Development of computerized laboratory environments to promote active science learning : nose simulator and contact angle simulation

การพัฒนาสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้โดยการทดลองผ่านคอมพิวเตอร์เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เชิงปฏิบัติ : Nose simulator และ contact angle simulation

Name: Niwat Srisawasdi

LCSH: Computer-assisted instruction

LCSH: Science -- Study and teaching

Abstract: The overall aim of this research was to develop, implement, and validate interactive computerized laboratory environments that promote student’s performance in science learning. The Nose Simulator and Contact Angle Simulation (CA-SIM) were developed by conducting scientific laboratory experiments and educational action research in turn. For the first study, the Nose Simulator showed its potential for classifying different types of alcohol and different concentrations of ethyl alcohol in a science context. In an education context, the results of using the simulator obtained from sixteen of grade 12 Thai high school students by using observations and questionnaire surveys showed that they can perform a comprehensive inquiry with the simulator and they perceived that the simulator afforded them cognitive ability, emotional practice, inquiry skills, and a social inquiry process. Ten of the students were interviewed individually and they pointed out their positives of gaining knowledge, skills, and emotion in their experimental work with the simulator. Additionally, they also were satisfied with working with the simulator experiment. For the second study, the CA-SIM was constructed based on experimental data of the contact angle variation of liquids on different solid materials, a functioning of temperature. In the education context, the results of using CA-SIM were obtained from 116 American freshman students, who were classified into Higher (HiPK) and Lower (LoPK) Prior Knowledge groups, by using observations and surveys to examine their gains in mental model development, and their perceptions. The result shows their perception that the CA-SIM afforded them relevant information, ease of use for learning, and challenges to learning science. There was no significant difference between perceptions of HiPK and LoPK, and, their prior experience had no influence on their perceptions towards the CA-SIM. The development of the mental model for both was significant after they undertook the CA-SIM. In addition, six of the students were individually interviewed through card sorting activities and the interview result revealed that they could elaborate their mental model meaningfully. Based on the developments, a conceptual framework was grounded for turning contemporary scientific laboratory research into an innovative instructional technology tool in future development

Abstract: จุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้คือ พัฒนา นำไปใช้ และประเมินผลลัพธ์ของสิ่งแวดล้อมการเรียนรู้โดย การทดลองผ่านคอมพิวเตอร์อย่างมีปฏิสัมพันธ์ที่ส่งเสริมความสามารถในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์สำหรับผู้เรียน Nose Simulator และ Contact Angle Simulation (CA-SIM) ถูกพัฒนาขึ้นจากการปฏิบัติการทดลองจริงทาง วิทยาศาสตร์ หลังจากนั้นถูกนำมาพัฒนาต่อมาเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาโดยใช้กระบวนการดำเนินการวิจัย เชิงปฏิบัติการ สำหรับการศึกษาแรก เครื่องมือ Nose Simulator แสดงความสามารถในการจำแนกแยะแยะ สารอินทรีย์ระเหยของแอลกอฮอล์ต่างชนิดกัน และของเอทิลแอลกอฮอล์ที่ระดับความเข้มข้นที่แตกต่างกันได้ สำหรับบริบททางการศึกษานั้น ผลจากการศึกษากับนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จำนวน 12 คน พบว่า ผู้เรียนสามารถดำเนินการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์กับ Nose Simulator ได้เป็นอย่างดี ผู้เรียนรับรู้เกี่ยวกับว่าการ ดำเนินงานทดลองกับ Nose Simulator เอื้ออำนวยให้พวกเขาได้ความสามารถทางปัญญา, การปฏิบัติงานด้วยจิตใจ , ทักษะการสืบเสาะ และกระบวนการการสืบเสาะทางสังคม จากการสัมภาษณ์นักเรียนเป็นรายบุคคล จำนวน 10 คน ผู้เรียนชี้แจงว่าผู้เรียนได้รับความรู้ ทักษะ ความรู้สึกที่ดีในการเรียนรู้ และความพึงพอใจในการดำเนินงาน ทดลองกับเครื่องมือนี้ สำหรับการศึกษาที่สอง เครื่องมือ CA-SIM ถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยผลที่ได้จากการทดลองใน ห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร้เกี่ยวกับการแปรผันของมุมสัมผัสของของเหลวบนพื้นผิววัสดุแข็งต่างชนิดกันอัน เป็นผลเนื่องมาจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป สำหรับบริบททางการศึกษา ผลจากการศึกษาโดยใช้เครื่องมือนี้กับ นักศึกษาระดับอุดมศึกษาชั้นปีที่ 1 ของประเทศสหรัฐอเมริกา จำนวน 116 คน ซึ่งถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่มีความรู้เดิมสูง (HiPK) และความรู้เดิมต่ำ (LoPK) นั้นพบว่า ผู้เรียนรับรู้ว่าเครื่องมือนี้เอื้ออำนวย ข้อมูลที่เกี่ยวข้องสัมพันธ์กัน, เครื่องมือนี้ง่ายต่อการใช้ในการเรียนรู้ และเครื่องมือนี้ท้าทายต่อการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ โดยนักเรียนทั้งสองกลุ่มนี้รับรู้ไม่แตกต่างกันทางสถิติและประสบการณ์เดิมไม่มีผลอย่างหนึ่งอย่าง ใดต่อการรับรู้ของพวกเขา นอกจากนั้นยังพบอีกว่าทั้งสองกลุ่มมีการพัฒนาแบบจำลองเชิงแนวคิดหลังกจากที่ได้ เรียนรู้จากเครื่องมือนี้ จากการสัมภาษณ์เป็นรายบุคคลผ่านกิจกรรมการต่อความหมายบัตรคำกับผู้เรียนจำนวน 6 คน พบว่าผู้เรียนสามารถที่จะขยายขอบเขตแบบจำลองทางปัญญาของพวกเขาได้อย่างมีความหมาย จากกระบวนการพัฒนาเครื่องมือดังกล่าว กรอบแนวคิดสำหรับการสร้างเครื่องมือเพื่อการเรียน การสอนใหม่จากการใช้ผลงานวิจัยจากห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์อันเป็นผลลัพธ์จากการดำเนินงานวิจัยนี้ถูก นำเสนอเพื่อเป็นแนวทางพื้นฐานในการพัฒนาสิ่งแวดล้อมทางการทดลองผ่านคอมพิวเตอร์ต่อไป

Mahidol University. Mahidol University Library and Knowledge Center

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Teerakiat Kerdcharoen

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2553-07-20

Issued: 2010-07-20

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH N735d 2009

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Science and Technology Education

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4838026.pdf	22.02 MB	295	2024-11-21 20:48:46

ใช้เวลา

0.263419 วินาที