nastavom Š6Ć R. Hake je u svojem radu sugerirao da mali napredak konceptualnog razumijevanja, kod učenika / studenata na tradicionalnoj nastavi je rezultat vlastitih napora učenika, a ne učinak nastave Š6,12Ć.Također Hake je predstavio i rezultate testiranja s MBT testom.</s><s>Pokazano je da postoji visoka koreacija između rezultata FCI i MBT testa.</s><s>Iako, interaktivna nastava zahtjeva više vremena od tradicionalne nastave za obrađivanje iste količine nastavnih sadržaja, svejedno postiže bolje rezultate i kod rješavanja zadataka.</s><s>Osim prikazivanja različitosti tradicionalnog i interaktivnog pristupa nastavi, Hakeovo istraživanje je FCI test predstavilo kao univerzalni pozudani instrument procjene konceptualnog razumijevanja učenika (studenata) u mehanici.</s>
<s>Kada statistički obrada rezultata testova temelji se na klasičnoj teoriji testova, koja uključuje analizu pojedinog zadatka i analizu testa kao cjeline.</s><s>Pa tako govorimo o težini pitanja, indeksu diskriminacije.</s><s>Za analizu cjeloukupnog testa koristimo Fergusonovu delta funkciju koja je pokazatelj diskriminativnosti testa o čemu smo govorili u prethodnom poglavlju.</s><s>Naglasimo da je cilj statističke analize mjerenje metrijskih karakteristika testa navedenih u prethodnom poglavlju Š39Ć.</s><s>Također, kada govorimo o korelaciji, ako što i sam naziv riječi kaže (suodnos) želimo utvrditi međusobnuizmeđu različitih pojava predstavljenih vrijednostima dvaju varijabli.</s><s>Međusobni odnos dvije varijable, grafički prikazujemo pomoću dvodimenzionalnog grafikona (dijagram raspršenja).</s><s>Vrijednosti jedne varijable prikazane su na x osi, a druge na y osi dijagrama.</s><s>Točke dijagrama kreću se oko određenog pravca koji se naziva linija regresije.</s><s>Ako su točke bliže pravcu onda kažemo da je korelacija veća, ako su raspršenije, korelacija je manja.</s><s>Vizualno je vrlo teško odrediti povezanost između varijabli, osim kada je riječ o idealnoj korealciji.</s><s>Koeficijenti korelacije izražavaju mjeru povezanosti između dvije varijable u jedinicama neovisnima o konkretnim jedinicama mjere u kojima su iskazane vrijednosti varijabli.</s><s>Postoji više koeficijenata korelacije koje možemo koristiti te u praksi s linearnim modelima najčešće koristimo Pearsonov koeficijent korelacije , koji poprima vrijednosti od -1( savršena negativna korelacija) do +1 (savršena pozitivna korelacija).</s><s>Š48Ć.</s><s>Recimo sada nešto i o razini uvjerenosti (CRI) Š14,43Ć. Dakle, nakon analize rezultata konceptualnih testova uvidjelo se da su neki učenici moguće ispravan odgovor pogodili ili da nisu potpuno sigurni u svoj odgovor, a poznavanjem teorije, izabrali su točan odgovor iako suštinski ne razumiju fizikalni koncept.</s><s>Razina uvjerenosti (Certainty of Response Index - CRI) govori o sigurnosti ili nesigurnosti učenika u svoj odgovor.</s><s>Na taj način učenik može izabrati razinu uvjerenosti koja mu odgovara ( siguran sam/ pogađao sam / nisam siguran).</s><s>Ispitivač (nastavnik) bira koliko razina uvjerenosti će učenik moći izabrati.</s><s>Razina uvjerenosti pomaže u otkrivanju pretkoncepcija te nedostatka u znanju.</s><s>Ako je učenik odgovorio ispravno na pitanje s niskom razinom uvjerenosti, identificiramo manjak znanja i zaključujemo da je pogodio odgovor.</s><s>Ako je učenik netočno odgovorio na pitanje sa niskom razinom uvjerenosti, to nam ukazuje na nedostatak znanja, no ukoliko je učenik netočno odgovorio na pitanje sa visokom razinom uvjerenosti, ukazuje je nam na postojanje pretkoncepcija ( tablica 6.1.).</s>
<s>Tablica 6.1.</s><s>CRI i uspjeha riješenosti konceptualnog pitanja/testa Vratimo se sada rezultatima i zaključcima istraživanja.</s><s>Zbog svoje široke upotrebe diljem svijeta na velikom broju ispitanika, rezultati FCI testa mogu podijeliti ispitanike u tri razreda ovisno o njihovom postotku rješenosti testa : 1. Prednjutnovac – rezultat riješenost do 60% 2. Između nevtonovskih i prednewtonovskih ideja – rezultat riješenosti od 60%- 80% 3. Newtonovac – riješenost veća od 80%.</s>
<s>Slika 6.3.</s><s>Grafički prikaz rezultata FCI testa Š12Ć Možemo vidjeti da su učenici grupirani u postotne razrede prema uspjehu na FCI testu, a visina stupcaoznačava broj učenika u svakom postotnom razredu.</s><s>Uočavamo da je najviše maturanata ostvarilo 30 – 40%, iznad 60% ima ih svega 9, a iznad 80% nema nijednoga maturanta.</s><s>Ovi rezultati su zabrinjavajući, iako uzorak ispitanikanije velik.</s><s>Premda se na osnovu rezultata samo jedne škole ne može suditi o cjelokupnoj populaciji, ipak su ovi rezultati zabrinjavajući, jer daju naslutiti da je učinkovitost nastave fizike u Hrvatskoj u razvijanju konceptualnog razumijevanja nedostatna.</s><s>Godine 2005. napravljeno je istraživanje koje uspoređuje konceptualno razumijevanje Newtonove mehanike učenika prvih razreda i četvrtih razreda gimnazije ( ukupno približno 180 učenika).</s><s>Najveći broj učenika prvih, a isto tako i četvrtih razreda je riješilo 30 – 40%.</s><s>Rezultati istraživanja pokazuju da 50-55% učenika pokazuje slabo razumijevanje Newtonovih zakona, a riječ je o učenicima koji će nastaviti daljnje školovanje na fakultetima.</s><s>Još je slabiji postotak točnih odgovora kod prepoznavanja sila koje djeluju na tijelo koje se giba bez obzira na velik broj riješenih kvantitativnih zadataka tokom nastave Š49Ć.</s><s>Još jedno opsežno istraživanje je provedeno i objavljeno 2007. godine na Petom znanstvenom sastanaku Hrvatskog fizikalnog društvaŠ22Ć.</s><s>Riječ je o opsežnom istraživanju opsežno konceptualnog razumijevanja mehanike na populaciji hrvatskih gimnazijskih maturanata (N=1676).</s><s>U uzorku su bile proporcionalno zastupljene sve hrvatske regije, te sve vrste gimnazija.</s><s>Rezultati su loši.</s><s>Prosječni rezultat na testu za cijelu populaciju bio je .</s><s>Dakle, većina učenika napušta srednju školu s niskim razumijevanjem koncepta sile.</s><s>Iznad 60 % nalazimo tek 4.7% učenika u cijelom uzorku.</s><s>Ako bismo promotrili cjeloukupnu populaciju, zaključujemo da se u njoj nalazi približno 600 učenika s zadovoljavajućom razinom konceptualnog razumijevanja mehanike.</s><s>Vratimo li se na rezultate istraživanja amričkog profesora R. Hakea, tamo nije bilo moguće usporediti učinkovitost različitih interaktivnih metoda jer su mnogi tečajevi kombinirali više metoda.</s><s>U potpoglavlju 2.2 pisali smo o interaktivnoj nastavi sada navedimo još koju interaktivnu metodu koje su proizašle kao odgovor na slabe rezultate FCI testa.</s><s>Interaktivne nastavne strategije Š11,12Ć možemo podijeliti u dvije grupe ovisno o veličini populacijepa razlikujemo metode primjenjive na velike auditorije i metode namijenjene individualnom radu ili radu u malim skupinama.</s><s>Brojne od novih nastavnih strategija strategija uključuju uporabu računala i različitih interaktivnih programskih paketa pomoću kojih nastavnik studente vodi u konstrukciji fizikalnih koncepata, te postavlja probleme, koje studenti interaktivno rješavaju.</s><s>U SADu je razvijeno mnogo takvih nastavnih metoda poput Workshop Physics, Physics Studio i Microcomputer Based Labs( izvode se pravi pokusi koristeći računala ili promatraju simulacije pokusa pri čemu se daju predviđanja prije nego što se vide rezultati pokusa).</s><s>Prednost ovih pristupa u nastavi je brza povratna informacija koju učenici dobivaju ( vezano uz svoja predviđanja ), a to unaprijeđuje učenje.</s><s>U razredu se potiče konstruktivna rasprava o rezultatima između grupa učenika,a nastavnik nadgleda rad svih učenika.</s><s>Međutim, svaka metoda pa tako i interaktivna nije svrha sama sebi (učinkovitost samih metoda baziranih na uporabi računala niska, ukoliko se ne kombinira s još nekom metodom, poput poduke vršnjaka, koja zahtijeva verbalizaciju ideja).</s><s>Poduka vršnjaka (peer instruction)Š11,13Ć, je metoda koju je razvio profesor Sveučilišta u Harvardu Eric Mazur.</s><s>Zauzela je mjesto među najpopularnije i najraširenije metode.</s><s>Iznenađen niskim rezultatom svojih studenata na FCI testu, Mazur je tražio način kako aktivirati studente za vrijeme predavanja.</s><s>Razvio je bazu konceptualnih pitanja, a njegova se metoda sastoji u tome da predavanje često prekida s nekim konceptualnim pitanjem na koje studenti daju odgovor, a zatim imaju minutu vremena za konzultaciju sa svojim kolegama i raspravljaju svoj odgovor.</s><s>Dogodi li se da veći broj studenata kaže netočan odgovor, nastavnik ne ide dalje s gradivom, nego dodatnim objašnjenjima ili podpitanjima nastoji usmjeriti razmišljanje studenata.</s><s>Metoda je izrazito popularna i raširena u SADu, a Mazur navodi znatno poboljšanje rezultata FCI testa od njenog uvođenja.</s><s>Još jedna metoda koju vrijedi spomenuti su SDI praktikumi koje je razvio R. Hake, koji su namijenjeni razvoju konceptulanog razumijevanja u mehanici koristeći Sokratove tehnike (majeutika) Š12Ć.</s><s>Naglasimo, da je FCI test namijenjen uglavnom učenicima srednjih škola te studentima.</s><s>Stoga nismo naišli na mnoga istraživanja za učenike osnovnih škola, iako sam mišljenja da se i ona mogu provoditi uz manju preinaku originalnog testa.</s><s>Istraživanjem koje je provedeno u 7. razredu osnovne škole ( N=9) pokušalo se pokazati u kojoj mjeri online nastava pridonosi konceptualnom razumijevanju fizikalnih pojmova u usporedbi s tradicionalnom nastavom Š36Ć.</s><s>Instrument istraživanja je bio prilagođeni FCI test.</s><s>Rezultati istraživanja su pokazali da postoji statistički značajna razlika između online i tradicionalne nastave u konceptualnom razumijevanju temeljnih fizikalnih pojmova.</s><s>Faktor prirasta je pokazao srednje visoku vrijednost za online grupu g = (0.42 ± 0.20), a za Slika 6.4.</s><s>Ovisnost g- faktora na predtestu Š36Ć Online nastava dodatnoje vrednovana anketnim upitnikom koji je pokazao pozitivan stav učenika premasvim oblicima online nastave.</s><s>Navedimo sada istraživanje u Floridi u dvije javne srednje škole ( nazovimo ih A i B)Š42Ć u kojem je provjeravano konceptualno razumijevanje učenika Newtonove mehanike, upotrebom FCI testa.</s><s>Napomenimo da je u eksperimentalne razrede u sklopu nastave implementirana i uporaba računala, tako da je 30% sata bilo korištenjem interaktivne metode, a 70% nastave je zauzimalo klasično predavanje.</s><s>Istraživanje je provedeno na uzorku od 125 učenika u rasponu od 15 do 18 godina.</s><s>U školi A bila su tri razreda fizike, od kojih je jedan uzet kao kontrolna grupa, a preostala dva kao eksperimentalna grupa s kompjuterskom implementacijom u nastavi.</s><s>U školi B, bila su dva razreda fizike od kojih je jedan korišten kao kontrolna grupa, a drugi kao eksperimentalna.</s><s>Naglasimo da se u kontrolnim grupama nastava provodila isključivo tradicionalno.</s><s>Početna hipoteza je bila da implementacija računala u tradicionalnu nastavu neće imati veći efekt na rezultate izmedu predtesta i postesta svake grupe.</s><s>Međutim uočena je rezlika između eksperimentalne grupe i kontrolne grupe.</s><s>Slika 6.5.</s><s>Prikaz rezultata FCI testa za eksperimentalne grupe i kontrolne grupe Š36Ć Iz podataka možemo iščitati da je prirast za kontrolne grupe oko 35%, a za eksperimentalne grupe približno 44%.</s>
<s>Sljedeće istraživanje objavljeno je 2010. godine, a odnosi se na učenike srednjih škola ( N=168) u Finskoj Š45Ć.</s><s>Od ukupnog broja učenika njih 143 je pohađalo nastavu na finskom jeziku.</s><s>Riječ je o sposobnosti učenika da konzistentno interpretiraju različite reprezentacije zadataka koji provjeravaju konceptualno razumijevanje Newtonove mehanike.</s><s>Osnovni test je FCI test koji je modificiran na način da su neki zadaci predstavljeni grafički, vektorski ( slika 6.6.)i nazvan R-FCI, pri čemu je visoka korelacija između FCI testa i R-FCI testa.</s><s>Uspješnost na R-FCI testu, predviđa i dobar rezultat na FCI testu.</s><s>Slika 6.6.</s><s>Različite reprezentacije istog zadatka Š45Ć Test koji je kreiran sastojao se od 27 pitanja koja su pokrivala četiri osnovna koncepta : 1. Newtonov zakon, 2. Newtonov zakon, 3. Newtonov zakon i Gravitacija.</s><s>R- FCI test omogućava istražiti utjecaj različite reprezentacije zadatka na učenika prilikom rješavanja zadatka.</s>
<s>Zaključak vezan uz reprezentacije je da konzistentnost varira obzirom na koncept, ali ne previše ( slika 6.8.).</s><s>U prosjeku se konzistentnost i znanstveno ispravno razumijevanje povećavalo tijekom nastave iako je u posttestu samo nekolicina studenata pokazala konzistentna obzirom na oba faktora.</s>
<s>Slika 6.8.</s><s>Postotak točnih odgovora u temama obzirom na reprezentacije Š45Ć Uočavamo da su edukacijska istraživanja pokazala da tradicionalna ( predavačka) nastava ne pogoduje razvijanju konceptualnog razumijevanja u fizici, a kako rezultat imamo sve više nastavnika koji se okreću interaktivnim nastavnim strategijama.</s><s>7 Zaključak</s>
<s>U ovom radu sam se još jednom htjela osvrnuti na temu Konceptualnog razumijevanja u mehanici, koja je i dalje aktualna na skupovima nastavnika i profesora fizike u cijelom svijetu.</s><s>Prije četrdesetak godina započela su prva edukacijska istraživanja, koja su nastojala utvrdila postojanje učeničkih intuitivnih ideja ili pretkoncepcija.</s><s>Učeničke pretkoncepcije su prilično stabilne i znatno utječu na usvajanje znanstvenih koncepata, koji su u sukobu s njihovim spontano formiranim zaključivanjem.</s><s>Smatram da je cilj svakog nastavnika dovesti do integracije učeničko privatno i školsko znanje u integralno učeničko znanje koje je u skladu sa znanstvenim inačicom.</s><s>Mehanika je područje fizike u kojem postoje brojne pretkoncepcije te posebnu pozornost istraživanja izazivaju učeničke pretkoncepcije u mehanici, pogotovo odnos sile i gibanja.</s><s>Naglasimo, da je razumijevanje mehanike preduvjet za uspješno razumijevanje ostalih područja fizike te je to ujedno i razlog zbog kojeg sam tu temu izabrala.</s><s>U završnom poglavlju vidjeli smo da rezultati navedenih edukacijskih istraživanja, kojima je instrument mjerenja učeničkog konceptualnog znanja FCI test, ovisi o kvaliteti same nastave fizike.</s><s>Štoviše, naveli smo i da bez obzira na vještinu i znanje određenog nastavnika, tradicionalna nastava polučuje slabe rezultate.</s><s>Mišljenja sam da je provođenje interaktivne nastave fizike nužno u svim sredinama i školama te na fakultetima, ali glavni problem na koji tu nailazimo su financijska ulaganja, koja su neophodna ako želimo opremiti i osuvremeniti učionice, koje su u manjim sredinama i dalje izvan dosega civilizacije, izuzetci i ovdje potvrđuju pravilo.</s>
<s>Primijetimo da je pojedinačno usmeno ispitivanje učenika gotovo besmisleno jer oduzima puno vremena, stresno je za učenike i provjerava samo deklarativno znanje.</s><s>Kao zamjenu za usmeno ispitivanje možemo uvoditi kraće testove (20 min) koje su kraće verzije konceptualnih testova, te rasprave prilikom koje učenik treba prvo zapisati svoje ideje na određenu temu, a zatim se ideje čitaju i raspravljaju.</s><s>Na kraju smatram da su edukacijska istraživanja u fizici, napravila veliki korak u predmetnim kurikulumima fizike tako što su ukazala na postojanje i široku rasprostranjenost učeničkih pretkoncepcija te na načine promjene tih koncepcija.</s><s>Nadalje, poslužila su kako osnova za razvoj novih nastavnih strategija te podigla svijest fizičara i nastavnika fizike o neizbježnoj promjeni unutar nastave fizike.</s>
<s>Š25Ć Ministarstvo znanosti i obrazovanja, Kurikulum za nastavni predmet fizike za osnovne škole i gimnazije u Republici Hrvatskoj,Zagreb, 2019.</s><s>Š26Ć Ministarstvo znanosti i obrazovanja, Metodički priručnik iz fizike za osnovnu školu, Zagreb, 2019.</s>
<s>Š29ĆMinistarstvo znanosti i obrazovanja, Škola za život, Eksperimentalni program, 2018. (https://skolazazivot.hr/, datum dostupa 31.8.2019.).</s><s>Š30Ć Ministarstvo znanosti, obrazovanja i športa, Nacionalni okrivni kurikulum(NOK), Zagreb, 2010.</s>
<s>Š34Ć I. Gerlič, Metodika pouka fizike v osnovni šoli, Pedagoška fakulteta, Maribor, 1991.</s><s>Š35Ć Pedagoški institut, Trends in International Mathematics and Science Study(TIMSS), 2015,( http://timsspei.splet.arnes.si/, datum dostupa 27.8. 2019.) Š36Ć A. Svedružić, Vrednovanje učinkovitosti učenja fizike putem računala za učenike osnovne škole, Odgojne znanosti 8, 535-549.</s><s>Š37Ć N. Kovačević, Implementacija konceptualnog testa u nastavi fizike, 2015. (https://prezi.com/xsh07i0pfqhi/implementacija-konceptualnog-testa-u-nastavi-fizike/, datum dostupa, 20.8.2019.)</s>
<s>Š47Ć M. H. Dancy, R. Beichner, Impact of animation on assessment of conceptual understanding in physics, Phys.</s><s>Rev.</s><s>ST Phys.</s><s>Educ.</s><s>Res.</s><s>2 (2006), 010104.</s><s>Š48Ć M. Planinić, Konceptualni testovi iz mehanike i jednostavnih strujnih krugova i njihova računalna implementacija, 2008., (http://www.phy.pmf.unizg.hr/čplaninic/diplomski/nlaslo.pdf, datum dostupa 3.9.2019.) Š49Ć V. Bobšić, Usporedba konceptualnog razumijevanja u mehanici kod učenika prvih i četvrtih razreda gimnazije, Diplomski rad, PMF- Fizički odsjek, Sveučilište u Zagrebu, 2005,</s>