Ιδέες των μαθητών. Παρανοήσεις. Παραλληλισμοί με την ιστορία της Επιστήμης.

Ιδέες των μαθητών. Παρανοήσεις. Παραλληλισμοί με την ιστορία της Επιστήμης. 1. Οι ιδέες των μαθητών και πώς σχηματίζονται Άννα Κουκά

Πώς δημιουργούνται οι αρχικές εξηγήσεις για το φυσικό κόσμο Τα παιδιά στην προσπάθειά τους να δώσουν νόημα στον κόσμο μέσα στον οποίο ζουν, αναπτύσσουν ιδέες για το πώς λειτουργεί ο κόσμος οι οποίες βασίζονται στις παρατηρήσεις τους και στις πληροφορίες που δέχονται από τον περίγυρό τους. Παιδί Κοινωνικό περιβάλλον Φυσικός κόσμος

Διαφορετικοί όροι για να περιγραφούν οι ιδέες των παιδιών Preconceptions Προηγούμενες Αντιλήψεις, Ausubel (1968) Misconceptions Παρανοήσεις, Novak (1987) Alternative Frameworks Εναλλακτικά Πλαίσια, Driver (1978) Mental Models Νοητικά Μοντέλα, Collins & Genter (1987) Folk Theories Λαϊκές Θεωρίες, Kempton (1987) Naïve Theories Αφελείς Θεωρίες, McCloskey & Kargon (1988)

Οι αρχικές εξηγήσεις για το φυσικό κόσμο Οι άνθρωποι είναι εφοδιασμένοι μέσω της εξέλιξης με την ικανότητα να μαθαίνουν από πολύ μικρή ηλικία επιλέγοντας συγκεκριμένες πληροφορίες από το κοινωνικό-πολιτισμικό τους περιβάλλον και οργανώνοντας τις πολλαπλές αισθητηριακές τους εμπειρίες σε έννοιες και ευρύτερες εννοιολογικές δομές.

Η αφελής θεωρία για το φυσικό κόσμο Τα παιδιά πριν πάνε σχολείο αποκτούν μια ουσιώδη γνώση για το φυσικό κόσμο η οποία βασίζεται στην καθημερινή εμπειρία. Η αρχική αυτή γνώση σχηματίζει ένα σύστημα με σχετική συνοχή, μια αφελή θεωρία η οποία επιτρέπει στα παιδιά να κατανοούν το φυσικό τους περιβάλλον και να λειτουργούν μέσα σ αυτό. Η αφελής θεωρία αποτελεί τα θεμέλια πάνω στα οποία οικοδομείται περισσότερη γνώση, μπορεί να δημιουργήσει περιορισμούς στην περαιτέρω μάθηση.

Βασικά χαρακτηριστικά των ιδεών των μαθητών Τα μη ορατά δεν υπάρχουν Περιορισμένη εστίαση Εστίαση της προσοχής σε αλλαγές και όχι σε σταθερές καταστάσεις Γραμμικός αιτιακός συλλογισμός Μη διαχωρισμός εννοιών Εξάρτηση από το πλαίσιο Εγωκεντρική και ανθρωποκεντρική άποψη Στα αντικείμενα αποδίδονται χαρακτηριστικά ανθρώπων ή ζώων Στα αντικείμενα αποδίδεται ορισμένο ποσό μιας φυσικής οντότητας Κόκκοτας (1998)

2. Οι ιδέες των μαθητών. Παραλληλισμοί με την ιστορία της Επιστήμης

Ιδέες των παιδιών και η ιστορία της Επιστήμης Οι ιδέες που αναπτύσσουν τα παιδιά για το φυσικό κόσμο βρέθηκε ότι σε μερικές περιπτώσεις μοιάζουν με επιστημονικές θεωρίες που είχαν επικρατήσει σε παλαιότερες περιόδους στην ιστορία της Επιστήμης.

Παράδειγμα Εννοιολογική αλλαγή στην Αστρονομία. Η έννοια της Γης (Α) από τον Πτολεμαίο στον Κοπέρνικο (Β) από την 1 η δημοτικού στην 5 η τάξη Διαπιστώθηκε μια σημαντική ομοιότητα μεταξύ των μοντέλων που σχημάτισαν τα παιδιά και των εξηγήσεων για το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας-νύχτας που παρατηρούνται στο σύστημα του Πτολεμαίου και του Κοπέρνικου.

An Example of Conceptual Case: The Case of the Earth Concept (Vosniadou and Brewer., 1992).

Ο κύκλος της μέρας-νύχτας (Α) : από το γεωκεντρικό στο ηλιοκεντρικό σύστημα Ο Κοπέρνικος αντίθετα με τις μέχρι τότε κρατούσες απόψεις, αναγνώρισε: τη Γη ως πλανήτη, τη Σελήνη ως δορυφόρο της Γης και τον Ήλιο ως άστρο Ανέπτυξε δηλαδή πολύ διαφορετικά μοντέλα για τις έννοιες που ασκούν αμοιβαία επίδραση (π.χ. Γη, Σελήνη, Ήλιο) για την εξήγηση του φαινόμενου της εναλλαγής μέρας-νύχτας.

Αλλαγές στην κατηγοριοποίηση των κύριων αστρονομικών σωμάτων Η μετακίνηση από το πτολεμαϊκό σύστημα στο σύστημα του Κοπέρνικου απαιτεί την αντικατάσταση ολόκληρου του συστήματος απόψεων που αντιστοιχούν σ ένα ριζικά διαφορετικό σύστημα εννοιολογικής οργάνωσης.

Ο κύκλος της μέρας-νύχτας (Β) : από την 1η στην 5η Δημοτικού Από τα αρχικά στα επιστημονικά μοντέλα που σχηματίζουν τα παιδιά συμβαίνουν αλλαγές κατηγοριοποίησης των κύριων αστρονομικών σωμάτων που εμπλέκονται στην εναλλαγή μέρας-νύχτας. Οι αλλαγές αυτές είναι συγκρίσιμες με την εννοιολογική αναδιοργάνωση που συμβαίνει από το γεωκεντρικό σύστημα που ανέπτυξε ο Πτολεμαίος (90 168μ.Χ.) στο ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικου (1473-1543).

Αλλαγές στο σύστημα κατηγοριοποίησης (Βοσνιάδου, 1994). (A) From Ptolemy to Copernicus Major Bodies Major Bodies Stars Earth Stars Planets Satellites Fixed Stars Planets Sun Moon Mercury Earth Jupiter Moon Sun Mercury Venus Mars Jupiter Saturn Venus Mars Saturn (B) From Grade 1 to Grade 5 Major Bodies Major Bodies Earth Celestial Bodies Celestial Bodies Sun Moon Stars Sun Planets Satellites Stars Earth Moon

Η συμβολή της ιστορίας της Επιστήμης στη Διδακτική Ολοένα και μεγαλύτερη σημασία για την έρευνα στη διδασκαλία των Φ.Ε. αποκτά η ιστορία της Επιστήμης, κυρίως οι περίοδοι η Ελληνική αρχαιότητα η πρώτη Επιστημονική Επανάσταση (16 ος -17 ος αι). Η εξέταση της ανάπτυξης και της αλλαγής της επιστημονικής γνώσης όπως αναδεικνύονται από την ιστορική ανάλυση είναι δυνατόν να συμβάλλουν στη διαδικασία μάθησης.

3. Τι είναι οι παρανοήσεις. Διάφορες προσεγγίσεις

Η αποτυχία της σχολικής μάθησης Μερικοί μαθητές τελειώνουν την υποχρεωτική εκπαίδευση χωρίς να έχουν πάρει και τις πιο στοιχειώδεις γνώσεις. Ακόμη και οι καλοί μαθητές φαίνεται πως μαθαίνουν πολύ λίγα. Δυο φαινόμενα σχετίζονται με τη σχολική αποτυχία και είναι ιδιαίτερα σημαντικά: η αδρανής γνώση και οι παρανοήσεις

Αδρανής γνώση Αδρανής είναι η γνώση που χρησιμοποιείται σε περιορισμένες περιστάσεις ενώ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε πολύ περισσότερες. Πρόκειται για αδυναμία μεταφοράς γνώσεων. Παράδειγμα: Η γνώση που αποκτάται στο σχολείο δεν χρησιμοποιείται σε περιστάσεις της καθημερινής ζωής

Παρανοήσεις Παρανοήσεις είναι εδραιωμένες αντιλήψεις οι οποίες κατευθύνουν τους μαθητές να αντιμετωπίζουν με συστηματικά «λάθος» τρόπο καταστάσεις και προβλήματα. Πρόκειται για αρνητική μεταφορά γνώσεων. Παρατήρηση Οι όροι εναλλακτικές ιδέες και αντιλήψεις είναι γενικότεροι όροι αλλά χρησιμοποιούνται λιγότερο.

Προσέγγιση της αφελούς φυσικής Ως ανθεκτικές παρανοήσεις που πρέπει να αντικατασταθούν Οι παρανοήσεις είναι τα «λάθη» της προϋπάρχουσας γνώσης, είναι ανθεκτικές και δεν αλλάζουν εύκολα. Η διδασκαλία επικεντρώνεται στον εντοπισμό των παρανοήσεων και στην αντικατάσταση τους με τις ορθές γνώσεις.

Προσέγγιση της αφελούς φυσικής Ως γνώση που απαιτεί ριζική αναδιοργάνωση Μέσα στα πλαίσια αυτής της προσέγγισης: Οι «παρανοήσεις»/συνθετικά μοντέλα είναι το αποτέλεσμα μη συνειδητής προσπάθειας των μαθητών συμβιβασμού των αρχικών εξηγητικών τους πλαισίων με τις θεωρίες που διδάσκονται. Η διδασκαλία εστιάζεται στην αναδιοργάνωση της προϋπάρχουσας γνώσης για το φυσικό κόσμο.

4. Παραδείγματα παρανοήσεων

Oι ιδέες των μαθητών για τα αέρια Έρευνα Stavy, et al.(1987) Children's Conceptions of Plants as Living Things. Human Development, 32. Eρευνήθηκε σε μαθητές ηλικίας 9-15 ετών, μεταξύ άλλων ερωτημάτων, αν αλλάζει το βάρος ενός ποτηριού σόδας όταν φύγουν φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα από αυτό.

Ιδέες και ποσοστά (Stavy, et al.,1987)

Οι ιδέες των μαθητών για την αλλαγή της φυσικής κατάστασης του νερού Έρευνα: Osborne, R., and Cosgrove, M. (1983). Children s conceptions of the changes of the state of water. Journal of Research in Science Teaching, 20, 825-838

Ιδέες και ποσοστά (Osborne, R., and Cosgrove, M. 1983)

Συμπεράσματα (Osborne, R., and Cosgrove, M. 1983) Οι μαθητές χρησιμοποιούν επιστημονικούς όρους αλλά τους κατανοούν με εναλλακτικούς τρόπους, Εξηγήσεις σε όλες τις ηλικίες όπως: «το νερό εξαφανίζεται» ή «μετατρέπεται σε αέρα/ θερμότητα/ οξυγόνο και υδρογόνο», «επιστημονικές» πληροφορίες για να υποστηρίξουν τις δικές τους εναλλακτικές απόψεις, μη επιστημονικές απόψεις περισσότερο συχνά σε μεγαλύτερη ηλικία.

Η εννοιολογική αλλαγή στις Φ.Ε. Όταν η αρχική γνώση έρχεται σε αντίθεση με τη γνώση που διδάσκεται, η μάθηση της νέας γνώσης απαιτεί εννοιολογική αλλαγή. Η εννοιολογική αλλαγή στις έννοιες των ΦΕ, είναι δύσκολη όπως δείχνουν οι έρευνες. Η τροποποίηση της αρχικής γνώσης και η υιοθέτηση των επιστημονικών γνώσεων προϋποθέτει σημαντική αναδόμηση της υπάρχουσας γνώσης.

Ιδέες των μαθητών. Παρανοήσεις. Παραλληλισμοί με την ιστορία της Επιστήμης Περιεχόμενα 1. Οι ιδέες των μαθητών και πώς σχηματίζονται 2. Οι ιδέες των μαθητών. Παραλληλισμοί με την ιστορία της Επιστήμης 3. Τι είναι οι παρανοήσεις. Διάφορες προσεγγίσεις 4. Παραδείγματα Παρανοήσεων

Βιβλιογραφία Βοσνιάδου, Σ.,Βαμβακούση, Ξ.,Σκοπελίτη, Ε.(2008). Το πρόβλημα της εννοιολογικής αλλαγής στην ψυχολογία. Περιοδικό Νόησις, 3. Βοσνιάδου, Σ. (1998). Νοητικά Μοντέλα της εναλλαγής της μέρας/νύχτας. Στο Βοσνιάδου (Επιμ). Γνωσιακή Ψυχολογία, Εκδόσεις Gutenberg Κόκκοτας, Π. (1998). Σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. 2 η Έκδοση. Αθήνα. Κόκκοτας, Π. (2004). Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Τόμος ΙΙ. Αθήνα. Χαλκιά, Κ. (2012). Διδάσκοντας Φυσικές Επιστήμες. Θεωρητικά ζητήματα, προβληματισμοί, προτάσεις. Εκδόσεις Πατάκη.