Στρατηγικές συλλογισμού μαθητών δημοτικού σχολείου κατά τη διαδικασία της διερώτησης: Επιχειρηματολογία. Λουκά Λουκάς

Transcript

1 Στρατηγικές συλλογισμού μαθητών δημοτικού σχολείου κατά τη διαδικασία της διερώτησης: Επιχειρηματολογία Ευαγόρου Άριστος Πανεπιστήμιο Κύπρου Λουκά Λουκάς Πανεπιστήμιο Κύπρου Ζαχαρία Ζαχαρίας Χ. Πανεπιστήμιο Κύπρου Περίληψη Η διερώτηση (inquiry) αποτελεί μέρος της επιστημονικής διεργασίας κατανόησης του φυσικού κόσμου, είναι διδακτική προσέγγιση της διαδικασίας μάθησης στις Φυσικές Επιστήμες καθώς και στόχος της διδακτικής πρακτικής. Η διερώτηση όμως είναι ένας όρος που επιδέχεται πολλές ερμηνείες. Κάποιοι ερευνητές ορίζουν ως διερώτηση τις μεθόδους και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες, κάποιοι τις στρατηγικές διδασκαλίας που χρησιμοποιούν οι εκπαιδευτικοί, ενώ κάποιοι άλλοι τις γνωστικές δεξιότητες που μπορεί να αναπτύξουν οι μαθητές. Οι σύγχρονες προσεγγίσεις διδασκαλίας και μάθησης στις Φυσικές Επιστήμες αναγνωρίζουν τη σημαντικότητα της διερώτησης, όμως οι δραστηριότητες που εφαρμόζονται περιορίζονται κυρίως στην ανάπτυξη των δεξιοτήτων επιστημονικών διερευνήσεων. Ωστόσο, πρόσφατες έρευνες καταδεικνύουν ότι οι μαθητές που εμπλέκονται σε δραστηριότητες επιστημονικής διερώτησης σε πραγματικές συνθήκες της σχολικής τάξης, χρησιμοποιούν και άλλες στρατηγικές επιστημονικού συλλογισμού. Η παρούσα εργασία, που αποτελεί μέρος μίας προσπάθειας εντοπισμού των στρατηγικών συλλογισμού που χρησιμοποιούν μαθητές δημοτικού κατά τη διαδικασία της διερώτησης μέσα από την ανάλυση ποιοτικών δεδομένων οπτικογράφησης μαθημάτων φυσικών επιστημών, επικεντρώνεται ειδικότερα στην στρατηγική της επιχειρηματολογίας. Πιο συγκεκριμένα, αναφέρεται στη χρήση στρατηγικών επιχειρηματολογίας σε δύο ομάδες μαθητών που συμμετέχουν σε μαθήματα Φυσικών Επιστημών, αλλά και στις προϋποθέσεις, συνθήκες και συγκείμενα όπου ενεργοποιούνται οι στρατηγικές αυτές. Εισαγωγή Η διερώτηση, η οποία έχει μελετηθεί από πολλούς ερευνητές, είναι μια πλατιά έννοια και ένας πολυ-επίπεδος όρος, και οι μαθητές που εμπλέκονται σε δραστηριότητες διερώτησης χρησιμοποιούν διάφορες στρατηγικές επιστημονικού συλλογισμού. Παράλληλα, ο όρος διερώτηση χρησιμοποιείται από πολλούς ερευνητές με πολλούς και διαφορετικούς τρόπους (Anderson, 2002; Atkins, 2004; Bybee, 2000; Chinn & Malhotra, 2002; De Jong, 2005; De Jong, 2006; Hakkarainen, Sintonen, 2002; Hammer, 1995; Hammer, & Schifter, 2001; Kaartinen, Kumpulainen, 2002; Louca, Zacharia & Savva, 2006; Sandoval, 2004; Wheeler, 2000; Windschitl, 2004). Κάποιοι ερευνητές ορίζουν ως διερώτηση τις μεθόδους και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες (De Jong, 2005; De Jong, 2006; Nercessian, 1992; Wheeler, 2000), κάποιοι τις στρατηγικές διδασκαλίας που χρησιμοποιούν οι εκπαιδευτικοί (Anderson, 2002; Hammer, & Schifter, 2001; Sandoval, & Reiser. 2004; Wheeler, 2000; White, & Frederiksen, 1998), ενώ κάποιοι άλλοι τις γνωστικές δεξιότητες που μπορεί να αναπτύξουν οι μαθητές (Hammer, Russ, Mikeska, & Scherr, in press; Kaartinen, Kumpulainen, 2002; Kuhn, 1991; Kuhn, & Udell, 2003; Louca, Hammer, & Bell, in press; Louca, Zacharia, & Savva, 2006; Russ, & Hutchison, 2006; Sampson, & Douglas, 2006). Οι περισσότεροι ερευνητές όμως που ασχολήθηκαν με τη διερώτηση, επικεντρώνονται κυρίως σε ένα μέρος της που το ορίζουν ως επιστημονική διερεύνηση, και που περιλαμβάνεται στην κατηγορία με τις γνωστικές δεξιότητες που μπορούν να αναπτύξουν οι μαθητές. Πρόσφατες έρευνες όμως, οι οποίες εξετάζουν 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 251

2 μαθητές οι οποίοι εμπλέκονται σε δραστηριότητες διερώτησης στην τάξη υποστηρίζουν ότι πέρα από τη συγκεκριμένη στρατηγική, οι μαθητές που εμπλέκονται σε δραστηριότητες διερώτησης χρησιμοποιούν και άλλες στρατηγικές επιστημονικού συλλογισμού, όπως η επιχειρηματολογία, η μηχανιστική λογική, η αναλογική σκέψη, και επιστημονική επεξήγηση (Hammer, D., Russ, R., Mikeska, J., & Scherr, R., in press; Lee, C., Y., 2006; Louca, L., Zacharia, Z., & Savva, A., 2006; Russ, R., Scherr, R., Hammer, D., & Mikeska, J., in press; Atkins, L., 2004; Chinn, C.A., & Malhotra, 2002; ERDURAN, S., S. Simon, et al., 2004; Kuhn, D., 1999; Kuhn, D., & Udell, W., 2003; Simon, S., S. Erduran, et al., 2005; Van Zee, E., Hammer, D., Bell, M., Roy, P., & Peter, J., 2005; Louca & Hammer, in press). Πώς ορίζεται η διερώτηση σε αυτό το άρθρο Όπως έχει διαφανεί μέσα από την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, έχει γίνει κάποια πρόοδος αναφορικά με τον καθορισμό της διερώτησης ως προς τις μεθόδους και διαδικασίες που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες (Russ, Scherr, Hammer, & Mikeska, in press). Οι έρευνες επικεντρώνονται κυρίως στις δεξιότητες επιστημονικών διερευνήσεων (Anderson, 2002; Bybee, 2000; Chinn & Malhotra, 2002 ; De Jong, 2006; Finley & Pocovi, 2000; Keys & Bryan, 2001; Windschitl, 2004). Η πλειονότητα των ερευνών που ασχολήθηκαν με τη διερεύνηση πραγματοποιήθηκαν σε χώρους επίδειξης, σε τάξεις οι οποίες διδάσκονταν από τους ερευνητές (Keys & Bryan, 2001), ή είχαν τη μορφή κλινικών συνεντεύξεων. Ο πιο πάνω παράγοντας θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι περιορίζει τις έρευνες. Η διενέργεια επιδείξεων, η διδασκαλία των μαθημάτων από τους ερευνητές και η διενέργεια κλινικών συνεντεύξεων δεν μας βοηθούν να έχουμε ξεκάθαρη εικόνα για το τι συμβαίνει πραγματικά μέσα στην τάξη από την πλευρά της διερώτησης. Η συμμετοχή ατόμων που είναι ξένα στους μαθητές (διδασκαλία από ερευνητές) είναι πιθανόν να στρεβλώνει τις παρατηρήσεις και να επηρεάζει τη συμπεριφορά των μαθητών, ενώ η διενέργεια κλινικών συνεντεύξεων έξω από το περιβάλλον της τάξης ή σε χώρους επίδειξης αφαιρεί από την εξίσωση τον παράγοντα τάξη (και συνεπώς το καθημερινό περιβάλλον της μάθησης), αλλά και την πιθανή συνεισφορά του. Παράλληλα περιορίζει την κατανόηση του πώς διεξάγεται η διερώτηση στις πραγματικές συνθήκες μιας συνηθισμένης τάξης όπου η διδασκαλία γίνεται από τον εκπαιδευτικό, και στην οποία συμμετέχουν όλοι οι μαθητές. Για τους λόγους αυτούς, όπως επισημαίνουν οι Keys & Bryan (2001), είναι απαραίτητο να μελετηθούν διδακτικές προσεγγίσεις σχεδιασμένες από δασκάλους, καθώς και οι αντιδράσεις των μαθητών σε τέτοιες συνθήκες. Στην έρευνα πάνω στην οποία βασίστηκε το παρόν άρθρο, μελετήθηκαν διδακτικές προσεγγίσεις διερώτησης που διεξάγονται από το δάσκαλο μέσα στην τάξη. Ορίζεται ως διερώτηση κάθε διαδικασία αναζήτησης από τους μαθητές εξηγήσεων για το πώς λειτουργεί ένα φαινόμενο με σκοπό την ανάπτυξη εννοιολογικής κατανόησης (van Zee et al., 2005). Οι εξηγήσεις αυτές μπορούν να είναι αιτιώδεις και να έχουν συνοχή (Hammer 2004; Hammer, Russ, Mikeska & Scherr, in print; Louca, Zacharia & Savva, 2006), και η αναζήτηση μπορεί να είναι είτε πειραματική, είτε θεωρητική (Louca, Zacharia & Savva, 2006). Ο πιο πάνω ορισμός είναι αρκετά πλατύς, αφού δυνητικά περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα επιστημικών δραστηριοτήτων (Hammer, Russ, Mikeska, & Scherr, in press), οι οποίες μπορεί να ξεκινούν από το να συμβουλεύεται κάποιος έναν ειδικό, στο να 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 252

3 εκτελεί ένα πείραμα, στο να φαντάζεται το αποτέλεσμα δραστηριότητες οι οποίες θα μπορούσαν να αποτελέσουν μέρος της προσπάθειας ενός μαθητή ή ενός επιστήμονα να κατανοήσει ένα φυσικό φαινόμενο (Hammer, Russ & Mikeska, in press). Στη βάση των πιο πάνω, μέσα από την ανάλυση συζητήσεων μαθητών στην τάξη που εμπλέκονται στη διαδικασία της διερώτησης, καταδεικνύεται ότι οι μαθητές παρουσιάζουν όταν υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες, στρατηγικές επιστημονικού συλλογισμού που περιλαμβάνουν (ι) τις δεξιότητες επιστημονικών διερευνήσεων, (ιι) τις στρατηγικές επιχειρηματολογίας, (ιιι) τον αναλογικό συλλογισμό, (ιν) το μηχανιστικό συλλογισμό (Russ, Scherr, Hammer & Mikeska, in press) και (ν) τις στρατηγικές επιστημονικών επεξηγήσεων. Το παρόν άρθρο επικεντρώνεται στη μελέτη στρατηγικών επιχειρηματολογίας. Επιχειρηματολογία Οι στρατηγικές επιχειρηματολογίας είναι μια από τις δεξιότητες επιστημονικού συλλογισμού που χρησιμοποιούν οι μαθητές που εμπλέκονται σε δραστηριότητες διερώτησης. Η επιχειρηματολογία είναι μια λεκτική κοινωνική δραστηριότητα, που μπορεί να είναι είτε γραπτή, είτε προφορική, που σκοπό έχει να δικαιολογήσει ή να υποστηρίξει μια άποψη (van Eemeren et al., 1996) και η οποία αναφέρεται στη διαδικασία συγκέντρωσης των συστατικών ενός επιχειρήματος. Υπάρχουν αρκετές έρευνες οι οποίες θεωρούν ότι η επιχειρηματολογία είναι ουσιαστικό μέρος της επιστήμης και ειδικότερα της διερώτησης (Chinn & Malhotra, 2002; Duschl, 2003; Hammer, 1995, 1997; Hodson, 1988; Driver et al., 2000; Kuhn, 1993; Newton et al., 1999; O Neill & Polman, 2004; Sandoval, 2004; Kelly, Druker & Chen, 1998; Louca, Zacharia, & Savva, 2006). Οι περισσότερες πρόσφατες έρευνες στην επιχειρηματολογία στα πλαίσια των φυσικών επιστημών εστιάζονται, όχι μόνο στις ικανότητες των παιδιών να οργανώνουν τη θεωρία και τις αποδείξεις για το πώς λειτουργεί το φυσικό φαινόμενο που εξετάζουν, αλλά και στη γενική δομή και την ποιότητα των επιχειρημάτων (Jimeinez-Aleixandre et al., 2002; Erduran et al., 2004). Μια ομάδα από πρόσφατες έρευνες (Erduran et al., 2004; Kenyon & Reiser, 2006) βασίζονται στο πλαίσιο του Toulmin για να αναλύσουν το βαθμό εκλέπτυνσης (sophistication) των επιχειρημάτων των μαθητών, εντοπίζοντας το βαθμό στον οποίο οι μαθητές δημιουργούν ισχυρισμούς, υποστηρίζουν τους ισχυρισμούς τους με στοιχεία, και απαντούν σε αντεπιχειρήματα. Οι ρίζες της δομής της επιχειρηματολογίας και της σκέψης ως ένα επιχείρημα αρχίζουν από τους Έλληνες φιλόσοφους, τον Πλάτωνα, τον Αριστοτέλη και το Σωκράτη, οι οποίοι πίστευαν ότι η δημιουργία λογικών επιχειρημάτων σχετίζεται με τη σκέψη (Billig, 1989; Kuhn, 1991). Σύμφωνα με τους Driver et al. (2000), μια από τις έννοιες που αποδίδεται στη λέξη επιχειρηματολογία είναι η προώθηση ενός λόγου υπέρ ή εναντίον μιας πρότασης (Oxford English Dictionary). Οι Simon et al. (2005) αναφέρουν ότι το επιχείρημα σχετίζεται με την ουσία των ισχυρισμών, των δεδομένων, και των υποστηρίξεων τα οποία συνεισφέρουν στο περιεχόμενο ενός επιχειρήματος, ενώ η επιχειρηματολογία αφορά τη διαδικασία συγκέντρωσης και συναρμολόγησης αυτών των συστατικών. Οι θεωρητικές βάσεις που έχουν τεθεί για τη μελέτη των στρατηγικών επιχειρηματολογίας στο πλαίσιο της μάθησης στις Φυσικές Επιστήμες τονίζουν ότι η σχολική επιστήμη πρέπει να αναπτύξει την κατανόηση του επιστημονικού επιχειρήματος (Driver et al., 1996). Τέτοιου είδους κατανόηση μπορεί να βοηθήσει 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 253

4 τους μαθητές να αναγνωρίσουν τόσο τις δυνατότητες, όσο και τους περιορισμούς των ισχυρισμών της επιστημονικής γνώσης. Οι Driver, et al (2000) στηρίζουν το επιχείρημά τους στο γεγονός ότι τα επιχειρήματα είναι βασικό στοιχείο της Επιστήμης, αφού οι επιστήμονες συχνά εμπλέκονται σε συζητήσεις για το ποια δεδομένα να μαζέψουν και το πώς θα τα αναλύσουν. Για το λόγο αυτό οι μαθητές που εμπλέκονται σε επιχειρηματολογία μπορούν να την δουν ως μια επιστημολογική και κοινωνική διαδικασία κατά την οποία παράγονται, προσαρμόζονται και αναδιοργανώνονται ισχυρισμοί γνώσης (Lederman, 1992; Lawson, 2003). Επιπλέον, η επιχειρηματολογία απαιτεί από τους μαθητές να οργανώνουν τα δεδομένα τους για να υποστηρίξουν έναν ισχυρισμό, και με τον τρόπο αυτό αναπτύσσουν την ικανότητά τους για δημιουργία συνδέσεων και αξιολόγησης της εγκυρότητας των ισχυρισμών (Kuhn, 1993; Driver et al., 2000). Το βασικότερο θεωρητικό πλαίσιο για το μοντέλο επιχειρήματος, το οποίο χρησιμοποιήθηκε και από πολλούς ερευνητές στις φυσικές επιστήμες, προτάθηκε από τον Toulmin (1958). Στο μοντέλο του Toulmin (1958) τα δεδομένα (data), οι ισχυρισμοί (claims), οι εγγυήσεις (warrants), οι υποστηρίξεις (backings), οι αντικρούσεις (rebuttals) και οι συνθήκες (qualifiers) είναι όλα μέρος της επιχειρηματολογίας. Το σχήμα πιο κάτω (Σχήμα 1) παρουσιάζει τη δομή ενός επιχειρήματος όπως την προτείνει ο Toulmin. Σχήμα 1: Η δομή ενός επιχειρήματος σύμφωνα με τον Toulmin (1958) Τα δεδομένα (data) είναι τα γεγονότα που υποστηρίζουν έναν ισχυρισμό (claim), αποτελώντας έτσι τη βάση του ισχυρισμού. Ο ισχυρισμός είναι η κατάληξη, το συμπέρασμα που προσπαθούμε να αποδείξουμε. Οι εγγυήσεις (warrants) χρησιμοποιούνται για να δικαιολογήσουν τις συνδέσεις ανάμεσα στα δεδομένα και τον ισχυρισμό, δρώντας ως γέφυρες. Τέλος, οι υποστηρίξεις (backings) είναι τα βασικά συμπεράσματα που δικαιολογούν συγκεκριμένες εγγυήσεις. Επιπρόσθετα, τα πιο πολύπλοκα επιχειρήματα, σύμφωνα με το Toulmin (1958) περιλαμβάνουν τις συνθήκες (qualifiers) οι οποίες είναι οι περιστάσεις κατά τις οποίες οι ισχυρισμοί είναι ορθοί, και τις αντικρούσεις (rebuttals), οι οποίες ορίζουν τις συνθήκες κάτω από τις οποίες ένας ισχυρισμός δεν είναι ορθός. Το θεωρητικό πλαίσιο που εισηγείται ο Toulmin μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των επιχειρημάτων, αλλά δεν λαμβάνει υπόψη το πλαίσιο στο οποίο το επιχείρημα τίθεται. Στηριζόμενοι στο θεωρητικό πλαίσιο του Toulmin, οι Erduran et al. (2004) έχουν αναπτύξει ένα αναλυτικό πλαίσιο για αξιολόγηση-ταξινόμηση των επιχειρημάτων. Με βάση το πλαίσιο αυτό τα επιχειρήματα μπορούν να ταξινομηθούν σε 5 επίπεδα 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 254

5 (Πίνακας 1). Στο πρώτο επίπεδο κατατάσσονται τα επιχειρήματα που αποτελούνται από έναν απλό ισχυρισμό. Στο δεύτερο επίπεδο κατατάσσονται τα επιχειρήματα με έναν ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους (τα οποία δεν διαχωρίζουν, αλλά ομαδοποιούν ως justifications), χωρίς, όμως, αντεπιχειρήματα (counter-claims). Στο τρίτο επίπεδο κατατάσσονται τα επιχειρήματα με έναν ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και ένα αντεπιχείρημα (counter-claim). Στο τέταρτο επίπεδο κατατάσσονται τα επιχειρήματα που αποτελούνται από ένα ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους, από ένα αντεπιχείρημα (counter-claim) και εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Τέλος στο πέμπτο επίπεδο κατατάσσονται τα επιχείρημα με ισχυρισμούς, δεδομένα και περισσότερες από μια εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Πίνακας 1: Αναλυτικό πλαίσιο για την αξιολόγηση επιχειρημάτων (Erduran et al, 2004) Επίπεδο Επίπεδο 1 Επίπεδο 2 Επίπεδο 3 Επίπεδο 4 Επίπεδο 5 Περιγραφή Επιχειρήματα που αποτελούνται από έναν απλό ισχυρισμό. Επιχειρήματα με ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους αλλά χωρίς εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Επιχειρήματα με ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και προσπάθειες για εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Επιχειρήματα με ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Επιχείρημα με ισχυρισμούς, δεδομένα και περισσότερες από μια εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Ωστόσο, οι Louca & Hammer, (in press) υποστηρίζουν ότι το πλαίσιο των Erduran et al. (2004) δεν είναι ξεκάθαρο κυρίως ως προς το πώς ορίζονται στο Επίπεδο 3 οι «αδύνατες η περιστασιακές» εξηγήσεις στις περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Επιπλέον, υποστηρίζουν ότι η διαφορά ανάμεσα στα Επίπεδα 4 και 5 δεν είναι εμφανής, αφού είναι ουσιαστικά διαφορά στον αριθμό των επεξηγήσεων για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό. Σε περιπτώσεις συζητήσεων στην τάξη οι επιπρόσθετες αντικρούσεις (rebuttals) είναι πιο πιθανό να δοθούν από άλλους μαθητές παρά από τον ίδιο μαθητή. Για αυτούς τους λόγους οι Louca & Hammer (in press) υιοθετούν τα 4 επίπεδα του πλαίσιου των Erduran et al. (2004) με κάποιες μετατροπές. Το Επίπεδο 1 περιλαμβάνει τις περιπτώσεις στις οποίες τα επιχειρήματα αποτελούνται από απλούς ισχυρισμούς. Το Επίπεδο 2 περιλαμβάνει τα επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους αλλά χωρίς εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Το Επίπεδο 3 περιλαμβάνει τα αντεπιχειρήματα (counter-claims) τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό, και τέλος το Επίπεδο 4 περιλαμβάνει τα αντεπιχειρήματα (counterclaims) τα οποία υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και προσπάθειες για εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 255

6 Έτσι το αναλυτικό πλαίσιο για αξιολόγηση των επιχειρημάτων στην τάξη διαφοροποιείται ως εξής, όπως μπορούμε να δούμε στον Πίνακα 2: Πίνακας 2: Τροποποιημένο αναλυτικό πλαίσιο για αξιολόγηση των επιχειρημάτων (Louca & Hammer, in press) Επίπεδο Επίπεδο 1 Επίπεδο 2 Επίπεδο 3 Επίπεδο 4 Περιγραφή Επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από έναν απλό ισχυρισμό Επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους αλλά χωρίς εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Αντεπιχειρήματα (counterclaims) τα οποία αποτελούνται από έναν απλό ισχυρισμό Αντεπιχειρήματα (counterclaims) τα οποία υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και προσπάθειες για εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals) Εκτός από τα πιο πάνω πλαίσια για ανάλυση της επιχειρηματολογίας, έχουν προταθεί και αρκετά άλλα τα οποία λαμβάνουν υπόψη την κατανόηση των μαθητών για τη φύση της επιστήμης ή τις αξίες που χρησιμοποιούν οι μαθητές για να φτιάξουν ένα επιχείρημα. Για παράδειγμα, το πλαίσιο των Zohar και Nemet (Zohar & Nemet, 2002), το υποθετικο-παραγωγικό πλαίσιο (hypothetico-deductive framework) του Lawson (Lawson, 2003), και το επιστημικό (epistemic framework) πλαίσιο των Sandoval & Millwood (2005). Το πλαίσιο των Zohar & Nemet (2002) επικεντρώνεται στη μελέτη τόσο της δομής όσο και του περιεχομένου των επιχειρημάτων. Το πλαίσιο αυτό όμως αδυνατεί να αναλύσει τη δυσκολία των μαθητών να συνδέσουν τους ισχυρισμούς με όλα τα πιθανά δεδομένα (Sampson & Clark, 2006). Το πλαίσιο του Lawson (2003) εξετάζει την υποθετική-παραγωγική (hypothetico-deductive) εγκυρότητα των επιχειρημάτων, και δίνει έμφαση στο να βοηθήσει τους μαθητές να αξιολογήσουν δύο αντίθετους ισχυρισμούς. Τέλος ένα άλλο πλαίσιο για την επιχειρηματολογία έχει προταθεί από τους Sandoval & Millwood (2005) και η έμφασή του είναι στην ανάλυση των επιχειρημάτων από επιστημολογικής άποψης. Η παρούσα εργασία χρησιμοποιεί ως πλαίσιο ανάλυσης το τροποποιημένο πλαίσιο των Louca & Hammer (in press) αφού στόχος δεν ήταν η διδασκαλία της φύσης της επιστήμης και οι μαθητές δεν είχαν ασχοληθεί με κοινωνικοεπιστημονικά θέματα. Μεθοδολογία Η εργασία αυτή βασίστηκε στην ποιοτική έρευνα και ακολούθησε μεθοδολογία που εφαρμόζεται σε ποιοτικές μελέτες περίπτωσης. Για τους σκοπούς της παρούσας έρευνας, ο ερευνητής είχε στη διάθεσή του οπτικογραφημένα μαθήματα διάρκειας 90 ωρών συνεχόμενου διδακτικού χρόνου, τα οποία έχουν συλλεγεί στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ. Από το σύνολο των μαθημάτων έγινε επιλογή οπτικογραφημένων επεισοδίων διάρκειας 600 περίπου λεπτών τα οποία χωρίζονται σε 5 ενότητες. Τα κείμενα απομαγνητοφωνήθηκαν και αναλύθηκαν με 2 τρόπους. Αρχικά κωδικοποιήθηκαν με τη χρήση πλαισίων κωδικοποίησης, για την καθεμιά από τις στρατηγικές διερώτησης (στρατηγικές επιχειρηματολογίας, μηχανιστικός συλλογισμός, αναλογικός συλλογισμός, στρατηγικές επιστημονικών επεξηγήσεων), με σκοπό να εντοπιστούν οι στρατηγικές συλλογισμού που χρησιμοποιούν οι μαθητές σε μαθήματα Φυσικών Επιστημών. Παράλληλα, για 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 256

7 τριγωνοποίηση των ευρημάτων έγινε ανάλυση επιλεγμένων επεισοδίων με ανάλυση διαλόγων (conversational analysis). Η ανάλυση αυτή είχε πρόσθετο στόχο τον εντοπισμό συγκείμενων που συμβάλλουν στην εμφάνιση των διάφορων στρατηγικών διερώτησης. Η ανάλυση χρησιμοποίησε μεθόδους discourse analysis για να περιγράψει το περιεχόμενο της συζήτησης (content) και το συγκείμενο στο οποίο λαμβάνει χώρα (context) (Edwards & Mercer, 1995) Συλλογή δεδομένων Για την παρούσα έρευνα επιλέγηκαν οπτικογραφημένα δεδομένα από 5 ενότητες μαθημάτων φυσικών επιστημών, (συνολικός αριθμός 90 ώρες συνεχόμενου διδακτικού χρόνου) τα οποία έχουν συλλεγεί στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ. Τα δεδομένα από το ερευνητικό πρόγραμμα ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ αφορούσαν μαθήματα Φυσικών Επιστημών στα οποία συμμετείχαν μαθητές Ε και Στ τάξης δημοτικού σχολείου. Κανένα από τα δεδομένα δεν είχε συλλεγεί με σκοπό τη μελέτη στρατηγικών διερώτησης. Για τις 5 ενότητες μαθημάτων που έχουν επιλεγεί (για τον τρόπο επιλογής βλέπε πιο κάτω) χρησιμοποιήθηκε μεθοδολογία μελέτης περίπτωσης για να μελετηθεί το πώς οι μαθητές χρησιμοποιούν τις στρατηγικές συλλογισμού και σε ποιο συγκείμενο. Από τα δεδομένα έγινε επιλογή 5 ενοτήτων οι οποίες αναλύθηκαν με τη χρήση μεθοδολογίας μελέτης περίπτωσης. Με την ανάλυση των ενοτήτων οι οποίες περιέχουν συζητήσεις μαθητών, σκοπός είναι η λεπτομερής περιγραφή των στρατηγικών συλλογισμού που χρησιμοποιούν δύο ομάδες μαθητών Ε και Στ τάξης δημοτικού, καθώς εμπλέκονται σε στρατηγικές διερώτησης. Τα επεισόδια που παρουσιάζονται δεν είναι ένα τυχαίο δείγμα συζητήσεων που κάνουν οι μαθητές στο μάθημα της επιστήμης, αλλά σκοπίμως επιλεγμένες συζητήσεις που κάνουν οι μαθητές με όλη την τάξη. Και παρόλο που δεν είναι τυχαία τα επεισόδια, οι μαθητές που συμμετέχουν στο δείγμα είναι αντιπροσωπευτικοί του πληθυσμού στον οποίο ανήκουν. Κατ επέκταση οι συζητήσεις που παρουσιάζονται στα επιλεγμένα επεισόδια είναι πιθανό να παρουσιαστούν σε μαθήματα Φυσικών Επιστημών σε Ε ή Στ τάξεις των δημοτικών σχολείων της Κύπρου. Η πιο πάνω διαδικασία κατέληξε σε πέντε ενότητες, οι οποίες παρουσιάζονται πιο κάτω: Πίνακας 3 Συνοπτικός Πίνακας Ενοτήτων Θέμα Ενότητας Σχολική Χρονιά Λογισμικό Αριθμός Μαθητών Αριθμός Συναντήσεων Σχετική κίνηση σε Microworlds συνδυασμό με βολές Logo 12 4 Μελέτη βολών Microworlds Logo 12 1 Μελέτη σχετικής κίνησης Stagecast Creator 12 2 Ελεύθερη πτώση αντικειμένων Stagecast Creator 9 2 Διήθηση Stagecast Creator 9 6 Απομαγνητοφώνηση οπτικογραφημένων στιγμιότυπων Μετά την επιλογή των πέντε μελετών περίπτωσης που αναφέρονται πιο πάνω, έγινε απομαγνητοφώνηση των συζητήσεων των μαθητών που περιλαμβάνουν όλες τις συζητήσεις που έγιναν μέσα στην τάξη είτε με όλη την τάξη είτε σε μεγάλες ομάδες 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 257

8 (τουλάχιστο 4 μαθητών), τόσο μεταξύ του δασκάλου και των μαθητών, όσο και μεταξύ των μαθητών. Ακολούθως, το απομαγνητοφωνημένο κείμενο για κάθε ένα από τα στιγμιότυπα μεταφέρθηκε σε αρχείο στην Excel. Σε κάθε περίπτωση που άλλαζε το άτομο που μιλούσε, τα λόγια που έλεγε τοποθετήθηκαν σε ξεχωριστή γραμμή και αριθμήθηκαν. Η κάθε γραμμή αποτέλεσε τη μονάδα ανάλυσης (unit of analysis) (Merriam, 1998). Μετά την αρίθμηση των σχολίων συμμετεχόντων στη συζήτηση, σειρά είχε η κωδικοποίηση των κειμένων. Στα 5 αρχεία της Excel (ένα για κάθε ενότητα) που περιέχουν τα απομαγνητοφωνημένα κείμενα, δημιουργήθηκαν, δίπλα στη στήλη με τις αριθμημένες κουβέντες των συμμετεχόντων, 4 στήλες, μια για κωδικοποίηση της επιχειρηματολογίας, μία για το μηχανιστικό συλλογισμό, μία για τον αναλογικό συλλογισμό και μία για τις στρατηγικές επιστημονικών επεξηγήσεων. Κάθε επιλεγμένο στιγμιότυπο κωδικοποιήθηκε με βάση το πλαίσιο κωδικοποίησης για την επιχειρηματολογία. Όσα σχόλια δεν ταίριαζαν να κωδικοποιηθούν δεν κωδικοποιήθηκαν. Ανάλυση Ι: Επιχειρηματολογία Για την κωδικοποίηση σχολίων (conversational turns) των μαθητών που ανήκουν στην κατηγορία της επιχειρηματολογίας χρησιμοποιήθηκε το αναλυτικό πλαίσιο για την αξιολόγηση των επιχειρημάτων των Erduran et al. (2004), όπως έχει διαφοροποιηθεί από τους Louca & Hammer (in press). Oι Louca & Hammer (in press) υιοθετούν τα 4 επίπεδα του πλαισίου των Erduran et al. (2004) με κάποιες μετατροπές. Το Επίπεδο 1 περιλαμβάνει τις περιπτώσεις στις οποίες τα επιχειρήματα αποτελούνται από απλούς ισχυρισμούς. Το Επίπεδο 2 περιλαμβάνει τα επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους αλλά χωρίς εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Το Επίπεδο 3 περιλαμβάνει τα αντεπιχειρήματα (counter-claims) τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό, και τέλος το Επίπεδο 4 περιλαμβάνει τα αντεπιχειρήματα (counter-claims) τα οποία υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους και προσπάθειες για εξηγήσεις για περιπτώσεις στις οποίες το επιχείρημα δεν είναι ορθό (rebuttals). Αξιοπιστία κωδικοποίησης Για τριγωνοποίηση της κωδικοποίησης των δεδομένων, δύο ερευνητές κωδικοποίησαν, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, το καθένα από τα κείμενα των απομαγνητοφωνήσεων. Έπειτα έγινε έλεγχος του κατά πόσο υπάρχει συμφωνία στα σημεία που έχουν κωδικοποιηθεί. Δηλαδή ελέγχθηκε το κατά πόσο και οι δύο ερευνητές έδωσαν κωδικούς στα ίδια σημεία, ή αν υπάρχουν περιπτώσεις που ο ένας ερευνητής έδωσε κωδικό σε ένα σημείο, αλλά ο δεύτερος ερευνητής δεν το κωδικοποίησε. Στη συνέχεια, για κάθε σημείο που κωδικοποιήθηκε έγινε έλεγχος του κατά πόσο συμφωνούν οι κώδικες που έδωσαν οι δύο ερευνητές. Σε αυτό το σημείο υπολογίστηκε ο βαθμός συμφωνίας (Cohen s kappa) ο οποίος ήταν μεγαλύτερος από Οι διαφωνίες μεταξύ των δύο ερευνητών συζητήθηκαν για να υπάρξει καταληκτική συμφωνία σε ένα κώδικα για κάθε περίπτωση διαφωνίας. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 258

9 Ανάλυση ΙΙ: Ανάλυση διαλόγων Στη συνέχεια έγινε ανάλυση επιλεγμένων επεισοδίων με συζητήσεις μαθητών στις υπό μελέτη ενότητες. Η ανάλυση αυτή είχε σκοπό την τριγωνοποίηση των ευρημάτων της πρώτης ανάλυσης (μοτίβα), αλλά και τον εντοπισμό συγκείμενων που συμβάλλουν στην εμφάνιση των διάφορων στρατηγικών διερώτησης. Στην ανάλυση αυτή χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι discourse analysis για να περιγράφει το περιεχόμενο της συζήτησης (content) και το συγκείμενο στο οποίο λαμβάνει χώρα (context) (Edwards & Mercer, 1995). Έτσι παρουσιάστηκαν λεπτομερείς περιγραφές και πιθανές ερμηνείες επιλεγμένων επεισοδίων συζητήσεων μαθητών, καθώς επίσης και πιθανές εξηγήσεις των όσων έκαναν οι μαθητές κατά τη διάρκεια των συζητήσεων. Παρουσίαση Αποτελεσμάτων Ενότητα 1: Μελέτη σχετικής κίνησης σε συνδυασμό με βολές Στον Πίνακα 5 που ακολουθεί παρουσιάζονται τα ποσοστά και η συχνότητα της επιχειρηματολογίας για την ενότητα των βολών. Πίνακας 5: Ποσοστά και η συχνότητα της επιχειρηματολογίας για την ενότητα της σχετικής κίνησης σε συνδυασμό με βολές Επίπεδο Επιχειρηματολογίας Ποσοστό εμφάνισης (%) Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο 3 10 Επίπεδο Στον πιο πάνω πίνακα παρατηρούμε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των απαντήσεων των μαθητών που κωδικοποιούνται ως επιχειρηματολογία ανήκει στο επίπεδο 1 (63.7%), μια και τα επιχειρήματα που χρησιμοποιούν αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό. Ποσοστό 23.3% των απαντήσεων ανήκουν στο επίπεδο 2, αφού οι μαθητές χρησιμοποιούν δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους για να υποστηρίξουν το επιχείρημά τους. Τα αντεπιχειρήματα που αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό (επίπεδο 3) ανέρχονται στο 10%, ενώ τα αντεπιχειρήματα που υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους (επίπεδο 4) είναι μόλις το 2.9%. Ενότητα 2: Μελέτη βολών Στον Πίνακα 6 που ακολουθεί, παρουσιάζονται η συχνότητα εμφάνισης και τα ποσοστά για την επιχειρηματολογία, όπως εμφανίστηκαν στα μαθήματα της Ενότητας 2, τα οποία αφορούσαν τη μελέτη βολών με τη χρήση του περιβάλλοντος προγραμματισμού Microworlds Logo). 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 259

10 Πίνακας 6: Ποσοστά και η συχνότητα της επιχειρηματολογίας για την ενότητα των βολών Επίπεδο Επιχειρηματολογίας Ποσοστό εμφάνισης (%) Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο Όπως φαίνεται από τον πιο πάνω πίνακα, οι περισσότεροι κώδικες που συναντούμε (70.27%) αφορούν στη χρήση από τους μαθητές επιχειρημάτων που αποτελούνται από έναν απλό ισχυρισμό. Τα επιχειρήματα που χρησιμοποιούν οι μαθητές και τα οποία υποστηρίζονται από δεδομένα υποθέσεις και λόγους ανέρχονται σε ποσοστό 12.16%, ενώ στο ίδιο ποσοστό (12.16%) ανέρχονται και τα αντεπιχειρήματα που προβάλλουν οι μαθητές και τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό. Τέλος, το μικρότερο ποσοστό (5.4%) παρουσιάζουν τα αντεπιχειρήματα που προβάλλουν οι μαθητές και τα οποία υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Ενότητα 3: Μελέτη Σχετικής Κίνησης Στον Πίνακα 7 που ακολουθεί παρουσιάζονται η συχνότητα και το ποσοστό εμφάνισης της επιχειρηματολογίας κατά τη διάρκεια της μελέτης της σχετικής κίνησης. Πίνακας 7: Συχνότητα και ποσοστό εμφάνισης επιχειρηματολογίας στο μάθημα της σχετικής κίνησης Επίπεδο Επιχειρηματολογίας Ποσοστό εμφάνισης (%) Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο Στον πιο πάνω πίνακα παρατηρούμε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό (80.5%) των απαντήσεων των μαθητών που αφορούν την επιχειρηματολογία ανήκουν στο επίπεδο 1, αφού τα επιχειρήματα που χρησιμοποιούν αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό. Ποσοστό 12.8% των επιχειρημάτων των μαθητών ανήκουν στο επίπεδο 2, αφού τα επιχειρήματα αυτά αποτελούνται από ισχυρισμό ο οποίος υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Στο επίπεδο 3, δηλαδή ως αντεπιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό, κωδικοποιούνται το 4.7% των απαντήσεων των μαθητών, ενώ μόλις το 1.9% των επιχειρημάτων των μαθητών κωδικοποιούνται στο επίπεδο 4, στο οποίο ανήκουν τα αντεπιχειρήματα που υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Ενότητα 4: Ελεύθερη πτώση των αντικειμένων Στον Πίνακα 8 που ακολουθεί παρουσιάζονται τα ποσοστά και η συχνότητα εμφάνισης της επιχειρηματολογίας για την ενότητα της ελεύθερης πτώσης. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 260

11 Πίνακας 8: Ποσοστά και η συχνότητα εμφάνισης της επιχειρηματολογίας για την ενότητα της ελεύθερης πτώσης Επίπεδο Επιχειρηματολογίας Ποσοστό εμφάνισης (%) Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο 3 12 Επίπεδο Στον πιο πάνω πίνακα παρουσιάζονται οι απαντήσεις των μαθητών που αφορούν την επιχειρηματολογία. Παρατηρούμε ότι η πλειονότητα των απαντήσεων των μαθητών ανήκει στο επίπεδο 1 (65.1%), αφορά δηλαδή επιχειρήματα που αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό. Ένα σημαντικό ποσοστό των απαντήσεων ανήκει στο επίπεδο 2 (21.7%), που περιλαμβάνει επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Στο επίπεδο 3 που περιλαμβάνει αντεπιχειρήματα που αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό συναντούμε 21 απαντήσεις (12%), ενώ μόνο 2 απαντήσεις κωδικοποιούνται στο επίπεδο 4 (1.1%), δηλαδή αντεπιχειρήματα που υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Ενότητα 5: Διήθηση Στον Πίνακα 9 που ακολουθεί παρουσιάζονται τα ποσοστά και η συχνότητα εμφάνισης της επιχειρηματολογίας στην ενότητα της διήθησης. Πίνακας 9: Ποσοστά και η συχνότητα εμφάνισης της επιχειρηματολογίας στην ενότητα της διήθησης Επίπεδο Επιχειρηματολογίας Ποσοστό εμφάνισης (%) Επίπεδο 1 75 Επίπεδο Επίπεδο Επίπεδο Στον πιο πάνω πίνακα παρατηρούμε ότι η πλειονότητα των επιχειρημάτων των μαθητών ανήκουν στο επίπεδο1 (75%). Οι μαθητές τις πιο πολλές φορές ισχυρίζονται κάτι χωρίς να υποστηρίζουν την άποψή τους. Μόνο ένα ποσοστό 18.6% ανήκει στο επίπεδο 2, στο οποίο ανήκουν τα επιχειρήματα στα οποία ο ισχυρισμός υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Τέλος παρατηρούμε μικρά ποσοστά στα επίπεδα 3 και 4 (4.4% και 1.9% αντίστοιχα). Γραφικές Παραστάσεις της συνομιλίας σε συνάρτηση με το χρόνο και ανάλυση συζήτησης Πέρα από τη δημιουργία των προηγούμενων πινάκων στους οποίους παρουσιάζονται τα ποσοστά για την κάθε ενότητα μαθημάτων για την καθεμιά από τις στρατηγικές συλλογισμού που αναλύθηκαν, έγιναν επίσης γραφικές παραστάσεις σε συνάρτηση με το χρόνο (timeline graphs). Στις γραφικές παραστάσεις αυτές φαίνεται πώς εμφανίζεται ο κάθε κώδικας σε σχέση με το χρόνο για το καθένα από τα στοιχεία 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 261

12 ξεχωριστά, αλλά και για όλα μαζί (τεχνική που χρησιμοποιήθηκε από τον Schoenfeld, 1989). Οι γραφικές παραστάσεις, σε αντίθεση με τα ποσοστά, παρουσιάζουν μοτίβα και σχέσεις μεταξύ των διαφόρων στρατηγικών που μελετήθηκαν. Ο εντοπισμός των μοτίβων και των σχέσεων μέσα από τις γραφικές παραστάσεις επιτρέπει την περαιτέρω ανάλυση των κομματιών που παρουσιάζουν ενδιαφέρον με τη μέθοδο της ανάλυσης διαλόγων. Ταυτόχρονα, για συγκεκριμένα μοτίβα που παρουσιάστηκαν, με βάση τις γραφικές παραστάσεις όλων των κατηγοριών, εντοπίστηκαν π.χ. κομμάτια διαλόγων στα οποία συμβαίνουν τα εν λόγω μοτίβα, και χρησιμοποιήθηκε η ανάλυση ΙΙ για την περιγραφή των συγκειμένων αυτών, ώστε να γίνει σφαιρική περιγραφή των μοτίβων. Γραφική Παράσταση 1: Μελέτη σχετικής κίνησης, Επιχειρηματολογία Ενότητα 1: Μελέτη Σχετικής Κίνησης Η γραφική παράσταση 1 παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλους τους κώδικές για την επιχειρηματολογία για την ενότητα 1. Παρατηρούμε ότι σε όλη τη διάρκεια του μαθήματος οι μαθητές επιχειρηματολογούν, κυρίως στο επίπεδο 1. Επίσης είναι σημαντικό να παρατηρήσουμε τους κωδικούς 0, οι οποίοι αντιστοιχούν σε ερωτήσεις που κάνουν είτε οι μαθητές, αλλά κυρίως οι εκπαιδευτικοί. Οι μαθητές συνήθως ξεκινούν με επιχείρημα επιπέδου 1 (απλός ισχυρισμός) και τις περισσότερες φορές χρειάζεται να ρωτήσει κάποιος γιατί για να δικαιολογήσουν το επιχείρημά τους και η απάντησή τους να κωδικοποιηθεί στο επίπεδο 2. Είναι επίσης σημαντικό να επισημάνουμε ότι καθ όλη τη διάρκεια του μαθήματος παρουσιάζονται περιπτώσεις στις οποίες οι μαθητές διαφωνούν με απόψεις και επιχειρήματα συμμαθητών τους (επίπεδο 3 και 4). Οι περιπτώσεις διαφωνίας είναι σημαντικά λιγότερες, αλλά και πάλι, στις πιο πολλές περιπτώσεις διαφωνίας οι μαθητές θέτουν έναν ισχυρισμό, χωρίς να δικαιολογούν την άποψή τους, πράγμα το οποίο πράττουν συνήθως όταν τους ζητηθεί να εξηγήσουν. Ενότητα 2: Μελέτη βολών Στη ενότητα αυτή οι μαθητές ασχολήθηκαν με τη μελέτη βολών. Το μάθημα ξεκίνησε με την παρουσίαση στους μαθητές του μικρόκοσμου, για προβληματισμό. Παρουσιάστηκε ένα κανόνι που εκτοξεύει μια μπάλα, και οι μαθητές έπρεπε να ετοιμάσουν ένα πρόγραμμα το οποίο να δείχνει πώς κινείται η μπάλα. Αφού τέθηκε 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 262

13 το πρόβλημα, οι μαθητές σε 2 ομάδες συζήτησαν το φαινόμενο με σκοπό να καταλήξουν στην απάντηση του τι συμβαίνει, για να μπορέσουν να φτιάξουν το πρόγραμμα της κίνησης της μπάλας. Γραφική Παράσταση 2: Μελέτη βολών, Επιχειρηματολογία Η γραφική παράσταση 2 παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλους τους κώδικές για την επιχειρηματολογία για την ενότητα 2. Παρατηρούμε ότι σε όλη τη διάρκεια του μαθήματος οι μαθητές δημιουργούν επιχειρήματα επιπέδου 1. Τα επιχειρήματα επιπέδου 2, στα οποία οι μαθητές δικαιολογούν τους ισχυρισμούς τους είναι σημαντικά λιγότερα, και εμφανίζονται κυρίως μετά από ερωτήσεις. Επιπλέον, υπάρχει και ένας αριθμός επιχειρημάτων κατηγορίας 3 και σε λιγότερο βαθμό κατηγορίας 4, γεγονός που δείχνει ότι στο μάθημα αυτό υπήρξαν και μαθητές που διαφώνησαν με τους ισχυρισμούς συμμαθητών τους, και επιχείρησαν να δικαιολογήσουν τη διαφορετική τους άποψη. Ενότητα 3: Μελέτη σχετικής κίνησης Στην ενότητα αυτή οι μαθητές κλήθηκαν να φτιάξουν μοντέλα σχετικής κίνησης. Και στην περίπτωση αυτή, παρουσιάστηκε στους μαθητές ένας μικρόκοσμος, που παρουσίαζε ένα ποτάμι με διάφορα ξύλα, τα οποία κινούνταν στο ρεύμα του ποταμού. Παράλληλα περιείχε 3 παιδιά. Το ένα παιδί σε ένα φουσκωτό που κινείται με τη φορά του ποταμού, το δεύτερο παιδί σε ένα κανό με κουπιά που κινείται προς τη φορά του ποταμού και το τρίτο παιδί σε ένα κανό με κουπιά που κινείται αντίθετα προς τη φορά του ποταμού. Ο μικρόκοσμος δεν περιείχε κανόνες για την κίνηση των παιδιών, περιείχε κανόνες μόνο για την κίνηση των ξύλων. Αφού τέθηκε το πρόβλημα οι μαθητές ενεπλάκησαν σε μια συζήτηση σε όλη την τάξη, στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν με ποιο τρόπο θα κινηθούν τα παιδιά του μικρόκοσμου και για ποιο λόγο. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 263

14 Γραφική Παράσταση 3: Μελέτη σχετικής κίνησης, Επιχειρηματολογία Η γραφική παράσταση 3 παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλους τους κώδικές για την επιχειρηματολογία για την ενότητα 3.Παρατηρούμε να υπάρχουν σε όλη την ενότητα πολλές περιπτώσεις επιχειρημάτων επιπέδου1, ενώ ο αριθμός των επιχειρημάτων επιπέδου 2 είναι σημαντικά μικρότερος και μπορεί να εντοπιστεί σε 3 ομάδες, στην αρχή της ενότητας, στη μέση της ενότητας (που είναι και η μεγαλύτερη) και στο τέλος της ενότητας. Αξίζει να επισημάνουμε ότι στις περιπτώσεις που εμφανίζονται επιχειρήματα επιπέδου 2 υπάρχει μεγάλος αριθμός ερωτήσεων (κώδικας 0). Παράλληλα, παρατηρείται να υπάρχουν και κάποιες διαφωνίες μεταξύ των μαθητών, από την αρχή μέχρι το μέσο της ενότητας, οι περισσότερες από τις οποίες κωδικοποιούνται ως επίπεδο 3 (αντεπιχείρημα που περιλαμβάνει ισχυρισμό χωρίς να δικαιολογεί). Ενότητα 4: Ελεύθερη πτώση των αντικειμένων Σε αυτή την ενότητα οι μαθητές μελέτησαν την ελεύθερη πτώση των αντικειμένων. Αρχικά παρουσιάστηκε ένας μικρόκοσμος που έδειχνε ένα σκυλάκι να σπρώχνει μια μπάλα προς τον γκρεμό. Οι μαθητές αρχικά κλήθηκαν να κατασκευάσουν ένα μοντέλο για το πώς σκέφτονταν ότι θα ήταν αυτή η κίνηση. Στη συνέχεια κλήθηκαν να παρουσιάσουν τα μοντέλα τους στην τάξη, ώστε να γίνει μια συζήτηση για το ποια και πώς θα ήταν η κίνηση της μπάλας. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 264

15 Γραφική Παράσταση 4: Ελεύθερη πτώση, Επιχειρηματολογία Η γραφική παράσταση 4 παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλους τους κώδικες για την επιχειρηματολογία για την ενότητα 4. Στην αρχή της ενότητας παρατηρούμε να γίνεται μια συζήτηση στην οποία υπάρχουν διαφορετικές απόψεις. Οι μαθητές λένε την άποψή τους (επίπεδο 1) την οποία σε αρκετές περιπτώσεις δικαιολογούν (επίπεδο 2), αλλά τα άτομα με αντίθετη άποψη απλώς λένε τον ισχυρισμό τους (επίπεδο 3). Προς το τέλος της ενότητας φαίνεται ότι οι μαθητές καταλήγουν σε μια κοινά αποδεχτή απάντηση, γιατί παρόλο που υπάρχουν κάποιες διαφωνίες, αυτές είναι σποραδικές. Ενότητα 5: Διήθηση Στην ενότητα αυτή οι μαθητές μελέτησαν το φαινόμενο της διάχυσης. Αρχικά παρουσιάστηκε το φυσικό φαινόμενο (χρώμα που διαλύεται σε νερό) στους μαθητές και ακολούθως κλήθηκαν να ερμηνεύσουν τις παρατηρήσεις τους και να εξηγήσουν γιατί συμβαίνουν τα όσα παρατηρούν. Στη συνέχεια οι μαθητές κλήθηκαν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο του φαινομένου στον Η.Υ., το οποίο βελτίωσαν στα επόμενα μαθήματα. Γραφική Παράσταση 5: Διήθηση, Επιχειρηματολογία o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 265

16 Η γραφική παράσταση 5 παρουσιάζει συγκεντρωτικά όλους τους κώδικές για την επιχειρηματολογία για την ενότητα 5. Οι περισσότεροι κώδικες που συναντούμε, εμφανίζονται σε ολόκληρη την ενότητα και ανήκουν στο επίπεδο 1. Επιχειρήματα επιπέδου 2 συναντούνται σε 5 ομάδες σε όλη την ενότητα, ενώ στις ίδιες ομάδες, σε μικρότερη συχνότητα όμως συναντούνται και επιχειρήματα επιπέδου 3 και 4. Αξιοσημείωτο είναι το κενό που παρατηρείται γύρω στο 500, γύρω στο 1250, γύρω στο 1450 και μετά το Συζήτηση- Συμπεράσματα Η επιχειρηματολογία είναι ουσιαστικό μέρος της επιστήμης και ειδικότερα της διερώτησης Chinn & Malhotra, 2002; Duschl, 2003; Hammer, 1995, 1997; Hodson, 1988; Driver et al., 2000). Ως πλαίσιο ανάλυσης των απαντήσεων των μαθητών σχετικά με την επιχειρηματολογία χρησιμοποιήθηκε το τροποποιημένο πλαίσιο των Louca & Hammer. Το πλαίσιο αυτό περιλαμβάνει 4 επίπεδα. Στο πρώτο επίπεδο κωδικοποιούνται τα επιχειρήματα τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό. Στο δεύτερο επίπεδο κωδικοποιούνται τα επιχειρήματα που αποτελούνται από ισχυρισμό που υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Στο τρίτο επίπεδο κωδικοποιούνται τα αντεπιχειρήματα που αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό, ενώ στο τέταρτο επίπεδο τα αντεπιχειρήματα που υποστηρίζονται από δεδομένα, υποθέσεις και λόγους. Παρόλο, που σε αντίθεση με άλλες έρευνες (Jimeinez-Aleixandre et al., 2002; Erduran et al., 2004; Erduran et al., 2004; Kenyon & Reiser, 2006), η παρούσα έρευνα δε μελέτησε τη δομή και την ποιότητα των επιχειρημάτων των μαθητών, η ανάλυση των δεδομένων της παρούσας έρευνας κατέδειξε ότι οι μαθητές που συμμετείχαν παρουσίασαν σημαντικά στοιχεία επιχειρηματολογίας. Η συχνότητα εμφάνισης της επιχειρηματολογίας είναι πολύ μεγάλη και στις 5 ενότητες, κυρίως εξαιτίας του γεγονότος ότι οι μαθητές κάνουν πολλούς ισχυρισμούς οι οποίοι ανήκουν στο πρώτο επίπεδο. Και στις 5 ενότητες η συχνότητα εμφάνισης επιχειρημάτων επιπέδου 1 είναι τριψήφιος αριθμός. Επιπλέον, και στις 5 ενότητες τα επιχειρήματα επιπέδου 1 είναι περισσότερα από το 60% του συνόλου των επιχειρημάτων. Οι μαθητές στην παρούσα έρευνα στις πιο πολλές φορές κάνουν απλούς ισχυρισμούς χωρίς να δικαιολογούν την απάντησή τους, σαν να είναι σίγουροι ότι η θεωρία τους είναι ορθή και δεν χρειάζεται υποστήριξη, δικαιολόγηση ή επεξήγηση. Αυτό συμφωνεί και με τα αποτελέσματα της έρευνας της Kuhn (1988, 1991, 1993) η οποία βρήκε ότι τα περισσότερα άτομα τείνουν να είναι σίγουρα για τις θεωρίες τους. Ωστόσο, παρόλο που η πλειονότητα των επιχειρημάτων ανήκει στο πιο χαμηλό επίπεδο, εμφανίζονται επιχειρήματα που κατηγοριοποιούνται και στα 4 επίπεδα, σε όλες τις ενότητες. Τα αποτελέσματα αυτά συμφωνούν με έρευνες που αναφέρουν ότι ακόμη και άτομα μικρής ηλικίας παρουσιάζουν κάποια ικανότητα παραγωγής επιχειρημάτων με σκοπό την υποστήριξη κάποιας υπόθεσης (Anderson et al., 1997; Kuhn & Udell, 2003; Stein & Miller, 1993). Επιπλέον συμφωνούν με έρευνες (Koswloski, 1996; Bell & Linn, 2000; Driver, Newton et al., 2000; Kuhn & Reiser, 2005) που αναφέρουν ότι οι μαθητές τείνουν να παρουσιάζουν ισχυρισμούς, αντί για εξηγήσεις που στηρίζονται σε αποδείξεις. Η Kuhn (1988, 1991, 1993) βρήκε ότι τα άτομα τείνουν να επιχειρηματολογούν καλύτερα σε θέματα που γνωρίζουν καλά. Με βάση την ανάλυση στην παρούσα 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 266

17 έρευνα διαφαίνεται ότι το είδος του μαθήματος επηρεάζει τη συχνότητα εμφάνισης επιχειρημάτων. Σε κάποιες ενότητες (Ενότητες 2, 3 και 5) οι μαθητές παράγουν περισσότερα επιχειρήματα, ενώ σε άλλες ενότητες πολύ λιγότερα (Ενότητες 1 και 4). Αυτό είναι πιθανό να οφείλεται στο υπό μελέτη θέμα, αλλά ίσως να παίζουν ρόλο και άλλοι παράγοντες, όπως η μέθοδος διδασκαλίας που χρησιμοποιεί ο εκπαιδευτικός. Ωστόσο, αυτό που δεν επηρεάζει το είδος του μαθήματος, και το οποίο παραμένει σταθερό ανεξάρτητα από την ενότητα είναι η συχνότητα με την οποία εμφανίζεται το καθένα από τα 4 επίπεδα. Σε όλες ανεξαιρέτως τις ενότητες μεγαλύτερη συχνότητα παρουσιάζουν οι απαντήσεις που ανήκουν στο επίπεδο 1, και ακολουθούν οι απαντήσεις που ανήκουν στα επίπεδα 2, 3 και 4, οι οποίες είναι σημαντικά λιγότερες. Επιπλέον, οι Kuhn et al. (1988) υποστηρίζουν ότι οι γνώσεις ή η κατανόηση των ατόμων αναφορικά με ένα συγκεκριμένο θέμα μπορεί να επηρεάσει τις δεξιότητες επιχειρηματολογίας. Στην παρούσα έρευνα παρατηρούμε τους μαθητές να αρχίζουν με επιχειρήματα σε επίπεδο 1 και στην πορεία του μαθήματος να παρουσιάζουν επιχειρήματα ανώτερων επιπέδων (Γραφικές παραστάσεις για την επιχειρηματολογία), γεγονός που ίσως καταδεικνύει ότι καθώς αρχίζουν να αντιλαμβάνονται καλύτερα το υπό μελέτη φαινόμενο τα επιχειρήματά τους γίνονται καλύτερα. Παράλληλα, η μεγάλη συχνότητα απαντήσεων στο επίπεδο 1 και η μικρή συχνότητα απαντήσεων στα επίπεδα 3 και 4 συμφωνούν με αποτελέσματα έρευνας των Kuhn & Udell (2003) οι οποίες βρήκαν ότι οι μαθητές περιορίζονται κυρίως στο να παραθέσουν επιχειρήματα τα οποία να υποστηρίζουν τη δική τους θέση, παρά στο να αντιμετωπίζουν τα επιχειρήματα των αντιπάλων τους. Αποτελέσματα άλλων ερευνών που επισημαίνουν ότι ακόμη και μαθητές μικρής ηλικίας παρουσιάζουν κάποια ικανότητα για παραγωγή επιχειρημάτων με σκοπό την υποστήριξη μιας υπόθεσης, αφού μπορούν να χρησιμοποιούν ισχυρισμούς, αντεπιχειρήματα, και αντικρούσεις -rebuttals (Anderson, Chinn, Chang, Waggoner, & Yi, 1997; Kuhn & Udell, 2003; Stein & Miller, 1993), ενισχύουν τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας στην οποία φαίνεται ότι οι μαθητές των τελευταίων τάξεων του δημοτικού είναι σε θέση να επιχειρηματολογήσουν σε κάποιο βαθμό, έστω και αν δεν έχουν διδακτεί συγκεκριμένες δεξιότητες επιχειρηματολογίας. Συγκείμενο Μελετώντας τις γραφικές παραστάσεις της συνομιλίας σε συνάρτηση με το χρόνο, εντοπίζουμε συγκεκριμένα μοτίβα. Παρατηρούμε ότι στις περισσότερες περιπτώσεις εμφανίζονται επιχειρήματα επιπέδου 1, τα οποία αποτελούνται από ένα απλό ισχυρισμό, και στη συνέχεια εμφανίζονται επιχειρήματα επιπέδου 2. Στα επιχειρήματα αυτά ο ισχυρισμός υποστηρίζεται από δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Ακόμη και στις περιπτώσεις που κάποιος μαθητής διαφωνεί με ένα συμμαθητή του και θέτει ένα αντεπιχείρημα, αυτό ανήκει στο επίπεδο 3 και αποτελείται από ένα απλό ισχυρισμό. Μέσα από την ανάλυση συζητήσεων το μοτίβο αυτό που παρατηρείται γίνεται πιο ξεκάθαρο. Αυτό που συμβαίνει στις περισσότερες περιπτώσεις είναι ότι ο εκπαιδευτικός θέτει κάποια ερωτήματα, στα οποία μπορεί να απαντήσουν διάφοροι μαθητές με ένα απλό ισχυρισμό. Και στην πλειονότητα των περιπτώσεων οι απαντήσεις των μαθητών είναι ένας απλός ισχυρισμός, εκτός και αν ο εκπαιδευτικός ζητήσει από τους μαθητές να δικαιολογήσουν την απάντησή τους, οπότε και 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 267

18 αναγκάζονται να υποστηρίξουν τον ισχυρισμό που είχαν κάνει προηγουμένως με δεδομένα, υποθέσεις ή λόγους. Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής αντιστοιχούν στα αποτελέσματα έρευνας των Kuhn & Udell (2003), οι οποίοι βρήκαν ότι οι μαθητές περιορίζονται στο να παραθέσουν επιχειρήματα τα οποία στηρίζουν τη δική τους άποψη παρά στο να αντιμετωπίζουν τα επιχειρήματα της αντίθετης άποψης. Συμπεράσματα Όπως διαφάνηκε από την ανάλυση, οι μαθητές του δημοτικού σχολείου μπορούν να χρησιμοποιήσουν δεξιότητες διερώτησης γενικότερα, και πιο συγκεκριμένα επιχειρηματολογίας κατά τη διάρκεια μαθημάτων επιστήμης, χωρίς να έχουν διδακτεί στρατηγικές επιχειρηματολογίας. Ωστόσο, τα επιχειρήματα που εμφανίζουν περιορίζονται κυρίως στα πρώτα επίπεδα (πιο απλά επιχειρήματα). Το περιεχόμενο του μαθήματος, ο τρόπος οργάνωσής του (συζήτηση στην αρχή του μαθήματος με όλη την τάξη, εργασία στον Η.Υ., συζήτηση κατά τη διάρκεια του μαθήματος, παρουσίαση του μοντέλου που έχουν φτιάξει οι μαθητές ), φαίνεται να επηρεάζουν τις δεξιότητες που χρησιμοποιούν οι μαθητές. Επιπλέον, η στρατηγική διδασκαλίας που χρησιμοποιεί ο εκπαιδευτικός, καθώς ρωτά, επισημαίνει ή επαναλαμβάνει προκαλώντας τους μαθητές να απαντήσουν, να εξηγήσουν, να δικαιολογήσουν ή να διευκρινίσουν τις απόψεις τους φαίνεται να είναι ακόμη ένας παράγοντας που επηρεάζει. Βιβλιογραφικές Αναφορές Anderson, R. (2002) Reforming Science Teaching: What Research says about Inquiry, Journal of Science Teacher Education, 13 (1), p Anderson, R. C., Chinn, C., Chang, J., Waggoner, M. & Yi, H. (1997). On the logical integrity of children's arguments. Cognition and Instruction, 15(2), Atkins, L. (2004) Analogies as categorization phenomena: Studies from scientific discourse, PhD Dissertation. Chinn, C.A. & Malhotra, B.A. (2002;) Epistemologically authentic inquiry in schools: A theoretical framework for evaluating inquiry tasks. Science Education. Driver, R, Leach, J, Miller, R and Scott, P (1996).Young people s images of science. Open University Press. Driver, R., P. Newton, et al. (2000). Establishing the Norms of Scientific Argumentation in Classrooms. Science Education, 84(3): Duschl, R. (2003). Everyday assessment in the science classroom. Erduran, S. & S. Simon, et al. (2004). TAPping into argumentation: Developments in the application of Toulmin's Argument Pattern for studying science discourse. Science Education, 88(6): Finley, N.F. & Pocovi, M.C. (2000) Considering the Scientific Method of Inquiry, in Minstrell, J. & van Zee, E.H. Inquiring into inquiry learning and teaching in science, American Association for the Advancement of Science: Washington. Hakkarainen, K., Sintonen, M. (2002). The Interrogative Model of Inquiry and Computer-Supported Collaborative Learning. Science & Education, 11, p Hammer, D. (1995). Student Inquiry in a Physics Class Discussion, Cognition and Instruction, 13 (3), p Hammer, D. (2004). The variability of student reasoning, lecture 1. In E. Redish, M. Vicentini (Eds.), Proceedings of the Enrico Fermi Summer School, Course CLVI, Bologna: Italian Physical Society. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 268

19 Hammer, D., Russ, R., Mikeska, J. & Scherr, R. (in press). Identifying inquiry and conceptualizing students abilities. In R. Duschl & R. Grandy (Eds). Establishing a Consensus Agenda for K-12 Science Inquiry. Rotterdam, NL: Sense Publishers. Hammer, D. & Schifter, D. (2001). Practices of inquiry in teaching and research, Cognition and Instruction, 19 (4), p Kaartinen, S., Kumpulainen, K. (2002) Collaborative inquiry and the construction of explanations in the learning of science, Learning and Instruction, 12, p Kelly, G.J., Druker, S. & Chen, C. (1998). Students' Reasoning about Electricity: Combining Performance Assessments with Argumentation Analysis. International Journal of Science Education. Kenyon, L. & Reiser, B. (2005, April4-April10). Students' Epistemologies of Science and Their Influence on Inquiry Practices. Paper presented at the National Association for Research in Science Teaching, Dallas, TX. Keys, C. & Bryan, L. (2001). Co-constructing Inquiry-based Science with Teachers: Essential research for Lasting Reform, Journal of Research in Science Teaching, V. 3, No. 6, p Koswloski, B. (1996). Theory and Evidence: The Development of Scientific reasoning. Massachusetts: MIT Press. Kuhn, D. (1989). "Children and Adults as Intuitive Scientists." Psychological Review 96(4): Kuhn, D. (1991). The Skills of Argument, Cambridge. Kuhn, D. (1999). "A Developmental Model of Critical Thinking." Educational Researcher, 28(2): Kuhn, D. & Udell, W. (2003). The development of argument skills, Child Development, Vol. 74, No. 5, p Kuhn, D. (1993). Science as Argument: Implications for Teaching and Learning Scientific Thinking. Science Education, 77(3), Kuhn, L. & Reiser, B. (2005). Students Constructing and Defending Evidence-Based Scientific Explanations. Paper presented at the Annual Meeting of National Association of Research in Science Teaching, Dallas, Texas. Lawson, A. E. (2003). "The nature and development of hypothetico-predictive argumentation with implications for science teaching." International Journal of Science Education, 25(11): Lederman, N. G. (1992). Students and Teachers Conceptions on the Nature of Science. A Review of the Research. Journal of Research in Science Teaching, v29 n4 p Lee, C., Y. (2006) Hong Kong primary pupils scientific reasoning: Patterns and Variations, paper presented in NARST annual meeting, San Francisco: CA. Louca, L., Hammer, D. & Bell, M. (in press) Contextual and micro-contextual variations in children s scientific argumentation, Science Education. Louca, L., Zacharia, Z. & Savva, A. (2006). Nascent student inquiry in the Elementary Science Classroom: The case of modeling through programming, Paper presented at the AERA 2006 conference. Merriam, S.B. (1998) Qualitative Research and Case Study Applications in Education, Jossey-Bass Publishers: San Francisco. National Academy of Sciences (1995). National Science Educational Standards National Research Council [NRC] (1996). National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press. 10 o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 269

20 Nercessian, N.J. (1992). How do scientists think? Capturing the dynamics of conceptual change in science. In R.N. Giere (ed.) Cognitive Models of Science (p. 3-44). Minneapolis: University of Minnesota. Newton, D.P. & Newton, L.D. (2000). Do teachers support causal understanding through their discourse when teaching primary science? British Educational Research Journal, 26 (5), Russ, R. & Hutchison, P. (2006) It s Okay to be Wrong: Recognizing Mechanistic Reasoning During Student Inquiry,ICLS. Russ, R., Scherr, R., Hammer, D. & Mikeska, J. (in press) Recognizing Mechanistic Reasoning in Scientific Inquiry. Sandoval, & Reiser. (2004). "Explanation-Driven Inquiry: Integrating Conceptual and Epistemic Scaffolds for Scientific Inquiry." Science Education, 88(3): Simon, S., S. Erduran, et al. (2005). "Learning to Teach Argumentation: Research and Development in the Science Classroom." International Journal of Science Education, not published. Van Zee, E. (2000). Analysis of a student-generated inquiry discussion, International Journal of Science Education, vol. 22, no. 2, p Van Zee, E., Hammer, D., Bell, M., Roy, P. & Peter, J. (2005). Learning and Teaching Science as Inquiry: A case study of elementary school teachers investigations of light, Science Education, 89 (6), Wheeler, F.G. (2000). The three faces of inquiry, in Minstrell, J. & van Zee, E.H. Inquiring into inquiry learning and teaching in science, American Association for the Advancement of Science: Washington. White, B. & Frederiksen, J. (1998). Inquiry, Modeling and Metacognition: Making Science Accessible to All Students, Cognition and Instruction, 16 (1), p Zohar, A. & Nemet, F. (2002). Fostering students knowledge and argumentation skills through dilemmas inhuman genetics. Journal of Research in Science Teaching, 39(1), o Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 270