Συμπεράσματα για την έννοια της ύλης

Transcript

1 Έρευνα 1 Stavy, R. (1991). Children s ideas about matter Συμπεράσματα για την έννοια της ύλης Βρέθηκε ότι η έννοια της ύλης (μακροσκοπικά) που διέθεταν οι μαθητές συγκρινόμενη με την αντίστοιχη επιστημονική έννοια είναι άλλοτε περιορισμένη. Δεν συμπεριλαμβάνει κάποια στερεά, τα περισσότερα υγρά, τα βιολογικά υλικά και όλα τα αέρια. άλλοτε διευρυμένη. Περιλαμβάνει επίσης ορισμένες μεταβολές της ύλης και άυλες οντότητες όπως το φως, τη θερμότητα και τη σκιά.

2 Η ιστορία της Χημείας. Ο ορισμός της ύλης Η έννοια της ύλης, θεμελιώδης έννοια και αντικείμενο μελέτης της Χημείας, έχει οριστεί με διαφορετικούς τρόπους κατά την πορεία εξέλιξης της. Η διάκριση μεταξύ υλικών και μη υλικών σωμάτων: -μέχρι τον 19 ο αι θεωρούντο υλικά σώματα ο αέρας, ο υδρατμός όσο και η φωτιά και η θερμότητα. -ακόμη και σήμερα, τα όρια μεταξύ ύλης και μη ύλης είναι ενίοτε ασαφή: το φως γίνεται καλύτερα κατανοητό άλλοτε ως κύμα κι άλλοτε ως σωματίδιο. Σήμερα στο σχολείο διδάσκουμε ότι ύλη είναι καθετί που καταλαμβάνει όγκο και έχει μάζα (ή βάρος).

3 Η ιστορία της Χημείας. Σχέση βάρους και ύλης Υπάρχουν μαθητές που πιστεύουν ότι το βάρος δεν είναι αναπόσπαστη ιδιότητα της ύλης π.χ. τα αέρια δεν έχουν βάρος. Για πολλούς αιώνες θεωρείτο επίσης ότι υπάρχει σαφής διάκριση μεταξύ βάρους και ύλης. Ο Αριστοτέλης πίστευε ότι το βάρος είναι μια περιστασιακή ιδιότητα για την ύλη όπως π.χ. η θερμοκρασία ενός σώματος. Θεωρούσε ότι το βάρος ενός σώματος ήταν το αποτέλεσμα της βαρύτητας και της ελαφρότητας.

4 Η έννοια της ύλης (μακροσκοπικά) για τους μαθητές του δημοτικού Οι μαθητές αντιλαμβάνονται τα υλικά σώματα ως κάτι που μπορεί κανείς να αισθανθεί, να αγγίξει και να δει. περιγράφουν τα υλικά σώματα με αισθητηριακά αντιληπτές ιδιότητες Στόχος του αναλυτικού προγράμματος η ύλη ορίζεται ως καθετί που έχει όγκο και μάζα (ή βάρος) οι χημικές ουσίες κι οι ιδιότητές τους ορίζονται με αντικειμενικό τρόπο με βάση τις φυσικές σταθερές

5 2β. Η έννοια του αερίου στα πλαίσια της ατομικής θεωρίας

6 Έρευνα 2 Nussbaum (1993). Η σωματιδιακή φύση της αέριας κατάστασης.

7 Έρευνα 2 Nussbaum (1993). Η σωματιδιακή φύση της αέριας κατάστασης. Συμπεράσματα της έρευνας Η ύλη και τα υλικά σώματα, σύμφωνα με τους μαθητές, είναι βασικά συνεχή και στατικά. Τα σημεία της σωματιδιακής θεωρίας που αφομοιώθηκαν το λιγότερο ήταν: Η έννοια του κενού Η αέναη κίνηση των σωματιδίων της ύλης Η αλληλεπίδραση των σωματιδίων

8 2γ. Η διδασκαλία της ατομικής θεωρίας. Παρανοήσεις για τα άτομα και τα μόρια

9 Η διδασκαλία της ατομικής θεωρίας. Το συνολικό πρόβλημα Έχει διαπιστωθεί από πολλές σχετικές έρευνες ότι διεθνώς οι περισσότεροι μαθητές της Γ Λυκείου έχουν σημαντικές παρανοήσεις για την ατομική θεωρία. Συγκεκριμένα μάλιστα δεν κατανοούν: Τη φύση και τη συμπεριφορά των ατόμων και των μορίων Το πώς η ατομική θεωρία εξηγεί τις μακροσκοπικές ιδιότητες και μεταβολές

10 1.Πηγή δυσκολιών για την ατομική θεωρία Η ατομική θεωρία αποτελεί ένα επιστημονικό μοντέλο Τα επιστημονικά μοντέλα και η σχέση τους με την πραγματικότητα Οι μαθητές δεν έχουν την απαραίτητη επιστημολογική γνώση για να συνδυάσουν την καθημερινή αισθητηριακή εμπειρία από τα υλικά σώματα με τα βασικά σημεία της ατομικής θεωρίας που διδάσκονται στο σχολείο. Η απειρία τους από τα επιστημονικά μοντέλα και τις διαδικασίες μοντελοποίησης στην επιστήμη τους οδηγεί στο να μη μπορούν να κάνουν διάκριση μεταξύ μοντέλου και πραγματικότητας.

11 2. Πηγή δυσκολιών για την ατομική θεωρία Η ατομική θεωρία περιλαμβάνει αντιδιαισθητικές έννοιες Η καθημερινή αισθητηριακή εμπειρία υπαγορεύει ότι : τα στερεά και τα υγρά είναι συνεχή - π.χ. το έδαφος είναι συνεχές τα υλικά διαφέρουν σε χρώμα και σκληρότητα Η ατομική θεωρία περιλαμβάνει μεταξύ άλλων ότι: o η ύλη είναι ασυνεχής o τα άτομα βρίσκονται στο κενό o τα άτομα δεν είναι σκληρά ούτε μαλακά ούτε χρωματιστά