open, digital, online, education, distance education

Διδασκαλία της έννοιας της ύλης στο δημοτικό σχολείο με αξιοποίηση του εκπαιδευτικού προτύπου του μικρόκοσμου

PDF
Δημοσιευμένα: Νοε 26, 2018
DOI: https://doi.org/10.12681/jode.19003
Λέξεις-κλειδιά:
Θεωρία για την ύλη δυσκολίες μαθητών πρότυπο μικρόκοσμου προσομοιώσεις ψηφιακό σενάριο επιστημονική / εκπαιδευτική μεθοδολογία με διερεύνηση
Ουρανία Γκικοπούλου
https://orcid.org/0000-0002-5978-3842
Περίληψη

Πολλές έρευνες έχουν δείξει ότι οι μαθητές δυσκολεύονται να κατανοήσουν την έννοια της ύλης και τις φυσικές μεταβολές της. Θεωρούμε ότι οι δυσκολίες αυτές οφείλονται στο γεγονός ότι έχουν διαμορφώσει αρχικές ερμηνείες για την ύλη που διαφέρουν από τις αντίστοιχες επιστημονικές. Το πρότυπο του μικρόκοσμου είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την κατανόηση των εννοιών αυτών και την ερμηνεία των μακροσκοπικών φαινομένων. Στο παρόν σενάριο εφαρμόζουμε μια διδακτική παρέμβαση που σκοπό έχει να βοηθήσει τους μαθητές να μεταβούν από τις βασιζόμενες στις αισθήσεις αντιλήψεις τους για την ύλη στις πιο αφηρημένες έννοιες της επιστημονικής θεωρίας, αξιοποιώντας μια σειρά από πόρους, συμπεριλαμβανομένου και του εκπαιδευτικού προτύπου του μικροκόσμου. Βασικό στοιχείο του σεναρίου για μαθητές της Ε’ Δημοτικού είναι ότι λαμβάνει υπόψη του τις αντιλήψεις των μαθητών για την ύλη, ενώ η εισαγωγή της σωματιδιακής θεωρίας γίνεται με τη βοήθεια προσομοιώσεων του μοντέλου του μικρόκοσμου. Επίσης, αξιοποιούνται όλοι οι διαθέσιμοι υλικοί και ψηφιακοί πόροι συνθέτοντας ένα εκπαιδευτικό ψηφιακό σενάριο που βασίζεται στην επιστημονική/εκπαιδευτική μεθοδολογία με διερεύνηση. Η εφαρμογή του σεναρίου έδειξε ότι επηρέασε θετικά τις αντιλήψεις των μαθητών για την ύλη, υποστηρίζοντας και την άποψη ότι η μικροσκοπική προσέγγιση της ύλης τους βοηθά να προσεγγίσουν καλύτερα τις μακροσκοπικές έννοιες.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Μέρος πρώτο / Section 1
Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 και σύμφωνα με την άδεια μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς και με δικαίωμα τροποποίησης μόνον με παρόμοια διανομή (αν αναμείξετε, τροποποιήσετε, ή δημιουργήσετε πάνω στο υλικό, πρέπει να διανείμετε τις δικές σας συνεισφορές υπό την ίδια άδεια όπως και το πρωτότυπο).
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Βιογραφικό Συγγραφέα
Ουρανία Γκικοπούλου
Εκπαιδευτικός ΠΕ70, Μεταδιδάκτωρ ΕΚΠΑ
Αναφορές
Andersson, B. (1990). Pupils’ conceptions of matter and its transformations (age 12-16). Studies in Science Education, 18, 53-85.
Anderson, R., Dickey, M., & Perkins, H. (2001). Experiences with tutored video instruction for introductory programming courses. ACM SIGCSE Bulletin, 33(1), 347-351
Becta (2003). What the research says about interactive whiteboards, http://mirandanet.ac.uk/wpcontent/uploads/2015/05/wtrs_whiteboards.pdf
Beeland, W. (2002). Student Engagement, visual learning and technology: can interactive whiteboards help? Action Research Exchange 1(1), 1-7.
Carey, S. (1991). Knowledge Acquisition: Enrichment or Conceptual Change? In S. Carey and R. Gelman (eds) The Epigenesis of Mind: Essays on Biology and Cognition, (pp. 257-292). Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
Driver, R., Guesne E., & Tiberghien A. (1994). Οι ιδέες των παιδιών στις Φυσικές Επιστήμες. Εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα
Γκικοπούλου, Ουρ. (2013). Εννοιολογική Αλλαγή στις Φυσικές Επιστήμες. Διδακτορική Διατριβή, Επιβλέπουσα: Καθηγήτρια Στ. Βοσνιάδου, Τμήμα Μεθοδολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήμης, Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα 2013.
Γκικοπούλου, Ουρ. (2017). Το εκπαιδευτικό Πρότυπο του μικρόΚοσμου (και) ως Ερμηνευτικό Πλαίσιο των Φαινομένων του ΜακρoΚόσμου. Μεταδιδακτορική Διατριβή, Επιβλέπων: Καθηγητής Γ. Θ. Καλκάνης, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα 2017.
Gikopoulou, R. & Vosniadou, S. (2012). Designing Learning Environments for Teaching Theory of Matter in Primary school, 8th International Conference on Conceptual Change. University of Trier, 1-4 September 2012
Gikopoulou, O., (2017). Making the invisible visible … things aren’t what they seem to be!, Primary Science Journal, number 150, Nov/Dec 2017
Γουλή, Ε., Γόγουλου, Α., & Γρηγοριάδου, Μ. (2006). Ο Εννοιολογικός Χάρτης στην Εκπαιδευτική Διαδικασία του μαθήματος της Πληροφορικής: Μια Πιλοτική Διερεύνηση. Θέματα στην Εκπαίδευση, Ειδικό Αφιέρωμα: Σύγχρονη έρευνα στη Διδακτική της Πληροφορικής, 7(3), 351377.
Griffiths, A., & Preston, K. (1992). Grade-12 Students’ misconceptions relating to fundamental characteristics of atoms and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 29, 611-628
Harrison, A., & Treagust, D. (2002). The particulate nature of matter: Challenges in understanding the submicroscopic world. In J. Gilbert, O. de Jong, R. Justi, D. Treagust, & J. van Driel (Eds.) Chemical education: Towards research-based practice, Vol. 17 (pp. 189-212).
Hu, S., Kuh, G. D., & Li, S. (2008). The effects of engagement in inquiry-oriented activities on student learning and personal development. Innovative Higher Education, pp. 71–81.
Jonassen, D. (2000). Computers as Mind-tools, Prentice Hall Καλκάνης, Γ. (2007). Πρωτοβάθμια ΕκΠαίδευση στις-με τις Φυσικές Επιστήμες (Ι. οι Θεωρίες, ΙΙ. τα Φαινόμενα. (Αυτοέκδοση) Πανεπιστήμιο Αθηνών.
Kalkanis, G., (2013). From the Scientific to the Educational: Using Monte Carlo Simulations of the microKosmos for Science Education by Inquiry, In G. Tsaparlis & H. Sevian (Eds.) Concepts of Matter in Science Education (pp.301-315). Springer Series Innovations in Science Education and Technology
Καλογιαννάκης, Μ., (2013). Διδασκαλία του μαθήματος Φυσικές Επιστήμες στην Προσχολική Εκπαίδευση στο σύστημα διαχείρισης μάθησης e-class του Πανεπιστημίου Κρήτης. Πρώτες διαπιστώσεις από μία μελέτη περίπτωσης. Διεθνές Συνέδριο για την Ανοικτή & εξ Αποστάσεως Εκπαίδευση, 7, Νοέμβριος 2013, Αθήνα
Καλογιαννάκης, Μ. (Επιμ.) (2017). Πρακτικά 9ου Πανελληνίου Συνεδρίου για τις Φυσικές Επιστήμες στην Προσχολική Εκπαίδευση: Σύγχρονες Τάσεις και Προοπτικές, 27-29 Μαΐου 2016, Πανεπιστήμιο Κρήτης, Ρέθυμνο: Παιδαγωγικό Τμήμα Προσχολικής Εκπαίδευσης
Καλογιαννάκης, Μ., & Αμπαρτζάκη, Μ., (2015). Εξ αποστάσεως διδασκαλία θεμάτων αστρονομίας στην προσχολική εκπαίδευση: η περίπτωση του ΗΛΕΜΑ, Πρακτικά 8th International Conference in Open & Distance Learning, November 2015, Athens, Greece
Καλογιαννάκης, M., & Παπαδάκης, Στ., (2017). Διδάσκοντας Φυσικές Επιστήμες σε παιδιά προσχολικής ηλικίας με το ScratchJr, Πρακτικά 10ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση – Γεφυρώνοντας το Χάσμα μεταξύ Φυσικών Επιστημών, Κοινωνίας και Εκπαιδευτικής Πράξης, Ένωση για την Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες και την Τεχνολογία, Πανεπιστήμιο Κρήτης, ΠΤΔΕ, Απρίλιος 2017, σελ.403-411, http://synedrio2017.enephet.gr
Κόμης, Β. (2004). Εισαγωγή στις εκπαιδευτικές εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών, Αθήνα, Εκδ. Νέων Τεχνολογιών.
Κουκά, A., (2000). Η έννοια του νερού στη χημική εκπαίδευση: Αντιλήψεις, παρανοήσεις, δυσκολίες στην κατανόηση. Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Lee, O., Eichinger, D.C., Anderson, C.W., Berkheimer, G.d., & Blakeslee, T.D., (1993). Changing middle school students’ conceptions of matter and molecules. Journal of Research in Science Teaching, 30(3), 249-270.
Linn, M. C., Davis, E. A., & Bell, P. (2004). Inquiry and technology. In M. C. Linn, E. A. Davis, & P. Bell (Eds.), Internet environments for science education (pp. 3–28). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.
Nakhleh, M., Samarapungavan, A., (1999). Elementary school children’s beliefs about matter. Journal of Research in Science Teaching, 36, 777-805.
Nussbaum, J., (1985). Η σωματιδιακή μορφή της ύλης στην αέρια κατάσταση. Στο βιβλίο Driver R. et al. Οι ιδέες των παιδιών στις Φυσικές Επιστήμες (σσ. 180-207). Αθήνα: Τροχαλία.
Papageorgiou, G., & Johnson, P. (2005). Do Particle Ideas Help or Hinder Pupils’ Understanding of Phenomena? International Journal of Science Education, 27(11), 1299-1317
Papageorgiou, G., Grammaticopoulou, M., & Johnson, P. (2010). Should we teach primary pupils about conceptual change? International Journal of Science Education, 32(12), 1647-1664.
Papadakis, S. (2016). Creativity and innovation in European education. 10 years eTwinning. Past, present and the future, International Journal of Technology Enhanced Learning, 8(3/4), 279296.
Papadakis, S., Kalogiannakis, M., & Zaranis, N. (2016). Developing fundamental programming concepts and computational thinking with ScratchJr in preschool education: a case study. International Journal of Mobile Learning and Organisation, 10(3), 187-202.
Piaget, J., & Inhelder, B. (1974). The child’s construction of quantities. London: Routledge and Kegan Paul, London
Schommer, M. (1990). Effects of beliefs about the nature of knowledge on comprehension. Journal of Educational Psychology, 82, 498–504.
Smith, C., Carey, S., & Wiser, M. (1985). On differentiation: A case study of the development of the concepts of size, weight and density. Cognition, 21, 177-237
Smith, H. J., Higgins, S., Wall, K., & Miller, J. (2005). Interactive whiteboards: boon or bandwagon? A critical review of the literature. Journal of Computer Assisted Learning 21(2), 91-101.
Stathopoulou , C., & Vosniadou, S. (2007). Conceptual change in physics and physics-related epistemological beliefs: a relationship under scrutiny. In St. Vosniadou, A. Baltas and X. Vamvakousi (Eds.) Reframing the conceptual change approach in learning and instruction (pp.145-163). New York, NY, US: Elsevier Science
Sun , D., Looi, C-K., & Xie, W. (2014). Collaborative Inquiry with a Web-Based Science Learning Environment. When teachers Enact it Differently. Educational Technology & Society, 17(4), 390-403.
Vosniadou, S., & Brewer, W.F. (1992). Mental Models of the Earth: A study of conceptual change in childhood. Cognitive Psychology, 24, 535-585.
Vosniadou, S. & Brewer, W.F. (1994). Mental Models of the day/night cycle. Cognitive Science, 18, 123-183.
Vosniadou, S. & Mason, (2012). Conceptual Change induced by Instruction: A Complex Interplay of Multiple Factors. In K. R. Harris, S. Graham and T. Urdan (Eds.) APA Educational Handbook: Individual Differences and Cultural and Contextual Factors in Educational Psychology, Vol. 2 (pp. 221-246). American Psychological Association, 2012
Vosniadou, S., Vamvakousi, X., & Skopeliti, E., (2008). The Framework Theory Approach to the Problem of Conceptual Change. In S. Vosniadou (Ed.), International Handbook of Research on Conceptual Change (pp. 3-34). NY: Routledge.
Wiser, M., O’Connor, K., & Higgins, T. (1995). Mutual constraints in the development of the concepts of matter and molecule. American Educational Research Association (AERA), April 19-21, 1995, San Francisco, CA.
Wiser , M., & Smith, C. (2012a). Learning and Teaching about Matter in Elementary Grades: What Conceptual Changes Are Needed? In S. Vosniadou (Ed.) International Handbook of Research on Conceptual Change, 2nd edition, (pp.159-176). NY: Routledge.
Wiser, M., & Smith, C. (2012b). Learning and Teaching about Matter in the Middle School Years: How Can the Atomic-Molecular Theory be Meaningfully Introduced? In S. Vosniadou (Ed.) International Handbook of Research on Conceptual Change, 2nd edition, (pp. 177-194). NY: Routledge.
Yezierski, E. J., & Birk, J. P. (2006). Misconceptions about the particulate nature of matter. Journal of Chemical Education, 83(6), 954-960.