"Πανηγύρι της Επιστήμης" ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ ΧΕΡΙΟΥ (Π. ΚΟΥΠΑΝΟΣ) Το Πανηγύρι της Επιστήμης είναι μια από τις δραστηριότητες που διοργανώνεται στα πλαίσια του μαθήματος ΕΠΑ 336 Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Η όλη δραστηριότητα οργανώνεται από την Ερευνητική Ομάδα Μάθησης των Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κύπρου σε συνεργασία με τα σχολεία, εκπαιδευτικούς και μαθητές της Ε και Στ τάξης των Δημοτικών σχολείων της περιφέρειας Λευκωσίας. Πιο συγκεκριμένα, οι φοιτητές που παρακολουθούν το μάθημα θα αναλάβουν σε συνεργασία με ένα ή δυο παιδιά σε απογευματινό χρόνο να εμπλακούν σε επιστημονική διαδικασία διερεύνησης και αναμένεται να αποκτήσουν γνώσεις και δεξιότητες μέσα από ευχάριστες και παιγνιώδεις δραστηριότητες. Με τη διερεύνηση ενός δεδομένου ερωτήματος θα σχεδιάσουν διάφορα πειράματα, θα αναλύσουν αποτελέσματα και θα καταλήξουν σε τεκμηριωμένα συμπεράσματα. Τίτλος Διερεύνησης Θέμα "Η κυρία Σταθερίδου και η κυρία Ασταθίδου τσακώνονται για το ποια έχει το πιο σταθερό χέρι. Με ποιο τρόπο μπορούν να μετρήσουν τη σταθερότητα του χεριού τους;" Εισηγήσεις - λύσεις: όργανο μέτρησης σταθερότητας του χεριού Το θέμα μας είναι η σταθερότητα του χεριού. Για το σκοπό αυτό θα πρέπει να δημιουργήσουμε ένα όργανο για τη μέτρηση της σταθερότητας του χεριού. Στοιχεία μαθήτριας: Η συνεργασία και η διερεύνηση του θέματος έγινε με τη μαθήτρια Ραφαέλλα Κυριακίδου της Στ 2 του Α Δημοτικού του Αγίου Δομετίου. Σύντομη περιγραφή της Διερεύνησης: Αναφέρθηκε το θέμα στην Ραφαέλλα και συζητήθηκε το τι αναμένεται να διερυνήσουμε. Οι μεταβλητές που προτάθηκαν από τη μαθήτρια για να συζητηθούν, ήταν αυτή του φύλου και της ηλικίας. Ορίστηκε ότι, η διερεύνηση και μελέτη του θέματος θα αφορούσε παιδιά του Δημοτικού Σχολείου. Μέσα από τον προβληματισμό του θέματος δημιουργήθηκε η ανάγκη για δημιουργία μιας κατασκευής(όργανο) για μέτρηση της σταθερότητας του χεριού. Αλληλεπίδραση παιδιού - φοιτητή: Συνάντηση Πρώτη Στην πρώτη μου συνάντηση με την Ραφαέλλα έγινε μια πρώτη επαφή και συζήτηση με το θέμα μας. Αρχικά επεξηγήθηκε ο γενικός σκοπός και η πορεία εργασίας(συναντήσεις, προετοιμασία,κ.ά) που αναμένεται να ακολουθηθεί για τη δραστηριότητα του Πανηγυριού της Επιστήμης. Διευκρινίστηκε από την αρχή ότι δεν είχα σκοπό να βαθμολογήσω τις δραστηριότητες αλλά ότι θα έπρεπε να γίνει συνεργασία μεταξύ μας ώστε να πετύχουμε την καλύτερη δυνατή διερεύνηση του θέματος.
Αναφέρθηκε ο αρχικός προβληματισμός που αφορούσε το θέμα μας : " Η κυρία Σταθερίδου και η κυρία Ασταθίδου τσακώνονται για το ποια έχει το πιο σταθερό χέρι. Με ποιο τρόπο μπορούν να μετρήσουν τη σταθερότητα του χεριού τους;" Ζητήθηκε από το παιδί να εντοπίσει το θέμα που θα μας απασχολήσει. Το παιδί ήταν σε θέση από την πρώτη στιγμή να εντοπίσει το θέμα μας, τη μέτρηση της σταθερότητας του χεριού. Στην συνέχεια τέθηκε ο εξής προβληματισμός: Πώς θα μπορούσαμε να μετρήσουμε τη σταθερότητα του χεριού μας; Το παιδί ανέφερε την ανάγκη δημιουργίας κάποιας κατασκευής(οργάνου) που θα μπορούσε να μετρήσει τη σταθερότητα του χεριού. Όταν ζητήθηκε από το παιδί να αναφέρει κάτι πιο συγκεκριμένο, δεν ήταν σε θέση να το κάνει. Θα πρέπει να τονιστεί ότι η συζήτηση με το παιδί καταγραφόταν σε μικρό μαγνητόφωνο που τοποθετήθηκε στην τσάντα μου. Δεν ανέφερα οτιδήποτε στο παιδί, γιατί πιστεύω θα επηρέαζε τις απαντήσεις του. Η μαγνητοφώνηση αποσκοπούσε στο να ξανακούσω τη συνομιλία με το παιδί και να προγραμματίσω ανάλογα την επόμενη συνάντηση δίνοντας έμφαση όπου χρειάζεται. Ενδεικτικά αναφέρω κάποια σημεία από τη συζήτηση μας ώστε να γίνει καλύτερα κατανοητή η πορεία διερεύνησης: -Τι νομίζεις θα πρέπει να κάνει η κατασκευή μας; -Tότε το παιδί επανέλαβε την ανάγκη η κατασκευή να μετρά τη σταθερότητα του χεριού. -Άρα ποιο μέρος του σώματος θα πρέπει να "ελέγχει" η κατασκευή η μας; -Αναφέρθηκε το χέρι. -Πώς θα έλεγες ότι ένα χέρι είναι σταθερό; -Όταν δεν κουνιέται. -Πώς μπορώ να καταλάβω ποιος από τους δυο μας έχει σταθερό χέρι; -Νομίζω έχουμε και οι δυο σταθερό χέρι. -Δηλαδή το χέρι μου τώρα μπορούμε να πούμε ότι είναι σταθερό(το ακουμπώ στο τραπέζι); -Ναι. -Βάλε και το δικό σου δίπλα(στο τραπέζι) και για να δούμε ποιο είναι το πιο σταθερό. -Είναι και τα δυο σταθερά. -Άρα τι πρέπει να κάνω για να καταλάβω ποιος έχει το πιο σταθερό χέρι; -Να κάνω κάποια δοκιμασία για να δούμε. Αν και το παιδί γνώριζε πως ορίζουμε το σταθερό χέρι και πως θέλαμε να μετρήσουμε τη σταθερότητα, δεν ήταν σε θέση να αντιληφθεί ότι θα έπρεπε να δημιουργήσουμε μια δοκιμασία για να δούμε ποιος έχει το πιο σταθερό χέρι. Όταν όμως προέτρεψα το παιδί να βάλει το χέρι πάνω στο τραπέζι δίπλα από το δικό μου, ώστε να δούμε ποιος έχει το πιο σταθερό χέρι, τη βοήθησε να αντιληφθεί ότι θα έπρεπε να κάναμε κάποια δοκιμασία. Δεν ήταν σε θέση όμως να μου αναφέρει κάποια δοκιμασία. Έδωσα στο παιδί ένα μολύβι και ένα χαρτί και ζήτησα να μου πει χρησιμοποιώντας το μολύβι κάτι που θα έδειχνε ποιος από τους δυο έχει σταθερότερο χέρι. Μου ανέφερε την εξής δοκιμασία: Να τραβήξουμε γραμμή χωρίς ρήγα και να δούμε ποιου θα είναι πιο ευθεία. Δοκιμάζοντας καταλήξαμε ότι έχω πιο σταθερό χέρι αφού η διαφορά στη γραμμή ήταν εμφανής. Τότε τράβηξα δυο γραμμές που έμοιαζαν πολύ, ζήτησα να μου αναφέρει ποια από τις δυο το χέρι μου ήταν πιο σταθερό. Δε μπορούσε με σιγουριά να μου απαντήσει λέγοντας μου ότι έμοιαζαν και οι δυο. Αναφέρθηκα ξανά στη δοκιμασία λέγοντας ότι θα έπρεπε να σκεφτούμε κάτι που να φαίνεται πιο καθαρά ποιος έχει σταθερότερο χέρι. Έδωσα στο παιδί να μετροφυλλίσει τις εικόνες των σημειώσεων του μαθήματος Σχεδιασμός και Τεχνολογία όπου υπήρχαν διάφορες κατασκευές με δοκιμασίες και συζητήσαμε μερικές από αυτές. Μέσα σε αυτές υπήρχε ένα όργανο μέτρησης της σταθερότητας του χεριού με κάποιες υποσημειώσεις. Βλέποντας την εικόνα και διαβάζοντας τις υποσημειώσεις το παιδί ήταν σε θέση να εξηγήσει το πως θα μπορούσαμε να ελέγξουμε τη σταθερότητα του χεριού. "Όποιος περάσει το δακτύλιο και αγγίξει το τέλι λιγότερες φορές, σημαίνει ότι έχει πιο σταθερό χέρι..." Αναφέρθηκαν τα υλικά που χρειαζόμασταν(ξύλο βάσης, τέλι, δακτύλιος) και συμφωνήσαμε στην επόμενη συνάντηση να φτιάξουμε την κατασκευή. Ανέφερα επιπλέον στο παιδί ότι μπορούσα με κάποιο τρόπο να διαφοροποιήσω την κατασκευή ώστε να ανάβει ένας λαμπτήρας και να ηχεί ένας βομβητής. Η ιδέα ενθουσίασε το παιδί και συμφωνήσαμε την επόμενη συνάντηση μας.
Συνάντηση Δεύτερη Ετοιμάσαμε την κατασκευή και κάναμε τις πρώτες δοκιμές. Φωνάξαμε τον μικρότερο αδελφό της Ραφαέλλας και του ζήτησα να δοκιμάσει. Τελειώνοντας τη δοκιμασία άγγιξε λιγότερες φορές το δακτύλιο στο τέλι από ότι η αδελφή του. Γελώντας ρώτησα την Ραφαέλλα, δηλαδή ποιος από τους δυο σας έχει σταθερότερο χέρι; Η Ραφαέλλα αντέδρασε λέγοντας μου ότι είναι αδικία αυτό που έγινε. Έκανα ότι δεν κατάλαβα για να συνεχίσει. "Ο Νικόλας στεκόταν και ήταν πιο εύκολο, εγώ καθόμουν..." Ήμουν σίγουρος ότι δεν θα δυσκολευόμασταν καθόλου για τη συνέχεια... Τέθηκε ο εξής προβληματισμός: Αν κάνουμε τη δοκιμασία αυτή στα παιδιά του σχολείου ποιοι νομίζεις θα τα καταφέρουν καλύτερα; Δυσκολευόταν και σκεφτόταν χωρίς να μπορεί μου απαντήσει. Της διευκρίνισα ότι θα κάνουμε απλώς κάποιες υποθέσεις, δεν είναι αναγκαίο να γίνει έτσι, μπορεί να πει τι νομίζει η ίδια. Οι αρχικές υποθέσεις αφορούσαν το φύλο και την ηλικία των μαθητών. Για το φύλο, πίστευε ότι τα αγόρια θα τα κατάφερναν κάπως καλύτερα, για την ηλικία πίστευε ότι τα οι πιο μεγάλες σε ηλικία τάξεις θα τα κατάφερναν καλύτερα. Καταγράφηκαν οι υποθέσεις και συμφωνήσαμε στο τέλος να εξετάσουμε κατά πόσο είχαμε δίκιο ή όχι. Συνοψίζοντας τα όσα μέχρι στιγμής κάναμε, εντοπίσαμε την ανάγκη να ελέγξουμε τις δυο μεταβλητές μας, φύλο και ηλικία. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να πω ότι το παιδί δε δυσκολεύτηκε να συμπληρώσει το φύλλο εργασίας με τους παράγοντες που αλλάζω και αυτούς που κρατώ σταθερούς, ώστε να ελέγξω αν πράγμα τι επηρεάζουν οι μεταβλητές και πως. Μπορούσε να πει τι ακριβώς θα έπρεπε να κάνουμε για να ελέγξουμε π.χ την ηλικία, ανέφερε όλους τους άλλους παράγοντες που θα έπρεπε να κρατήσουμε σταθερούς(φύλο, συνθήκες δοκιμής του παιχνιδιού, δοκιμασία). Αυτό στο οποίο προσπάθησα να βοηθήσω ήταν στη γενίκευση της πορείας που πρέπει να ακολουθήσουμε όταν θέλουμε να ελέγξουμε κάποιο παράγοντα. Οι μετρήσεις όπως είχε συμφωνηθεί με το παιδί, έγιναν για όλες τις τάξεις του Δημοτικού και το δείγμα μας ήταν 5 αγόρια και 5 κορίτσια από κάθε τάξη. Στις μετρήσεις καταγράφαμε το φύλο του παιδιού και τις αποτυχίες που είχε μέχρι να περάσει το δακτύλιο από την άλλη πλευρά του τελιού. Φροντίσαμε τα παιδιά να κάθονται πάνω σε καρέκλα του ίδιου ύψους την ώρα της δοκιμασίας, καθώς και η κατασκευή να βρίσκεται στο ίδιο ύψος (θρανίο). Αυτό που μας απασχόλησε αρκετά ήταν το πότε θα λέγαμε ότι ένα χέρι είναι σταθερό. Θα ήταν άδικο για κάποιο που άγγιξε μια φορά το δακτύλιο και για κάποιο που άγγιξε 6-7 φορές π.χ, να πούμε ότι έχουν ασταθές χέρι και οι δύο. Θα έπρεπε λοιπόν να ορίσουμε κάποια συγκεκριμένα όρια για κάθε κατηγορία. Δημιουργήσαμε 3 κατηγορίες, τα παιδιά με πολύ σταθερό χέρι που είχαν 0-3 αποτυχίες, τα παιδιά με σταθερό χέρι που είχαν 4-6 αποτυχίες και τα παιδιά με ασταθές χέρι που είχαν περισσότερες από 7 αποτυχίες. Όταν είχαμε όλα τα αποτελέσματα, ζήτησα από το παιδί να βγάλει τα συμπεράσματα του. Όπως ήταν φυσικό δε μπορούσε επειδή τα στοιχεία ήταν πολλά. Έθεσα το ερώτημα για το τι θα μπορούσαμε να κάνουμε έτσι ώστε να φανούν καλύτερα τα αποτελέσματα των μετρήσεων μας. Μου ανέφερε ότι στα μαθηματικά έμαθαν να κατασκευάζουν πίνακες με βάση κάποια στοιχεία που είχαν. Συμφωνήσαμε με τα αποτελέσματα που είχαμε να δημιουργήσουμε πίνακες σε τετραγωνισμένο χαρτί. Τις τρεις κατηγορίες σταθερότητας του χεριού τις αντιπροσωπεύσαμε με διαφορετικό χρώμα ώστε να φαίνονται καλύτερα τα αποτελέσματα. Στον πρώτο πίνακα βάλαμε τις τάξεις (Α -Στ ) στην οριζόντια κλίμακα και τον αριθμό των παιδιών στην κάθετη. Πάνω από την κάθε τάξη, χρωματίσαμε ανάλογα με τις αποτυχίες που είχαν τα παιδιά, το ανάλογο αριθμό τετραγώνων με τα χρώματα που συμφωνήσαμε. Φαινόταν καθαρά ότι τα παιδιά της Α-Β τάξης δεν τα κατάφερναν και τόσο καλά σε σχέση με τα παιδιά των άλλων τάξεων. Αυτό ήταν το βασικό συμπέρασμα σε σχέση με την ηλικία. Το παιδί εντόπισε το στοιχείο αυτό και επιπρόσθετα μπορούσε να κάνει και άλλες συγκρίσεις για την κάθε τάξη ξεχωριστά.
Το ίδιο έγινε και για το φύλο, αφού μπήκαν τα στοιχεία στον πίνακα, διαχωρίστηκαν ανά τάξη τα αποτελέσματα των αγοριών και των κοριτσιών. Τελειώνοντας τον πίνακα, φάνηκε ότι η διαφορά που υπήρχε μεταξύ αγοριών και κοριτσιών ήταν πολύ μικρή και ότι βασικά ο παράγοντας φύλο δεν επηρέαζε. Δόθηκαν κάποια φύλλα εργασίας στο παιδί για να συμπληρωθούν μέχρι την επόμενη μας συνάντηση., όπου αφορούσαν την πορεία που ακολουθήσαμε, το θέμα μας, τις υποθέσεις, τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα. Τα στοιχεία θα τοποθετούσαμε σε μεγάλες καρτέλες ώστε να μπορεί κάποιος να αντιληφθεί εύκολα τη διερεύνηση και την πορεία που ακολουθήσαμε. Συνάντηση Τρίτη Το παιδί γνώριζε Η.Υ και πρότεινε να περάσουμε και να εμφανίσουμε τα στοιχεία εκεί. Συμφωνήσαμε και δούλεψε στον υπολογιστή δημιουργώντας πράγματι μια πολύ καλή δουλειά. Αυτό που έμενε ήταν να δημιουργήσουμε μια μεγάλη κατασκευή που θα εντυπωσίαζε και θα έμπλεκε στη δραστηριότητα μας το κοινό που θα επισκεπτόταν το πανηγύρι. Σκεφτήκαμε να σχηματίσουμε την Κύπρο με τέλι και η δοκιμασία να βασιστεί στην προσπάθεια να περάσει ο δακτύλιος γύρω από το τέλι. Με τη βοήθεια χάρτη, σχηματίσαμε την Κύπρο και την τοποθετήσαμε σε ξύλινη βάση. Όταν ο δακτύλιος άγγιζε το τέλι ηχούσε ο βομβητής και άναβε ο λαμπτήρας. Συνάντηση Τέταρτη Η συνάντηση αυτή έγινε για την τελική προετοιμασία πριν από το Πανηγύρι. Αναφέρθηκε συνοπτικά από το παιδί η διερευνητική πορεία που ακολουθήθηκε και έγιναν κάποιες ερωτήσεις κατανόησης. Φάνηκε ότι η ομάδα ήταν έτοιμη για το πανηγύρι. Σύντομα σχόλια - Εισηγήσεις για το πανηγύρι Η συμμετοχή στο πανηγύρι αποτέλεσε μοναδική εμπειρία τόσο για το παιδί όσο και για μας. Το παιδί είχε άμεση εμπλοκή σε μια επιστημονική διαδικασία διερεύνησης που βοήθησε στη καλλιέργεια δεξιοτήτων και στάσεων. Η διαδικασία αυτή βοήθησε γιατί και εμάς γιατί είχαμε την αποκλειστική ευθύνη να αλληλεπιδράσουμε μόνο μ ένα παιδί. Είχαμε συγκεκριμένο στόχο(θέμα) και σχεδιάσαμε την κατάλληλη πορεία που θα έπρεπε να ακολουθήσουμε. Στην πορεία μας δόθηκε η ευκαιρία να επισημάνουμε τις δυσκολίες που αντιμετώπισε το παιδί και ανάλογα να το βοηθήσουμε με δραστηριότητες, υποβοηθητικές ερωτήσεις, κ.λ.π. Δημιούργησε σ εμάς ένα αίσθημα αυτοπεποίθησης για τη διερευνητική διαδικασία μετατρέποντας τη θεωρία σε πράξη. Το παιδί ανέπτυξε θετική στάση για το μάθημα της Επιστήμης. Αυτό επιτεύχθηκε γιατί το παιδί εργάστηκε πέρα από τα πλαίσια που ορίζει η διδακτική ύλη και με δραστηριότητες που ευνοούσαν πιο παιγνιώδη συμμετοχή των μαθητών σε σχέση με τη σχολική τάξη. Βλέποντας, όλες τις κατασκευές και δραστηριότητες θα πρέπει να αντιλήφθηκε καλύτερα το εύρος των Φυσικών Επιστημών που έχουν σχέση με την καθημερινή μας ζωή. Πιστεύω θα ήταν καλύτερα τα ίδια τα παιδιά να έχουν τη δυνατότητα να δηλώσουν κάποια από τα θέματα που θα ήθελαν να διερευνήσουν και ανάλογα με τις επιλογές των θεμάτων από τους φοιτητές να γίνουν οι ομάδες. Αυτό θα βοηθούσε τις ομάδες να εργαστούν σε θέματα που έχουν άμεσο ενδιαφέρον γι αυτούς. Καλά θα ήταν να γίνεται χρήση μαγνητοφώνου από τους φοιτητές, για να μπορούν να αξιολογούν οι ίδιοι την αλληλεπίδραση με το παιδί και να επανέρχονται σε κάτι που χρειάζεται περισσότερη επεξήγηση. Αυτό βέβαια δεν πρέπει να είναι εν γνώση των μαθητών γιατί θα τους δημιουργεί άγχος.
Αξίζει πραγματικά τον κόπο, το Πανηγύρι της Επιστήμης να διοργανώνεται και με παιδιά μικρότερων σε ηλικία τάξεων, γιατί θα τους βοηθήσει να καλλιεργήσουν βασικές δεξιότητες με παιγνιώδη και ευχάριστο τρόπο. Αυτό θα βοηθήσει τα παιδιά όχι μόνο στο μάθημα της Επιστήμης αλλά γενικότερα στον τρόπο οργάνωσης των σκέψεων τους σε όλα τα μαθήματα του αναλυτικού προγράμματος. Τέλος θα ήταν άδικο η διερεύνηση να γίνεται μόνο με τα παιδιά των σχολείων της περιφέρειας Λευκωσίας. Η Ερευνητική Ομάδα Μάθησης των Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κύπρου θα πρέπει να μελετήσει μαζί με το Υπουργείο Παιδείας, το ενδεχόμενο δημιουργίας δραστηριοτήτων διερεύνησης και για τα σχολεία των άλλων πόλεων.