ฟิสิกส์ในภาวะโรคระบาด: การส่งชุดทดลองให้นักเรียนทางไปรษณีย์ช่วยเพิ่มการเรียนรู้ที่บ้าน

ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ปี 1 มีประโยชน์อย่างไร? ในฐานะอาจารย์ประจำแล็บ เราต้องต่อสู้กับคำถามนั้นเมื่อเรารู้ว่าภาคเรียนฤดูร้อนที่มหาวิทยาลัย McMaster จะปิดทางออนไลน์เนื่องจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 เราต้องพิจารณาไม่เพียงแค่สิ่งที่เราสามารถทำได้จากการมอบหมายห้องแล็บที่เรามอบให้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งที่เราต้องการให้นักเรียนของเราทำให้สำเร็จด้วย

ตามเนื้อผ้า 

หลักสูตรของเรา ( 1A03 ) รวมการทำงานในห้องทดลองแปดชั่วโมง โดยทำเป็นกลุ่ม 2-3 คนภายใต้การดูแลอย่างใกล้ชิดของผู้ช่วยสอน นักเรียนยังได้ทำการทดลองที่สำคัญที่บ้านตามที่พวกเขาเลือก เมื่อมีการประกาศว่าจะเปิดภาคเรียนฤดูร้อน ฉันและเพื่อนร่วมงานของฉัน

ตัดสินใจพัฒนาชุดเครื่องมือที่นักเรียนสามารถใช้ทำการทดลองทั้งหมดสำหรับหลักสูตรที่บ้านได้สำหรับกลุ่มนักศึกษาของเรา ซึ่งส่วนใหญ่เป็นนักศึกษาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ (และในหลายกรณีไม่ตื่นเต้นที่จะเรียนวิชาฟิสิกส์) เราคิดว่าแนวทางที่เน้นการปฏิบัติมากกว่านั้นมุ่งเน้นไปที่การสร้างการทดลอง 

การรวบรวมข้อมูลที่ดี และพัฒนาสัญชาตญาณทางกายภาพสำหรับแนวคิดในหลักสูตร จะตอบสนองความต้องการของพวกเขาได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม คำสั่งให้พักพิงในสถานกักกัน COVID-19 จะทำให้การรับวัสดุและทำการทดลองเป็นเรื่องยากสำหรับนักเรียน วิธีแก้ไขของเราคือส่ง ชุดจิ๋วให้นักเรียน

แต่ละคนเนื้อหาของชุดอุปกรณ์นั้นเรียบง่ายด้วยการออกแบบ (ดูรูป) เราต้องการเสริมสร้างความสัมพันธ์ระหว่างโลกแห่งความจริงกับสิ่งที่เรียนรู้ในชั้นเรียนโดยใช้สิ่งของในครัวเรือน นอกจากนี้ ห้องปฏิบัติการยังมุ่งเน้นไปที่การพิจารณาว่าพวกเขาสามารถวัดอะไรได้บ้างด้วยเครื่องมือที่จำกัด 

และวิธีที่การวัดเหล่านั้นสามารถเปลี่ยนเป็นข้อมูลที่ทำซ้ำได้ซึ่งสามารถใช้ทดสอบทฤษฎีได้ แท้จริงแล้ว ทักษะที่พัฒนาขึ้นโดยการทำการทดลองเหล่านี้เหนือกว่าสิ่งที่เรามักจะสอนในหลักสูตรปีแรกนี้ความแม่นยำที่ยอดเยี่ยมนักเรียนรู้สึกประหลาดใจกับผลลัพธ์ที่สามารถได้รับจากสิ่งของง่ายๆ 

ในเซสชันแล็บแรก 

นักเรียนรวบรวมข้อมูลที่ทำให้พวกเขาสามารถวัดความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงได้อย่างแม่นยำเป็นพิเศษ อีกห้องทดลองหนึ่งใช้กล่องพลาสติกใส ไม้โปรแทรกเตอร์ และเข็มหมุดเพื่อวัดดัชนีการหักเหของน้ำ ทำการทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลี้ยวเบนและนักเรียนตรวจสอบการสะท้อน

กลับภายในทั้งหมด ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของใยแก้วนำแสงสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคม

นักเรียนใช้ลูกบอลเด้งดึ๋งเพื่อวัดเวลาระหว่างการกระดอนต่อเนื่องเพื่อตรวจสอบการถ่ายโอนพลังงาน การสูญเสียพลังงาน และความถูกต้องของแนวคิดต่างๆ เช่น การอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัม 

และแน่นอนว่าไม่มีหลักสูตรปีแรกใดจะสมบูรณ์ได้หากปราศจากแรงเสียดทาน ในช่วงก่อนโควิด นักเรียนจะใช้ตัวแปลงสัญญาณแรงแบบดิจิทัลเพื่อทำการวัดที่แม่นยำ ปีนี้พวกเขาได้รับสปริง (พวงกุญแจพลาสติกขด) ตัวอย่างของวิธีที่นักเรียนต้องปรับเทียบสปริงและทำการวัดจะแสดงในวิดีโอด้านล่าง

การดำเนินการและการวางแผนแต่เนิ่นๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของโครงการนี้ แม้ว่าชุดอุปกรณ์จะดูเรียบง่าย แต่ก่อนอื่นเราต้องได้รับการอนุมัติ ของมหาวิทยาลัยก่อน เพื่อให้มั่นใจว่าชุดอุปกรณ์นั้นปลอดภัยที่จะส่งถึงนักเรียน บางทีเราอาจเข้าใจผิดในเจตนา 

สิ่งที่ยากกว่านั้น

คือการจัดการกับปัญหาในทางปฏิบัติ เช่น การจัดส่งชุดอุปกรณ์มากกว่า 200 ชุดทั่วโลก สำหรับนักเรียนที่ไม่สามารถรับพัสดุได้ (รวมถึงหลายคนที่ต้องกักตัวตามโรงแรมเป็นเวลา 21 วัน) เราให้คำแนะนำแบบตัวต่อตัวเกี่ยวกับการคุ้ยหาวัสดุ ซึ่งเป็นทักษะที่ฉันภูมิใจในฐานะนักฟิสิกส์เชิงทดลอง 

มีเพียงสองกรณีเท่านั้นที่นักเรียนไม่สามารถทำการทดลองด้วยตนเองได้ สำหรับพวกเขา เราได้จัดเตรียมวิดีโอที่พวกเขาสามารถทำการวัดได้ในขณะที่เขียน เรากำลังเผยแพร่แบบฝึกหัดในห้องปฏิบัติการขั้นสุดท้ายสำหรับหลักสูตร และความคิดเห็นล่วงหน้าจากนักเรียนก็เป็นไปในเชิงบวกมาก 

แม้ว่าเราหวังว่าจะได้กลับมาที่ห้องทดลองของเราในเดือนกันยายน แต่เราก็ตื่นเต้นที่จะแบ่งปันห้องทดลองเหล่านี้กับนักเรียนอีก 900 คนในภาคเรียนฤดูใบไม้ร่วง เรามั่นใจว่าเราไม่ได้แค่ทำให้ดีที่สุดในสถานการณ์ที่เลวร้าย เรากำลังมอบประสบการณ์ที่ไม่เหมือนใครให้กับนักเรียนของเรา 

ซึ่งหวังว่าจะเป็นการชมเชยเส้นทางที่พวกเขาเลือกที่ McMaster เราถูกขอให้จัดทำการประเมินระบบข้อมูลวัตถุอันตรายในที่ทำงานสำหรับวัตถุแต่ละชิ้นที่จะจัดส่ง ในท้ายที่สุด เราทุกคนเห็นตรงกันว่านักเรียนเข้าใจวิธีการจับและจัดเก็บไม้บรรทัดและยางยืดอย่างปลอดภัยแล้ว

กล่าวว่า “เส้นทางสู่ R&D ของฉันทำให้ฉันสามารถทำงานในผืนผ้าใบด้านฟิสิกส์และวิศวกรรมที่กว้างขวางและยังคงพัฒนาอยู่ได้” “แน่นอนว่ามันช่วยได้ที่ฉันเป็นคนขี้สงสัยโดยเนื้อแท้ เป็นคนที่ชอบผลักดันไปในทิศทางใหม่ๆ เพื่อติดตามการสอบถามใหม่ๆ โอกาสทุกประเภทจะเกิดขึ้นเมื่อคุณเปิดใจ

และเต็มใจที่จะเชื่อมต่อและทำงานร่วมกับพันธมิตรที่ทำงานเกี่ยวกับปัญหาที่น่าสนใจของพวกเขาเอง”

การมุ่งเน้นด้าน R&D และแนวทางที่หลากหลายสะท้อนให้เห็นในกลุ่มวิจัย ÉTS ของ Tremblay ซึ่งเธอกล่าวว่าเป็น “แหล่งหลอมรวมของสหสาขาวิชาชีพ” ซึ่งประกอบด้วย postdocs 2 ใบ 

นักศึกษาระดับปริญญาเอก 3 คน และสมาชิกในทีมอีก 10 คน (ส่วนใหญ่เป็นนักศึกษา MSc/MEng และผู้ช่วยวิจัย) สิ่งสำคัญคือ เมื่อคำนึงถึงความไม่สมดุลทางเพศในระยะยาวในสาขาวิศวกรรมโทรคมนาคม กลุ่มของ Tremblay ได้รวมผู้หญิงมากกว่าผู้ชายในช่วงห้าปีที่ผ่านมา และเธอสารภาพว่า “ภูมิใจมากที่มีการผสมผสานระหว่างนักวิทยาศาสตร์ประยุกต์และวิศวกรที่มีความสามารถเช่นนี้

credit: coachwalletoutletonlinejp.com tnnikefrance.com SakiMono-BlogParts.com syazwansarawak.com paulojorgeoliveira.com NewenglandBloggersMedia.com FemmePorteFeuille.com mugikichi.com gallerynightclublv.com TweePlebLog.com