Aps-ajp-11-1001-Book indb

a. Observe and explain: Can a table push?
.
共a兲 Perform
the experiments described in the first column. Then record
your data and fill in the empty cells. Remember that the
scale, as a measuring instrument, has an uncertainty of mea-
surement associated with it.
x
y
FIG. 3. Unlabeled force diagram.
PEDAGOGICAL CONTENT KNOWLEDGE AND PREPARATION
…
PHYS. REV. ST PHYS. EDUC. RES. 6, 020110
共2010兲
020110-13
Teacher Education in Physics
115

---

Experiment
Draw a picture
of the situation.
List objects
interacting
with the object
of interest.
Draw a
force diagram
for the object.
Discuss what objects
exert forces balancing
the force that
Earth exerts on
the object.
What is
共are兲
the direction of
the balancing
force
共forces兲?
Write a
mathematical
expression
for the forces
exerted on the
object. Specify
your axis.
共a兲 Hang an object
from a spring
scale. Record the
reading of the
scale here ______________
共b兲 Lower the object
onto a platform
scale so it touches
the scale.
Record the new
reading of the
spring scale ____________
共c兲 You place the
object on a tabletop.
Record what happens
________________
共d兲 You place the
block on the
platform scale and
then tilt the scale at a
small angle.
Record what happens
_____________________
b. Test an Idea
. A book rests on top of a table. Jim says
that the force exerted by the table on the book is always the
same in magnitude as the force exerted by Earth on the book.
Why would Jim say this? Do you agree or disagree with Jim?
If you disagree, how can you argue your case?
Class 4 quiz: Notice that the letter C next to the questions
below indicates content knowledge. The numbers show the
addressed dimensions of PCK
共1-orientation to teaching;
2-knowledge of curriculum; 3-knowledge of student prior
knowledge and difficulties; 4-knowledge of instructional
strategies; 5-knowledge of assessment
兲.
c. Quiz
. Your students are learning Newtonian dynamics
and are solving the following problem: An unlabeled force
diagram for an object on a horizontal table is shown in
Fig.
3
. Sketch and describe in words a process for which the
diagram might represent the forces that other objects exert on
an object of interest.
You hear one of the students say: “There is a mistake in
the diagram, the upward vertical force should always be the
same as the downward arrow.”
共1兲 Do you agree with the student? Explain your answer
共C兲.
共2兲 Why do you think the student made this comment? 共3兲
共3兲 What activities done in class could have contributed to
his opinion?
共3, 4, 5兲
共4兲 How would you respond to this comment in class? 共1,
3, 4
兲.
共5兲 If you were to test the student’s idea, what experi-
ments would you design?
共C,5兲
d. Individual work outside of class
. Every week after a
class session preservice teachers read a chapter in “Five Easy
Lessons” by Knight
关
32
兴, as well as reading the side notes
共comments for teachers兲 in the ALG that are related to the
class work. They also read the relevant physics education
research papers
共see the list in Appendix B兲. They then com-
bine this information with the activities in class; they are told
to “write a lesson plan for a lesson that will help your stu-
dents master concept X. In this lesson plan make sure that
you list student ideas related to concept X
共use the ALG and
“5 Easy Lessons” and the assigned readings
兲 and provide
questions that will allow you to assess the progress in student
learning of the concept, provide possible student answers and
EUGENIA ETKINA
PHYS. REV. ST PHYS. EDUC. RES. 6, 020110
共2010兲
020110-14
Teacher Education in Physics
116

---

examples of your feedback to the student.” A template for a
lesson plan is shown in Appendix C.