Serdyukova N. [nserdyuk@nu.edu]
National University, San Diego, CA USA
Download in PDF: http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2018-v3-17/2018_3-17-Serdyukova_FMO.pdf

THE RELATIONSHIP BETWEEN STUDENTS’ ATTAINMENT IN GENERAL PHYSICS COURSE  AND THEIR PRE-COURSE PREPARATION

Abstract. This article presents a study of the students’ achievement in the US university course of General Physics and their background, namely experience in studying physics in school (in US school physics is commonly a section within a general Physical Science course; time interval between previous and current courses; and taking prerequisite courses required for taking physics – usually a few mathematics courses.
The study was performed at National University, San Diego, California, USA. A specifics of instruction at this university is a one-month course format, when students take a semester course within four weeks, which is achieved through concentration of class hours during this time period. A student can take only one course at a time. This format is convenient particularly for working adult students.
The difficulty of teaching physics in such course format is explained by a number of factors, among which uneven student preparation in physics, which may be connected to various time intervals between a previous and current courses which may lead to forgetting the material, some overestimation of their preparation to physics course by students, and insufficient quality of student learning outcomes in the prerequisite course to the physics course requirements.
The data presented in the article were obtained by surveying students and analyzing the results of two tests they take in the course: mid-term and final. We did a comparative investigation of two specializations, electrical engineers and biologists. This study demonstrated that students who had never taken physics earn 1.5-2 times more unsatisfactory grades than those who had taken it before. The course outcomes are also affected by the time interval between school graduation and the beginning of the physics course; especially significant is the interval of 10 years or more.
Based on the data obtained we made conclusions and developed practical recommendations for the instructors.
Key words. Physics, instruction, achievement, test, grade, time interval, preparation

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК МІЖ УСПІШНОСТЮ СТУДЕНТІВ В КУРСІ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ
І ЇХ ДОКУРСОВОЮ ПІДГОТОВКОЮ
Сердюкова Н.В.
Національний університет, Сан Дієго, США

Анотація. В даній статті досліджується взаємозв'язок між успішністю студентів в курсі загальної фізики американського університету та їх попереднім досвідом, а саме, досвідом вивчення фізики в школі (в середній школі США фізика найчастіше вивчається в рамках загального курсу «Фізична наука»); часовим інтервалом між попереднім вивченням фізики в школі чи вузі і даними курсом; а також проходженням так званих обов'язкових попередніх (prerequisite) курсів, необхідних для запису на курс фізики - як правило, це кілька курсів математики.
Дослідження проводилося в Національному університеті (місто Сан Дієго, Каліфорнія, США). Особливість структури навчання в цьому університеті – це прискорений одномісячний формат курсів, коли за один місяць студент повинен освоїти семестровий обсяг матеріалу, що досягається концентрацією навчальних годин семестрового курсу протягом чотирьох тижнів. При цьому студент може обрати тільки один курс на місяць. Такий формат зручний перш за все для дорослих працюючих студентів.
Складність викладання фізики в таких курсах пов'язана з досить нерівномірною підготовкою студентів, що пояснюється різними проміжками часу між нинішнім курсом і попереднім вивченням фізики, що призводить до забування матеріалу, деякою переоцінкою студентами своєї підготовленості до курсу, і невідповідністю якості підготовки в обов'язкових попередніх курсах вимогам курсу фізики.
Представлені в статті дані були отримані шляхом анкетування студентів і аналізу результатів двох тестів (проміжного та фінального), які студенти виконували в рамках курсу фізики. Для порівняння ми провели дослідження в групах студентів двох спеціальностей: інженерів-електриків і біологів. Результати дослідження показали, що студенти, які не вивчали фізику в школі, незадовільні оцінки на тестах отримують в 1,5-2 рази частіше, ніж ті, хто вивчав фізику. На оцінках також позначається інтервал між закінченням школи і початком вивчення фізики в університеті; особливо показовий в цьому плані інтервал від 10 років і більше.
На підставі отриманих даних були зроблені висновки і розроблені практичні рекомендації для викладачів.
Ключові слова: фізика, викладання, успішність, тест, оцінка, часовий інтервал, підготовка.

References

1. The Crisis in Physics Education (2011). Physics Teacher Education Coalition. Cornell University. https://phystec.physics.cornell.edu/content/crisis-physics-education
2. Sheehy, K. (2012). High School Students Not Prepared for College, Career. U.S News and world Report. https://www.usnews.com/education/blogs/high-school-notes/2012/08/22/high-school-students-not-prepared-for-college-career
3. Adapting to a changing world: Challenges and Opportunities in Undergraduate Physics Education (2013). Report. National Academy of Sciences.
4. Sadler, P., Tai, R. (2001).  Success in Introductory College Physics: The Role of High School Preparation. Science Education, February 2001, 111-136.
5. Meltzer, D. (2002). The relationship between mathematics preparation and conceptual learning gains in physics: A possible ‘‘hidden variable’’ in diagnostic pretest score. Am. J. Phys. 70(12), December 2002. 1259-1268. URL: http://people.physics.tamu.edu/toback/TeachingArticle/Meltzer_AJP.pdf
6. Aina, J.K. (2013). Subject Area Specialization-Combination Correlation in Colleges of Education: Effect on Students’ Achievement in Physics. Open Journal of Education, Vol.1(3), 2013, pp. 113-116.
7. Kola, A. (2014). Subject Area Specialization-Combination Correlation in Colleges of Education: Effect on Students’ Achievement in Physics. Researchgate. https://www.researchgate.net/ publication/263656603_ Subject_Area_SpecializationCombination_Correlation_in_Colleges_of_Education_Effect_on_Students%27_Achievement_in_Physics
8. Csikszentmihalyi, M (1982). Toward a psychology of optimal experiences. Review of Personality and Social Psychology, No. 3: 13-36.
9. Serdyukov, P. (2008). Accelerated learning: What is it? Journal of Research in Innovative Teaching, 1(1), 2008, 36-59.
10. Serdyukova, N. (2008). Accelerated General Physics: Real Challenges and Possible solutions. Journal of Research in Innovative Teaching, 1(1), 2008, 95-112.