ΟΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (ΤΠΕ) ΣΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΕΠΟΙΘΗΣΕΙΣ, ΠΡΟΣ ΟΚΙΕΣ ΚΑΙ ΓΝΩΣΕΙΣ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΑΣΚΑΛΩΝ

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών ΟΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (ΤΠΕ) ΣΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΕΠΟΙΘΗΣΕΙΣ, ΠΡΟΣ ΟΚΙΕΣ ΚΑΙ ΓΝΩΣΕΙΣ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΑΣΚΑΛΩΝ Ροδοθέα Χατζηλουκά, Ζαχαρίας Ζαχαρία, Έλενα Κύζα Ερευνητική Οµάδα Μάθησης στις Φυσικές και Περιβαλλοντικές Επιστήµες, Πανεπιστήµιο Κύπρου ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα µελέτη αποσκοπεί στη διερεύνηση της χρήσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) από φοιτητές ηµοτικής Εκπαίδευσης και παρέχει ευρήµατα αναφορικά µε την προετοιµασία των φοιτητών δηµοτικής εκπαίδευσης για τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών (ΦΕ). Συγκεκριµένα διερευνήθηκαν οι πεποιθήσεις, οι προσδοκίες και οι γνώσεις των φοιτητών για τη χρήση των ΤΠΕ και πώς αυτές µεταβάλλονται κατά τη διάρκεια των σπουδών τους. 1. Εισαγωγή Η ταχύρυθµη ανάπτυξη των Τεχνολογιών Επικοινωνίας και Πληροφορίας (ΤΠΕ) αποτελεί σηµαντική πρόκληση για την επαγγελµατική ανάπτυξη των εκπαιδευτικών. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι σηµαντικός στη δηµιουργία των κατάλληλων συνθηκών έτσι ώστε η ενσωµάτωση των ΤΠΕ να συµβάλει σε ένα µετασχηµατισµό της διδασκαλίας Φυσικών Επιστηµών (ΦΕ) που να υποστηρίζει την εννοιολογική κατανόηση των µανθάνοντων. Από τα αποτελέσµατα της Κύπρου στην έρευνα TIMSS- R, προέκυψε ότι η χρήση των ΤΠΕ σε µαθήµατα ΦΕ επιδρά αρνητικά στην επίδοση των µαθητών, κάτι που έρχεται σε σύγκρουση µε την προϋπάρχουσα διεθνή βιβλιογραφία (Zacharia & Anderson, 2003; Beichner et al., 1999; Goldberg; 1997; Van Heuvelen, 1997; Eylon et al., 1996; Grayson & McDermott, 1996). Σύµφωνα µε τους Papanastasiou et al. (2004), αυτό πιθανόν να οφείλεται στο ότι οι Κύπριοι εκπαιδευτικοί δεν είναι επαρκώς προετοιµασµένοι να χρησιµοποιούν τις ΤΠΕ. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας διερευνήθηκε η χρήση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) από φοιτητές ηµοτικής Εκπαίδευσης. Συγκεκριµένα καταβλήθηκε προσπάθεια διερεύνησης του τι γνωρίζουν και τι πιστεύουν οι µελλοντικοί εκπαιδευτικοί για τη χρήση των ΤΠΕ στη διδακτική διαδικασία µε έµφαση τη διδασκαλία ΦΕ. Ταυτόχρονα, η παρούσα έρευνα στοχεύει στο να εξετάσει κατά πόσο και µε ποιο τρόπο οι µελλοντικοί εκπαιδευτικοί νιώθουν έτοιµοι να χρησιµοποιήσουν τις ΤΠΕ στη διδασκαλία τους. Σε αυτό συµβάλλει ουσιαστικά η ακαδηµαϊκή τους προετοιµασία που αποτελεί και το βασικό σκοπό του προγράµµατος σπουδών. Έτσι, στην εργασία αυτή έγινε µια προσπάθεια διερεύνησης του κατά πόσο 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 507

R. Χατζηλουκά κ.ά. και πως οι πεποιθήσεις, προσδοκίες και γνώσεις των φοιτητών για τη χρήση των ΤΠΕ µεταβάλλονται κατά τη διάρκεια των σπουδών τους. Η ερµηνεία των αποτελεσµάτων της έρευνας οδηγεί στην εξαγωγή κάποιων βασικών συµπερασµάτων αναφορικά µε τη συµβολή του προγράµµατος σπουδών στη διαµόρφωση πεποιθήσεων και στάσεων για τη χρήση των ΤΠΕ στις ΦΕ ανάµεσα στους φοιτητές που έλαβαν µέρος στην έρευνα. Η εύρεση των λόγων που βρέθηκαν αυτά τα αποτελέσµατα θα βοηθήσει στον εντοπισµό τυχόν αδυναµιών του τωρινού προγράµµατος σπουδών και πιθανών τρόπων για βελτίωση του επιπέδου προετοιµασίας των φοιτητών που τους προσφέρει το πρόγραµµα σπουδών σχετικά µε τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία. 2. Επισκόπηση βιβλιογραφίας Πολλοί ερευνητές τονίζουν ότι η ενσωµάτωση των ΤΠΕ στη διδακτική διαδικασία αποτελεί µια πολυδιάστατη διαδικασία στην οποία εµπεριέχονται πολλαπλοί παράγοντες που έχουν ως αποτέλεσµα διάφορες καινοτοµίες σε διάφορα επίπεδα στα πλαίσια διαφόρων σχολικών µονάδων (Mioducer et al., 2003; Pelgrum & Anderson, 1999; Venezky & Davis, 2002). Ειδικότερα στην διδασκαλία ΦΕ, η χρήση των ΤΠΕ γίνεται ολοένα συχνότερο χαρακτηριστικό. Έρευνες των Newton & Rogers (2003) εντοπίζουν σηµεία της διδασκαλίας των ΦΕ στα οποία η ενσωµάτωση των ΤΠΕ αποτελεί θετικό χαρακτηριστικό και συνιστούν µια σωστή χρήση των ΤΠΕ. Κάτι τέτοιο υπονοεί µια κριτική προσέγγιση στην οποία αρχικά ξεκαθαρίζονται οι στόχοι της διδασκαλίας των ΦΕ και ακολούθως σχεδιάζονται δραστηριότητες που αξιοποιούν τις ΤΠΕ, ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι αυτοί. Η ενεργός συµµετοχή του µανθάνοντα στην όλη διαδικασία αποτελεί απαραίτητο γνώρισµα της αποτελεσµατικής διδασκαλίας στις ΦΕ. Η αποτελεσµατική διδασκαλία στις ΦΕ απαιτεί να δοθεί έµφαση στις ανάγκες των µαθητών και τις ευκαιρίες για αλληλεπίδραση µε το διδάσκοντα αλλά και µεταξύ των µαθητών. Για την επίτευξη των πιο πάνω, η χρήση των ΤΠΕ θεωρείται µια από τις αποτελεσµατικότερες στρατηγικές (Newton & Rogers, 2003). Για την σωστή αξιοποίηση των ΤΠΕ στην µαθησιακή διαδικασία κατά τη διδασκαλία ΦΕ, κρίνεται απαραίτητο εκπαιδευτικοί και µαθητές να κατέχουν κάποιες βασικές τεχνικές γνώσεις και δεξιότητες αναφορικά µε τη χρήση των ΤΠΕ σε ειδικές πτυχές των ΦΕ. Οι Newton & Rogers (2001) διαχωρίζουν αυτές τις ικανότητες θεµατικά, αναφερόµενοι σε πληροφοριακά συστήµατα (βάσεις δεδοµένων, ιαδίκτυο), µοντελοποίηση, προσοµοιώσεις, συλλογή δεδοµένων µε χρήση αισθητήρων, κ.α. Η επανάσταση των ΤΠΕ αποτελεί πρόκληση για την επαγγελµατική ανάπτυξη των εκπαιδευτικών. Κατ επέκταση, είναι απαραίτητο οι εκπαιδευτικοί να αποκτήσουν επαρκείς τεχνικές ικανότητες χρήσης των ΤΠΕ και προτρέπονται να διδάξουν και να καθοδηγήσουν τους µαθητές στη γόνιµη αξιοποίηση των ΤΠΕ, η οποία να εξυπηρετεί 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 508

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών τους στόχους της διδασκαλίας των ΦΕ. Σύµφωνα µε τους Hakkarainen et al. (2001), oι εκπαιδευτικοί δεν αρκεί να είναι εξοικειωµένοι µε τις ΤΠΕ. Χρειάζεται επιπρόσθετα να αποκτήσουν την ανάλογη παιδαγωγική κατάρτιση που θα τους εξασφαλίσει µια αποδοτική εργασία µέσα σε τεχνολογικά εξοπλισµένα µαθησιακά περιβάλλοντα. 3. Ερευνητικά ερωτήµατα Η παρούσα έρευνα παρέχει αποτελέσµατα που αφορούν το επίπεδο προετοιµασίας φοιτητών που στο άµεσο µέλλον θα στελεχώνουν την πρωτοβάθµια εκπαίδευση. Ειδικότερα, η έρευνα αυτή εστιάζει στη διερεύνηση των απόψεων των φοιτητών αναφορικά µε ειδικές πτυχές της διδασκαλίας των ΦΕ, όπως είναι η µοντελοποίηση και η συλλογή δεδοµένων µε τη χρήση αισθητήρων, που αποτελούν κάποιες σηµαντικές εφαρµογές της ενσωµάτωσης των ΤΠΕ στη διδακτική διαδικασία. Μέσα από τα αποτελέσµατα της έρευνας αναµένεται να εξαχθούν συµπεράσµατα για την προετοιµασία των φοιτητών δηµοτικής εκπαίδευσης που συµµετείχαν, σχετικά µε τις ΤΠΕ και τη χρήση τους στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών, που απαντούν τα ακόλουθα ερευνητικά ερωτήµατα: 1. Πώς το πρόγραµµα σπουδών µεταβάλλει τις πεποιθήσεις και τις προσδοκίες των φοιτητών αναφορικά µε τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των ΦΕ; 2. Το πρόγραµµα σπουδών καταρτίζει γνωσιολογικά τους φοιτητές αναφορικά µε συγκεκριµένες πτυχές των ΤΠΕ και την χρήση τους στη διδασκαλία ΦΕ; 3. Οι φοιτητές που παίρνουν ειδίκευση στις ΦΕ νιώθουν καλύτερα προετοιµασµένοι για να υποστηρίξουν δραστηριότητες στη διδασκαλία των ΦΕ χρησιµοποιώντας τις ΤΠΕ; 4. Μεθοδολογία Για την υλοποίηση του σκοπού της έρευνας αυτής κρίθηκε απαραίτητος ο σχεδιασµός ερωτηµατολογίου, µετά από µελέτη σύγχρονης βιβλιογραφίας σχετικής µε το θέµα. Η έρευνα διεξήχθηκε στα µέσα Απριλίου 2005, σε φοιτητές ηµοτικής Εκπαίδευσης του Τµήµατος Επιστηµών της Αγωγής του Πανεπιστηµίου Κύπρου. Το δείγµα της έρευνας αποτελείται από 121 ερωτηµατολόγια. Ακολούθησε καταχώρηση και στατιστική ανάλυση των αποτελεσµάτων ώστε να απαντηθούν να ερευνητικά ερωτήµατα. Για την απάντηση των ερευνητικών ερωτηµάτων 1 και 2, κρίθηκε απαραίτητη η σύγκριση των πεποιθήσεων ανάµεσα σε φοιτητές που βρίσκονται στο δεύτερο και τέταρτο έτος σπουδών τους. Για την απάντηση του τρίτου ερευνητικού ερωτήµατος έγινε σύγκριση των πεποιθήσεων των τεταρτοετών φοιτητών ανάλογα µε τη ειδικότητά τους. 5. Παρουσίαση, τεκµηρίωση και ερµηνεία των ερευνητικών αποτελεσµάτων Σύµφωνα µε δηµογραφικά στοιχεία που συµπεριλήφθηκαν στο ερωτηµατολόγιο (ερωτήσεις 1-6), στην έρευνα συµµετείχαν συνολικά 121 φοιτητές και φοιτήτριες του 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 509

R. Χατζηλουκά κ.ά. Τµήµατος Επιστηµών της Αγωγής µε κατεύθυνση τη ηµοτική Εκπαίδευση (18% του συνολικού αριθµού φοιτητών του τµήµατος). Το δείγµα αποτελείται από 22 άντρες (20% του συνολικού αριθµού ανδρών φοιτητών του τµήµατος) και 99 γυναίκες (17% του συνολικού αριθµού φοιτητριών του τµήµατος). Το µεγαλύτερο ποσοστό αποτελείται από δευτεροετείς (55% = 67 φοιτητές), ενώ το 32% του δείγµατος αποτελείται από τεταρτοετείς φοιτητές (39 φοιτητές). Η πλειοψηφία του δείγµατος προέρχεται σκόπιµα από το 2 ο και 4 ο έτος σπουδών για λόγους που έχουν να κάνουν µε το χρόνο επιλογής συγκεκριµένων µαθηµάτων από τους φοιτητές (55% και 32% αντίστοιχα). Συγκεκριµένα, τα µαθήµατα που αφορούν τη διδακτική των ΦΕ τα παίρνουν οι φοιτητές κατά το τρίτο και τέταρτο έτος σπουδών τους. Κάποια άλλα µαθήµατα που αφορούν τον καταρτισµό των φοιτητών γύρω από θέµατα ΦΕ, καθώς και ένα µάθηµα που αφορά τη χρήση των ΤΠΕ στην εκπαίδευση, αυτά παρακολουθούνται από τους φοιτητές κυρίως στα πρώτα δύο έτη σπουδών τους. Αυτό δεν προβλέπεται από το πρόγραµµα σπουδών 1 αλλά από ότι παρατηρείται τα τελευταία τουλάχιστον χρόνια οι φοιτητές τείνουν να παίρνουν τα µαθήµατα αυτά µε αυτόν τον τρόπο. Ακολουθεί παρουσίαση των αποτελεσµάτων των ερωτήσεων του ερωτηµατολογίου που αφορούν τα ερευνητικά ερωτήµατα. Για τον έλεγχο του πρώτου ερευνητικού ερωτήµατος «Πώς το πρόγραµµα σπουδών µεταβάλλει τις πεποιθήσεις και τις προσδοκίες των φοιτητών αναφορικά µε τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των ΦΕ;», χρησιµοποιήθηκαν οι απαντήσεις των δευτεροετών και τεταρτοετών στις ερωτήσεις 7, 8, 9, 17 και 18 του ερωτηµατολογίου. Στην ερώτηση 7 οι φοιτητές κλήθηκαν να απαντήσουν κατά πόσο θεωρούν ότι είναι επαρκώς προετοιµασµένοι για την υποστήριξη δραστηριοτήτων µε την βοήθεια των ΤΠΕ σε µελλοντική τους διδασκαλία, µε αναφορά σε συγκεκριµένα είδη λογισµικών. Τα σηµεία που εξετάζονται είναι σηµαντικά για τις Φυσικές Επιστήµες, διότι τα λογισµικά αυτά θεωρούνται βασικά για την υποστήριξη δραστηριοτήτων µε τις ΤΠΕ. Όπως φαίνεται από την σύγκριση των απαντήσεων ανάµεσα στους δευτεροετείς και τεταρτοετείς φοιτητές στα υποερωτήµατα που αφορούν επεξεργασία κειµένου, βάσεις δεδοµένων, λογισµικό για παρουσιάσεις, λογισµικό µοντελοποίησης, χρήση του ιαδικτύου για εκπαιδευτικούς σκοπούς και προγράµµατα εξάσκησης, οι πεποιθήσεις τους δεν διαφέρουν πολύ, αλλά κυµαίνονται σε µεταβολές της τάξης του ±1%. Αναφορικά µε τα υποερωτήµατα που αφορούν λογιστικά φύλλα, λογισµικό συλλογής πληροφοριών µε αισθητήρες, λογισµικό για παρακολούθηση της προόδου των µαθητών και προγράµµατα αναφοράς παρουσιάζεται µια αυξητική µεταβολή της τάξης του 6-11% στους τεταρτοετείς. Τέλος, στο υποερώτηµα που αφορά λογισµικά προσοµοιώσεων παρουσιάζεται αύξηση 16% στις πεποιθήσεις των τεταρτοετών φοιτητών συγκριτικά µε τους δευτεροετείς φοιτητές του δείγµατος. Από τα πιο πάνω συµπεραίνουµε το πρόγραµµα σπουδών δεν συµβάλλει ουσιαστικά στη µεταβολή του 1 Το πρόγραµµα σπουδών δεν καθορίζει ποια µαθήµατα θα παρακολουθήσουν οι φοιτητές σε κάθε εξάµηνο φοίτησης. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 510

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών επιπέδου προετοιµασίας των φοιτητών του δείγµατος όσο αφορά την ενσωµάτωση στη διδασκαλία τους των συγκεκριµένων λογισµικών που εξετάστηκαν. Αναφορικά µε την ερώτηση 8 οι φοιτητές δήλωσαν την άποψή τους σχετικά µε το πόσο χρήσιµα θεωρούν κάποια είδη λογισµικών για την υποστήριξη δραστηριοτήτων στη διδασκαλία ΦΕ. Οι απαντήσεις τους δόθηκαν σε κλίµακα 1-5, όπου 1= ιαφωνώ έντονα και 5=Συµφωνώ απόλυτα. Η ανάλυση των αποτελεσµάτων αυτών έγινε µε τη διαδικασία του Independent-Samples t test, µε την οποία δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης των µέσων όρων κάθε υποερωτήµατος ανάµεσα στο δεύτερο και στο τέταρτο έτος. Πίνακας 1 Έτος Μ.Ο. Τ.Α. F p 8.1 Επεξεργασία κειµένου (word processing) 2ο 4.03 1.10 4o 4.03 1.22 0.33 0.57 8.2 Bάσεις δεδοµένων (database management) 2o 3.67 0.94 4o 3.85 1.40 1.57 0.21 8.3 Λογιστικά φύλλα (spreadsheets) 2o 3.45 1.32 4o 3.41 1.23 0.02 0.88 8.4 Λογισµικό µοντελοποίησης (modelling 2o 4.06 0.89 software) 4o 4.26 1.21 6.26 0.01 8.5 Λογισµικό προσοµοίωσης (simulation 2o 3.93 1.37 software) 4o 4.44 1.41 0.02 0.89 8.6 Λογισµικό συλλογής πληροφοριών µε 2o 3.70 1.49 αισθητήρες (data logging software) 4o 3.92 1.26 0.01 0.94 p < 0.05 Σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα του πίνακα 1 δεν υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές µεταβολές (p>0.05) ανάµεσα στις πεποιθήσεις στις πεποιθήσεις δευτεροετών και τεταρτοετών φοιτητών αναφορικά µε αυτό που εξετάζει η ερώτηση για τα λογισµικά επεξεργασίας κειµένου, βάσεων δεδοµένων λογιστικών φύλλων, λογισµικού προσοµοίωσης και λογισµικού συλλογής πληροφοριών µε αισθητήρες. Αυτό σηµαίνει ότι όποιες µεταβολές παρατηρούνται στον µέσο όρο για τα λογισµικά αυτά είναι τυχαίες. Στην περίπτωση του λογισµικού µοντελοποίησης τα αποτελέσµατα του µέσου όρου είναι στατιστικά σηµαντικά (p<0.05), µε αυξητική µεταβολή κατά 20%. Με εξαίρεση το λογισµικό µοντελοποίησης, συµπεραίνουµε ότι το πρόγραµµα σπουδών που προσφέρει το τµήµα στους φοιτητές αυτούς δεν µεταβάλλει κατά πολύ τις πεποιθήσεις τους για τη χρησιµότητα των λογισµικών αυτών στη διδασκαλία των ΦΕ. Στο σηµείο αυτό, είναι σηµαντικό να σηµειωθεί ότι όλα αυτά τα είδη λογισµικών, θίγονται στα πλαίσια µαθηµάτων που παρακολουθούν οι φοιτητές, µε έµφαση να δίνεται κυρίως στα µαθήµατα που παρακολουθούν τεταρτοετείς που επιλέγουν να ειδικευτούν στις ΦΕ. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 511

R. Χατζηλουκά κ.ά. Με παρόµοιο τρόπο έγινε και η ανάλυση της ερώτησης 9 το οποίο εξετάζει τις πεποιθήσεις των φοιτητών για τους τρόπους µε τους οποίους πρέπει να χρησιµοποιείται η πληροφορική στη διδασκαλία των ΦΕ και να δηλώσουν την άποψή τους σε κλίµακα προτίµησης 1-5 όπως και στην ερώτηση 8. Πίνακας 2 Έτος Μ.Ο. Τ.Α. F p 9.1 Πηγή πληροφοριών 2o 4.37 0.69 4o 4.62 1.02 0.56 0.46 9.2 Μέσο επικοινωνίας ανάµεσα σε 2o 3.76 0.97 εκπαιδευτικούς, µαθητές και γονείς 4o 4.23 1.29 1.32 0.25 9.3 Μοντελοποίηση διαδικασιών 2o 4.18 0.82 4o 4.56 1.17 1.24 0.27 9.4 Προσοµοίωση διαδικασιών 2o 4.07 1.09 4o 4.54 1.17 0.00 0.95 9.5 Αξιολόγηση µαθητών 2o 3.88 1.25 4o 4.31 1.10 0.64 0.42 9.6 Υποστήριξη µεθόδων συλλογής πληροφοριών 2o 4.00 1.69 0.42 0.52 µε αισθητήρες (data logging) 4o 4.18 1.68 9.7 εν βλέπω κανένα λόγο ώστε να 2o 1.51 1.44 χρησιµοποιώ Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές στη διδασκαλία µου 4o 2.89 3.19 p < 0.05 Τα αποτελέσµατα που προέκυψαν όπως φαίνονται στον Πίνακα 2 δείχνουν και πάλι πολύ µικρές µεταβολές (+0.05-11%), οι οποίες δεν είναι στατιστικά σηµαντικές (p>0.05). Αυτό σηµαίνει ότι οι απόψεις των φοιτητών του δείγµατος για τους τρόπους µε τους οποίους πρέπει να χρησιµοποιείται η πληροφορική στη διδασκαλία των ΦΕ που εξετάστηκαν, δεν µεταβάλλονται µε στατιστικά σηµαντικό τρόπο κατά τη διάρκεια των σπουδών τους. Αυτό παραπέµπει στο ότι το πρόγραµµα σπουδών που παρακολουθούν δεν είναι τέτοιο που να τους διαφοροποιεί τις όποιες απόψεις έχουν αναφορικά µε τους τρόπους χρήσης της πληροφορικής στη διδασκαλία των ΦΕ. Παρά την έλλειψη διαφοροποίησης στις πεποιθήσεις ανάµεσα στα δύο έτη, το θετικό στοιχείο είναι οι φοιτητές κατά µέσο όρο συµφωνούν µε αυτές, αφού οι απαντήσεις τους κυµαίνονται µεταξύ 3.76 και 4.62. Εξαίρεση αποτελεί η υποκατηγορία που οι φοιτητές δηλώνουν κατά πόσο συµφωνούν ή διαφωνούν µε την άποψη εν βλέπω κανένα λόγο ώστε να χρησιµοποιώ Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές στη διδασκαλία µου, ο µέσος όρος της οποίας βρέθηκε στατιστικά σηµαντικός (p=0.00). Φαίνεται πως και οι απόψεις των δευτεροετών φοιτητών είναι µεταξύ του διαφωνώ έντονα και του διαφωνώ (Μ.Ο.=1.51), ενώ οι απόψεις των τεταρτοετών τείνουν προς το δεν είµαι σίγουρος/η (Μ.Ο.=2.89). Αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον. Μια πιθανή ερµηνεία είναι ότι όσο µένουν περισσότερο στο πρόγραµµα οι φοιτητές τόσο λιγότερο πιστεύουν ότι οι Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές µπορούν να συνεισφέρουν. 32.9 7 0.00 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 512

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών Μέσα από την ανάλυση της ερώτησης 17 που αφορά το ενδιαφέρον των φοιτητών για περαιτέρω επιµόρφωση στη χρήση των ΤΠΕ διαφαίνεται ότι σε ποσοστό 72% οι φοιτητές επιθυµούν να συνεχίσουν την επιµόρφωσή τους στην πρακτική χρήση των ΤΠΕ µελλοντικά. Αυτό ενισχύει τα αποτελέσµατα των αναλύσεων των ερωτηµάτων 7-9, τα οποία γενικά δείχνουν πολύ θετικές πεποιθήσεις προς τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία, έστω κι αν αυτές δεν µεταβάλλονται κατά τη διάρκεια των σπουδών τους. Αυτό το εύρηµα οδηγεί στο συµπέρασµα ότι ήδη από το δεύτερο έτος οι φοιτητές συνειδητοποιούν τη συµβολή των ΤΠΕ στην εκπαίδευση και επιθυµούν περαιτέρω επιµόρφωση. Για να µελετηθούν οι προσδοκίες των φοιτητών αναφορικά µε µελλοντική χρήση των ΤΠΕ αναλύθηκαν τα αποτελέσµατα της ερώτησης 18, όπου οι φοιτητές απαντούν σε ερώτηση που αφορά τρόπους µελλοντικής χρήσης των συγκεκριµένων λογισµικών αναφέρθηκαν και προηγουµένως. Το ενδιαφέρον που παρουσιάζει η ανάλυση των δεδοµένων που λήφθηκαν από αυτή την ερώτηση έγκειται στο ότι για τα πλείστα λογισµικά η πλειοψηφία των φοιτητών του δείγµατος, ανεξάρτητα από το έτος σπουδών τους, προσδοκεί να τα χρησιµοποιήσουν µελλοντικά στη διδακτική διαδικασία, τόσο για την προετοιµασία της διδασκαλίας, όσο και για τη διεξαγωγή του µαθήµατος. Οι µόνες περιπτώσεις που φαίνεται οι φοιτητές να µην προτιµούν τη χρήση της ΤΠΕ στη διδακτική διαδικασία είναι στις περιπτώσεις χρήσης λογιστικών φύλλων και λογισµικού συλλογής δεδοµένων µε χρήση αισθητήρων. Αναφορικά µε το δεύτερο διαφαίνεται από την ανάλυση ερώτησης που αφορά τη γνώση αυτού του είδους λογισµικού, ότι η πλειοψηφία του δείγµατος δεν γνωρίζει τον όρο, οπότε ίσως σε αυτό να οφείλεται η επιφυλακτικότητα στη µελλοντική χρήση του. Για τον έλεγχο του δεύτερου ερευνητικού ερωτήµατος «Το πρόγραµµα σπουδών καταρτίζει γνωσιολογικά τους φοιτητές αναφορικά µε τις ΤΠΕ και την χρήση τους στη διδασκαλία ΦΕ;», αναλύθηκαν τα αποτελέσµατα των ερωτήσεων 10-15 µε παρόµοιο τρόπο όπως και κατά τον έλεγχο της πρώτης υπόθεσης. Τα ερωτήµατα αυτά οποία εξετάζουν τις γνώσεις των φοιτητών σε ειδικές πτυχές της χρήσης των ΤΠΕ στη διδασκαλία των ΦΕ. Οι πτυχές αυτές αποτελούν σύγχρονες µορφές χρήσης των ΤΠΕ στη διδακτική διαδικασία και αφορούν τη συλλογή δεδοµένων µε τη χρήση αισθητήρων (data logging) και τη µοντελοποίηση. Από την ερώτηση 10 προκύπτει ότι µόνο το 8% (10 φοιτητές) του δείγµατος γνωρίζει τον όρο συλλογή δεδοµένων µε τη χρήση αισθητήρων (data logging). Από αυτό το ποσοστό οι 7 στους 10 φοιτητές εξήγησαν σωστά τον όρο. Ακολούθως έγινε ανάλυση της ερώτησης 12 ανάµεσα στους δευτεροετείς και τεταρτοετείς φοιτητές µε την τεχνική Independent-Samples t-test, ώστε να γίνει σύγκριση των απόψεων που έχουν οι φοιτητές που γνωρίζουν τον όρο αυτό αναφορικά µε τη χρήση λογισµικών συλλογής δεδοµένων µε αισθητήρες στη διδασκαλία. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 513

R. Χατζηλουκά κ.ά. Πίνακας 3 Έτος Μ.Ο. Τ.Α. F p 12.1 Η χρήση τους είναι πολύπλοκη 2o 2.75 0.50 4o 2.50 1.05 2.65 0.14 12.2 Προκαλεί το ενδιαφέρον των µαθητών για πιο 2o 4.25 0.50 ενεργή εµπλοκή στο µάθηµα 4o 4.17 0.75 0.54 0.49 12.3 Ανάπτυξη εννοιολογικής κατανόησης του 2o 5.00 2.71 περιεχοµένου 4o 4.00 0.63 7.27 0.03 12.4 Οδηγεί σε σύγχυση 2o 3.25 0.50 4o 2.00 0.63 0.02 0.89 12.5 Είναι ευχάριστη 2o 4.00 0.00 4o 3.83 0.75 6.04 0.04 12.6 Καλλιεργεί την παθητική µάθηση 2o 2.25 0.50 4o 1.83 0.98 4.72 0.06 12.7 Μεγιστοποιεί την αξιοποίηση του διδακτικού 2o 3.50 0.58 χρόνου 4o 3.67 1.37 3.72 0.09 12.8 Είναι χρονοβόρα διαδικασία 2o 2.50 0.58 4o 2.83 1.17 1.39 0.27 12.9 ίνει τη δυνατότητα µελέτης των µεταβλητών που 2o 4.00 0.82 σχετίζονται µε το το φαινόµενο που µελετάται 4o 4.50 0.55 0.00 1.00 p < 0.05 Η ανάλυση των αποτελεσµάτων (Πίνακας 3) δείχνει ότι οι φοιτητές αυτοί έχουν αρκετά θετικές πεποιθήσεις αναφορικά µε τη χρήση προγραµµάτων συλλογής δεδοµένων µε χρήση αισθητήρων (data logging) στη διδασκαλία ΦΕ. Συγκρίνοντας όµως τις πεποιθήσεις ανάµεσα στα δύο έτη και σε αυτή την περίπτωση βλέπουµε ότι δεν υπάρχουν στατιστικά σηµαντικές διαφορές (p>0.05). Αντίστοιχη ανάλυση έγινε για τη γνώση και µελλοντική χρήση της µοντελοποίησης. Παρατηρείται ότι ο όρος µοντελοποίηση είναι αρκετά γνωστός ανάµεσα στους φοιτητές του δείγµατος αφού το 64% (76 φοιτητές) δηλώνει πως γνωρίζει τον όρο. Εντούτοις, µόνο το 11% (8 φοιτητές) από αυτούς που γνωρίζουν τι είναι µοντελοποίηση έδωσαν ορθή επεξήγηση του όρου, ενώ το 52% (48 φοιτητές) εξήγησε µερικώς τον όρο. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 514

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών Πίνακας 4 Έτος Μ.Ο. Τ.Α. F p 15.1 Η χρήση τους είναι πολύπλοκη 2 ο 3.10 1.033 4 ο 2.88 1.15 0.07 0.79 15.2 Προκαλεί το ενδιαφέρον των µαθητών για 2 ο 4.50 0.60 πιο ενεργή εµπλοκή στο µάθηµα 4 ο 4.46 0.66 0.35 0.56 15.3 Εποπτικοποίηση του µαθήµατος 2 ο 4.23 0.70 4 ο 4.46 0.78 0.24 0.62 15.4 Μείωση παρανοήσεων 2 ο 4.08 0.80 4 ο 4.13 0.90 0.94 0.33 15.5 Κέρδος µαθητών από τη δηµιουργία 2 ο 4.25 0.74 µοντέλων 4 ο 4.54 0.66 0.07 0.78 15.6 Κέρδος µαθητών από τροποποίηση µοντέλων 2 ο 4.25 0.71 4 ο 4.54 0.66 0.1 0.76 15.7 Ανάπτυξη εννοιολογικής κατανόησης του 2 ο 4.08 0.69 περιεχοµένου 4 ο 4.46 0.66 0.56 0.46 15.8 Οδηγεί σε σύγχυση 2 ο 2.35 0.86 4 ο 2.38 1.01 0.48 0.49 15.9 Είναι ευχάριστη διαδικασία 2 ο 4.13 0.76 4 ο 4.42 0.65 0.09 0.77 15.10 Καλλιεργεί την παθητική µάθηση 2 ο 1.93 0.97 4 ο 1.71 0.95 0.21 0.65 15.11 Μεγιστοποιεί την αξιοποίηση του 2 ο 3.60 0.84 διδακτικού χρόνου 4 ο 3.83 0.87 0.05 0.82 15.12 Είναι χρονοβόρα διαδικασία 2 ο 2.78 0.95 4 ο 2.54 1.25 4.19 0.05 15.13 ίνει τη δυνατότητα µελέτης των 2 ο 4.23 0.66 µεταβλητών που σχετίζονται µε το το φαινόµενο 4 ο 1.32 0.26 4.29 0.75 που µελετάται 15.14 Μη ρεαλιστικό το περιεχόµενο των 2 ο 2.33 0.92 µοντέλων 4 ο 2.33 1.09 2.57 0.11 15.15 Εύρεση σχέσεων αιτίου-αποτελέσµατος 2 ο 4.30 0.61 4 ο 4.25 0.74 1.43 0.24 15.16 ηµιουργία παρανοήσεων 2 ο 2.15 0.89 4 ο 2.17 0.92 0.38 0.54 p < 0.05 Αναλύοντας µε την τεχνική Independent-Samples t test τις πεποιθήσεις δευτεροετών και τεταρτοετών για την χρήση της µοντελοποίησης στη διδασκαλία των ΦΕ (Πίνακας 4) προέκυψε ότι οι πεποιθήσεις των φοιτητών και από τα δύο έτη είναι πολύ όµοιες και δεν έχουν στατιστικά σηµαντικές διαφορές (p>0.05). 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 515

R. Χατζηλουκά κ.ά. Μέσα από τις αναλύσεις των ερωτηµάτων 10-15, προκύπτει ότι το πρόγραµµα σπουδών δεν καταρτίζει γνωσιολογικά τους φοιτητές του δείγµατος αναφορικά µε τις συγκεκριµένες µορφές ΤΠΕ που εξετάστηκαν (µοντελοποίηση, συλλογή δεδοµένων µε αισθητήρες) και την χρήση τους στη διδασκαλία των ΦΕ. Τουλάχιστον από το δεύτερο µέχρι το τέταρτο έτος δεν παρατηρείται σύµφωνα µε τα δεδοµένα του δείγµατος της έρευνας να διαφοροποιούνται οι γνώσεις των φοιτητών για συγκεκριµένες πτυχές των ΤΠΕ αναφορικά µε την χρήση τους στη διδασκαλία ΦΕ. Αυτό δεν αποκλείει το ενδεχόµενο να υπάρχουν άλλες πτυχές των ΤΠΕ οι οποίες δεν εξετάζονται στην παρούσα έρευνα και να επηρεάζουν τις γνώσεις των φοιτητών για τις ΤΠΕ και την χρήση τους στις ΦΕ. Επίσης υπάρχει και η πιθανότητα οι όποιες γνώσεις αποκοµίζονται κατά τη διάρκεια σπουδών σχετικά µε το θέµα που µελετάται, να λαµβάνουν χώρα κατά το πρώτο και δεύτερο έτος σπουδών. Για τον έλεγχο του τρίτου ερευνητικού ερωτήµατος «Οι φοιτητές που παίρνουν ειδίκευση στις ΦΕ νιώθουν καλύτερα προετοιµασµένοι για να υποστηρίξουν δραστηριότητες στη διδασκαλία των ΦΕ χρησιµοποιώντας τις ΤΠΕ;», αναλύθηκαν τα δεδοµένα των τεταρτοετών φοιτητών σε σχέση µε την ειδίκευση που πήραν για την ερώτηση 7 στο οποίο απαντούν θετικά ή αρνητικά αν θεωρούν ότι είναι επαρκώς προετοιµασµένοι να υποστηρίξουν δραστηριότητες µε τη βοήθεια των ΤΠΕ σε µελλοντική τους διδασκαλία. Τα αποτελέσµατα δείχνουν πως οι φοιτητές µε ειδίκευση στις ΦΕ έχουν ένα ελαφρύ προβάδισµα έναντι των άλλων ειδικεύσεων (ειδίκευση µαθηµατικών, ειδίκευση γνώσσας). Αυτό παραπέµπει στο συµπέρασµα ότι, oι φοιτητές που παίρνουν ειδίκευση στις ΦΕ νιώθουν καλύτερα προετοιµασµένοι για να υποστηρίξουν δραστηριότητες στη διδασκαλία των ΦΕ χρησιµοποιώντας τις ΤΠΕ. Στο σηµείο αυτό είναι σηµαντικό να αναφερθούν τα αποτελέσµατα που προέκυψαν από την ανάλυση της ερώτησης 16 του ερωτηµατολογίου στο οποίο οι φοιτητές καλούνται να πουν κατά πόσο συµφωνούν ή διαφωνούν σε κλίµακα 1-5 αναφορικά µε το πόσο σηµαντικοί είναι κάποιοι στόχοι στον καθορισµό του τρόπου χρήσης των ΤΠΕ στη διδασκαλία τους στις ΦΕ. Σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα αυτού της ερώτησης, οι φοιτητές του δείγµατος κατά µέσο όρο συµφωνούν στους πλείστους από αυτούς στους στόχους, ενώ δεν είναι σίγουροι για την σηµαντικότητα δύο από αυτών στον καθορισµό του τρόπου χρήσης των ΤΠΕ στη διδασκαλία ΦΕ. Πιο πολύ συµφωνούν µε τους στόχους που αφορούν την αύξηση ενδιαφέροντος προς τη µάθηση, την προαγωγή στρατηγικών ενεργητικής µάθησης και τον εξοπλισµό των µαθητών µε νέα εργαλεία για χειρισµό των γνώσεων. εν έχουν ξεκάθαρη άποψη στους στόχους που αφορούν την ικανοποίηση των προσδοκιών γονέων και κοινότητας (Μ.Ο.=3.36), καθώς και τη δυνατότητα εξάσκησης για αποµνηµόνευση γεγονότων (Μ.Ο.=3.15). Γενικά όµως οι φοιτητές συµφωνούν µε τους στόχους αυτούς και αυτό είναι αρκετά ενθαρρυντικό για την µελλοντική χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία τους. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 516

Τεχνολογίες πληροφορίας και επικοινωνίας στη ιδασκαλία Φυσικών Επιστηµών 6. Συµπεράσµατα ιάχυση ερευνητικών αποτελεσµάτων Μέσα από την ανάλυση και ερµηνεία των αποτελεσµάτων, εξάγονται σηµαντικά συµπεράσµατα. Από τη µια βλέπουµε ότι το πρόγραµµα σπουδών δεν µεταβάλλει τις πεποιθήσεις και προσδοκίες των φοιτητών αναφορικά µε τη χρήση των ΤΠΕ σε µελλοντική τους διδασκαλία όταν συγκρίνουµε δευτεροετείς µε τεταρτοετείς φοιτητές. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το έτος τους, οι φοιτητές φαίνεται να θεωρούν σηµαντικούς έως πολύ σηµαντικούς κάποιους στόχους, οι οποίοι κρίνονται µέσα από τη βιβλιογραφία ουσιαστικοί για τον καθορισµό του τρόπου χρήσης των ΤΠΕ στη διδασκαλία Φυσικών Επιστηµών. Τα αποτελέσµατα της παρούσας έρευνας υποδηλώνουν πιθανές ελλείψεις του προγράµµατος σπουδών για την προετοιµασία των µελλοντικών δασκάλων σε θέµατα χρήσης των ΤΠΕ στις Φυσικές Επιστήµες. Ταυτόχρονα, φαίνεται ότι οι φοιτητές βλέπουν µε θετικό µάτι µια µελλοντική τους επιµόρφωση, ενώ οι φοιτητές που παρακολούθησαν κάποια επιπλέον µαθήµατα στις Φυσικές Επιστήµες λόγω ειδίκευσής τους στον τοµέα αυτό παρουσιάζουν µεγαλύτερο βαθµό ετοιµότητάς για την ενσωµάτωση των ΤΠΕ στη διδασκαλία τους. Μια µελλοντική αξιοποίηση αυτών των ερευνητικών αποτελεσµάτων, µπορεί να αποβεί προς όφελος των µελλοντικών εκπαιδευτικών και να συµβάλει στον εµπλουτισµό του προγράµµατος σπουδών µε µαθήµατα σχετικά µε τη χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία. Η καλή επιστηµονική κατάρτιση των φοιτητών σε θέµατα των ΤΠΕ, ασφαλώς και θα τους ωθήσει στην αξιοποίησή τους στα πλαίσια της επίτευξης των στόχων σε µελλοντική τους διδασκαλία. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Beichner, R., Bernold, L., Burniston, E., Dail, P., Felder, R., Gastineau, J., Gjernsten, M., & Risley, J. (1999). Case study of the physics component of an integrated curriculum. Physics Education Research, American Journal of Physics Supplement, 67, 16-24. Eylon, B. S., Ronen, M., & Ganiel, U. (1996). Computer simulations as tools for teaching and learning: Using a simulations environment in optics. Journal of Science Education and Technology, 5(2), 93-110. Goldberg, F. (1997). Constricting physics understanding in a computer-supported learning environment. AIO Conference Proceedings, 399, 903-911. Grayson, D. & McDermott, L. (1996). Use of the computer for research on student thinking in physics. American Journal of Physics, 64, 557-565. Hakkarainen, K., Muukonen, H., Lipponen, L., Ilomaki, L., Rahikainen, M., & Lehtinen, E. (2001). Teacher s Information and Communication Technology (ICT) Skills and Practices of Using ICT. Journal of Technology and Teacher Education, 9(2), 181-197. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 517

R. Χατζηλουκά κ.ά. Mioducer, D., Nachmias, R., Tubin, D., & Forkosh-Baruch, A. (2003). Analysis schema for the study of domains and levels of pedagogical innovation in schools using ICT. Education and Information Technologies, 8(1), 23-36. Newton, L. R. & Rogers, L. (2003). Thinking frameworks for planning ICT in science lessons. School Science Review, 84(309), 1-8. Papanastasiou, E. C., Zacharia, Z., & Zembylas, M. (2004). Examining when instructional activities work well in relation to science achievement. Proceedings of the IEA IRC-2004. TIMSS, 2, 161-171. Pelgrum, W. & Anderson, R. (1999). ICT and the emerging paradigm for life long learning: worldwide educational assessment of infrastructure, goals and practices. Enshede, the Netherlands: IEA and the University of Twente. Van Heuvelen, A. (1997). Using interactive simulations to enhance conceptual development and problem solving skills. AIP Conference Proceedings, 399, 1119-1135. Venezky, R.L. & Davis, C. (2002). Que Vademus? The Transformation of Schooling in a Networked World. OECD/CERI. Retrieved April 28, 2005, from Networked World. OECD/CERI. Retrieved April 28, 2005, from http://www.oecd.org/finddocument/0,2350,en_2649_33723_1_119832_1_1_1,00. html Zacharia, Z. & Anderson, R. (2003). The Effects of an Interactive Computer-Based Simulation Prior to Performing a Laboratory Inquiry-Based Experiment on Students Conceptual Understanding of Physics. American Journal of Physics, 71(6), 618-629. 9 ο Συνέδριο Παιδαγωγικής Εταιρείας Κύπρου 518