Közoktatás-fejlesztési Kutatási Program

MTA-ELTE Fizikatanítás Digitális Támogatással Kutatócsoport

Kutatócsoport-vezető: Jenei Péter

Kutatócsoport elnevezése angolul:
MTA-ELTE Digitally Supported Physics Education Research Group

Jenei Péter 2010-ben matematika-fizika szakos tanárként diplomázott az Eötvös Loránd Tudományegyetemen (ELTE). Ezt követően anyagtudománnyal kezdett el foglalkozni, mely területen 2014-ban PhD-t, 2023-ban habilitációt szerzett. Jelenleg az ELTE Fizikai és Csillagászati Intézetének egyetemi docense. Az anyagtudományi kutatások mellett folyamatosan részt vett fizika szakmódszertani kutatásokban és a fizikatanárok képzésében. 2018 óta a fizikatanár-képzés szakfelelőse az intézetben. Vezetésével körülbelül 20 szakdolgozat és TDK munka született, jelenleg 5 PhD hallgató témavezetője.

A kutatómunkája eredményeként számos ösztöndíjat és pályázatot nyert, többek között a Nemzet Fiatal Tehetségeiért ösztöndíjat, egy posztdoktori kiválósági programot, Bolyai János Kutatási Ösztöndíjat, többször részesült új nemzeti kiválósági ösztöndíjban, valamint 2019-ben elnyerte a Magyar Anyagtudományi Egyesület Junior díját, 2023-ban az ELTE Ígéretes Kutatója címet kapott.

Kutatási téma

A tudomány és technológia gyorsuló ütemű fejlődése, a diákok hozzáállásának változása és a munkaerő piaci igényei társadalmi szinten követelik meg a fizika tantárgy oktatásának fejlesztését. Ez csak az iskolai fizika tanítás tartalmi, módszertani és oktatási eszköztárának megújításától remélhető. A kutatócsoport munkája ezt két nagyobb témakörben szeretné előre mozdítani:

1) Digitális és cselekvésközpontú fizikatanulás. A téma lényege, hogy olyan módszereket fejlesztünk mely során a diákok minél könnyebben és nagyobb számban sikereket érhetnek el a fizika (és kapcsolódó tudományok) terén. Kutatások középpontjában az Arduinók, a kutatási és tanulási naplók felhasználása áll. Kiemelten foglalkozunk a nemi egyenlőség javításán a fizika és mérnöki tudományok területén.

2) Fizikatanítás mesterséges intelligencia felhasználásával. Ebben a projektben egy olyan szoftvert készítünk és tesztelünk nagymintás kísérlettel, mely a gépi tanulás segítségével tud egyéni fejlesztési utakat kínálni a diákoknak a fejlesztő hatás maximalizálásával. Az innovatív gondolat, hogy bemeneti tesztek eredményei alapján gyakorlófeladatokat ad a gép. A gyakorlás folyamatát és hatását elemzi és finomítja a fejlesztő feladatokat. Sok felhasználó esetén az algoritmus átlátja a korrelációkat, ezáltal megtanulja az ideális fejlesztés folyamatát.

A kutatócsoport saját honlapja itt tekinthető meg

Első éves szakmai beszámoló (2023)

Félidős szakmai beszámoló (2024)

Megjelent közlemények (2023-2024)

Publikációk:

  1. Tóth, K., & Tél, T. (2023). Quantum uncertainty: What to teach. Physics Education, 58, 025019. (Q1)
  2. Schnider, D., & Hömöstrei, M. (2023). Exoplanets: An easy, practice-oriented and fun project with Arduino. Physics Education, 58, 055004. (Q1)
  3. Schnider, D., & Hömöstrei, M. (2023). Electrical conductance lab: A low-cost, simple and useful project with Arduino. Physics Education, 58, 065023. (Q1)
  4. Schnider, D., & Hömöstrei, M. (2023). The influence of Arduino-based student experimentation on the development of students' skills and competences. In Physics Teacher Education: Challenges in Physics Education (pp. 185–198). (Q1)
  5. Vavrik, M., Vári, G., & Jenei, P. (2023). The simplest schlieren imaging using a smartphone. The Physics Teacher, 61, 804–805. (Q1)
  6. Hömöstrei, M., Nagy, B. N., & Schnider, D. (2023). Mechanically generated random numbers in high school. The Physics Teacher, 61, 614–617. (Q1)
  7. Radnai, T., Tóthné Juhász, T., Juhász, A., & Jenei, P. (2023). A simulation experiment using Algodoo: What force makes a car accelerate and what does the acceleration depend on? The Physics Teacher, 61, 271–275. (Q1)
  8. Bitzenbauer, P., Faletič, S., Michelini, M., Tóth, K., & Pospiech, G. (2024). Design and evaluation of a questionnaire to assess learners’ understanding of quantum measurement in different two-state contexts: The context matters. Physical Review Physics Education Research, 20(2), 020136. (D1)
  9. Hennig, F., Tóth, K., Veith, J., & Bitzenbauer, P. (2024). Introducing quantum physics concepts and Dirac notation at the secondary school level: Insights into student reasoning from an acceptance survey. Physical Review Physics Education Research, 20(2), 020147. (D1)
  10. Hennig, F., Tóth, K., Veith, J., & Bitzenbauer, P. (2024). Mathematical sense making of quantum phenomena using Dirac notation: Its effect on secondary school students’ functional thinking about photons. EPJ Quantum Technology, 11, 5–21. (Q1)
  11. Schnider, D., & Hömöstrei, M. (2024). Arduino-supported kinematics measurements. Physics Education, 59, 055015. (Q2)
  12. Tóth, K., Michelini, M., & Bitzenbauer, P. (2024). Exploring the effect of a phenomenological teaching-learning sequence on lower secondary school students’ views of light polarisation. Physics Education, 59, 035009. (Q2)
  13. Hennig, F., Tóth, K., Förster, M., & Bitzenbauer, P. (2024). A new teaching-learning sequence to promote secondary school students’ learning of quantum physics using Dirac notation. Physics Education, 59, 045007. (Q2)
  14. Tóth, K., Michelini, M., & Bitzenbauer, P. (2024). From light polarization to quantum physics: Supporting lower secondary school students’ transition from gestalt to functional thinking. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 20, 2449. (Q2)
  15. Dandl, K., Tóth, K., & Bitzenbauer, P. (2024). From simulation to experiment: Using KiCad to design electric circuits in the physics classroom. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 20(10), em2510. (Q2)
  16. Molnár, A., Czura, M., & Dercsényi, B. A. (2024). Modelling gravitational-wave emission and detection on spandex using a high-speed camera. Physics Education, 59, 025036. (Q2)
  17. Molnár, A., & Raffai, P. (2024). A case study about a Hungarian online course on gravitational-wave astrophysics. Physics Education, 59, 065012. (Q2)
  18. Herendi, B., & Jenei, P. (2025). Interactive physics education with Arduino: Determining altitude and flow rate by measuring air pressure. Physics Education, 60(5). (Q2)
  19. Tóth, K., Hennig, F., Veith, J., & Bitzenbauer, P. (2025). Secondary school learners’ reasoning about quantum randomness in the context of single photon interferometer and double slit experiments. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 21(8), em2686. (Q2)
  20. Vitkóczi, F., Jenei, P., Piláth, K., & Kopasz, K. (2025). Practical STEM project with Arduino: Classroom applications and constructing thermodynamic measurement tool. Physics Education, 60, 045015. (Q2)
  21. Viktoria Németh, Anna Barsy, Péter Jenei and Nguyen Q Chinh (2025) Systematic study on the size effect of the copper tube used in the demonstration of Lenz’s law Physics Education, 60, 065033. (Q2)
  22. Tóth, K.; & Bitzenbauer, P. (2025). A teaching approach to quantum computing at the secondary school level. Eurasia J. Math. Sci. Tech. Ed. 21(11), em2736. (Q2)
  23. Pesthy, S. G., Hömöstrei, M., & Jenei, P. (2026). Project-based learning during scientific student exchanges program using Arduino. European Journal of STEM Education, 11(1), 13. (Q1)
  24. Hömöstrei, M., Bencsik, R. A., & Schnider, D. (2026). Self-regulated learning in physics: An impact analysis of learning journal keeping and homework writing. Education Sciences, 16(3), 473. (Q1)
  25. Vitkóczi, F., Jenei, P., Piláth, K., & Kopasz, K. (2026). Unicorn in the classroom: A student-led experiment on the speed of sound using Arduino. Physics Education, 61, 015041. (Q2)
  26. Herendi, B., Varga, S., & Jenei, P. (in press). RPG-based gamification in teaching modern physics. The Physics Teacher.