Διαδραστικές προσομοιώσεις PHET

Ιστορικό

Το 2001, ο Wieman κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής, μαζί με τους Eric Cornell και Wolfgang Ketterle για βασικές μελέτες στο συμπύκνωμα Bose-Einstein. Μετά τη λήψη του βραβείου Νόμπελ, ο Wieman ενεπλάκη έντονα στις προσπάθειες βελτίωσης της Διδακτικής των φυσικών επιστημών και διεξήγαγε εκπαιδευτικές έρευνες στην εκπαίδευση της επιστήμης. Βοήθησε στη συγγραφή του Φυσική 2000 όπου παρείχε προσομοιώσεις που εξηγούσαν την εργασία του στη δημιουργία του συμπυκνώματος Bose-Einstein. Καθώς έδινε δημόσιες διαλέξεις,  παρατήρησε ότι "συχνά οι προσομοιώσεις ήταν το πρώτο πράγμα που θυμόντουσαν τα άτομα από την ομιλία μου. Με βάση τις ερωτήσεις και τα σχόλια τους, φάνηκε ότι μάθαιναν σύμφωνα με τις παρουσιαζόμενες προσομοιώσεις φυσικής." Έπειτα διέθεσε χρήματα από μια χορηγία του διακεκριμένου προγράμματος σχολικών διδασκαλιών του National Science Foundation, του ιδρύματος Kavli και ένα μέρος από τα χρήματα του βραβείου Νόμπελ για να χρηματοδοτήσει το PhET ώστε να βελτιωθεί ο τρόπος που διδάσκεται και μαθαίνεται η φυσική. Οι προσομοιώσεις PhET διαφέρουν από τις προσομοιώσεις Φυσικής 2000, επειδή οι χρήστες μπορούν να αλληλεπιδράσουν με την προσομοίωση για να αλλάξουν τις συνθήκες, ενώ οι προσομοιώσεις Φυσικής 2000 είναι απλά βίντεο.

Οργάνωση

Οι διαδραστικές προσομοιώσεις PhET είναι μέρος του University of Colorado Boulder που είναι μέρος της Association of American Universities. Η ομάδα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου και έχει περίπου 16 μέλη από από καθηγητές, μεταδιδακτορικούς σπουδαστές, ερευνητές, ειδικούς της εκπαίδευσης, μηχανικούς λογισμικού (κάποιες φορές εργολαβικά), εκπαιδευτικούς και διοικητικούς βοηθούς.

Σχεδίαση και εκπαιδευτική επίδραση

Οι διαδραστικές προσομοιώσεις PhET ενσωματώνουν πρακτικές με βάση την έρευνα στην ενεργή διδασκαλία για να βελτιώσουν την εκμάθηση των εννοιών της επιστήμης και των μαθηματικών. Οι προσομοιώσεις σχεδιάζονται ώστε να είναι ευπροσάρμοστες για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως επιδείξεις σε διαλέξεις, σε εργαστήρια ή σε οικιακές δραστηριότητες. Οι προσομοιώσεις χρησιμοποιούν ένα διαισθητικό περιβάλλον, παρόμοιο με παιχνίδι, όπου οι σπουδαστές μπορούν να μάθουν μέσα από μια απλοποιημένη επιστημονική προσέγγιση, όπου οι δυναμικές οπτικές αναπαραστάσεις κάνουν το αόρατο ορατό και οι επιστημονικές ιδέες συσχετίζονται με τα πραγματικά φαινόμενα.
Μια προσομοίωση PhET ξεκινά με τρία έως πέντε άτομα συμπεριλαμβάνοντας έναν ειδικό του εξεταζόμενου θέματος, έναν δάσκαλο, έναν εκπαιδευτικό ερευνητή και έναν επαγγελματία ανάπτυξης λογισμικού. Η σχεδίαση ξεκινά με την ταυτοποίηση των συγκεκριμένων εκπαιδευτικών σκοπών που έχουν αποδειχθεί εννοιολογικά δύσκολες με βάση την εμπειρία των δασκάλων στην τάξη. Η σχεδίαση της προσομοίωσης, ή εμφάνιση και η αίσθηση είναι ταξινομείται, συζητείται και τελικά "κωδικοποιείται." Κάθε προσομοίωση εξετάζεται από τους χρήστες μέσα από συνεντεύξεις με σπουδαστές και στις τάξεις, ξαναδουλεύεται όταν χρειάζεται και ξαναδοκιμάζεται, πριν εμφανιστεί στον ιστότοπο του PhET.
Μαζί με τον έλεγχο κάθε προσομοίωσης, η ομάδα PhET εκτελεί εκπαιδευτική έρευνα στις προσομοιώσεις τους. Έχουν δείξει στις έρευνές τους ότι όταν οι σπουδαστές εξερευνούν τις προσομοιώσεις πέρα από τα παραδοσιακά εργαστήρια, βελτιώνεται η κατανόηση των εννοιών από τους σπουδαστές.