Διδακτικζσ Προςεγγίςεισ Διερευνθτικισ Μάκθςθσ

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΚΡΗΣΗ Διδακτικζσ Προςεγγίςεισ Διερευνθτικισ Μάκθςθσ Ενότθτα: Επιςτθμονικι Αναηιτθςθ & Διερευνθτικι Μάκθςθ Νίκοσ Χανιωτάκθσ, Πανεπιςτιμιο Κριτθσ

2 Επιςτθμονικόσ Γραμματιςμόσ Η ικανοποιητική κατοχή γνώςεων, κατανόηςη επιςτημονικών ιδεών και διαδικαςιών ικανών για την επίλυςη πραγματικών προβλημάτων και θεμάτων για το προςωπικό και κοινωνικό όφελοσ

3 Ο Επιςτθμονικά Γραμματιςμζνοσ Άνκρωποσ Μπορεί να ρωτά, να βρίςκει, ι να κακορίηει ερωτιςεισ που προζρχονται από τισ κακθμερινζσ εμπειρίεσ και περιζργεια του Ζχει τθν ικανότθτα να αναλφει, να εξθγεί και να προβλζπει φυςικά φαινόμενα Μπορεί να κατανοεί επιςτθμονικά ςυγγράμματα και να ςυμμετζχει ςε κοινωνικζσ εκδθλϊςεισ που αφοροφν ςτθν αξιοπιςτία των αποτελεςμάτων Μπορεί να εντοπίηει επιςτθμονικά κζματα που ςχετίηονται με εκνικζσ και τοπικζσ αποφάςεισ και να εκφράηει επιςτθμονικά και τεχνολογικά εδραιωμζνεσ απόψεισ Είναι ςε κζςθ να αξιολογεί τθν ποιότθτα επιςτθμονικϊν πλθροφοριϊν βάςθ τθσ πθγισ τουσ και των μεκόδων που χρθςιμοποιικθκαν για να ςυλλεχκοφν Ζχει τθν ικανότθτα να παρακζτει και να αξιολογεί επιχειριματα βάςει δεδομζνων και να εφαρμόηει τα ςυμπεράςματα ςωςτά

4 Διδακτικι των Επιςτθμϊν Πολλοί μακθτζσ ενδιαφζρονται όλο και λιγότερο για τισ επιςτιμεσ, αν και παρακολουκοφν πολλά μακιματα ςτον τομζα αυτόν Πολφ ςυχνά ο τρόποσ διδαςκαλίασ των επιςτθμϊν εξωκεί τουσ μακθτζσ από το αντικείμενο αυτό, κακϊσ τουσ επιβάλλεται θ γνϊςθ πολλϊν επιςτθμονικϊν κεμάτων και λεπτομερειϊν, τα οποία μακαίνουν αλλά δεν κατανοοφν

5 Γιατί Διερευνθτικι Επιςτιμθ Η προςζγγιςθ τθσ μάκθςθσ μζςω διερεφνθςθσ μεταφζρει το βάροσ τθσ διδαςκαλίασ των Φ.Ε. από τθν ςυλλογι και απομνθμόνευςθ δεδομζνων και ιδεϊν ςε μια διαδικαςία που εςτιάηεται ςτο να προτρζπει τουσ μακθτζσ ςτθν ενεργι αναηιτθςθ απαντιςεων ςε ερωτιςεισ (δικζσ τουσ ι του μζντορα τουσ)

6 Γιατί Διερευνθτικι Επιςτιμθ Οι μακθτζσ κατανοοφν τθ μεκοδολογία που χρθςιμοποιοφν οι επιςτιμονεσ για τθν παραγωγι, επαλικευςθ και προϊκθςθ τθσ γνϊςθσ Εξοικειϊνει τουσ μακθτζσ ςτο να εκφράηουν ερωτιςεισ να αναηθτοφν απαντιςεισ, και αυξάνει το ενδιαφζρον τουσ για το αντικείμενο Δίνει τθ δυνατότθτα ςτουσ μακθτζσ να κατανοιςουν πϊσ πραγματικά προχωράει θ επιςτιμθ, και αναπτφςςει τισ επιςτθμονικζσ τουσ ικανότθτεσ και τρόπο ςκζψθσ

7 Διάγραμμα Αλλαγισ ςτα Ποςοςτά Αποτυχίασ Μακθτϊν Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Scott Freemana, et. Al. PNAS, 111, 23, 8410

8 Επιςτθμονικι Διερεφνθςθ Η πολυπρόςωπθ δραςτθριότθτα που περιλαμβάνει τθν παρατιρθςθ, τθν ερϊτθςθ, τθν εξζταςθ πθγϊν πλθροφόρθςθσ για: I. Τθν κατανόθςθ του - τι είναι γνωςτό για το ςυγκεκριμζνο αντικείμενο και τθν οριοκζτθςθ ερωτιςεων II. Τθ ςχεδίαςθ τθσ αναηιτθςθσ - ζρευνασ III. Τθν ανακεϊρθςθ τθσ υπάρχουςασ επιςτθμονικισ γνϊςθσ IV. Τθ χριςθ εργαλείων και μεκόδων για τθ ςυλλογι, τθν ανάλυςθ και τθν αξιολόγθςθ δεδομζνων V. Τθν παρουςίαςθ επιςτθμονικά τεκμθριωμζνθσ απάντθςθσ, και VI. Τθν διάδοςθ των αποτελεςμάτων

9 Σκοποί τθσ Διερευνθτικισ Επιςτιμθσ 1. Η αναγνϊριςθ τθσ ποικιλότθτασ με τθν οποία ολοκλθρϊνεται μια επιςτθμονικι εργαςία 2. Η κατανόθςθ τθσ δφναμθσ τθσ παρατιρθςθσ 3. Η γνϊςθ και θ ικανότθτα του να οριοκετοφνται κεμιτά ερωτιματα, και να δθμιουργοφνται λογικζσ υποκζςεισ 4. Η χριςθ και ανάλυςθ διαφορετικϊν μορφϊν δεδομζνων, για τθν ανίχνευςθ μοτίβων και τθν επιβεβαίωςθ ι απόρριψθ υποκζςεων 5. Η δθμιουργία και υπεράςπιςθ ενόσ μοντζλου ι μιασ άποψθσ 6. Η εξζταςθ εναλλακτικϊν επεξθγιςεων, και 7. Η απόκτθςθ κατανόθςθσ τθσ πειραματικότθτασ (tentativeness) τθσ επιςτιμθσ, ςυμπεριλαμβανομζνθσ και τθσ ανκρϊπινθσ πλευράσ τθσ επιςτιμθσ, όπωσ είναι θ υποκειμενικότθτα και οι κοινωνικζσ επιδράςεισ

10 Η Εφαρμογι τθσ Διερευνθτικισ Επιςτιμθσ ςτθν Αίκουςα Διδαςκαλίασ Πρζπει να υπερβεί τεχνικά, πολιτικά, περιβαλλοντικά, προςωπικά όρια τα οποία εμποδίηουν τθν υλοποίθςθ τθσ διερεφνθςθσ Πρζπει να βοθκιςει τουσ μακθτζσ να διατυπϊνουν ερωτιματα τα οποία μποροφν να οδθγιςουν ςτθ διερεφνθςθ με ουςία και νόθμα Πρζπει να κακοδθγιςει ςτο πϊσ αυτζσ οι ερωτιςεισ μεταφράηονται ςε πειράματα, ενζργειεσ και δράςεισ που αναπτφςουν τθν εννοιολογικι κατανόθςθ Πρζπει να οδθγιςει τουσ μακθτζσ ςτο να παίρνουν αποφάςεισ βαςιςμζνεσ ςε δεδομζνα, και Πρζπει να αναπτφξει τθν ικανότθτα των μακθτϊν ςτθν διάδοςθ τθσ επιςτθμονικισ κατανόθςθσ και ανακαλφψεων

11 Ανάπτυξθ Δεξιοτιτων Διερεφνθςθσ Ερωτιματα με άγνωςτο για τον μακθτευόμενο απάντθςθ. Όχι ςυγκεκριμζνεσ και εκτενείσ οδθγίεσ Χριςθ οπτικϊν μζςων (μεγάλο χαρτί ςχεδιαςμοφμαυροπίνακασ) για ςχεδιαςμό και ανάπτυξθ τθσ ιδζασ βοθκάει ςτθν ανάπτυξθ των δεξιοτιτων διερεφνθςθσ Συςχζτιςθ των εκπαιδευτικϊν ςτόχων με τουσ ςτόχουσ τθσ επιςτθμονικισ διερεφνθςθ ςε βάκοσ χρόνου και όχι τθσ άγωνθσ γνϊςθσ

12 Η Διδαςκαλία τθσ Σχζςθσ Ιδζασ-Απόδειξθσ Συςχζτιςθ τθσ επιςτιμθσ με τθ ηωι - ο ανκρϊπινοσ παράγοντασ Χριςθ αραχνοειδϊν διαγραμμάτων με ζνα κεντρικό ερϊτθμα και επιςτθμονικζσ αποδείξεισ Χριςθ δεδομζνων (διαγραμμάτων, ςτατιςτικϊν) για τθν εδραίωςθ τθσ απόδειξθσ Ανάπτςξη Πποϊόντορ

13 Επιςτθμονικι Διερεφνθςθ Χαρακτθριςτικά Εντοπιςμόσ και ζκφραςθ ερωτιματοσ Σχεδιαςμόσ και εκτζλεςθ πειράματοσ Χριςθ ςωςτϊν εργαλείων και τεχνολογία Διατφπωςθ και ανακεϊρθςθ επεξιγθςθσ/μοντζλου Ανάλυςθ εναλλακτικϊν επεξθγιςεων / μοντζλων Παρακζτοντασ-παρουςιάηοντασ τα αποτελζςματα Εντοπιςμόσ νζου ερωτιματοσ

14 Επιςτθμονικι Διερεφνθςθ Βαςικά Στοιχεία Διερεφνθςθσ ςτθν Τάξθ 1. Εμπλοκι μζςω επιςτθμονικά κατευκυνόμενων ερωτιςεων 2. Προτεραιότθτα ςτισ αποδείξεισ, οι οποίεσ βοθκοφν ςτθν ανάπτυξθ και αξιολόγθςθ των αποτελεςμάτων που απαντοφν ςτισ παραπάνω ερωτιςεισ 3. Διατφπωςθ των επεξθγιςεων βάςει των αποδείξεων για τθν αντιμετϊπιςθ των επιςτθμονικά κατευκυνόμενων ερωτιςεων 4. Συςχζτιςθ των επεξθγιςεων με εναλλακτικζσ απαντιςεισ 5. Παρουςίαςθ - επικοινωνία αιτιολόγθςθ και εδραίωςθ των αποτελεςμάτων

15 Τα Επίπεδα τθσ Επιςτθμονικισ Διερεφνθςθσ 1. Επιβεβαίωςθ / Επαλικευςθ επιβεβαίωςθ ενόσ κεωριματοσ μζςω προκακοριςμζνθσ δραςτθριότθτασ όταν τα αποτελζςματα είναι γνωςτά από πριν 2. Δομθμζνθ διερεφνθςθ εξζταςθ μιασ ερϊτθςθσ που κζτει ο μζντορασ μζςω μια προκακοριςμζνθσ διαδικαςίασ 3. Κατευκυνόμενθ διερεφνθςθ εξζταςθ μιασ ερϊτθςθσ που κζτει ο μζντορασ μζςω μια μακθςιακισ πορείασ που ςχεδιάηει ο μακθτισ 4. Ανοιχτι διερεφνθςθ- εξζταςθ ενόσ αντικειμζνου που ςυντίκεται από τον μακθτι, και διαδικαςίεσ που επιλζγονται από τον μακθτι

16 Τα Επίπεδα τθσ Επιςτθμονικισ Διερεφνθςθσ Δεδομζνα προσ τον μακθτευόμενο ανά επίπεδο Επίπεδο Ερώηημα? Διαδικαζία? Αποηέλεζμα? 1. Επιβεβαίωζη επαλήθευζη 2. Δομημένη διερεύνηζη 3. Καηευθυνόμενη διερεύνηζη 4. Ανοιχηή διερεύνηζη

17 Αποτελζςματα τθσ Επιςτθμονικισ Διερεφνθςθσ 1. Ιδζεσ και Αποδείξεισ Κατανόθςθ τθσ ουςία τθσ επιςτιμθσ Κατανόθςθ τθσ ςχζςθσ μεταξφ ιδζασ και αποδείξεων Κατανόθςθ τθσ επίδραςθσ εξωγενϊν παραγόντων (κρθςκεία, πολιτικζσ, υπάρχουςεσ γνϊςεισ, πρκααλφψεισ) κατανόθςθ ςτθν κατανόθςθ και ανάπτυξθ τθσ επιςτιμθσ Κατανόθςθ τθσ ςθμαςίασ τθσ ςυηιτθςθσ και αντιπαράκεςθσ για τθν εδραίωςθ μιασ ιδζασ

18 Αποτελζςματα τθσ Επιςτθμονικισ Διερεφνθςθσ Ζρευνα και ςυςχζτιςθ Εντοπιςμόσ και κατάταξθ 2. Διερευνθτικζσ Ικανότθτεσ Προβλζψεισ βάςει επιςτθμονικισ ςκζψθσ Ανάπτυξθ και εφαρμογι ςωςτϊν πειραμάτων Ανάλυςθ των δεδομζνων και των αποτελεςμάτων Ανάλυςθ των πειραμάτων βάςει αξιοπιςτίασ, ακρίβειασ, και επαναλθψιμότθτασ

19 Διερευνθτικζσ Ικανότθτεσ Ιδζεσ & Αποδείξεισ Αναπτφςςει κίνθτρα χρθςιμοποιϊντασ τθν ανκρϊπινθ πλευρά τθσ επιςτιμθσ Η πρακτικι hands on εργαςία αναπτφςςει τθν ευχαρίςτθςθ τθσ «ανακάλυψθσ» ιδεϊν Η ευχζρεια ςτθν μεταφορά των ιδεϊν με τθ χριςθ των εργαλείωνχεριϊν, οπλίηει τον μακθτι με ικανότθτεσ κατανόθςθσ και παραγωγισ Αναπτφςςει τθ διανοθτικι ικανότθτα και αυξάνει τθν ευχζρεια μάκθςθσ Κάνει τθν μάκθςθ τθσ επιςτιμθσ ευχάριςτθ

20 Η Επιςτθμονικι Μζκοδοσ Δρώηημα Αποηέλεζμα Έρευνα Ανάλυζη Υπόθεζη Γεδομένα Πείραμα Συνικωσ οι αρχικζσ και γενικζσ υποκζςεισ δεν βαςίηονται ςε δεδομζνα. Επόμενα πειράματα και δεδομζνα μπορεί να αποδείξουν ότι θ αρχικι κεωρία ι υπόκεςθ ιταν λάκοσ Μετά μια νζα και καλφτερθ υπόκεςθ μπορεί να οριοκετθκεί

21 Τι νομίηεισ για το κζμα? Συνεχίηεισ να ζχεισ τθν ίδια άποψθ? Επιςτθμονικι Διερεφνθςθ Γιατί νομίηεισ αυτό? Πϊσ μπορείσ να το επιβεβαιϊςεισ?

22 Βιβλιογραθία 1. Language and Literacy in Inquiry-Based Science Classrooms, Grades 3-8 September 7, 2010 by Zhihui Fang, Linda L. Lamme, Rose M. Pringle. ISBN-10: X 2. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Scott Freemana, Sarah L. Eddya, Miles McDonougha, Michelle K. Smithb, Nnadozie Okoroafora, Hannah Jordta, and Mary Pat Wenderotha. PNAS, June 10, 2014, vol. 111 no. 23 pp

23 Τζλοσ Ενότθτασ

24 Χρθματοδότθςθ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό ζχει αναπτυχκεί ςτα πλαίςια του εκπαιδευτικοφ ζργου του διδάςκοντα. Το ζργο «Ανοικτά Ακαδθμαϊκά Μακιματα ςτο Πανεπιςτιμιο Κριτθσ» ζχει χρθματοδοτιςει μόνο τθ αναδιαμόρφωςθ του εκπαιδευτικοφ υλικοφ. Το ζργο υλοποιείται ςτο πλαίςιο του Επιχειρθςιακοφ Προγράμματοσ «Εκπαίδευςθ και Δια Βίου Μάκθςθ» και ςυγχρθματοδοτείται από τθν Ευρωπαϊκι Ζνωςθ (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εκνικοφσ πόρουσ. 24

25 Σθμειϊματα

26 Σθμείωμα αδειοδότθςθσ Το παρόν υλικό διατίκεται με τουσ όρουσ τθσ άδειασ χριςθσ Creative Commons Αναφορά, Μθ Εμπορικι Χριςθ, Όχι Παράγωγο Ζργο 4.0 *1+ ι μεταγενζςτερθ, Διεκνισ Ζκδοςθ. Εξαιροφνται τα αυτοτελι ζργα τρίτων π.χ. φωτογραφίεσ, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριζχονται ςε αυτό και τα οποία αναφζρονται μαηί με τουσ όρουσ χριςθσ τουσ ςτο «Σθμείωμα Χριςθσ Ζργων Τρίτων». [1] Ωσ Μθ Εμπορικι ορίηεται θ χριςθ: που δεν περιλαμβάνει άμεςο ι ζμμεςο οικονομικό όφελοσ από τθν χριςθ του ζργου, για το διανομζα του ζργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομικι ςυναλλαγι ωσ προχπόκεςθ για τθ χριςθ ι πρόςβαςθ ςτο ζργο που δεν προςπορίηει ςτο διανομζα του ζργου και αδειοδόχο ζμμεςο οικονομικό όφελοσ (π.χ. διαφθμίςεισ) από τθν προβολι του ζργου ςε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιοφχοσ μπορεί να παρζχει ςτον αδειοδόχο ξεχωριςτι άδεια να χρθςιμοποιεί το ζργο για εμπορικι χριςθ, εφόςον αυτό του ηθτθκεί.. 26

27 Σθμείωμα Αναφοράσ Copyright Πανεπιςτιμιο Νίκοσ Χανιωτάκθσ, «Διδακτικζσ Προςεγγίςεισ Διερευνθτικισ Μάκθςθσ. Επιςτθμονικι Αναηιτθςθ & Διερευνθτικι Μάκθςθ.» Ζκδοςθ: 1.0. Ηράκλειο Διακζςιμο από τθ δικτυακι διεφκυνςθ:

28 Διατιρθςθ Σθμειωμάτων Οποιαδιποτε αναπαραγωγι ι διαςκευι του υλικοφ κα πρζπει να ςυμπεριλαμβάνει: το Σθμείωμα Αναφοράσ το Σθμείωμα Αδειοδότθςθσ τθ διλωςθ Διατιρθςθσ Σθμειωμάτων το Σθμείωμα Χριςθσ Ζργων Τρίτων (εφόςον υπάρχει) μαηί με τουσ ςυνοδευόμενουσ υπερςυνδζςμουσ.