Συγκριτική μελέτη της επίδρασης πραγματικών και εικονικών πειραμάτων στη μάθηση για το φαινόμενο του βρασμού του νερού σε μαθητές Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού Σχολείου
Abstract
Η εργασία συγκρίνει τα μαθησιακά αποτελέσματα (εννοιολογική κατανόηση) των μαθητών που εκτελούν πραγματικά πειράματα με τα μαθησιακά αποτελέσματα (εννοιολογική κατανόηση) των μαθητών που εκτελούν εικονικά πειράματα σχετικά με το φαινόμενο του βρασμού. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 222 μαθητές της Πέμπτης και Έκτης τάξης Δημοτικού Σχολείου. Στην Πέμπτη χωρίστηκαν τυχαία 55 μαθητές στην πειραματική ομάδα και 55 στην ελέγχου, ενώ στην Έκτη 56 μαθητές σε καθεμία από τις δυο ομάδες. Η ομάδα ελέγχου έκανε πειράματα με πραγματικά αντικείμενα, ενώ η πειραματική έκανε τα ίδια πειράματα με τη χρήση του λογισμικού προσομοίωσης Σ.Ε.Π. (Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον) για τη Θερμότητα - Θερμοκρασία. Η συλλογή δεδομένων έγινε με φύλλα εργασίας που δόθηκαν και στις δυο ομάδες πριν και μετά από τα πειράματα και περιείχαν πέντε ίδιες ερωτήσεις. Η αξιολόγηση των απαντήσεων έγινε με την ταξινομία SOLO. Η στατιστική ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι στις τρεις από τις πέντε ερωτήσεις οι μαθητές της ομάδας ελέγχου είχαν καλύτερα μαθησιακά αποτελέσματα σε σχέση με τους μαθητές της πειραματικής, ενώ στις υπόλοιπες δυο είχαν παρόμοια.
Article Details
- How to Cite
-
Ευαγγέλου Φ. Β., & Κώτσης Κ. Θ. (2014). Συγκριτική μελέτη της επίδρασης πραγματικών και εικονικών πειραμάτων στη μάθηση για το φαινόμενο του βρασμού του νερού σε μαθητές Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού Σχολείου. Themes in Science and Technology Education, 7(1-2), 5–24. Retrieved from https://ejournals.epublishing.ekt.gr/index.php/thete/article/view/44507
- Section
- Articles
Downloads
Download data is not yet available.
References
Başer, M., & Durmuş, S. (2010). The effectiveness of computer supported versus real laboratory inquiry learning environments on the understanding of direct current electricity among pre-service elementary school teachers. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 6(1), 47-61.
Biggs, J. B., & Collis, K. F. (1982). Evaluating the quality of learning. The SOLO taxonomy. NY: Academic Press.
Bybee, R. (2000). Teaching science as inquiry. In J. Minstrel & E. H. Van Zee (eds.), Inquiring into Inquiry Learning and Teaching in Science (pp. 20–46). Washington DC: American Association for the Advancement of Science.
Chinn, C. A., & Malhotra, B. A. (2002). Epistemologically authentic inquiry in schools: A theoretical framework for evaluating inquiry tasks. Science Education, 86(2), 175-218.
Finkelstein, N. D., Perkins, K., Adams, W., Keller, K., Kohl, P., Podolefsky, N., Reid, S., & LeMaster, R. (2005). When learning about the real world is better done virtually: a study of substituting computer simulations for laboratory equipment. Physical Review, Special Topics: Physics Education Research, 1, 1-8.
Heron, P. R. L., & Meltzer, D. E. (2005). The future of physics education research: Intellectual challenges and practical concerns. American Journal of Physics, 73, 390-394.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education, 88(1), 28-54.
Jaakkola, T., & Nurmi, S. (2004). Academic impact of learning objects: The case of electric circuits. Paper presented at the British Educational Research Association Annual Conference (BERA), University of Manchester. Retrieved 20 August 2014, from http://www.leeds.ac.uk/educol/documents/00003702.htm.
Jaakkola, T., & Nurmi, S. (2008). Fostering elementary school students’ understanding of simple electricity by combining simulation and laboratory activities. Journal of Computer Assisted Learning, 24(1), 271-283.
Jimoyiannis, A., Mikropoulos, T. A., & Ravanis, K. (2000). Students' performance towards computer simulations on kinematics. Themes in Education, 1(4), 357-372.
Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2001). Computer simulations in physics teaching and learning: a case study on students' understanding of trajectory motion. Computers & Education, 36, 183-204.
Keller, C., Finkelstein, N. D., Perkins, K. K., & Pollock, S. J. (2005). Assessing the effectiveness of a computer simulation in conjunction with tutorials in introductory Physics in undergraduate Physics recitations. AIP Conference Proceedings, 818(1), 109-112.
Kirschner, P., & Huisman, W. (1998). Dry laboratories' in science education; computer-based practical work. International Journal of Science Education, 20(6), 665-682.
Klahr, D., Triona, L., & Williams, C. (2007). Hands on what? The relative effectiveness of physical vs. virtual materials in an engineering design project by middle school children. Journal of Research in Science Teaching, 44(1), 183-203.
Krajcik, J., Mamlok, R., & Hug, B. (2001). Modern content and the enterprise of science: Science education in the twentieth century. In L. Corno (ed.), Education across a Century: The Centennial Volume (pp. 205–238), Chicago: University of Chicago Press.
Marshall, J. Α., & Young, E. S. (2006). Pre-service teacher's theory development in physical and simulated environments. Journal of Research in Science Teaching, 43(9), 907-937.
National Research Council (2000). Inquiry and the National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press.
Robson, C. (2007). Η έρευνα του πραγματικού κόσμου. Αθήνα: Gutenberg.
Srinivasan, S., Perez, L. C., Palmer, R. D., Brooks, D. W., Wilson, K., & Fowler, D. (2006). Reality versus simulation. Journal of Science Education and Technology, 15(2), 137-141.
Steinberg, R. N. (2003). Effects of computer-based laboratory instruction on future teachers’ understanding of the Nature of Science. International of Computer in Mathematics and Science Teaching, 22(3), 185-205.
Sweller, J. (1994). Cognitive load theory, learning difficulty and instructional design. Learning and Instruction, 4, 295-312.
Tarekegn, G. (2009). Can computer simulations substitute real laboratory apparatus? Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 506 – 517.
Triona, L. M., & Klahr, D. (2003). Point and click or grab and heft: Comparing the influence of physical and virtual instructional materials on elementary school students’ ability to design experiments. Cognition and Instruction, 21(2), 149-173.
Zacharia, Z. C. (2007). Comparing and combining real and virtual experimentation: an effort to enhance students' conceptual understanding of electric circuits. Journal of Computer Assisted Learning, 23(2), 120-132.
Zacharia, C. Z., & Constantinou, P. C. (2008). Comparing the influence of physical and virtual manipulatives in the context of the Physics by Inquiry curriculum: The case of undergraduate students' conceptual understanding of heat and temperature. American Journal of Physics, 76(4), 425-430.
Zacharia, C. Z., Olympiou, G., & Papaevripidou, M. (2008). Effects of experimenting with physical and virtual manipulatives on students’ conceptual understanding in heat and temperature. Journal of Research in Science Teaching, 45(9), 1021–1035.
Zacharia, Z. C., & Olympiou, G. (2011). Physical versus virtual manipulative experimentation in physics learning. Learning & Instruction, 21(3), 317 – 331.
Βάμβουκας, Μ.(1988). Εισαγωγή στην ψυχοπαιδαγωγική έρευνα και μεθοδολογία (5ηέκδ.). Αθήνα: Γρηγόρη.
Γεωργόπουλος, Κ., Μπέλλου, Ι., & Μικρόπουλος, Τ. Α. (2009). Μελέτη της μετάβασης σε διαφορετικές αναπαραστάσεις μεταβαλλόμενης κίνησης με την εφαρμογή μαθηματικών εννοιών. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου, & Α. Ζουπίδης (επιμ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 267-275). Ανακτήθηκε στις 16 Φεβρουαρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Γεωργόπουλος, Κ. (2010). Ο ρόλος των αναπαραστάσεων στην κατανόηση των μαθηματικών εννοιών που εμφανίζονται σε φαινόμενα του φυσικού κόσμου μέσα από περιβάλλοντα ΤΠΕ. Αδημοσίευτη διδακτορική διατριβή. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Ευαγγέλου, Β. Φ., & Κώτσης, Θ. Κ. (2009). Γνωρίσματα ερευνών της Διεθνούς Βιβλιογραφίας σχετικά με τα μαθησιακά αποτελέσματα από τη σύγκριση εικονικών και πραγματικών πειραμάτων στη διδασκαλία και μάθηση της Φυσικής. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου, & Α. Ζουπίδης (επιμ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 335-342). Ανακτήθηκε στις 16 Φεβρουαρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Ευαγγέλου, Β. Φ., & Κώτσης, Θ. Κ. (2012). Σύγκριση μαθησιακών αποτελεσμάτων μαθητών Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού Σχολείου, μετά από πραγματικά ή εικονικά πειράματα για τη δύναμη της τριβής. Θέματα Επιστημών και Τεχνολογίας στην Εκπαίδευση, 5(1-2), 27-43.
Ευαγγέλου, Β. Φ. (2012). Η επίδραση πραγματικών και εικονικών πειραμάτων Φυσικής στη μάθηση. Αδημοσίευτη διδακτορική διατριβή. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Ευαγγέλου, Β. Φ., & Κώτσης, Θ. Κ. (2013). Μαθησιακά αποτελέσματα από τη σύγκριση των πραγματικών και εικονικών πειραμάτων Φυσικής σε μαθητές Ε΄ Δημοτικού σχετικά με την ανάκλαση του φωτός. Στο Δ. Βαβουγυιός & Σ. Παρασκευόπουλος (επιμ.), Πρακτικά 8ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (σ. 292-299). Ανακτήθηκε στις 27 Νοεμβρίου 2013, από http://www.8sefepet.uth.gr.
Ζαχαρία, Ζ., & Ευαγόρου, Μ. (2004). Η επίδραση του εργαστηριακού πειραματισμού και του πειραματισμού μέσω αλληλεπιδραστικών προσομοιώσεων στην εννοιολογική κατανόηση των φοιτητών στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Στο Β. Τσελφές, Π. Καριώτογλου, & Μ. Πατσαδάκης (επιμ.), Πρακτικά 4ου Πανελληνίου Συνεδρίου για τη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και τις Νέες Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση - Φυσικές Επιστήμες: Διδασκαλία, Μάθηση & Εκπαίδευση (τ. Α, σ. 343-349). Αθήνα: Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών.
Καλκάνης, Γ. (2000). Οι Τεχνολογίες της Πληροφόρησης στην Εκπαιδευτική Διαδικασία (και) των Φυσικών Επιστημών. Στο Π. Κόκκοτας (επιμ.), Διδακτικές Προσεγγίσεις στις Φυσικές Επιστήμες: Σύγχρονοι προβληματισμοί (σ. 237–278). Αθήνα: Τυπωθήτω.
Καλκάνης, Θ. Γ. (2010). ΕκΠαιδευτικό ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Φυσικών Επιστημών. ΕκΠαιδευτικές ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ και οι εφαρμογές τους Ι. το Εργαστήριο. Αθήνα.
Καριώτογλου, Π. (2006). Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου Φυσικών Επιστημών. Θεσσαλονίκη: Γράφημα.
Κουλαϊδής, Β. (επιμ.) (2007). Σύγχρονες Διδακτικές Προσεγγίσεις για την Ανάπτυξη Κριτικής – Δημιουργικής Σκέψης (Για τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση). Αθήνα: Οργανισμός Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών (ΟΕΠΕΚ).
Κώτσης, Θ. Κ., & Ευαγγέλου, Β. Φ.(2007). Εικονικό ή πραγματικό πείραμα στη διδασκαλία της Φυσικής για την αλλαγή των εναλλακτικών ιδεών των μαθητών και φοιτητών: Μια βιβλιογραφική ανασκόπηση. Επιστημονική Επετηρίδα ΠΤΔΕ Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, 20, 57-90.
Κώτσης, Θ. Κ., & Ευαγγέλου, Β. Φ. (2011). Σύγκριση μαθησιακών αποτελεσμάτων μαθητών Ε΄ Δημοτικού Σχολείου, μετά από πραγματικά ή εικονικά πειράματα για το απλό ηλεκτρικό κύκλωμα. Στο Γ. Παπαγεωργίου, & Γ. Κουντουριώτης (επιμ.), Πρακτικά 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση – Αλληλεπιδράσεις Εκπαιδευτικής Έρευνας και Πράξης στις Φυσικές Επιστήμες (σ. 228-237), Ανακτήθηκε στις 12 Μαΐου 2011, από http://www.7sefepet.gr.
Λεύκος, Ι., Ψύλλος, Δ., & Χατζηκρανιώτης, Ε. (2009). Ανάπτυξη πειραματικών δεξιοτήτων μέσα από ένα εικονικό περιβάλλον στην περιοχή των θερμικών φαινομένων. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου , & Α. Ζουπίδης (επιμ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 495-503). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Μικρόπουλος, Τ. Α. (2006). Ο Υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα.
Μπέλλου, Ι. (2003). Ποιοτική αξιολόγηση μαθησιακών αποτελεσμάτων μαθητών μετά την αλληλεπίδρασή τους με εκπαιδευτικό λογισμικό. Στο Μ. Ιωσηφίδου, & Ν. Τζιμόπουλος (επιμ.), Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ «Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη» (τ. Β, σ. 85-95). Αθήνα: Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών.
Ολυμπίου, Γ., & Ζαχαρία, Ζ. (2009). Συγκριτική μελέτη της αποτελεσματικότητας του Πειραματισμού σε Πραγματικό ή Εικονικό Εργαστήριο ως προς την Επίτευξη Εννοιολογικής Κατανόησης στη Φυσική. Στο Π. Καριώτογλου, Α. Σπύρτου, & Α. Ζουπίδης (επιμ.), Πρακτικά 6ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Οι πολλαπλές προσεγγίσεις της διδασκαλίας και της μάθησης των Φυσικών Επιστημών (σ. 621- 629). Ανακτήθηκε στις 16 Δεκεμβρίου 2009, από http://www.uowm.gr/kodifeet.
Ολυμπίου, Γ. (2012). Ανάπτυξη ενός πλαισίου συνδυασμού εικονικών και πραγματικών περιβαλλόντων πειραματισμού στις Φυσικές Επιστήμες. Αδημοσίευτη διδακτορική διατριβή. Τμήμα Επιστημών της Αγωγής, Πανεπιστήμιο Κύπρου.
Παρασκευόπουλος, Ι. Ν. (1993). Μεθοδολογία Επιστημονικής Έρευνας, Τόμος 1. Αθήνα.
Πυργιωτάκης, Ι. (2000). Εισαγωγή στην Παιδαγωγική Επιστήμη. Αθήνα: Ελληνικά Γράμματα.
Ταβέλη, Ε., Ολυμπίου Γ., & Ζαχαρία, Ζ. (2012). Σύγκριση της επίδρασης του πραγματικού και εικονικού πειραματισμού στις επεξηγήσεις που δίνουν φοιτητές για φαινόμενα που αφορούν στο συγκείμενο «Φως και Χρώμα» μετά τη διατύπωση προβλέψεων και την παρατήρηση των συγκεκριμένων φαινομένων. Στο Ν. Τσαγγαρίδου, Κ. Μαύρου, Σ. Συμεωνίδου, Ε. Φτιάκα, Λ. Συμεού, Ι. Ηλία (επιμ.), Πρακτικά 12ου Συνεδρίου Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου (σ. 79-89). Λευκωσία: Πανεπιστήμιο Κύπρου.
Ταραμόπουλος, Α., Ψύλλος, Δ., & Χατζηκρανιώτης, Ε. (2010). Διδασκαλία ηλεκτρικών κυκλωμάτων με το εικονικό εργαστήριο και τα applets του Ανοικτού Μαθησιακού Περιβάλλοντος (ΑΜΑΠ). Στο Α. Τζιμογιάννης (επιμ.), Πρακτικά 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίου με Διεθνή Συμμετοχή «Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση» (τ. II, σ. 355-363). Κόρινθος: ΕΤΠΕ.
Ταραμόπουλος, Α., Ψύλλος, Δ., & Χατζηκρανιώτης, Ε. (2011). Μπορούν τα ανοικτά εικονικά περιβάλλοντα να χρησιμοποιηθούν στη θέση των πραγματικών εργαστηρίων; Η εμπειρία του ΑΜΑΠ στο χώρο του ηλεκτρισμού. Στο Γ. Παπαγεωργίου, & Γ. Κουντουριώτης (επιμ.), Πρακτικά 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση – Αλληλεπιδράσεις Εκπαιδευτικής Έρευνας και Πράξης στις Φυσικές Επιστήμες (σ. 658-665). Ανακτήθηκε στις 12 Μαΐου 2011, από http://www.7sefepet.gr.
Τζιμογιάννης, Α. (2004). Οι προσομοιώσεις στη Διδασκαλία της Φυσικής. Στο Ι. Βλαχάβας, Β. Δαγδιλέλης, Γ. Ευαγγελίδης, Γ. Παπαδόπουλος, Μ. Σατρατζέμη, & Δ. Ψύλλος (επιμ.), Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών στην ελληνική εκπαίδευση: απολογισμός και προοπτικές (σ. 240-254). Θεσσαλονίκη: Α.Π.Θ. και Πανεπιστήμιο Μακεδονίας.
Ψύλλος, Δ., Κουμαράς, Π., & Καριώτογλου, Π. (1993). Εποικοδόμηση της γνώσης στην τάξη με συνέρευνα δασκάλου και μαθητή. Σύγχρονη Εκπαίδευση, 70, 34-42.
Ψύλλος, Δ., Αργυράκης, Π., Βλαχάβας, Ι., Χατζηκρανιώτης, Ε., Μπισδικιάν, Γ., Ρεφανίδης, Ι., Λεύκος, Ι., Κορομπίλης, Κ., Βράκας, Δ., Γάλλος, Λ., Πετρίδου, Ε., & Νικολαϊδης, Ι. (2000). Σύνθετο Εικονικό Περιβάλλον για τη διδασκαλία Θερμότητας – Θερμοδυναμικής. Στο Β. Κόμης (επιμ.), Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Συνεδρίου ΤΠΕ στην Εκπαίδευση (σ. 331-340). Πάτρα: ΕΤΠΕ.
Ψύλλος, Δ., Χατζηκρανιώτης, Ε., & Λεύκος, Ι. (2002). Ενεργητική μάθηση με τη χρήση εικονικού εργαστηρίου. Πρακτικά 2ου Διεθνούς Συνεδρίου της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών (σ.1-16). Λευκωσία: Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου.
Ψύλλος, Δ. (2007). Μοντέλα και κόσμοι στους εικονικούς χώρους. Στο Α. Κατσίκης, Κ. Κώτσης, Α. Μικρόπουλος, & Γ. Τσαπαρλής (επιμ.), Πρακτικά 5ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και Νέες Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση» (τ. Α, σ. 30-41). Ιωάννινα: Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
