Exploring student difficulties with pressure in a fluid

Goszewski, Matthew; Moyer, Adam; Bazan, Zachary; Wagner, Doris J.

doi:10.1063/1.4789675

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“…Physics education research shows that the conceptual difficulties to understand the phenomena associated with fluids have received relatively uneven attention. On the one hand, the difficulties associated with hydrostatic principles have been deeply analyzed by various authors, who showed how students continue to present serious difficulties in understanding the basics, even after attending university courses where these topics are covered (see [1][2][3][4][5][6] among others). On the other hand, students' understanding of ideal fluid hydrodynamics has received less attention.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Students’ conceptual difficulties in hydrodynamics

Suárez¹,

Kahan

Zavala

et al. 2017

Phys. Rev. Phys. Educ. Res.

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We describe a study on the conceptual difficulties faced by college students in understanding hydrodynamics of ideal fluids. This study was based on responses obtained in hundreds of written exams and oral interviews, which were held with first-year Engineering and Science university students. Their responses allowed us to identify a series of misconceptions unreported in the literature so far. The study findings demonstrate that the most important difficulties arise from the students' inability to establish a link between the kinematics and dynamics of moving fluids, and from a lack of understanding regarding how different regions of a system interact.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Students’ conceptual difficulties in hydrodynamics

Suárez¹,

Kahan

Zavala

et al. 2017

Phys. Rev. Phys. Educ. Res.

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“…• El vínculo de la presión con el mayor/menor espacio: Como se ha mostrado, las ideas de los estudiantes sobre la presión están influenciadas por el espacio que ocupa el fluido y/o por la forma que adopta en el contenedor (Besson 2004, Gallegos 1998, Goszewski et al 2013, Martin 1983, Vega 2015. Por ejemplo, en los casos 1 y 2 es evidente el empleo de esta idea, al suponer que la presión es mayor en la constricción del conducto (en el cuello del tubo de Venturi, o en la forma cónica que adopta el recipiente inclinado) y que, en consecuencia, la rapidez del flujo es mayor.…”

Section: Discussionunclassified

“…• La presión (o fuerza) es proporcional a la cantidad de fluido: Las ideas de los alumnos sobre la presión se basan en el volumen (o cantidad) de fluido contenido, considerando la existencia de una proporción directa entre estas variables (Besson 2004, Flores y Gallegos 1998, Goszewski et al 2013. En el caso 2 varios estudiantes que se inclinaron por la opción b (v A = v B ) consideraron que la cantidad de agua contenida en ambos recipientes es igual y que, por consiguiente, tienen la misma presión.…”

Section: Discussionunclassified

“…En investigaciones previas (Besson 2004, Flores y Gallegos 1998, Goszewski et al 2013) se han estudiado las ideas de los alumnos acerca del concepto presión en la Hidrostática. En cambio, para identificar algunas dificultades conceptuales que interfieren en la comprensión de la ecuación de Bernoulli, fue necesario analizar las ideas de los estudiantes acerca del vínculo que hay entre presión estática y rapidez del flujo.…”

Section: Conclusionesunclassified

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Dificultades conceptuales para la comprensión de la ecuación de Bernoulli

Vega-Calderón¹,

Gallegos-Cázares²,

Camacho³

2017

Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc

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En este trabajo se presentan los resultados de una investigación sobre ideas previas de estudiantes del bachillerato acerca de algunos fenómenos que se explican, cualitativamente, mediante la ecuación de Bernoulli como aproximación. Para ello, a la muestra estudiada se le aplicó un cuestionario en el cual se plantearon cuatro casos concernientes a la Dinámica de Fluidos. Para evaluar las respuestas de los alumnos se construyó un criterio de evaluación, conformado por cinco categorías de clasificación, con el que se delimitaron las explicaciones dentro de las cuales se identificaron sus ideas previas. Se encontró que estas ideas intuitivas sobre la relación entre las variables presión estática y rapidez del flujo son contrarias a la expresada por la ecuación de Bernoulli.Palabras clave: Ideas previas; ecuación de Bernoulli; investigación educativa; educación media superior; enseñanza de la Física. Conceptual difficulties in understanding the Bernoulli's equationThis paper showed the results of a previous ideas research into high school students about phenomena related with Bernoulli's equation. A questionnaire consisted of four cases based on fluid dynamics was applied to 54 students. To assess the student's responses, were build five categories of classification in which their previous ideas were identified. The results showed some of previous ideas and the relationship between static pressure and flux velocity are opposed to their meaning in Bernoulli equation. Introducción ¿Por qué las ideas previas influyen en la enseñanza de las ciencias?Con base en sus experiencias, todo individuo puede reconocer características y construir patrones sobre lo que observa en el comportamiento de las cosas, de las personas o de sí mismo. Este cúmulo de peculiaridades identificadas de las experiencias, inmersas a la vez en un contexto cultural y/o fenomenológico determinado, conforma en el sujeto ideas previas con las cuales está en posibilidad de predecir sucesos y conductas, además de construir una perspectiva sobre la organización del mundo que le rodea al dotarle de significado (Pozo 1999).En el caso del aprendizaje de conceptos científicos, una de las dificultades para ello radica en las ideas que los estudiantes han construido y que en muchos casos son inconmensurables o insuficientes, para comprender los conceptos científicos que se les presentan en clase. Por ejemplo, cuando a un alumno se le explica cierto concepto científico (v. g. presión), trata de asociarlo con el significado que tiene de éste como manifestación de sus ideas previas (Pozo 1999).

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“…Goszewski et al (2013) mengembangkan tes konseptual ber-bentuk pilihan ganda untuk menge-ksplorasi kesulitan peserta didik dalam memahami konsep tekanan hidrostatis. Wagner et al (2013) mengembangkan tes konseptual berbentuk pilihan ganda untuk mengeksplorasi kesulitan peserta didik dalam memahami konsep gaya angkat ke atas pada fluida.…”

Section: Pendahuluanunclassified

Pengembangan FIDTI (Fluid Isomorphic Diagnostic Test Inventory) Sebagai Instrumen Diagnostik Miskonsepsi Fluida

2017

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We have developed a FIDTI (Fluid Isomorphic Diagnostic Test Inventory) as misconception diagnostic instruments. This development research is based on the importance of educators knowing Keywords :FIDTI, Misconception, ADDIEAbstrak: Telah dilakukan penelitian pengembangan FIDTI (Fluid Isomorphic Diagnostik Test Inventory) sebagai instrumen diagnostik miskonsepsi fluida. Penelitian pengembangan ini didasarkan pada pentingnya pendidik mengetahui miskonsepsi peserta didik serta kuantitas tes diagnostik yang akurat untuk membantu peserta didik dan pendidik dalam memahami miskonsepsi yang terjadi pada materi fluida masih sedikit. Adapun model yang digunakan dalam penelitian pengembangan FIDTI adalah model pengembangan ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, dan Evaluation). Produk yang dikembangkan merupakan instrumen penilaian diagnostik dengan karakteristik berbentuk tes objektif pilihan ganda yang memiliki empat pilihan jawaban dengan satu pilihan jawaban benar dan pilihan jawaban lainnya merupakan jawaban salah. Pilihan jawaban produk dikembangkan berdasarkkan jawaban subjek uji coba menggunakan soal uraian yang telah telah dilakukan sebelum produk dikembangkan. Produk yang dikembangkan memiliki kuantitas indikator dan subjek penelitian masing-masing 44,4 % dan 53,6% lebih banyak dibandingkan dengan penelitian sebelumnya.Instrumen FIDTI layak digunakan untuk mendeteksi miskonsepsi peserta didik dengan skor uji validitas sebesar 3,6 dari skor 4. Adapun diagnosis konsepsi produk pada penelitian pengembangan ini menggunakan dua kriteria. Setelah dilakukan analisis hasil uji coba produk diperoleh tingkat rata-rata persentase keakuratan keakuratan diagnosis secara keseluruhan dengan menggunakan kriteria pertama dan kedua masing-masing sebesar 73,8% dan 68,9%.

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Exploring student difficulties with pressure in a fluid

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Students’ conceptual difficulties in hydrodynamics

Students’ conceptual difficulties in hydrodynamics

Dificultades conceptuales para la comprensión de la ecuación de Bernoulli

Pengembangan FIDTI (Fluid Isomorphic Diagnostic Test Inventory) Sebagai Instrumen Diagnostik Miskonsepsi Fluida

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