भौतिकी शिक्षा

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Not to be confused with Physical education.
For the academic journal, see Physics Education.

भौतिकी शिक्षा या भौतिकी शिक्षण वर्तमान में भौतिकी शिक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली शिक्षा विधियों को संदर्भित करता है। व्यवसाय को भौतिकी शिक्षक या भौतिकी शिक्षक कहा जाता है। भौतिकी शिक्षा अनुसंधान शैक्षणिक अनुसंधान के एक क्षेत्र को संदर्भित करता है जो उन तरीकों में सुधार करना चाहता है। ऐतिहासिक रूप से, भौतिकी को हाई स्कूल और कॉलेज स्तर पर मुख्य रूप से व्याख्यान पद्धति के साथ-साथ प्रयोगशाला अभ्यासों द्वारा पढ़ाया जाता है, जिसका उद्देश्य व्याख्यान में सिखाई गई अवधारणाओं को सत्यापित करना है। इन अवधारणाओं को बेहतर ढंग से समझा जाता है जब व्याख्यान प्रदर्शन, हाथ से किए गए प्रयोगों और प्रश्नों के साथ होते हैं जिनके लिए छात्रों को यह विचार करने की आवश्यकता होती है कि किसी प्रयोग में क्या होगा और क्यों होगा। जो छात्र सक्रिय शिक्षण में भाग लेते हैं, उदाहरण के लिए व्यावहारिक प्रयोगों के साथ, वे आत्म-खोज के माध्यम से सीखते हैं। परीक्षण और त्रुटि से वे भौतिकी में घटनाओं के बारे में अपनी पूर्व धारणाओं को बदलना सीखते हैं और अंतर्निहित अवधारणाओं की खोज करते हैं। भौतिकी शिक्षा विज्ञान शिक्षा के व्यापक क्षेत्र का हिस्सा है।

प्राचीन ग्रीस

अरस्तू ने वह लिखा जिसे अब भौतिकी की पहली पाठ्यपुस्तक माना जाता है।[1] अरस्तू के विचारों को मध्य युग के अंत तक अपरिवर्तित सिखाया गया, जब वैज्ञानिकों ने ऐसी खोजें करना शुरू कर दिया जो उनके अनुरूप नहीं थीं। उदाहरण के लिए, कोपरनिकस की खोज ने अरस्तू के पृथ्वी-केंद्रित ब्रह्मांड के विचार का खंडन किया। गति के बारे में अरस्तू के विचार 17वीं शताब्दी के अंत तक विस्थापित नहीं हुए, जब आइजैक न्यूटन ने उनके विचारों को प्रकाशित किया।

आज के भौतिकी के छात्र अक्सर केवल न्यूटोनियन अवधारणाओं को पढ़ाए जाने के बावजूद, भौतिकी अवधारणाओं के बारे में अरिस्टोटेलियन शब्दों में सोचते हैं।[2]


हांगकांग

उच्च विद्यालय

हांगकांग में, भौतिकी सार्वजनिक परीक्षा का एक विषय है। फॉर्म 6 में स्थानीय छात्र माध्यमिक शिक्षा का हांगकांग डिप्लोमाएचकेडीएसई) की सार्वजनिक परीक्षा देते हैं।[3] अन्य पाठ्यक्रम की तुलना में जीसीएसई, जीसीई आदि शामिल हैं जो विभिन्न विषयों पर व्यापक और व्यापक रूप से सीखते हैं, हांगकांग पाठ्यक्रम अधिक गहराई से सीख रहा है और गणना के साथ अधिक चुनौतियां हैं।[4]हांगकांग के माध्यमिक विद्यालयों में अपर्याप्त शिक्षण घंटों के कारण विषय ए-स्तर की तुलना में कम हो गए हैं, जिसमें तापमान, गर्मी, आंतरिक ऊर्जा, स्थिति में परिवर्तन, गैसों, स्थिति (ज्यामिति), [[गति]], बल शामिल हैं। , प्रक्षेप्य गति, कार्य (भौतिकी), ऊर्जा, शक्ति (भौतिकी), संवेग, एकसमान गोलाकार गति, गुरुत्वाकर्षण, तरंग, प्रकाश, ध्वनि, इलेक्ट्रोस्टाटिक्स , [[विद्युत नेटवर्क]], विद्युत चुंबकत्व, विकिरण, रेडियोधर्मिता, परमाणु मॉडल, परमाणु ऊर्जा, ब्रह्मांड, खगोल विज्ञान , तारे, रदरफोर्ड मॉडल, प्रकाश विद्युत प्रभाव, बोह्र मॉडल, कण, नैनोस्कोपिक स्केल, भवन, परिवहन, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत, आंख, कान, गैर-आयनीकरण विकिरण और आयनीकरण विकिरण आदि।[4] कुछ स्कूल छात्रों को फॉर्म 4 के बाद से केवल भौतिकी को वैकल्पिक विषय के रूप में चुनने की अनुमति देते हैं,[5] कुछ स्कूल फॉर्म 3 में भौतिकी अनिवार्य पाठ्यक्रम प्रदान करते हैं और फिर छात्रों को फॉर्म 4 में चयन करने की अनुमति देते हैं,[6] और कुछ अन्य स्कूल छात्रों को फॉर्म 3 के बाद से वैकल्पिक विषय के रूप में भौतिकी चुनने की अनुमति देते हैं।[7] इसके अलावा, अधिकांश स्कूल भौतिकी की शिक्षा के माध्यम के रूप में अंग्रेजी भाषा का उपयोग करते हैं,[6][7]जबकि कुछ स्कूल भौतिकी की शिक्षा के माध्यम के रूप में चीनी भाषा का उपयोग करते हैं।[5]

कक्षाओं या प्रयोगशालाओं में व्याख्यान देने के अलावा, हांगकांग के स्कूल छात्रों को भौतिकी सीखने के लिए प्रेरित करने के लिए स्कूल के बाहर की गतिविधियों का आयोजन करते हैं।[8]


विश्वविद्यालय

शुद्ध भौतिकी के प्रमुख कार्यक्रम चीनी विश्वविद्यालय हांगकांग (सीयूएचके) में प्रदान किए जाते हैं।[9] हांगकांग विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (HKUST)[10] और हांगकांग विश्वविद्यालय (HKU)।[11] विषयों में इंजीनियरिंग भौतिकी, यांत्रिकी, थर्मोडायनामिक्स, तरल पदार्थ, तरंग, प्रकाशिकी, आधुनिक भौतिकी, प्रयोगशाला, गर्मी, विद्युत चुंबकत्व, मात्रात्मक तरीके, कम्प्यूटेशनल भौतिकी, खगोल विज्ञान, खगोल भौतिकी, शास्त्रीय यांत्रिकी, क्वांटम यांत्रिकी, क्वांटम जानकारी, सांख्यिकीय भौतिकी, सैद्धांतिक भौतिकी, कंप्यूटर शामिल हैं। सिमुलेशन, मुलायम पदार्थ , व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक्स, समकालीन भौतिकी, उपकरणीकरण, सांख्यिकीय यांत्रिकी, ठोस अवस्था भौतिकी, मौसम विज्ञान, नैनो विज्ञान, ऑप्टिकल भौतिकी, सापेक्षता का सिद्धांत और कण भौतिकी आदि।[12] हांगकांग के विभिन्न विश्वविद्यालयों में भौतिकी व्याख्यान देने के अलग-अलग तरीके हैं। सीयूएचके में, मात्रात्मक तरीकों और कंप्यूटर सिमुलेशन सहित अधिकांश प्रासंगिक ज्ञान भौतिकी विभाग में सीखा जाता है, जो छात्रों को भौतिकी समस्याओं पर लागू होने वाली अवधारणा को गहराई से सीखने में मदद कर सकता है।[12]जबकि एचकेयूएसटी में, मात्रात्मक तरीके और कंप्यूटर सिमुलेशन क्रमशः गणित विभाग और कंप्यूटर विज्ञान विभाग द्वारा दिए गए पाठ्यक्रमों में छात्रों द्वारा सीखे जाते हैं जो छात्रों को विभिन्न पहलुओं के ज्ञान के साथ बोर्डर सीखने की अनुमति देते हैं।[13] CUHK द्वारा प्रस्तावित सैद्धांतिक भौतिकी में संवर्धन स्ट्रीम भी हैं[14] और एचकेयूएसटी द्वारा प्रस्तुत अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान संवर्धन ट्रैक।[13]उस स्ट्रीम में, अतिरिक्त विषयों में खगोल भौतिकी, कण भौतिकी, कम्प्यूटेशनल भौतिकी और क्वांटम भौतिकी शामिल हैं। सैद्धांतिक प्रणालियों को हल करने की प्रथाएं और भौतिक अंतर्दृष्टि की चर्चाएं बहुत गहन हैं, जो स्नातकों को भौतिकी की उच्च स्तर की समझ में बढ़ावा देती हैं। हालाँकि, हांगकांग में सैद्धांतिक पृष्ठभूमि वाले स्नातकों के लिए काम करने के अवसर बहुत कम हैं। अधिकांश स्नातक विदेश में आगे की पढ़ाई करते हैं या शिक्षक बन जाते हैं।[14]

इसके अलावा, एप्लाइड फिजिक्स के प्रमुख कार्यक्रम केवल हांगकांग के अधिकांश अन्य विश्वविद्यालयों में ही पेश किए जाते हैं।

यूनाइटेड किंगडम

Main article: Physics education in the United Kingdom

माध्यमिक विद्यालय

इंग्लैंड, वेल्स और उत्तरी आयरलैंड

जीसीएसई स्तर पर, छात्र जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान (ट्रिपल साइंस के रूप में संदर्भित) से अलग एक संपूर्ण विषय के रूप में या तथाकथित संयुक्त विज्ञान पाठ्यक्रम के हिस्से के रूप में भौतिकी का अध्ययन करना चुन सकते हैं, जिसमें सभी तीन विज्ञानों को एक ही योग्यता में शामिल किया गया है। दो जीसीएसई के लायक। जीसीएसई में, छात्रों को ऊर्जा, तरंगें, न्यूटोनियन यांत्रिकी, बिजली, थर्मल भौतिकी और परमाणु भौतिकी सहित भौतिक अवधारणाओं की एक विस्तृत श्रृंखला की मूल बातें सिखाई जाती हैं। एक व्यावहारिक तत्व भी है (जिसे आवश्यक व्यावहारिक के रूप में जाना जाता है), जिसे कक्षा में आयोजित किया जाता है और फिर अंतिम परीक्षा पत्रों में प्रश्नों के माध्यम से मूल्यांकन किया जाता है। इस वजह से, छात्रों के लिए एक भी प्रयोग किए बिना जीसीएसई आवश्यक व्यावहारिक तत्व को पास करना सैद्धांतिक रूप से संभव है।[15] जीसीएसई के बाद भौतिकी का अध्ययन जारी रखने के इच्छुक छात्र ए-स्तर योग्यता (दो साल तक चलने वाली) या एएस-स्तर (एक साल तक चलने वाली) के रूप में विषय का अध्ययन करना चुन सकते हैं। एक स्तर भौतिकी में आवश्यक व्यावहारिक अभ्यास भी शामिल हैं, लेकिन जीसीएसई के विपरीत, इनका मूल्यांकन शिक्षकों द्वारा कक्षा में किया जाता है। उत्तीर्ण होने वाले छात्रों को व्यावहारिक मान्यता दी जाती है, जिसकी कुछ विश्वविद्यालयों को किसी छात्र को कुछ विज्ञान पाठ्यक्रमों में प्रवेश देने से पहले आवश्यकता होती है। व्यावहारिक तकनीक के संबंध में अंतिम परीक्षाओं में अभी भी प्रश्न हैं, लेकिन इन प्रश्नों का सही उत्तर देना व्यावहारिक मान्यता में योगदान नहीं देता है। ए-लेवल भौतिकी की अधिकांश सामग्री जीसीएसई में शामिल विषयों पर विस्तृत (यद्यपि काफी व्यापक रूप से) है, जिसमें जीसीएसई पाठ्यक्रम में मौजूद नहीं होने वाली इकाइयों जैसे कण भौतिकी को शामिल किया गया है।[16] अतीत की तुलना में आजकल काफी कम गणितीय कठोरता होने के बावजूद, भौतिकी को अभी भी व्यापक रूप से उपलब्ध ए-स्तरीय पाठ्यक्रम के रूप में सबसे अधिक मांग वाला माना जाता है, और इसकी उपलब्धता के अनुपात में यह सबसे कम लोकप्रिय विषयों में से एक है। कुछ चिंता है कि आधुनिक नौकरी बाजार की मांगों को पूरा करने के लिए 17 से 18 वर्ष के पर्याप्त बच्चे ए-लेवल भौतिकी के साथ स्कूल नहीं छोड़ रहे हैं।[17]


स्कॉटलैंड

स्कॉटलैंड में, उच्चतर और उन्नत उच्चतर क्रमशः जीसीएसई और ए-लेवल की जगह लेते हैं। योग्यताओं की सामग्री काफी हद तक समान है। चूंकि स्कॉटिश पोस्ट-16 स्कूल के छात्र ब्रिटेन के बाकी हिस्सों में अपने समकक्षों की तुलना में एक साल पहले स्कूल खत्म करते हैं, इसलिए अधिकांश स्कॉटिश विश्वविद्यालयों में दी जाने वाली भौतिकी डिग्री के पहले वर्ष की सामग्री ए-स्तर भौतिकी के दूसरे वर्ष के समान है।[18]


विश्वविद्यालय

यूके में अधिकांश विश्वविद्यालय भौतिकी पाठ्यक्रमों की सामग्री भौतिकी संस्थान (आईओपी) द्वारा संचालित होती है और उन्हें आईओपी-मान्यता प्राप्त कहा जाता है। इसका उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि सभी भौतिकी छात्र एक पेशेवर भौतिक विज्ञानी के रूप में काम करने के लिए आवश्यक ज्ञान और कौशल के साथ स्नातक हों।[19] भौतिकी का अध्ययन 3-वर्षीय बैचलर ऑफ साइंस डिग्री (स्कॉटलैंड में 4 वर्ष) या एक एकीकृत मास्टर डिग्री के रूप में किया जा सकता है, जिसमें जो छात्र पहले 3 या 4 साल पास कर लेते हैं, वे फिर से किसी के लिए आवेदन किए बिना अंतिम मास्टर वर्ष लेते हैं। मास्टर पाठ्यक्रम. वैकल्पिक रूप से, जो छात्र शुरू में बीएससी भौतिकी का अध्ययन करने के लिए आवेदन करते हैं, वे स्नातक होने पर मास्टर डिग्री के लिए अध्ययन के लिए आवेदन कर सकते हैं।

शिक्षण रणनीतियाँ

शिक्षण रणनीतियाँ विभिन्न तकनीकें हैं जिनका उपयोग विभिन्न शिक्षण शैलियों वाले छात्रों की शिक्षा को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है। विभिन्न शिक्षण रणनीतियों का उद्देश्य छात्रों को आलोचनात्मक सोच विकसित करने और सामग्री के साथ जुड़ने में मदद करना है। शिक्षण रणनीति का चुनाव सिखाई जा रही अवधारणा और वास्तव में छात्रों की रुचि पर निर्भर करता है।

भौतिकी पढ़ाने की विधियाँ/दृष्टिकोण

  • व्याख्यान: व्याख्यान देना विज्ञान पढ़ाने के अधिक पारंपरिक तरीकों में से एक है। इस पद्धति की सुविधा के कारण, और इस तथ्य के कारण कि अधिकांश शिक्षक इसके द्वारा पढ़ाते हैं, यह कुछ सीमाओं के बावजूद लोकप्रिय बनी हुई है (अन्य विधियों की तुलना में, यह छात्रों के बीच आलोचनात्मक सोच और वैज्ञानिक दृष्टिकोण विकसित करने में बहुत कम योगदान देती है)। यह विधि शिक्षक केन्द्रित है।
  • सस्वर पाठ: इसे सुकराती पद्धति के रूप में भी जाना जाता है। इस पद्धति में, छात्र एक व्याख्यान की तुलना में अधिक बड़ी भूमिका निभाता है। शिक्षक छात्रों के विचारों को प्रेरित करने के उद्देश्य से प्रश्न पूछता है। यह विधि विद्यार्थियों में उच्च कोटि की सोच विकसित करने में बहुत प्रभावी हो सकती है। इस रणनीति को लागू करने के लिए, छात्रों को सामग्री के बारे में आंशिक रूप से सूचित किया जाना चाहिए। पाठ पद्धति की प्रभावशीलता काफी हद तक प्रश्नों की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। यह पद्धति विद्यार्थी केन्द्रित है।
  • प्रदर्शन: इस पद्धति में शिक्षक कुछ प्रयोग करता है, जिन्हें छात्र देखते हैं और उनके बारे में प्रश्न पूछते हैं। प्रदर्शन के बाद, शिक्षक प्रयोग को आगे समझा सकते हैं और प्रश्नों के माध्यम से छात्रों की समझ का परीक्षण कर सकते हैं। यह विधि महत्वपूर्ण है, क्योंकि विज्ञान पूरी तरह से सैद्धांतिक विषय नहीं है।
  • व्याख्यान-सह-प्रदर्शन: जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, यह उपरोक्त दो विधियों का एक संयोजन है: व्याख्यान और प्रदर्शन। शिक्षक प्रयोग करता है और साथ ही उसे समझाता है। इस विधि से शिक्षक कम समय में अधिक जानकारी प्रदान कर सकता है। प्रदर्शन विधि की तरह, छात्र केवल निरीक्षण करते हैं; उन्हें अपना कोई व्यावहारिक अनुभव नहीं मिलता। इस विधि से सभी विषयों को पढ़ाना संभव नहीं है।[20]
  • प्रयोगशाला गतिविधियाँ: प्रयोगशालाओं में छात्र भौतिकी प्रयोग करते हैं और भौतिकी उपकरणों के साथ बातचीत करके डेटा एकत्र करते हैं। आम तौर पर, छात्र प्रयोगशाला मैनुअल में दिए गए निर्देशों का पालन करते हैं। ये निर्देश अक्सर छात्रों को चरण-दर-चरण प्रयोग के माध्यम से ले जाते हैं। विशिष्ट शैक्षिक लक्ष्यों और उद्देश्यों में वास्तविक दुनिया की बातचीत (प्रदर्शनों के समान) और प्रायोगिक भौतिकी की तरह सोच के माध्यम से पाठ्यक्रम सामग्री को मजबूत करना शामिल है। हाल ही में, प्रयोगशाला गतिविधियों को पाठ्यक्रम सामग्री से अलग करके बाद के उद्देश्य की ओर स्थानांतरित करने, छात्रों को अपने निर्णय लेने और सही प्रयोगात्मक परिणाम की धारणा पर सवाल उठाने के लिए कुछ प्रयास किए गए हैं। प्रदर्शन विधि के विपरीत, प्रयोगशाला विधि छात्रों को पेशेवर वैज्ञानिकों की तरह प्रयोग करने का व्यावहारिक अनुभव देती है। हालाँकि, इसे ठीक से काम करने के लिए अक्सर काफी समय और संसाधनों की आवश्यकता होती है।[21]


अनुसंधान

Main article: Physics education research
Number of Publications on Students' Ideas on the Bibliography by Duit (2005)
Fragment Publication
Mechanics (force)* 792
Electricity (electrical circuit) 444
Optics 234
Particle model 226
Thermal physics (heat/temp.) 192
Energy 176
Astronomy (Earth in space) 121
Quantum physics 77
Nonlinear systems (chaos) 35
Sound 28
Magnetism 25
Relativity 8
* Predominant concept in brackets.
Adapted from Duit, R., H. Niedderer and H. Schecker (see ref.).

भौतिकी शिक्षा अनुसंधान इस बात का अध्ययन है कि भौतिकी कैसे पढ़ाई जाती है और छात्र भौतिकी कैसे सीखते हैं। यह शैक्षिक अनुसंधान का एक उपक्षेत्र है।

यह भी देखें

Main category: Physics education
See also: Category:Physics educators

संदर्भ

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  1. ↑ Angelo Armenti (1992), The Physics of Sports, vol. 1 (2, illustrated ed.), Springer, ISBN 978-0-88318-946-7 citing R.B Lindsay, Basic concepts of Physics (Van Nostrand Reinhold, New York, 1971), Appendix 1
  2. ↑ Ibrahim Abou Halloun; David Hestenes (1985), "Common sense concepts about motion" (PDF), American Journal of Physics, 53 (11): 1056–1065, Bibcode:1985AmJPh..53.1056H, doi:10.1119/1.14031, archived from the original (PDF) on September 11, 2006 as cited by many scholar books
  3. ↑ "एचकेडीएसई भौतिकी परीक्षा का परिचय". Hong Kong Examinations and Assessment Authority. Retrieved 1 May 2020.
  4. ↑ 4.0 4.1 "एचकेडीएसई भौतिकी का परिचय". Education Bureau. Retrieved 1 May 2020.
  5. ↑ 5.0 5.1 "Example of a school in Hong Kong that allows students choose Physics as elective subject since Form 4, as well as an example of school use Chinese language to teach Physics" (PDF). New Asia Middle School. Retrieved 1 May 2020.
  6. ↑ 6.0 6.1 "Example of a school in Hong Kong that provides Physics compulsory curriculum in Form 3, as well as an example of school use English language to teach Physics". St. Teresa Secondary School. Retrieved 1 May 2020.
  7. ↑ 7.0 7.1 हांगकांग के एक स्कूल का उदाहरण जो छात्रों को फॉर्म 3 के बाद से वैकल्पिक विषय के रूप में भौतिकी चुनने की अनुमति देता है (PDF). YMCA of Hong Kong Christian College. 2019. Retrieved 1 May 2020.
  8. ↑ "भौतिकी कोना". YMCA of Hong Kong Christian College. Retrieved 1 May 2020.
  9. ↑ "भौतिकी विभाग". Chinese University of Hong Kong. Retrieved 1 May 2020.
  10. ↑ "भौतिकी विभाग". Hong Kong University of Science and Technology. Retrieved 1 May 2020.
  11. ↑ "भौतिकी विभाग". University of Hong Kong. Retrieved 1 May 2020.
  12. ↑ 12.0 12.1 "पाठ्यक्रम सूची". Chinese University of Hong Kong. Retrieved 1 May 2020.
  13. ↑ 13.0 13.1 "BSc in Physics". Hong Kong University of Science and Technology. Retrieved 1 May 2020.
  14. ↑ 14.0 14.1 "प्रवेश". Chinese University of Hong Kong. Retrieved 1 May 2020.
  15. ↑ "एक्यूए विषय". Retrieved 26 April 2021.
  16. ↑ "एक्यूए एएस और ए-लेवल भौतिकी". Retrieved 26 April 2021.
  17. ↑ "Oxford Summer Courses: Top 15 Hardest A-level Subjects, Ranked". 15 February 2021. Retrieved 26 April 2021.
  18. ↑ "University of Edinburgh, degree programme table: Physics (BSc Hons)". Retrieved 26 April 2021.
  19. ↑ "डिग्री मान्यता और मान्यता, भौतिकी संस्थान". Retrieved 26 April 2021.
  20. ↑ vaidya (1999). Science teaching for the 21st century. Deep & Deep publications. pp. 181–201. ISBN 978-8171008117.
  21. ↑ Smith, Emily M.; Holmes, N. G. (June 2021). "अनुदेशात्मक प्रयोगशालाओं के लिए सर्वोत्तम अभ्यास". Nature Physics. 17 (6): 662–663. doi:10.1038/s41567-021-01256-6. ISSN 1745-2481. S2CID 236359744.


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