NEEDS FOR REVISING PHYSICS INSTRUCTION AND EXAMPLES OF SOME NON-TRADITIONAL TEACHING APPROACHES Neet DEMRC Balikesir Üniversitesi, NEF Fizik Eitimi, 10100 Balıkesir, demirci@balikesir.edu.tr Abstract Physics Education Researches for over two decades have shown that traditional lectures, recitations, and lab instructions are not helping many students in introductory physics classes develop a proper understanding of physics concepts Therefore, from high schools through universities the physics courses at all levels have started to change in accordance to physics education research findings to replace into non-traditional physics instruction. In this paper the following non-traditional teaching/learning approaches are discussed: (1) Group Problem Solving; (2) Peer Instruction; (3) Tutorial in Physics; and (4) Workshop Physics and some other methods. At the end over all assessment and recommendations for university physics courses are presented. Key Words: Physics Instruction, Non-traditional methods in Physics Teaching FZK ÖRETMNN YENDEN GÖZDEN GEÇRLME HTYACI VE BAZI GELENEKSEL OLMAYAN ÖRETM YÖNTEMLERNE ÖRNEKLER Özet Son yirmi yıldan beri fizik eitimi üzerine yapılan aratırmalar gösterdi ki, lab dersleri ve düz anlatım eklindeki geleneksel öretim yöntemleri çou örencinin ilk fizik dersinde gerekli ve yeterli fizik kavramlarını anlamada yetersiz kalmaktadır. Bu yüzden liseden üniversiteye kadar her seviyede aratırmaların ııı altında yapılan deiimlerle geleneksel öretimin yerini yeni öretim yöntemleri almaya baladı. Bu çalımada aaıdaki yeni öretim yöntemlerinden bahsedilerek bunların deerlendirmesi ile birlikte bazı önerilerde bulunulacaktır: (1) Gruplarla problem çözme; (2) Akran Öretimi; (3) Fizik Özel Dersi; (4) Fizik Çalıtayı ve dier bazı yöntemler. Anahtar Kelimeler: Fizik Öretimi, Fizik öretiminde geleneksel olmayan yeni yöntemler 1. Giri Bilhassa son yirmi yıldan beri yapılan fizik öretimi hakkındaki aratırmaların ııı altında geleneksel öretim yöntemlerinde lise seviyesinden üniversite seviyesine kadar her seviyede bir çok yenilikler ve deiim ihtiyacı duyulmu çünkü normal geleneksel öretim yöntemleri çou fizik kavramlarını öretmede yetersiz kalmaktadır [1]; [2]; [3]; [4]; [5]; [6]. Yeni gelitirilen yöntemlere geleneksel olmayan yeni yöntemler diyebiliriz. Burada bahsedilen herhangi yöntemin dierinden üstünlüü veya zayıflıı yerine, yaklaımımız her yöntemin kendisinin kavramsal anlama ve örenmeyi ne derece gelitirdii üzerine olacaktır. Bu yazının amacı fizik eitiminde güncel olarak kullanılan çeitli öretim yöntemlerini gözden geçirerek bunların nasıl kullanıldıkları hakkında bilgiler vermektir. Ama önce geleneksel öretim yöntemi ve fizik öretiminin amaçlarından bahsedilecektir. 1.1 Fizik Öretiminin Amaçları Aaıda verilen tabloda fizik dersinin önemli amaçlarını gerçekletirmek için dokuz farklı durumda geleneksel ve geleneksel olmayan öretim yöntemi karılatırılmıtır[7]. Amaç Geleneksel Geleneksel olmayan Fiziin kavramsal anlatımı Zayıf Çok iyi Grafik oluturup yorumlama Zayıf Çok iyi Veri analizi Zayıf-orta Çok iyi-workshop phy. Sayısal hesaplama Orta Çok iyi-workshop phy. 1524
Bilgisayar becerileri ve program uygulama Zayıf-orta Çok iyi-whorkshop phy. Problemlerin basit cebirsel çözümü Ölçülmedi Ölçülmedi Problemlerin çözümü-karmaık prob. Ölçülmedi Ölçülmedi Formüllerin elde edilii detaylı çözüm Ölçülmedi Ölçülmedi Tablo 1: Geleneksel ve geleneksel olmayan öretimim fizik amaçları açısından karılatırılması Tablo 1 den de anlaılacaı gibi fizik öretimindeki genel bazı amaçları gerçekletirmede geleneksel öretimin zayıf kaldıı açıkça görülmektedir. Fizik öretiminde yeni yöntemlerin gelitirilip uygulanması neredeyse bir art halini almıtır. Bundan sonraki kısımda geleneksel öretim metodu ile birlikte geleneksel olmayan bazı öretim metotlarının detaylarından bahsedilecektir. 2. Öretim Yöntemleri:Geleneksel ve Geleneksel Olmayan Yöntemler 2.1 Geleneksel Öretim Yöntemi Geleneksel öretim yönteminin en belirgin özellii öretim elemanı tarafından bilgilerin tahtaya yazılması ile dersin ilenmesidir. Genellikle fiziksel bilgiler denklem formunda verilmekte, örenciler yazılanları defterlerine kopyalarken, öretim elemanı tarafından bu denklem veya konuyla ilgili çok önemli noktalar, kavramsal önemi ve anlamı, nereden geldii, nasıl kullanılacaı, sınırlılıkları vs. gözden kaçabilmektedir. Geleneksel öretimin baka bir problemi de örencilerin ders dıında dersle ilgili ödev ve aratırmalarda yetersiz kalıı söylenebilir. 2.2 Geleneksel Olmayan Yöntemler Aaıda geleneksel olmayan öretim yöntemleri ve uygulanılarına dair bilgiler verilmektedir. 2.2.1. Gruplarla problem çözme ve problem çözme laboratuarları Grup olarak problem çözme yaklaımı University of Minnesota da Patricia Heller ve fizik eitim grubu tarafından gelitirildi [8]. Burada kavramsal anlama soruları yerine konu içeriine göre gruplar olarak çeitli soru tipleri ve problem çözme becerilerini gelitirme üzerinde younlaılmaktadır. Bu yaklaımın iki temel amacı var, birincisi, ibirlikli grup problem çözme yönteminin problem çözme becerilerini gelitirmede etkili bir yöntem olduunu göstermek; ikincisi, iyi bir problem çözücü kiiler yetimesine yardımcı olmanın yanında bu ibirlikli grup çalıma yöntemin normal fizik öretim yönteminin yerine geçmesidir. Uygulanıı Problem çözme stratejisinin 5 basamaı: Problemi görselletirme Fiziksel durumu tanımlama(nitel tanım) Çözümü planlama Planı gerçekletirme Kontrol et ve deerlendir Örenci grupları bu stratejiyi basamaklarını hem sınıfta hem de laboratuarda uygulamalıdır. Burada seçilen problemlerin özellikleri temel noktalardan biridir. Problemlerin genel özellikleri u ekilde sıralanmaktadır: Sorular, bir kiinin çözemeyecei kadar zor ama grubun çözebilecei kadar da kolay olmalıdır. Sorular, grubun çözüme nasıl gidecei ile ilgili olarak iyi bir ekilde planlanmalıdır. Sorular, örencilerin hayatları ile ilgili olmalıdır. Sorular, ne belli bir hileye ne de matematiksel bezdiricilie dayanmalıdır. Çou ders kitapları bu özellie sahip deil veya yetersizdir. Heller ve arkadaları bu tip özelliklere sahip kompleks problemlerini gelitirdiler ve bu tip problemlere içerik temelli problemler ismini verdiler. Ayrıca bu tip problemler gerçek dünyaya ait özellikler taımalıdır. Haftalık toplam ders saatleri üç bölüme ayrılır. Normal ders anlatım kısmı, problem çözümleme kısmı ve laboratuar kısmı. 1. Normal ders ilenii: Normal ders anlatımı genel olarak geleneksel öretim yöntemi ile aynı veya benzerlik göstermektedir. Ama bazı durumlarda bazı temel fizik kavramların anlaılması için grup tartımaları(-2-3 erli grup veya yandaki arkadala ) ve çalımaları yapılır. Bazen kısa soru sorma 1525
ve cevap verme eklinde ders devam eder. Sadece öretmen merkezli deil örencileri derse katma eiliminde bir ders ilenir. 2. problem çözme kısmı: Normal 50 dakikalık ders saati üç parçaya ayrılır. Giri, görevler ve kapanı. lk olarak, ders asistanı özet olarak örenim amaçları üzerinde durur ve sonra gruplara problemi ve görevler daıtılır. Örencilerin problemleri çözmek için 30 dakika süreleri vardır. Asistanlar grupları gözlemleyerek, gruplar bir ilerleme yapamazlarsa veya farklı yönlere kaymaları durumunda müdahale edip yönlendirme yaparlar. Dersin son kısmında asistanların sınıfın geneli ile soru hakkında tartıma yaparak rastgele bir örenci seçilip tahtada çözümü yapması istenir. Sonra problemin çözümlerindeki benzer ve farklılıklar tartıılır. Son olarak örencilere 5 dakikalık zaman verilir ve ne yaptıklarını deerlendirmeleri istenir ve bir sonraki derste yapılabilecekler tartıılır. Ders sonunda örencilere problemin tam çözümü verilir. 3. Laboratuar kısmı: Laboratuar kısmında yapılan deneylerle derste ilenen konular birbirine paralele olacak ekilde devam ettirilir. Deneyler yemek kitabını takip eder gibi yapılmayıp, problem çözme becerilerini gelitirici eklinde düzenlenmitir. Lab örenme aamaları kestir/kefet/ölç/açıkla eklinde tarif edilebilir. Lab föyü deneyler hakkında bir teorik bilgi veya ön bilgiye sahip olmaksızın birkaç özel yönlendirmelerden ibarettir. Laboratuar dersin bir tamamlayıcı parçası olarak görülür. Formatı ise yine ders gibi giri, görevler ve sonuçtan oluur. Aynı zamanda deneylerin analizinde bilgisayarla problem çözme laboratuarı oluturulup 1998 den beri uygulanmaktadır. Zorluklar: Grup çözme metodunun uygulanıında üç ana zorluk vardır. Birincisi, metodun uygulanıı dersin yönetiminden, ibirlii yaptırmaya ve asistanları gözlemlemeye kadar extra zaman gerektirmesi. kincisi, ders asistanları dersin içerii, örencilerin günlük fizik dilini kullanmaları ve genel inanıları, problem çözme stratejileri, ibirlikli örenme yönteminin uygulanıı ve deerlendirme konularında eitilmeleri gereksinimi vardır. Üçüncüsü ise, dier aratırma-temelli öretim metotlarıyla birlikte ders öretim elemanları ve asistanları eitildikleri ekilde dersin yapısına ve stratejilerine uygun bir öretim gerçekletirmeleri. 2.2.2. Akran Öretimi (Peer Instruction) 1990 lı yıllarda Harvard üniversitesinde fizik derslerine girdiinizi farz ediniz, siz örencilerinizin problem çözme becerilerinin gelitiini ve temel fizik kavramları hakkındaki sorduunuz problemleri cevap vermelerine göre mümkün olabilecek en iyi öretimi aldıklarını düünüyorsunuz. Halloun ve Hestenes [9][10] in bazı makalelerini okuyunca örencilerinizin temel fizik bilgileri hakkında neler bildikleri hakkında meraklanıyorsunuz çünkü yazarlar geleneksel öretim metotlarının örencilerin temel fizik kavramlarını örenmelerine katkı yapmadıklarını iddia ediyorlar. Fizik dersini almadan önce örencilerin sahip oldukları kavram yanılgılarının ders sonunda halen devam ettii veya çok azının deitiini ve deiime karı koymaktaydılar. Örenciler cebirsel ve sayısal problemleri kolaylıkla cevaplarken kavramsal sorularda çok fazla zorluklar çekilmekteydi. Yazarlar aynı zamanda Mekanik Seviye Belirleyici Testi sunmaktaydı. Siz de örencilerinizin testte iyi bir sonuç alacaı umuduyla bu testi kullanmaya karar verdiniz ama sonuç bir hüsrandı. Nasıl oluyordu da geleneksel öretim yönteminde baarılı olan örenciler kavramsal testte baarısız olmakta idi? yi örenciler bile bu testte problemler yaamaktaydı. Bunun anlamı fizik eitiminde geleneksel öretim yönteminde bir çok problemin olduunu fark ediyorsunuz. Bunları anlatan, fizik öretimi ve geleneksel öretim yöntemlerinin çalımadıına dair kitap yazan profesör Eric Mazur a ait. Bundan sonra adına peer instruction-akran eitimi dedii yeni yöntemle ders vermeye baladı. Dersler önce ana noktaların sunumlari ile balayıp daha sonra bu konular hakkında kısa kavramsal testlerden olumaktadır. Örencilere bir miktar zaman verilerek kendi aralarında tartımaları istenmektedir. Genel olarak kavramsal testin formatı u ekilde verilmitir [11] 1. Soru sorma 1 dakika 2. Düünmek için zaman tanına 1dakika 3. Kiisel olarak cevapların kaydı(tercihli olarak) 4. Örenci kendi komusunu cevabına ikna etmesi-akran öretimi 1-2 dakika 5. Tekrar doru cevabın kontrolü ve kaydedilmesi (tercihen) 6. Öretim elemanına geribildirim: Cevapların toplanması, deerlendirme 1526
7. Doru cevabın açıklanması 2+ dakika Kavram testi yaklaık olarak dersin üçte birini oluturmaktadır. Mazur konunun belli bazı noktalarını ileyip geri kalan kısımlarını çalımaları için örencilere bırakmaktadır. 2.2..3. Fizik Özel Dersi -Tutorials in Introductory Physics University of Whashington daki fizik eitim grubundan Lilian McDermott ve arkadaları geleneksel genel fizik dersi için yeni bir öretim metodu gelitirdi ve buna tutorials in introductory physics-fizik özel dersi adını verdiler[12]. Bu öretim seti normal öretim ve ders kitabının bir parçası olacak ekilde gelitirildi. Burada ana eilim klasik kitaplardaki nicel soruları içermekle birlikte aynı zamanda temel konular hakkındaki kavramsal sorular ve çözümleri ile de ilgilenmektedir. Buradaki sorular temel kavramların oluturulması ve gerçek hayattaki durumlara uygulanmasına yönelik olarak gelitirilmitir. Bu ders modülü öntest, çalıma yaprakları ve ödevlerden olumaktadır. Ön test hemen öretimden sonra gerçekletiriliyor örencilerin neleri ne derece örenildiini ve tutorialda nelerin öretilecei hakkında bir ön fikir ve ön bilgi oluturuyor. Tutorial kısmında örenciler çalıma yapraklarında bulunan görev ve soruları birlikte tartıarak deerlendiriyor. Öretmen ise sorulan soruları anlatma yerine cevaplarını örencilerin bulacaı ekilde yönlendirme ve sorular yöneltiyor. Ödev soruları ile birlikte bu modül tamamlanıyor. Bu özel dersin etkili olması için sınavlar ve ödev soruların özenle seçilmi ve çok kaliteli olmasının yanında temel kavramları ölçüp sorgulayan ve yoruma dayalı soruların olması gereklidir.bu ders sistemi orta dereceli veya küçük sınıflar için örencilerin 3-4 kiilik gruplar halinde tutorial ders modülünü takip edecek ekilde tasarlanmıtır[13]. Tutorial dersinin içerii ve aamaları: Derste, haftada bir kez 10 dakikalık bir öntest, (test sonuçları dersin geçme notuna etki ettirmeksizin) örencilere uygulanır. Bu test bir sonraki haftada ilenecek konular hakkında nitel kavramsal sorulardan olumaktadır. Örenci ön teste katılması ile belli bir puan elde eder testten doru ya da yanlı yaptıından puan almaz. Ön testin iki önemli rolü vardır. Birincisi, bir sonraki hafta ilenecek konu hakkında bilgi sahibi olmak, ikincisi ise örencilerin bilgi seviyesi ve kavramsal zorluklarını belirlemek. Ders öretim elemanları ve asistanlarına haftalık 1,5 saatlik hazırlık dersi verilir. Bu derste örencilere uygulanan öntestin deerlendirmesi yapılıp, sonraki haftada ilenecek konu üzerinde durulur. Tutorial dersinde uygun soru tiplerinin gelitirilmesi ve sunulması ile ilgili tartımalar yapılıp bir sonuca balanır. 50 dakikalık bir ders saatinde tutorial dersi normal geleneksel yöntemin yerini alır. Örenciler 3-4 kiilik gruplar halinde fiziin temel kavramlarını içerecek ekilde oluturulmu çalıma yaprakları üzerinde çalıırlar. En az iki asistan bu derste örencilere yardımcı olurlar, gruplara onların zorluklarını giderme ve düünmeye sevk edecek sorular sorurlar. Örenciler grupları kendileri oluturur, asistanların bir müdahalesi söz konusu deildir. Çalıma yaprakları toplanıp deerlendirmeye alınmaz. Örencilere kavramsal anlamaya yönelik haftalık kısa sorulu ödevler verilir. Hiçbir Tutorial ödevinin çözümü örencilere çözülüp verilmez çünkü buradaki sorulardan bazılarını yapılacak sınavlarda sorulur. Zorluklar: Etkili tutorialın anahtarı örenci gruplarını etkili bir ekilde oluturmadır. Bazı gruplar tutorialı çok hızlı veya çok yava hareket ederek dersin amacına ters davranılar sergileyebilirler. Tutorialın en zor noktalarından biri örencilerin ne söylediklerini dinleyip onlara göre doru cevapları vermeden yönlendirici sorular sorma kısmıdır. Deerlendirme: University of Whashington da tutorial sınıf gözlemleri, testler, ders sınavları ve daha sonraki dönemlerde uygulanan geciktirilmi sontestler ile deerlendirilmektedir. 2.2.4. Fizik Çalıtayı (workshop physics) Dickinson College de Priscilla Law ve arkadaları aktivite temelli laboratuar programı gelitirip buna fizik çalıtayı ismimi verdi [14]. Bu çalıtay için hazırlanan materyaller fen eitimi aratırma sonuçlarına dayanarak gelitirilmitir. Fizik Çalıtayının amacı u ekilde ifade edilmitir: 1527
Örencilerin, Olayların kavramsal modelini oluturup bunları matematiksel modelle ilikilendirebilmek. Formal olmayan öretimle bilimsel okuryazarlıı örenmesi. Bilgisayar ve dier aratırma araçları yardımı ile yeterli seviyeye getirilmesi. Bilimin deeri ve önemini bilip daha fazla örenmeyi istemesi. leride fen eitimi çalımalarına katılması. Uygulanıı: Fizik çalıtayında Excel tipi çalıma kitabı, video analizleri, ve dier bilgisayarla birletirilmi araçlar örencilerin kendi vücutları ile hareket ve kuvvet konularında deneyimler kazanmaları salanılmaya çalıılır. Dijital video analizleri aynı zamanda örencilere grafiksel gösterimler ve yorumları hakkında yardımcı olur. Bilgisayarda, Excel tipi çalıma kitapları ile matematiksel modeller oluturulup deneylerdeki dijital verilerle karılatırma yapılır. Örenciler haftada altı ders saatinin hepsinde laboratuarda bulunur. Öretim elemanı her dersin baında yine normal anlatımla derse balar. Bu anlatımın çou ise ödev problemlerin üzerinde durmakla geçer.bu anlatım ve çözüm zamanları toplam haftalık dersin altıda birini oluturur. Ama çou ders zamanı 2-4 lü gruplar halinde yapılan rehberli keif deneylerinin yapılması ve analizi ile geçer. Ders materyali dört parçadan oluan haftalık ünitelere ayrılır. Bunlar: örencilerin ön-kavramlarını kefetme, nitel gözlemeler, matematiksel modellerin tanımı ve gelitirilmesi ve matematiksel model merkezli nicel deneylerin yapılmasıdır. Sınıf laboratuarları aktivitelerine ek olarak örenciler geleneksel ödev problemleri de yaparlar. Sınıf içi aktivite rehberleri, ders kitabı, laboratuar föyü ve bilgisayar-notebook-dan oluur. Örenci sınavlarında bu rehberleri kullanmakta serbesttir ve aynı zamanda ödev problemleri de sınavların belli bir parçasını oluturur. Haftalık sınıf aktivite ve ödevlere ek olarak örencilere video analizlerini de içeren dönemlik ödev projeleri verilir. Sınıf, grup aktiviteleri, tartımalar ve deneyler için özel düzenlenmi olup 24 kiiden oluur. Sınıfta bir öretim elemanı ve bir de asistan bulunur. Asistan grup aktivitelerinin yapılmasında yardımcı olur. Zorluklar Bu tür bir programı gerçekletirmek için yeterli ortam, malzeme ve araç gereçlerin salanması gerekir. Normal lab araçlarının yanında dijital video, bilgisayarlar ve algılaycılar-sensörlerbulunmalıdır ayrıca derste en az iki kiinin-öretim elemanı ve asistan- bulunması gerekir. Laboratuar temelli bir ders ilenecei için sınıf büyüklüü ve dizaynı sınırlıdır. Öretim elemanının rolü danıman, çalıtırıcı, yönetici vs.- ders baarısında ana etmelerden biridir. Bu metotla müfredattaki bütün konuların tamamlanması için ektra zamana ihtiyaç vardır. Bu yüzden bazı konularda sınırlamalar gerekebilir. Deerlendirme Deerlendirme kavram testleri, sınav sonuçları ve örencilerin tutumlarına bakarak yapılmaktadır. 2.2.5. Dier yaklaımlar: 2.2.5.1 birlikli Öretim-Collabrative Instruction Geleneksel olmayan öretim metotlarından olan ibirlikli öretimin fizik öretiminde kullanılması yine fizik eitimi üzerine yapılan çalıma sonuçlarına dayanarak geleneksel öretimin yetersiz kalması sonucuna göre ve farklı derslerde kullanılması ve olumlu sonuç elde edilmesi ile yine 1990 lı yıllarda uygulanmaya balanmıtır. birlikli öretimin uygulanıında çok farklı teknik ve seçeneklerin kullanılması mümkün. Mesela, 24 kiilik bir sınıfta örenciler dörtlü kiiler bir grup olacak ekilde altı gruba ayrılır. Grup çalımaları önceden anlatılan ders konularının veya ödev olarak verilen bazı konuların tartıılması ile devam etmektedir. Her bir çalıma için ayrılan zaman 10-15 dakika civarındadır. Bu arada örenciler konuyu tartıırken öretim elemanı gruplar arasında dolaarak yanlılıkları düzeltme ve/ya onların gidiatlarına göre bazı öneriler sunmaktadır. Bu ekilde örenciler grup çalımaları ile daha aktif katılım yapan kiiler haline getirilmektedir. 2.2.5.2 Aktif Örenme Problem Setleri Alan Van Heuvelen, Ohio State Universitesi, ibirlikli akran öretimi yöntemini ile aktif örenme problem setlerini, interaktif simülasyon ve çalıma yapraklarını kullanarak fizik derslerinde %30 oranında daha fazla baarı elde etmitir [2]. 3. Sonuç Yukarıda bahsedilen bazı yeni yöntemlere ait ders kazanımlarına [Kazanım=g=((%sontest- %öntest)/(100-%öntest)) ile hesap edilir] ilikin veriler Tablo 2 de verilmitir [7]. Örencilerin genel 1528
fizik derslerindeki kavramsal anlamalarını ölçmek için Mekanik konusunda, Hestenes, Wells ve Swackhamer in [15] Kuvvet ve Hareket Kavram Testi (FCI), Elektrik ve Manyetik konularında ise Maloney ve arkadalarının [16] gelitirmi oldukları CSEM kavramsal testler kullanılabilir. (FCI 29 sorudan, CSEM ise 32 çoktan seçmeli sorudan olumaktadır). Öretim ekli Kazanım Geleneksel Öretim 0,16 Akran Öretimi 0,56 birlikli Öretim 0,32 Aktif Örenme-problem setleri 0,42 Özel ders-tutorials 0,35 Tablo 2: Bazı öretim yöntemleri ve ders kazanımları Bu verilere dayanarak yeni yöntemlerin fizik dersine ait örenci kazanımlarının geleneksel olmayan yönteme göre bir hayli baarılı olduu söylenebilir. Sonuç olarak, yeni gelitirilen yöntem ve tekniklerle öretim eklimizde deiim yaptıımız ölçüde örencilerin fizik dersini anlamalarında, sevdirmede ve baarıda önemli bir adım atmı oluruz. Bu ve benzeri yöntemlerin gelitirilip uygulanması ve sonuçlarının bu tür seminer ve kongrelerde sunulması ve tartıılması fizik eitiminin gelimesine katkı salayacaktır. Kaynakça [1] R. K. Thornton and D.R. Sokoloff. Assesing student learning of Newton s Laws: The Force and motion conceptual evaluation and the evaluation of active learning laboratory and lecture criteria. Am. J. Phys., 66, 338-352 (1998). [2] A Van Heuvelen. Overview case study physics. Am. J. Phys., 59, 898-907 (1991) [3] D. Hestenes and I.A.Halloun. Modeling instruction in mechanics Am. J. Phys., 55, 455-462 (1987). [4] L. McDermott. Students conceptions and problem solving in mechanic, in: A.Tiberghien, E. Jossem & J. Barojas (Eds) Connecting Research in Physics Education with Teacher Education (http://www.physics.ohio-state.edu/~jossem/icpe/c1.html) (1997). [5] R. R. Hake. Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics course. Am. J. Phys. 66, 64-74 (1998) [6] L.C McDermott,, & E.F. Redish, RL-PER1: Resource Letter on Physics Education Research. Am. J. Phys., 67, 755-767. (1999). [7] B. Boller. Non-Traditional Teaching Styles in Physics. Issues of Education at Community Colleges: Essays by Fellows in the Mid-Carer Fellowship Program at Princeton University. (1999) [8] P. Heller, R. Keith, and S. Anderson. Teaching problem solving through cooperative grouping. 1. Group vs. individual problem solving. Am.J. Phys., 60, 627-636 (1992);2. Designing problems and structuring groups. Am. J. Phys., 60, 637-644 (1992). [9] I. A. Halloun and D. Hestenes. The initial knowledge state of college physics students. Am. J. Phys., 53, 1043,1055 (1985). [10] I. A. Halloun and D. Hestenes. Common sense concept about motion. Am. J. Phys., 53, 1056-1065 (1985). [11] E. Mazur. Peer Instruction. (Prentice Hall. Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 1997). [12] L. C. McDermott, P.S. Shaffer, and the Physics Education Group at the University of Washington, (1998) Tutorials in Introductory Physics. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. [13] E. Redish and R. N. Steinberg. Teaching physics: Figuring out what works. Phys. Today, 52, 24-30 (1999). [14] P. W.Laws with contributing authors R. J. Boyle, P. J. Cooney, K. L. Laws, J. W. Luetzelshwab, D. R. Sokoloff, R. K. Thoronton. Workshop Physics Activity Guide, John Wiley & Sons. Inc. New York (1997). [15] D. Hestenes, M. Wells and G. Swackhamer. Force concept inventory. Phys. Teacher, 30, 141-158 (1992). [16] D. Maloney, T. O Kuma, C. Hieggelke, and A. V. Heuvelen. Surveying students conceptual knowledge of electricity and magnetism. Am. J.Phy., 69 (7), 12-19 (2001). 1529