ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑΕΠΙΣΤΗΜΩΝΤΗΣΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣΚΑΙΤΗΣΑΓΩΓΗΣΣΤΗΝΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΗΛΙΚΙΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΕΡΓΑΣΙΑ «ΝΟΗΤΙΚΕΣΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣΜΑΘΗΤΩΝΣΤ ΤΑΞΗΣΓΙΑΤΟ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΤΗΣΟΡΑΣΗΣΣΕΕΝΑΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΟΣΧΟΛΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΜΑΘΗΣΗΣ» ΒασιλικήΚοκολογιαννάκη,Α.Μ.288 Επιβλέπωνκαθηγητής:ΚωνσταντίνοςΡαβάνης Πάτρα,2011 ΜεταπτυχιακόΠρόγραμμαΣπουδών ΚατεύθυνσηΔ :ΔιδακτικήτωνΘετικώνΕπιστημών:Εκπαιδευτικά Προγράμματα,ΑξιολόγησηκαιΤεχνολογίεςτηςΠληροφορίαςκαιτων ΕπικοινωνιώνστηνΕκπαίδευση
i
Ευχαριστίες Αρχικά θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή κ. ΚωνσταντίνοΡαβάνη,γιατηνάψογησυνεργασίαμας,τηνάμεσηανταπόκριση στους προβληματισμούς μου, τις συμβουλές και την άρτια καθοδήγησή του σε όλητηδιάρκειαεκπόνησηςτηςπαρούσαςέρευνας. Ένα μεγάλο ευχαριστώ επίσης οφείλω στο σύζυγό μου και την οικογένειάμουγιατηνυπομονήκαιτηνυποστήριξήτους. Τέλος ευχαριστώ πολύ τους συναδέλφους, άμεσα ή έμμεσα εμπλεκόμενους στην ερευνητική διεργασία, για τη συνεργασία τους και τη θετικήτουςστάση. Στηνοικογένειάμου καιτοσύζυγόμου. ii
iii
Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ... vi 1. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΥΠΟΒΑΘΡΟ... 1 1.1.Εισαγωγή... 1 1.2.Οινοητικέςπαραστάσειςτωνπαιδιών... 2 1.3.Τοεπιστημονικόμοντέλογιατηνόραση... 4 1.4.Οινοητικέςπαραστάσειςτωνπαιδιώνγιατηνόραση... 6 2. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΠΡΟΒΛΗΜΑ ΣΚΟΠΟΣΤΗΣΕΡΕΥΝΑΣ...37 3. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ...39 3.1.Είδοςτηςέρευνας...39 3.2.Τοδείγματηςέρευνας...39 3.3.Τοεργαλείοσυλλογήςδεδομένων...39 3.4.Τοπειραματικόυλικό...40 3.5.ΧρόνοςκαιΧώροςδιεξαγωγήςτηςέρευνας...43 3.6.Προ τεστ:συνεντεύξειςανίχνευσηςτωννοητικώνπαραστάσεωντων μαθητών...44 3.7.Ηδιδασκαλία...45 3.7.1.ΤαβιβλίατουΟργανισμού...45 3.7.2.ΣτόχοιΔιδασκαλίας...47 3.7.3.ΠορείαΔιδασκαλίας...47 3.8.Μετά τεστ:συνεντεύξειςανίχνευσηςτωννοητικώνπαραστάσεωντων μαθητών.....49 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ...51 4.1.Ανάλυσηαποτελεσμάτων...51 4.2.Προ τεστ...69 4.2.1.Σχήματαγιατηνόρασημεφυσικόφωτισμό...69 4.2.2.Σχήματαγιατηνόρασημετεχνητόφωτισμό...71 4.2.3.Ηόρασητηνύχτα...73 iv
4.2.4.Σύγκρισησχημάτωνγιατηνόρασημεφυσικόκαιτεχνητόφωτισμόκαι γιατηνόρασητηνύχτα...75 4.3.Μετά τεστ...77 4.3.1.Σχήματαγιατηνόρασημεφυσικόφωτισμό...77 4.3.2.Σχήματαγιατηνόρασημετεχνητόφωτισμό...79 4.3.3.Ηόρασητηνύχτα...82 4.3.4.Σύγκρισησχημάτωνγιατηνόρασημεφυσικόκαιτεχνητόφωτισμό καιγιατηνόρασητηνύχτα...83 4.4.Συγκριτικοίπίνακεςπρο τεστ μετά τεστ...86 4.4.1.ΦυσικόςΦωτισμός...86 4.4.1.1.Σχήματαγιατηνόρασηστοντρισδιάστατοκόσμο...86 4.4.1.2.Σχήματαγιατηνόρασηστονδισδιάστατοκόσμο...87 4.4.2.ΤεχνητόςΦωτισμός...89 4.4.2.1.Σχήματαγιατηνόρασηστοντρισδιάστατοκόσμο...89 4.4.2.2.Σχήματαγιατηνόρασηστοδισδιάστατοκόσμο...91 4.4.3.Νύχτα...92 4.5.Συγκεντρωτικοίσυγκριτικοίπίνακεςπρο τεστ μετά τεστκαι τρισδιάστατος δισδιάστατοςκόσμος...94 4.5.1.Σχήματαγιατηνόρασημεφυσικόφωτισμό...94 4.5.2.Σχήματαγιατηνόρασημετεχνητόφωτισμό...97 4.5.3.Σχήματαγιατηνόρασημεφυσικόκαιτεχνητόφωτισμό καιτηνύχτα...101 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 103 6. ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ... 109 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 111 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ.115 v
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία έχει ως σκοπό να διερευνήσει τις νοητικές παραστάσεις των μαθητών της Στ Δημοτικού σχετικά με το μηχανισμό της όρασης σε κατάσταση φυσικού, τεχνητού φωτισμού και νύχτας. Παράλληλα θέλει να ελέγξει εάν υπάρχει συνέπεια στις παραστάσεις των μαθητών συναρτήσειαυτώντωντριώνκαταστάσεωναλλάκαιτουτρόπουμετονοποίο οι μαθητές καλούνται να εκφράσουν την απάντησή τους: με προφορικό λόγο (όραση στον τρισδιάστατο κόσμο) ή με γραπτή απεικόνιση (όραση στον δισδιάστατο κόσμο). Μελετάται επίσης η επίδραση που πιθανόν να ασκεί η Παραδοσιακή διδασκαλία του μαθήματος της όρασης, στα σχήματα για την όρασηπουεμφανίζουνοιμαθητές. Γι αυτό το σκοπό, πραγματοποιήθηκαν ατομικές συνεντεύξεις, στο στάδιοτουπρο τεστ,ώστεναγίνειανίχνευσητωννοητικώνπαραστάσεωντων μαθητών για το μηχανισμό της όρασης, όπου τα παιδιά καλούνταν να απαντήσουν στην αρχή προφορικά και στη συνέχεια με γραπτές απεικονίσεις. Ακολούθησε η Παραδοσιακή διδασκαλία από την εκπαιδευτικό της τάξης, σύμφωναμετοαναλυτικόπρόγραμμα.έπειταοιμαθητέςσυμμετείχανσενέες ατομικέςσυνεντεύξεις,στοστάδιοτουμετά τεστ,ίδιεςσεπεριεχόμενοκαιδομή με τις πρώτες, προκειμένου να αξιολογηθεί η επίδραση της διδασκαλίας στις νοητικές τους παραστάσεις. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι οι μαθητές, για να εξηγήσουν το μηχανισμό της όρασης αναφέρουν τα σχήματα όρασης που συναντώνται και στη διεθνή βιβλιογραφία, υιοθετούν όμως κυρίως το σχήμα«λουτρό Φωτός» και«φωτισμός του Αντικειμένου». Οι απαντήσειςτουςδενεμφανίζουνσυνέπειαγιαόλεςτιςκαταστάσειςφωτισμού, στοντρισδιάστατοκαιδισδιάστατοκόσμο.ηπαραδοσιακήδιδασκαλίαπαράγει ανομοιογενή αποτελέσματα και δεν μας επιτρέπει να ισχυριστούμε ότι δημιουργείσυνθήκεςγνωστικήςπροόδου,καθώςάλλοιμαθητέςαντικαθιστούν τιςνοητικέςπαραστάσειςπουείχανστοπρο τεστμεπιοεξελιγμένες,ενώάλλοι μελιγότεροσύνθετες. vi
Λέξεις κλειδιά: όραση, νοητικές παραστάσεις μαθητών, φυσικός φωτισμός,τεχνητόςφωτισμός,νύχτα. vii
1. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟΥΠΟΒΑΘΡΟ 1.1. Εισαγωγή Στησύγχρονηεποχή,τοσχολείοθεωρείταιηκύριαπηγήαπόκτησηςτης επίσημης γνώσης. Χιλιάδες μαθητών περνούν 9 χρόνια στην υποχρεωτική εκπαίδευση, αφιερώνοντας ώρες ολόκληρες από την ημέρα τους στην απόκτηση νέωνγνώσεων.γνώσειςπουέχουντεθείωςστόχοιαπότοεπίσημο αναλυτικό πρόγραμμα. Γνώσεις που ωστόσο, είναι οργανωμένες σε διακριτά «περιεχόμενα», συντηρώντας την αντίληψη της «μεταφοράς της γνώσης (Τσελφές, 2007). Χιλιάδες εκπαιδευτικών κοπιάζουν στη σχολική αίθουσα για ναπροσφέρουναυτήτηγνώσησταπαιδιά.γνώσηπουάλλοιμαθητέςκατέχουν έωςέναβαθμό,ενώάλλοιόχι. Ο κάθε μαθητής ερχόμενος στην τάξη κουβαλάει μαζί του ένα σύνθετο σύνολοαπόγνώσεις,άλλεςδικέςτου,κατασκευασμένεςκαιεπεξεργασμένες,και άλλες που τις έχει λάβει από διάφορα μέσα, έτοιμες. Ο άνθρωπος είναι κοινωνικό ον και ως τέτοιο, δρα και αλληλεπιδρά με το κοινωνικό και φυσικό περιβάλλον του. Η οικογένεια, η γειτονιά, το φροντιστήριο, το σχολείο, αποτελούν εν δυνάμει πεδία νέων εμπειριών και γνώσεων. Η αλληλεπίδραση τουατόμουσεαυτάταπλαίσιατονεφοδιάζειμεαπόψειςγιαταφαινόμεναοι οποίες ενυπάρχουν τη στιγμή που θα εισαχθεί στην εκπαίδευση, από την προσχολικήκιόλαςηλικία.τισυμβαίνειμεαυτέςτιςαπόψειςόμωςότανέρχεται η στιγμή της διδασκαλίας; Ποια είναι η φύση τους και τι χειρισμών τυχαίνουν απότημεριάτουεκπαιδευτικού;πώςαλληλεπιδρούνμετηνέαγνώση; ΟιΦυσικέςΕπιστήμεςωςγνωστικόαντικείμενοσυγκροτούνταιμεβάση έννοιες, φυσικά φαινόμενα, θεωρίες και μοντέλα, σύμβολα και ορολογία (Σέρογλου, 2006), στοιχεία που δεν είναι πάντα εύκολα κατανοητά ή άμεσα αντιληπτά, καθώς τα περισσότερα φυσικά φαινόμενα εξηγούνται σε επίπεδο πουδενείναιορατόήαπτό,ηβάσητουςδενείναιπάντααισθητηριακή.βέβαια, στοεπίπεδοτηςπρωτοβάθμιαςεκπαίδευσηςδενεπιχειρείταιούτεπροσφέρεται ηδιδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημών,γιατηνειςβάθοςανάλυσητωνφυσικών φαινομένων περισσότερο στοχεύει στην εξοικείωση των μαθητών με στοιχεία τουμακρόκοσμου(κουμαράς,2008 στοπαπαδόπουλος,2010).μίααπόαυτές 1
τιςέννοιες,ηοποίακαιθαμαςαπασχολήσεισεαυτήτηνεργασία,είναιηέννοια του φωτός και συγκεκριμένα του τρόπου με τον οποίο το φως οδηγεί στο να καταφέρνουμεναβλέπουμεένααντικείμενο.πρόκειταιγιαμίαέννοιαδύσκολη αφού οι άμεσα αντιληπτές εκφάνσεις της (σκοτάδι, φυσικός φωτισμός, φωτισμός από τεχνητές πηγές) είναι παρούσες σε καθημερινή βάση και συχνά οδηγούνσενοητικέςπαραστάσειςαπομακρυσμένεςαπόαυτόπουπραγματικά συμβαίνει, σύμφωνα με την επιστημονική άποψη. Με αυτές τις νοητικές παραστάσεις των παιδιών στο θέμα της όρασης, θα ασχοληθούμε στα πλαίσια τηςπαρούσαςδιπλωματικήςεργασίας. 1.2. Οινοητικέςπαραστάσειςτωνπαιδιών Ο άνθρωπος ζει και αναπτύσσεται μέσα σε ένα φυσικό και κοινωνικό περιβάλλονκαιεπηρεάζεταιαπόαυτό.τοπαιδίερχόμενοστοσχολείοέχειήδη αναπτύξει κάποιες ιδέες σχετικά με τις Φυσικές Επιστήμες, από την εμπειρία του,απότηναλληλεπίδρασήτουμετονέξωκόσμο.τοίδιοτοπαιδίέχειτρόπους να κατασκευάζει δικές του απόψεις γύρω από ένα φαινόμενο οι οποίες εμφανίζουν συνοχή και βρίσκονται σε αρμονία με τους χώρους της εμπειρίας τους, χωρίς αυτό να σημαίνει ότι βρίσκονται σε ταύτιση με την επιστημονική άποψη επί του φαινομένου (Driver, Squires, Rushworth & Wood Robinson, 2000).Πρόκειταιγιαεπεξηγηματικάπλαίσιαπουστηνουσίαείναι: ( )δίκτυασημασιώνμεορισμένουςκανόνεςλειτουργίαςκαιερμηνευτικά πρότυπα με βάση τα οποία μεταφράζονται οι εμπειρίες και αφομοιώνονται οι προσλαμβανόμενεςπληροφορίες. (Ραβάνης,2003,σ.69) Ταπαραπάνωπεριγράφουναυτόπουδιαφορετικάονομάζεται«νοητικές παραστάσεις» των παιδιών. Στη διεθνή βιβλιογραφία μπορεί να τις συναντήσουμεκαιμετουςόρους«παραστάσεις»,«αυθόρμητεςιδέες»ή«κοινές γνώσεις»(weil Barais,1985 στοραβάνης,2003). Ο J. Piaget μιλά για αυθόρμητες παραστάσεις που σχηματίζονται στην παιδική νόηση μέσα από τις μακρόχρονες αλληλεπιδράσεις με το κοινωνικό, οικογενειακό, σχολικό και φυσικό περιβάλλον και ο οποίες είναι επίμονης φύσεως (1976 στο Ραβάνης, 2003). Ο H. Wallon αναδεικνύει το ρόλο της 2
ατομικής διανοητικής δραστηριότητας του κάθε παιδιού, η οποία εμπλέκεται στην οργάνωση και διαμόρφωση των παραστάσεών του. Επίσης δίνει έμφαση στορόλοπουπαίζειοανθρώπινοςλόγοςστοσχηματισμότους(1975,1984 στο Ραβάνης,2003).OL.Vygotskiκάνειλόγογια«νοητικάμορφώματα»τηςσκέψης των παιδιών πριν την εφηβεία και αναφέρει ότι η εννοιολογική σκέψη στην ουσίααναπτύσσεταιστοπαιδίκατάτηνεισαγωγήτουστηνεφηβεία(1988 στο Ραβάνης,2003). Απότημελέτητηςβιβλιογραφίαςπροκύπτειότιοινοητικέςπαραστάσεις εμφανίζουνταακόλουθαχαρακτηριστικά(κολιόπουλος,2004): Οινοητικέςπαραστάσειςείναικυρίωςβιωματικούτύπου:προκαλούνται από την αισθητηριακή αντίληψη και τις προσωπικές εμπειρίες, τις οποίες νοηματοδοτείτοκάθεπαιδί. Μπορούν επίσης, να εμφανιστούν ως συνεκτικές ιδέες: έχουν τη μορφή λογικών εξηγήσεων που εξηγούν επαρκώς ένα φαινόμενο, εμφανίζουν έναν εμπειρικόαιτιακόσυλλογισμό,όπουεφαρμόζεταιηποσοτικήαναλογικήλογική (π.χ.«όσοπερισσότεροέχω,τόσοπερισσότεροδίνω»),μπορείναπαρουσιάζουν δομικάχαρακτηριστικάκαιεσωτερικήσυνοχή.σεαυτότοχαρακτηριστικότων νοητικών παραστάσεων, οφείλεται και η ανθεκτικότητά τους στη διδασκαλία. Ενίοτε υπάρχει η πιθανότητα να λειτουργήσουν ως θεωρητικά μοντέλα με σημαντικήεσωτερικήσυνοχή. Τέλος,οινοητικέςπαραστάσειςεμφανίζουνκάποιεςποιοτικέςδιαφορές από τα εννοιολογικά πλαίσια της επιστημονικής γνώσης: τα παιδιά έχουν την τάση να αποδίδουν κατ απόλυτο τρόπο ιδιότητες σε ένα αντικείμενο ή σε μια ουσία. Επίσης, την προσοχή τους τραβούν περισσότερο οι μεταβολές καταστάσεωνήμιαακολουθίαγεγονότωνπουγίνονταιμέσαστοχρόνο. Από τα παραπάνω γίνεται εμφανής η μεγάλη σημασία που παίζουν και που θα έπρεπε να αποδίδεται στις νοητικές παραστάσεις. Εάν οι τελευταίες συνιστούντοαποτέλεσματουσυνόλουτηςαλληλεπίδρασηςτωνπαιδιώνμετον έξω κόσμο και το σύνολο της σφαίρας τον διανοητικών επεξηγήσεών τους επί τωνφυσικώνφαινομένων,τότεαντιλαμβανόμαστεότιθαέπρεπενααποτελούν 3
τηναφετηρίακάθεδιδακτικήςαπόπειρας.σεκαμίαπερίπτωσηδενθαπρέπεινα αντιμετωπίζονται ως ελαττωματικές ιδέες, ή ως ανασταλτικός παράγοντας, αλλάαντίθεταωςτομεταβατικόστάδιοπροςέναείδοςσκέψηςγιαταφυσικά φαινόμενατοοποίοθαβρίσκεταιπιοκοντάστοεπιστημονικό. 1.3. Τοεπιστημονικόμοντέλογιατηνόραση Δεν θα μπορούσαμε να μιλήσουμε για το επιστημονικό μοντέλο για την όραση χωρίς να αναφερθούμε σύντομα στην ιστορική διαδρομή που ακολούθησεηεξέλιξήτου. Η κατανόηση του μηχανισμού της όρασης ακολουθεί μια μακρόχρονη ιστορική πορεία. Αρχικά, οι πρώτοι αρχαίοι Έλληνες επιστήμονες ήταν αυτοί που πίστευαν ότι αυτό που βλέπουμε παράγεται από την εκπομπή ακτινών φωτός σε ευθεία γραμμή, χωρίς ωστόσο να γνωρίζουν τη φύση των ακτινών αυτών ή την κατεύθυνση προς την οποία ταξιδεύουν. Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοιαπότημεριάτουςπίστευανότιμια«οπτικήακτίνα»εκπέμπεταιαπό τομάτι,συγκεκριμέναοπλάτωναςθεωρούσεότιηοπτικήακτίνα(ή«φωτιά») αλληλεπιδράμετοφωςαπότηφωτεινήπηγήείτεσυγκρουόμενημετωπικάμε το φως, ή συναντώντας το πάνω στο αντικείμενο. Όταν υπάρχει σκοτάδι, η οπτικήακτίνακαταστρέφεταικαιχρειάζεταιφυσικόςφωτισμόςγιαναδιαδοθεί (Ronchi, 1970 στο Selley, 1996). Οι ατομιστές υποστήριζαν ότι όλα τα αντικείμεναεκπέμπουνσυνεχώςμιαλεπτήμεμβράνηύληςηοποίαείναιεκείνη που κουβαλά και την εικόνα του αντικειμένου από το οποίο αποσπάται (Lindberg, 1982 στο Selley, 1996). Τέλος τον 13 ο αι. μ. Χ., ο αραβικής καταγωγής al Hasan ibn al Haytham πρότεινε τη σύγχρονη θεωρία για την όραση σύμφωνα με την οποία όταν το φως φτάσει σε ένα αντικείμενο, ένα μέρος του επανεκπέμπεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Κατ αυτό τον τρόπο εξηγείται το γιατί η εικόνα που προσλαμβάνει το μάτι έχει το σχήμα και το χρώμα του αντικειμένου και όχι εκείνο της αρχικής πηγής φωτός. Αργότερα ακολουθούν στην Ευρώπη οι Bacon, Witow και Kepler οι οποίοι βρίσκονται κοντά στη σύγχρονη θεώρηση για το μηχανισμό της όρασης. Ο Kepler κατασκεύασεμιαθεωρίαλήψηςφωτόςόπουηαίσθησητηςόρασηςαποδιδόταν σε μια αληθινή οπτική εικόνα μέσα στο μάτι μια ανεστραμμένη και 4
αντιστραμμένηεικόναπουυπάρχειαυτόνομα,ανεξάρτητααπότονπαρατηρητή και σχηματίζεται από τη συγκέντρωση και εστίαση όλων των εκπεμπόμενων ακτινών φωτός (ενός φωτεινού αντικειμένου) στην επιφάνεια του αμφιβληστροειδούς(kepler,1600/2000 στοdedes,2005). Η όραση, όπως αναφέρουν οι C. de Hosson και W. Kaminski, είναι η εγκεφαλική«ερμηνεία»τηςεπίδρασηςπουέχειτοφωςστοναμφιβληστροειδή. Ομηχανισμόςτηςόρασηςκατάσυνέπειαπεριλαμβάνειδύοχώρους:τοφυσικό, πουβρίσκεταιμπροστάαπότομάτικαιτονψυχο φυσιολογικόπουεκτείνεται από τον αμφιβληστροειδή έως το φλοιό του εγκεφάλου (2007). Εμείς θα αναφερθούμε κυρίως στο φυσικό χώρο, διότι είναι αυτός με τον οποίο θα ασχοληθούμεσεαυτήτηνεργασία.πιοσυγκεκριμένα,τοφωςέχειδιττήφύση: σωματιδιακή και κυματική. Το φως εκπέμπεται από τη φωτεινή πηγή και προσπίπτει πάνω σε ένα αντικείμενο. Τα περισσότερα αντικείμενα γύρω μας ανακλούν φως. Συγκεκριμένα, ανακλούν μέρος του φωτός που προσπίπτει πάνω τους. Αυτό, εξαρτάται από το υλικό από το οποίο είναι φτιαγμένο το αντικείμενο.κάθευλικόαπορροφάτοφωςορισμένωνσυχνοτήτωνκαιανακλά το υπόλοιπο. Η συχνότητα, όπως και το μήκος κύματος, αποτελούν συμπληρωματικά χαρακτηριστικά της κυματικής φύσης του φωτός. Το φως συγκεκριμένης συχνότητας που θα ανακλαστεί, είναι και εκείνο που θα του δώσει το χρώμα του (Hewitt, 2004). Οι «δευτερεύουσες πηγές» αντικείμενα επανεκπέμπουν λοιπόν, μέρος του φωτός και τυχαία, μέρος του, φτάνει και εισέρχεται στο μάτι, επιδρά στον αμφιβληστροειδή και η επίδραση αυτή «μεταφράζεται» στον εγκέφαλο (Selley, 1996). Αυτό συνιστά το επιστημονικό μοντέλογιατηνόραση.οιθεμελιώδειςαρχέςστιςοποίεςβασίζεταιτοσύγχρονο μοντέλοοπτικήςαπεικόνισηςπαρατίθενταιστησυνέχεια: 1. Τοφωςταξιδεύεισεευθείακαιδιαδίδεταιτόσογρήγοραώστεηδιάδοσή τουναγίνεταιαντιληπτήωςστιγμιαία. 2. Ένα αντικείμενο φωτισμένο, ξαναστέλνει φως προς όλες τις κατευθύνσεις.γιαναδούμεένααντικείμενο,αυτόπρέπειναστείλειφως στομάτι. 5
3. Η διαδρομή της ακτίνας από το αντικείμενο στο μάτι ταυτίζεται με την ευθείαστηνοποίαβλέπειτομάτιτοαντικείμενο(selley,1996,hosson& Kaminski,2002). 1.4. Οινοητικέςπαραστάσειςτωνπαιδιώνγιατηνόραση Σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθούμε στις μελέτες που έχουν γίνει σχετικά με το τι πιστεύουν τα παιδιά διαφόρων ηλικιών, για το θέμα της όρασης.οιμελέτεςθαπαρατεθούνμεχρονολογικήσειρά. Οι A. Fawaz και L. Viennot ήταν από τους πρώτους που μελέτησαν τις νοητικές παραστάσεις των παιδιών σχετικά με τον τρόπο που βλέπουμε. Το 1986, επιχειρούν να προσεγγίσουν τους τρόπους σκέψης και τις αντίστοιχες δυσκολίεςπουπαρουσιάζουνοιμαθητέςόσοναφοράτομηχανισμότηςόρασης, στην εργασία τους με τίτλο: «Image Optique et Vision: Enquête en classe de premièreauliban». Το δείγμα της έρευνας αποτελείτο από δεκαεξάχρονους μαθητές της Α ΛυκείουσεσχολείοτουΛιβάνου,γιατουςοποίουςτοφωςείναιοικείαοντότητα, αφούμπορούνκαιεκφράζουντηνόρασητωναντικειμένωνμεόρουςεκπομπής καιανάκλασηςτουφωτόςπουφτάνειστομάτι.οιμαθητέςαυτοίσυμμετείχαν σεμελέτηπουαφορούσετηνκατανόησητουσχήματοςτουkeplerσταπλαίσια της Γεωμετρικής Οπτικής. Τα υποθέματα στα οποία χωρίζεται η έρευνα αφορούν τη σύνδεση/ αντιστοιχία εικόνας και ειδώλου, τη σχέση που έχει η διαύγειαμετηφωτεινότητακαθώςκαιτομάτιωςοπτικόσύστημα.σταπλαίσια της έρευνάς μας, θα αναφερθούμε στα αποτελέσματα του πρώτου και του τρίτου υποθέματος. Το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε ήταν γραπτά ερωτηματολόγια των 15 με 20 λεπτών, που χορηγήθηκαν στο τέλος της σχολικής χρονιάς και αποτελούσαν εκτός από μέσο και προϊόν της έρευνας. Ο στόχοςήτανμέσααπότιςαπαντήσειςτωνμαθητώννααναλυθούνοιπιοσυχνοί τρόποι σκέψης, να αναδειχθούν οι κυριότερες δυσκολίες σε αυτούς, να κατασκευαστούν παιδαγωγικά εργαλεία αλλά και να τροφοδοτηθεί η σκέψη όσοναφοράτουςπαιδαγωγικούςστόχουςτηςοπτικής. 6
Για κάθε ένα από τα τρία υποθέματα προς μελέτη, δόθηκαν σχήματα συνοδευόμενα από συμβολισμούς και μία ερώτηση στην οποία οι μαθητές καλούνταν να απαντήσουν σχεδιάζοντας αν θέλουν πάνω στα δοσμένα σχήματα. Όπως φαίνεται από το πειραματικό υλικό, για το πρώτο υποθέμα, οι απαντήσειςκαιτασχέδιατωνμαθητώνυποδεικνύουνότιδυσκολεύονταιόσον αφορά την κλασική απεικόνιση των ζευγαριών «αντικείμενο είδωλο». Δυσκολεύονται στην ιδέα του «δείγματος» (δηλαδή στη σκέψη ότι κάτι που μπορούμε να παρατηρήσουμε σε μια μικρή ποσότητα φωτός, μπορεί να ισχύει γενικά για το φως) και ως εκ τούτου στο πέρασμα από το συγκεκριμένο στο γενικό,απότοασυνεχέςστοσυνεχές.οιμαθητέςδεχρησιμοποιούνσχήματαγια τις αιτιολογήσεις τους. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όταν δίνονται «καταστάσεις» στους μαθητές, τότε τα σχέδια και οι απαντήσεις τους δεν υποδεικνύουνέναομοιογενέςσχήμαανάλυσης. Το τρίτο υποθέμα αφορά τα οπτικά συστήματα και την όραση των αντικειμένων. Σύμφωνα με τους συγγραφείς θα πρέπει να ασχοληθούμε με το ζήτημα της εισαγωγής του ματιού σε ένα αδρανές οπτικό σύστημα. Σαφώς, η γεωμετρικήοπτικήείναιέναστοιχείοτηςεξήγησηςτουμηχανισμούτηςόρασης όμως περιοριζόμαστε σε μία πρώτου βαθμού ανάλυση της όρασης. Το είδωλο που γίνεται αντιληπτό αποτελεί μια άμεση επανεγγραφή εκείνου που έχει σχηματιστεί στον αμφιβληστροειδή. Αυτό που επιχειρείται να μελετηθεί εδώ είναι ο βαθμός στον οποίο το απλό αυτό σχήμα του ματιού υφίσταται σωστό χειρισμό και σωστή ενσωμάτωση στη μελέτη των οπτικών συστημάτων γενικότερα.γι αυτότοσκοπό,δόθηκανσχήματακαιερωτήσειςστουςμαθητές κάποιες από τις οποίες αφορούσαν σχολική γνώση και απαντήθηκαν με ένα «ναι» ή «όχι» συνοδευόμενες από αιτιολόγηση. Από τις απαντήσεις προκύπτει ότι οι μαθητές απαντούν αναλύοντας πολύ λίγο το μάτι με όρους οπτικού συστήματος. Για εκείνους, η όραση είναι ένα φαινόμενο που δεν υφίσταται ανάλυση και που υπακούει σε διάφορα κριτήρια. Εν ολίγοις φαίνεται ότι οι περισσότεροι μαθητές αναλύουν το μάτι με όρους οπτικού συστήματος στα πλαίσια ασκήσεων. Ωστόσο, οποιαδήποτε απόκλιση από τις συνηθισμένες 7
ερωτήσεις επιφέρει απαντήσεις περιληπτικές που δεν ενσωματώνονται σε ένα σύστημασυνεπές. Συνοψίζοντας, παρατηρείται ότι η γνώση των μαθητών σχετικά με την Οπτική, είναι τεμαχισμένη και περιέχει πολλούς αυτοματισμούς που προέρχονταιαπότησχολικήγνώση.επίσηςεντοπίζονταιγνώσειςεξωσχολικές και ένα ανομοιογενές σύνολο διαδικαστικών γνώσεων που αφορούν ένα συγκεκριμένο τύπο άσκησης. Βάσει αυτών θα πρέπει να προχωρήσουμε σε καλύτερη ενσωμάτωση των εισαγόμενων εννοιών. Προτείνεται επίσης να ληφθούν υπ όψιν οι δυσκολίες των μαθητών, να επιλεγούν πιο συγκεκριμένοι παιδαγωγικοί στόχοι και να δοθεί έμφαση στην πρακτική εξάσκηση των μαθητών. Ένα χρόνο αργότερα, το 1987, οι K. Rice και E. Feher δημοσιεύουν τη μελέτη τους με τίτλο «Pinholes and Images: Children s Conceptions of Light and VisionI»όπουέχουνωςσκοπόναμελετήσουντιςπροβλέψειςκαιτιςεξηγήσεις πουδίνουνταπαιδιάγιαφαινόμεναμεταοποίαδενείναιεξοικειωμέναόπωςο σχηματισμός ενός ειδώλου από φως που περνά μέσα από μια μικρή οπή. Το καινοτόμο στοιχείο αφορά την πραγματοποίηση της έρευνας στο χώρο ενός Κέντρου Επιστημών, ενός μουσείου φυσικών φαινομένων όπου τα εκθέματα είναι αλληλεπιδραστικού τύπου και επιτρέπουν στον επισκέπτη να θέσει ερωτήσεις αλλά και να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα πρόβλεψης, της μορφής:«τιθασυνέβαινεαν...». Στην έρευνα αυτή συμμετείχαν 110 μαθητές από εννέα έως δεκατριών χρονών οι οποίοι είχαν επισκεφτεί το κέντρο στα πλαίσια εκπαιδευτικής εκδρομής με το σχολείο τους. Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στα εκθέματα ήταν: Μιαμεγάληοθόνη Ποικιλία φωτεινών πηγών (στα πλαίσια της έρευνας χρησιμοποιήθηκε φωτεινή πηγή αποτελούμενη από δύο φωτεινούς σωλήνες μήκους 20 εκατοστώνοκαθένας,τοποθετημένοισεσχήμασταυρού) 8
Μια σειρά επίπεδων αντικειμένων με ανοίγματα (οπές) που τοποθετούνται ανάμεσα στη φωτεινή πηγή και την οθόνη(στα πλαίσια της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν αντικείμενα με τρύπες διαμέτρου 1 και 25εκατοστώναντίστοιχα). Ωςεργαλείοσυλλογήςδεδομένωνχρησιμοποιήθηκεηκλινικήσυνέντευξη κατάτηνοποίαταυποκείμεναρωτώνταιγιατιςδιεργασίεςτωνσκέψεώντους καθώς πραγματοποιούν προκαθορισμένες δραστηριότητες με τα εκθέματα. Πρόκειται για ατομικές συνεντεύξεις και οι ερωτήσεις που τίθενται ευνοούν προςαυτήτηνκατεύθυνση. Κατά τη διεξαγωγή της μελέτης η ερευνήτρια, που φορά το σήμα του Επιστημονικού Κέντρου, στέκεται κοντά στα εκθέματα και προτείνει κάποια είδη δράσης αλληλεπίδρασης με το έκθεμα, εμπλέκοντας το μαθητή σε ένα διάλογο βασισμένο σε ερωτήσεις από το πρωτόκολλο. Οι συζητήσεις διαρκούν περίπου15λεπτάηκαθεμίακαιμαγνητοφωνούνταιήκαταγράφονταιμεμορφή σημειώσεωνή/καισκίτσων.στοκάθεπαιδίτίθενταικάποιεςαπότιςερωτήσεις του πρωτοκόλλου, επομένως δεν απαντά το ίδιο παιδί σε όλες τις ερωτήσεις, ούτεόλαταπαιδιάαπαντούνστιςίδιεςερωτήσεις.οιερωτήσειςτουςζητούννα προβλέψουν ή να ερμηνεύσουν, προφορικά ή ζωγραφίζοντας όποτε τους ζητείταικαιθέλουν,τοείδωλοπουθασχηματιστείκαιτοσχήμαπουθαέχει,εάν τοποθετηθεί μια φωτεινή πηγή σε σχήμα σταυρού μπροστά από χαρτόνια με οπέςδιαφορετικούμεγέθους. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι γενικότερα οι απαντήσεις προβλέπουν τόσο το σχηματισμό κυκλικού ειδώλου όσο και ειδώλου σε σχήμα σταυρού. Οι μαθητές θεώρησαν ότι το μέγεθος του ανοίγματος (οπή) παίζει ρόλο και διαφοροποίησαν τις απαντήσεις τους όταν ρωτήθηκαν και για τα δύο μεγέθη οπών, δίνοντας απαντήσεις για είδωλα αντίστροφα από αυτά της πραγματικότητας.επίσηςθεωρούνότισημαντικόρόλοπαίζειηοπήήτοίδιοτο φωςστοσχηματισμότωνειδώλων. Αυτό στο οποίο αξίζει όμως να εστιάσουμε είναι το γεγονός ότι στις απαντήσειςτωνπαιδιώνανιχνεύονταιολιστικάμοντέλα,καθώςπιστεύουνπως 9
το φως ταξιδεύει από τη φωτεινή πηγή ως ολότητα και κατά προτίμηση προς τηνκατεύθυνσηπουζητάτο«πρόβλημα».δενπιστεύουνότικάθεστοιχείοτης φωτεινήςπηγήςεκπέμπειφωςεξίσουπροςόλεςτιςκατευθύνσεις(ισοτροπικά). Μέσα από τις συνεντεύξεις αναδείχθηκαν δυσκολίες στη σκέψη των μαθητών προς τις οποίες θα πρέπει να στραφεί η διδασκαλία. Οι μαθητές θα πρέπειγιαπαράδειγμανακατανοήσουνπωςκάθεστοιχείοτηςφωτεινήςπηγής εκπέμπειφωςεξίσουπροςόλεςτιςκατευθύνσεις.ηκυριότερηπροσφοράαυτής της έρευνας συνίσταται στο ότι μπορεί να βοηθήσει να σχεδιασθούν δραστηριότητες στην τάξη και μουσειακά εκθέματα που θα επεκτείνουν τη μάθηση και την εκπαίδευση ενδυναμώνοντας την αυθεντική περιέργεια, τα κίνητρα, την ευστροφία και την κριτική ικανότητα των μαθητών στην προσπάθειάτουςναερμηνεύσουντονκόσμογύρωτους. Μετιςδύοαυτέςμελέτες,ηαρχήέχειγίνεικαιολοένακαιπερισσότεροι μελετητές θα θελήσουν να διερευνήσουν τις απόψεις των μαθητών σχετικά με ταφαινόμενατηςοπτικής. Μίαπολύενδιαφέρουσαέρευνασυνοψίζεταιτο1996στοάρθροτουNick J. Selley με τίτλο «Children s ideas on light and vision». Ομοίως και εδώ μελετώνταιοιαπόψειςτωνμικρώνπαιδιώνγιατοφως,αλλάαυτόπουκάνειτη μελέτη ιδιαίτερη είναι η διάρκεια της, καθότι εκτείνεται σε βάθος χρόνου, ακολουθώνταςταίδιαυποκείμεναόπωςθααναφερθείστησυνέχεια. ΟSelleyβασίζεταισεευρήματαπρογενέστερωνερευνώναπότιςοποίες απορρέειότιταπαιδιά13χρονών,πιστεύουνότιτοφωςότιεγκαθίσταταιπάνω στο αντικείμενο και το μάτι στη συνέχεια το βλέπει στέλνοντας μια «ακτίνα όρασης» ή ότι αποτελεί γενικότερα μια κατάσταση φωτισμού (Guesne, 1976 στο Selley, 1996). Στις απόψεις των παιδιών (τόσο δημοτικού όσο και δευτεροβάθμιας) ανιχνεύεται ο ενεργός ρόλος του ματιού αφού συχνά αναφέρουν ότι το φως από την πηγή πάει πρώτα στο μάτι και μετά ανακατευθύνεται προς το αντικείμενο (Crookes & Golby, 1984 στο Selley, 1996). Επισημαίνεται επιπλέον, η ομοιότητα ανάμεσα στην πορεία ανάπτυξης των ιδεών των μαθητών για το μηχανισμό της όρασης και την πορεία 10
ανάπτυξης των αντιλήψεων των προ επιστημόνων φιλοσόφων(guesne, 1976, Watts,1985 στοselley,1996). Στηδιδακτικήπράξη,φαίνεταιότιπαράτοότιείναιεύκοληηκατανόηση τωνφαινομένωνόπωςοιανακλάσειςκαιοισκιές,δενισχύειτοίδιοκαιγιατο μοντέλο της όρασης. Σκοπός της μελέτης του Selley είναι να μελετηθεί η ανάπτυξη των ιδεών των παιδιών σχετικά με το φως και την όραση. Συμμετείχαν σε αυτήν 28 παιδιά μίας σχολικής τάξης του Church of England Middle School σε μια μικρή πόλη κοντά στο Λονδίνο. Η εξέλιξη των μαθητών αυτών ακολουθήθηκε για 3 χρόνια. Όταν τα παιδιά ήταν 8 9 χρονών(τάξη 4) χρησιμοποιήθηκαν ζωγραφιές και συζήτηση πάνω στις αυτές, ως εργαλείο συλλογήςδεδομένων.στηντάξη5(10 11χρονών)ταπαιδιάσυμμετείχανσεένα μικρό γραπτό διαγώνισμα με κλειστού και ανοιχτού τύπου ερωτήσεις, ενώ οι μισοί μαθητές συμμετείχαν σε συνέντευξη σε μικρές ομάδες, όπου ο ερευνητής είχε το ρόλο μη κατευθυντικού συμμετέχοντα. Στην Τάξη 6 (11 χρονών) οι μαθητές συμπλήρωσαν το ίδιο διαγώνισμα. Δύο από αυτούς συμμετείχαν σε συνέντευξηενώπραγματοποιήθηκεσυνέντευξηκαισεέναγκρουπ δείγμα. Ημελέτηείναικατάβάσηποιοτική.Αυτόπουτηδιαφοροποιείσεσχέση με τις προγενέστερες μελέτες πάνω στο θέμα, είναι ότι εισάγεται η ομαδική συνέντευξη ως εργαλείο αποσαφήνισης των ζωγραφιών και των γραπτών απαντήσεωντωνπαιδιώνκαθώςκαιότιταίδιαυποκείμενασυμμετέχουνστην έρευναγιαπάνωαπόδύοχρόνια. Ταδεδομέναπουσυλλέχθηκανφανερώνουνεννέαεκδοχέςτωννοητικών μοντέλωνπουδιαθέτουνταπαιδιάηλικίας9 11ετών,σχετικάμετομηχανισμό τηςόρασηςκαιτοφωςκαισύμφωναμετουςερευνητέςονομάζονται: 1. Συνεργατικήεκπομπή(CooperativeEmission) Mια οπτική ακτίνα περνά από το μάτι στο αντικείμενο το οποίο φωτίζεται ταυτόχρονααπότηνπηγή. 11
2. Παρακινούμενηεκπομπή(StimulatedEmission) Τοφωςπηγαίνειστομάτιαπόόπουανακλάταιήπροκαλείτηνεκπομπήμιας ακτίναςπροςτοαντικείμενοπουβλέπουμε. 3. Απλήεκπομπή(SimpleEmission) Τομάτιστέλνειφωςστοαντικείμενο. 4. Παρακινούμενη εκπομπή και ανάκλαση (Stimulated Emission with Reflection) Το φως περνά από την πηγή στο μάτι και από εκεί ανακλάται ή προκαλεί δεύτερη εκπομπή προς το αντικείμενο. Το αντικείμενο με τη σειρά του ανακλάτοφωςκαιτοεπιστρέφειστομάτι. 5. Πρωτογενήςπρόσληψη(PrimaryReception) Ηφωτεινήπηγήφωτίζειτομάτι.Αφοράτηνόρασηπρωταρχικώνφωτεινών πηγών. 6. Δευτερογενήςπρόσληψη(SecondaryReception) Τοφωςταξιδεύειαπότηφωτεινήπηγήπροςτοαντικείμενοκαιαπόεκείστο μάτι.αυτότομοντέλοισχύειγιαμηφωτισμένα(ετερόφωτα)αντικείμενα. 7. Δευτερογενήςπρόσληψη εκπομπή(secondaryrecepto Emission) Το φως ταξιδεύει από τη φωτεινή πηγή προς το αντικείμενο, από εκεί «αναπηδά»προςτομάτικαιτομάτιμετησειράτουεκπέμπεικάτιπροςτο αντικείμενο. 8. Λουτρόφωτός(SeaofLight) Ηπηγήφωτίζειγενικάτοχώροκαιγι αυτόμπορούμεκαιβλέπουμε. 9. Διπλόςφωτισμός(DualIllumination) Ηπηγήφωτίζειταυτόχρονατομάτικαιτοαντικείμενο. 12
Όπως προκύπτει από τα δεδομένα, οι μαθητές στην ηλικία των 9 ετών δεναντιλαμβάνονταιτοφωςωςμίαοντότητα.υπάρχεισύγχυσησχετικάμετο εάν ο φωτισμός προσκρούει πάνω στο μάτι και δεν έχουν μάθει να απομονώνουν από το σύνολο των φωτεινών διαδρομών, τη διαδρομή του φωτός από την πηγή προς το αντικείμενο. Όπως είναι αναμενόμενο, δε χρησιμοποιούνακόματομοντέλοτηςδευτερογενούςεκπομπήςόπουηακτίνα φωτός ταξιδεύει από το αντικείμενο προς το μάτι. Σε αυτή την ηλικία αναφέρονται κυρίως τα μοντέλα Παρακινούμενης Εκπομπής και Λουτρού Φωτός.Στηνηλικίατων10ετών,οιίδιοιμαθητέςσυνεχίζουννααναφέρουντα ίδια μοντέλα, εμπλουτίζοντας τις απαντήσεις τους με νοητικές παραστάσεις όπως της Συνεργατικής εκπομπής, της Παρακινούμενης Εκπομπής και ΑνάκλασηςκαθώςκαιτηςΔευτερογενούςΠρόσληψης.Συναντάταιεπίσηςκαιτο μοντέλο της Δευτερογενούς Πρόσληψης Εκπομπής. Στα 11 τους χρόνια οι μαθητές πιστεύουν ακόμα περισσότερο στον ενεργό ρόλο του ματιού(το μάτι εκπέμπει κάτι), χρησιμοποιώντας διπλούς συνδέσμους στα σχέδιά τους και κατευθυντικότητα. Διαπιστώνεται, μέσα από όλα αυτά, η ομοιότητα που υπάρχει ανάμεσα στις απόψεις των παιδιών για την όραση και εκείνες των προεπιστημόνων φιλοσόφων. Ακόμα, διαφαίνεται ότι το μοντέλο της Συνεργατικής Εκπομπής είναιακόμααρκετάδυνατόσεπαιδιά10 11χρονών,πράγμαλογικόκαθώςδίνει τη δυνατότητα στο μάτι να έχει και αυτό κυρίαρχο ρόλο στο μηχανισμό της όρασης.επισημαίνεταιότιταμοντέλαπουυιοθετούνταιαπότουςμαθητέςστο πέρασματωνχρόνωνκαιαφορούντηνεκπομπήφωτός,αποτελούνπρόοδοκαι όχιπαλινδρόμηση. Κλείνονταςτημελέτητου,οSelleyδιαπιστώνειότιθαείναιευκολότερο γιατουςμαθητέςνααποδεχθούνέναμοντέλοεκπομπής καθότιείναιεγγύτερα στην εμπειρία τους από ότι ένα μοντέλο πρόσληψης για τα ετερόφωτα αντικείμενα. Προτείνεται ακόμα, ο εκπαιδευτικός να προσπαθήσει να εξάγει πρώτα τις πρότερες ιδέες των μαθητών και έπειτα να παρέμβει κατά τη διδασκαλία μέσα από την επίδειξη, τη διερεύνηση στην πράξη και την καθοδηγούμενη συζήτηση, προκειμένου να αποσαφηνιστούν αυτές οι ιδέες. 13
ΠιθανότατακάτιτέτοιοναοδηγήσειταπαιδιάσεέναμοντέλοΠαρακινούμενης ήσυνεργατικήςεκπομπής.όπωςκαινα χειθαοδηγηθούντελικά,ωριμάζοντας, σετρόποσκέψηςπουαποστασιοποιείτηγνώσηαπότηνπροσωπικήεμπειρία. Ως επέκταση στα ευρήματα αυτής της έρευνας, την ίδια χρονιά ο N. J. Selley δημοσιεύει στο ίδιο περιοδικό μία βιβλιογραφική επισκόπηση με τίτλο «Towards a phenomenography of light and vision» της οποίας σκοπός είναι να ενσωματωθούννεότεραευρήματασεεκείναπουείχεοίδιοςβρεικαθώςκαινα προταθεί μια ιεραρχική δομή που θα καθιστά τη φαινομενογραφία του φωτός πιο κατανοητή. Για να γίνει αυτό, βασίστηκε σε αποτελέσματα από τρεις μελέτες, των Ramadas & Driver (1989, στο Selley, 1996), των Osborne et al (1990 στοselley,1996)καιτουιδίου(1993b στοselley,1996). Μια από τις βασικές έννοιες που εισάγονται σε αυτή τη μελέτη είναι η έννοιατης«αναλογίαςtowerblock». Πιοσυγκεκριμένα,ηΑναλογίαTowerBlock(«TheTowerBlockAnalogy») αφορά μία σχηματική δομή, ένα διάγραμμα, στο οποίο αποτυπώνεται η υποθετικήσχέσηανάμεσασεεννοιολογικάμοντέλα.στοδιάγραμμα,ταμοντέλα που προσαυξάνονται φαίνονται να αναδύονται από μία βάση. Για παράδειγμα ένα κατασκευασμένο μοντέλο Α ενός παιδιού που δεν μπορεί να ανταποκριθεί στην εξήγηση μιας νέας εμπειρίας, επεκτείνεται σχηματικά προς τα πάνω σε μοντέλο Α1, Α2 κλπ. στο Block Α. Όταν υπάρξει γνωστική ασυμφωνία του μοντέλουμεταγεγονότα,τότεομαθητήςείτεθααπορρίψειταγεγονόταήθα χτίσει από την αρχή ένα διαφορετικό μοντέλο που να βασίζεται σε μία τουλάχιστον ουσιώδη έννοια η οποία να μην ανήκει στο προηγούμενό του μοντέλο. Θα δημιουργήσει λοιπόν το Block Β(με προσωπικό κόστος καθώς θα πρέπει να αναπτύξει αυτό το νέο μοντέλο αντιστεκόμενος στον πειρασμό να γυρίσει στο παλιό γνώριμο μοντέλο Α). Στη μέση ακριβώς του διαγράμματος (ανάμεσαστοblockaκαιblockβ)τοποθετείταιηπραγματικότηταόπωςεμείς τηναντιλαμβανόμαστεβάσειτωνμοντέλωνπουέχουμεχτίσει. Ταπαιδιάδιαθέτουνκάποιαμοντέλαβάσειτωνοποίωναντιλαμβάνονται καιεξηγούντομηχανισμότηςόρασηςκαιτοφως.ταμοντέλααυτάδιαφέρουν 14
μεταξύτουςοντολογικάκαθώςηοντότηταπουδιαμεσολαβείανάμεσαστομάτι, τοαντικείμενοκαιτηφωτεινήπηγήδιαφέρει.αρχικάυπάρχειτο«πρωτόγονο» μοντέλο όπου το φως ταυτίζεται με μία κατάσταση φωτισμού(la Rosa et al. στοselley,1996).έπειτασυναντώνταιταμοντέλα«εκπομπής»πουσυνιστούν το Block A εάν θέλαμε να τα τοποθετήσουμε σε ένα Tower Block. Τα μοντέλα Εκπομπήςαφορούναπόψειςσύμφωναμετιςοποίεςτοφωςπουυπάρχειστην φωτεινή πηγή φεύγει από αυτή, ταξιδεύει και «προσκολλάται» πάνω στο φωτιζόμενο αντικείμενο στο οποίο θα φτάσει. Εδώ ανήκουν και απόψεις σύμφωνα με τις οποίες η ακτίνα φωτός φτάνει ως το αντικείμενο και όχι παραπέρα. Το φωτίζει και συνεργάζεται με την οπτική ακτίνα που στέλνει το μάτι ώστε να το δούμε. Τέλος υπάρχει και το μοντέλο «Δευτερογενούς Πρόσληψης» (που στον Tower Block θα αποτελούσε ξεχωριστό Block B) και όπου το ίδιο φως ταξιδεύει από την πηγή στο αντικείμενο, εκεί ανακλάται και ταξιδεύει αλλού (και προς το μάτι). Σε αυτή την κατηγορία ανήκει και ένα πρωταρχικόμοντέλοβ0κατάτοοποίοτοφωςταξιδεύειαπότηφωτεινήπηγή προςτομάτιαλλάμόνοόσοναφοράπρωταρχικέςφωτεινέςπηγές(αυτόφωτες). Οι μαθητές που πιστεύουν ότι το φως από μια ισχνή φωτεινή πηγή δεν ταξιδεύει μακριά (Selley, 1993b στο Selley, 1996) θα δυσκολευτούν να κατακτήσουνέναμοντέλοπρόσληψηςεναντιθέσειμεεκείνουςπουπιστεύουν ότι το φως ταξιδεύει προς τα έξω αδιάκοπα μέχρι να εμποδιστεί. Μήπως επομένως το πρωταρχικό μοντέλο Πρόσληψης Β0 αποτελεί ένα μεταβατικό στάδιοπροςέναμοντέλοπουναεμπλέκειδευτερογενείςπηγές;κάτιτέτοιοθα μπορούσε να απαντηθεί μέσα από τη διερεύνηση των μοντέλων που έχουν οι μαθητές για την όραση σε διαφορετικά πλαίσια, όπως για παράδειγμα σε ένα πλαίσιομεπρωταρχικήφωτεινήπηγήκαιαντικείμενοπουφαίνεταικαισεένα πλαίσιο με ένα αντικείμενο φωτισμένο αλλά όχι φωτεινό (ετερόφωτο). Κάτι παρόμοιοπροσπάθησαννακάνουνοιosborneetal(1990 στοselley,1996)στο «Space Projection on Light» και αργότερα οι Jeong & Choi (1991 στο Selley, 1996)θέτονταςερωτήσειςσχετικάμετοπώςβλέπουμεένακερί,έναβιβλίοκαι ένα ρολόι. Στις μικρότερες ηλικίες δόθηκαν ως επί το πλείστο απαντήσεις που αφορούσαν το μοντέλο Πρόσληψης μόνο για πρωταρχική φωτεινή πηγή (για παράδειγμα ένας φακός). Για το βιβλίο και το ρολόι συναντήθηκαν στις 15
απαντήσειςτωνμεγαλύτερωνμαθητών(μεγαλύτερεςτάξειςτουδημοτικού)τα μοντέλαεκπομπής. Από τα παραπάνω βιβλιογραφικά δεδομένα ο συγγραφέας κατέληξε σε μία Φαινομενογραφική Ιεραρχία που συμπεριλαμβάνει 3 Πύργους και 5 Επίπεδα. Στο Επίπεδο 0 και στον πρώτο Πύργο τοποθετείται η άποψη ενός μικρούπαιδιούπουαφοράέναμοντέλοόρασηςκαθαράφαινομενολογικό,όπου αναγνωρίζονταιαπλώςοισυνθήκεςπουείναιαπαραίτητεςγιατηνόραση(π.χ. ανοικτάμάτια).στοεπίπεδο1συναντάταισεξεχωριστόπύργοτομοντέλοα0 όπου αναγνωρίζεται η φυσική οντότητα που συνδέει ή ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή ανάμεσα στο αντικείμενο και το μάτι, αλλά διακρίνεται ακόμα το εγωκεντρικό στοιχείο. Στο 2 ο Επίπεδο και στον ίδιο πύργο συναντάμε το ΜοντέλοΑ1 τηςπαρακινούμενηςεκπομπής.ταπαιδιά8 9ετώνπαρουσιάζουν μέσααπότιςαπαντήσειςτουςαντιλήψειςπουπροδίδουνμηχανιστικόμοντέλο εκπομπής ή ενεργούς όρασης. Στο Επίπεδο 3 συναντάμε δύο μοντέλα που ανήκουν σε δύο διαφορετικούς πύργους. Το Μοντέλο Α2 της Συνεργατικής εκπομπής (που συναντάται σε παιδιά πάνω από 9 ετών) και το Μοντέλο Β0 σύμφωναμετοοποίοτοφωςταξιδεύειαπότηφωτεινήπηγήπροςτομάτιμόνο γιαπρωταρχικέςφωτεινέςπηγές.τέλοςστοεπίπεδο4βρίσκεταιτομοντέλοβ1 της Δευτερογενούς Πρόσληψης και στο οποίο μεταβαίνουν οι μαθητές από 10 έως 15 ετών. Λαμβάνοντας υπ όψιν παράγοντες που αφορούν την προσωπικότητα, μπορούμε να αντιμετωπίζουμε το Μοντέλα Α της ενεργούς όρασης ως πιο εγωκεντρικά μοντέλα, αφού αναπαριστούν την όραση ως την προέκτασητηςαίσθησηςτηςαφήςκαιταμοντέλαβωςπιοαπρόσωπακαθώςη δευτερογενής πρόσληψη δε συνδέεται με την παρουσία του παρατηρητή στο χώρο. Στην ουσία πρόκειται για μία άλλου είδους προσέγγιση των σχημάτων των παιδιών, για μια κατηγοριοποίηση τους βάσει της γνωστικής πολυπλοκότητας που τα χαρακτηρίζει. Κλείνοντας το άρθρο του ο Selley επισημαίνειότιανοιεκπαιδευτικοίαποζητούντηνύπαρξηδομήςστοαναλυτικό ΠρόγραμμαΣπουδώνγιατηΦυσική,αυτόθατουςβοηθήσειναπαρουσιάσουν, ναοργανώσουντομάθημάτουςκαινατοεξατομικεύσουν.έτσι,ομαθητήςθα 16
βοηθηθεί στο να ξανασκεφτεί και να βελτιώσει τις ιδέες του, κάτι που είναι εύκολοστηνπερίπτωσηδιεύρυνσηςστονίδιοπύργο.θέλειπροσοχήόμωςεάνη αλλαγήαυτήαφοράτοχτίσιμοενόςνέουπύργουκαθώςθαυπάρξειαντίσταση απότοπαιδίκαιεάνπιεσθείθακαταλήξεισεσύγχυση. Οι απόψεις των παιδιών για την όραση και το φως εντοπίστηκαν και συγκεντρώθηκαν από τους R. Driver, A. Squires, P. Rushworth & V. Wood Robinson(2000).Σύμφωναμετημελέτητηςδιεθνούςβιβλιογραφίας,ταπαιδιά που απαντούν σχετικά με το μηχανισμό της όρασης αναφέροντας το επιστημονικό μοντέλο αποτελούν τη μειοψηφία: Το 6% του δείγματος μιας έρευναςσεμαθητέςκατέχειτηνεπιστημονικήάποψηγιατηνόραση,ενώαυτό το ποσοστό σε μια άλλη έρευνα εντοπίζεται στο 10%(για παιδιά 11 12 ετών) και στο 33 % (για παιδιά 14 ετών) στις απαντήσεις τους κυριαρχεί η κατάσταση«γενικού φωτισμού» όπου το φως ταξιδεύει προς τον παρατηρητή και το αντικείμενο χωρίς όμως να γίνεται αναφορά στη μεταξύ τους σχέση ή πιθανή αλληλεπίδραση, ενώ οι αναφορές στο μοντέλο ενεργού ματιού που στέλνειακτίνεςείναιπολύλίγες(anderson&smith,1983,boyes&stanisstreet, 1991 στοdriver,squires,rushworth&wood Robinson,2000).Ομηχανισμός για την όραση δυσκολεύει ακόμα και μαθητές ηλικίας 15 ετών: Το 31 % μόνο των συμμετεχόντων σε μία έρευνα αναφέρουν ότι ακτίνες από το αντικείμενο φτάνουνστομάτι(ramadas&driver,1989 στοdriver,squires,rushworth& Wood Robinson,2000),ενώβάσηδίνεταιπερισσότεροστοοπτικόσύστημαως στοιχείο που ενεργεί στη διαδικασία της όρασης(anderson& Karrqvist, 1983 στο Driver, Squires, Rushworth & Wood Robinson, 2000). Τέλος, γενικότερα όσοναφοράτοφωςπαρατηρείταιμίαδιαφοροποίηση ακτίνας καιφωτός,στη σκέψη των παιδιών 15 ετών (Ramadas & Driver, 1989 στο Driver, Squires, Rushworth & Wood Robinson, 2000), σαν να πρόκειται για δύο ξεχωριστές οντότητες. Σε μία από τις λίγες αντίστοιχες έρευνες που έχουν πραγματοποιηθεί στην Ελλάδα, ο Κ. Ραβάνης ερευνά τις βιωματικές νοητικές παραστάσεις Ελλήνων μαθητών και μαθητριών 12 και 13 χρονών στο άρθρο του με τίτλο : 17
«Πώς βλέπουμε τα ετερόφωτα αντικείμενα; Βιωματικές νοητικές παραστάσεις μαθητών/τριών12 13ετώνγιατηνόραση»(2000). Σύμφωνα με το συγγραφέα στα πλαίσια της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημώνησημασίατηςκατανόησηςτουμηχανισμούτηςόρασηςαφοράτόσο τη μελέτη των βιωματικών νοητικών παραστάσεων των μαθητών για το φως ωςοντότηταόσοκαιτηδιδασκαλίατηςοπτικής. Οι ερμηνείες των μαθητών σχετικά με τη διαδικασία της όρασης διαφέρουν από το επιστημονικό μοντέλο και συνήθως αφορούν περιγραφικά χαρακτηριστικά.σύμφωναμεαυτές,ηδυνατότηταναβλέπουμεοφείλεταιείτε στην παρουσία γενικού φωτισμού με φυσικά ή τεχνητά μέσα, ή στο φωτισμό ορισμένωνσυγκεκριμένωναντικειμένωνήστονενεργητικόρόλοπουέχουντα μάτια (Stead & Osborne, 1980, Anderson & Smith, 1982, 1983, Andersson & Karrqvist, 1983, Guesne, 1984, 1985, Watts, 1985, Boys & Stanisstreet, 1991, Selley,1996 στοραβάνης,2000).οινοητικέςπαραστάσειςαυτέςδεθαπρέπει να συγχέονται με τα μοντέλα, καθώς τα τελευταία προϋποθέτουν λειτουργίες όπωςηπεριγραφή,ηεξήγησηκαιηπρόβλεψη(genzling&pierrard,1994 στο Ραβάνης, 2000) και διαθέτουν εσωτερική δομή όχι εύκολα μετασχηματιζόμενη εν αντιθέσει με τις νοητικές παραστάσεις των οποίων η προσαρμογή είναι ευκολότερη. Τέτοιου είδους συγχύσεις εμποδίζουν την κατανόηση της φύσης τωνδυσκολιώντωνμαθητών.σκοπόςαυτήςτηςμελέτης,είναινααναδειχθούν τα βασικά μαθησιακά εμπόδια μέσα από τη μελέτη των βιωματικών παραστάσεωντωνμαθητών. Προκειμένου να γίνει αυτό πραγματοποιήθηκαν ατομικές ημικατευθυνόμενεςσυνεντεύξειςόπουταπαιδιάεξηγούσανπώςβλέπουμεκάποιο ετερόφωτοαντικείμενο,μεσκοπόνακαταγραφούντασχήματαερμηνείαςμετα οποία προσεγγίζουν οι μαθητές το ζήτημα της όρασης των ετερόφωτων αντικειμένων. Παράλληλα διατηρήθηκε πρωτόκολλο μη λεκτικών συμπεριφορών. Οι 58 μαθητές και μαθήτριες που συμμετείχαν, παρακολουθούσαν την Α γυμνασίου, είχαν διδαχθεί οπτική στις δύο προηγούμενες τάξεις και απέδιδαν στο φως, έστω και εν μέρει, ιδιότητες αυτόνομηςοντότητας.ταερωτήματαπουθέτοντανστησυνέντευξηαφορούσαν 18
το μηχανισμό όρασης ενός πολύχρωμου αντικειμένου, το ρόλο των ματιών σε αυτό το μηχανισμό, τη σημασία του διάχυτου φυσικού φωτισμού και την πιθανότηταεκπομπήςφωτόςαπότααντικείμενα.μέσααπότιςαπαντήσειςτων παιδιών ανιχνεύθηκαν νοητικές παραστάσεις που μπορούν να θεωρηθούν ως επαρκείς, εν μέρει επαρκείς και ανεπαρκείς. Συγκεκριμένα, στις επαρκείς κατατάσσονταιοιαπαντήσειςπουυποδηλώνουνότιηόρασηείναιαποτέλεσμα της επανεκπομπής ή ανάκλασης του φωτός από τα αντικείμενα και οι οποίες αφορούσανπερίπουτο24%τωναπαντήσεων(14στους58μαθητές).το13% τωναπαντήσεων(8στους58μαθητές)περιέγραφανμιαενδιάμεσηκατάσταση κατά την οποία το αντικείμενο αναφέρεται ως «δέκτης» και ως «πομπός» φωτός, όμως υπάρχει σύγχυση σχετικά με το λειτουργικό ρόλο των ματιών. Τέλος, η πλειοψηφία των μαθητών (36 στους 58 ή περίπου το 62%) έδωσε απαντήσεις ανεπαρκείς στις οποίες το φως δε συσχετίζεται με το αντικείμενο και την όραση το αντικείμενο είναι ορατό επειδή φωτίζεται και επειδή τα μάτιαέχουντηδυνατότητανατοπαρατηρήσουν. Τα ευρήματα αυτής της έρευνας εφιστούν την προσοχή σε δύο σημεία. Πρώτον, συγκριτικά με αποτελέσματα αντίστοιχων ερευνών άλλων χωρών γίνονται αντιληπτές ποιοτικές και ποσοτικές διαφορές καθώς τα παιδιά δεν αποδίδουν ενεργητικό ρόλο στα μάτια και ένα μεγάλο ποσοστό εξ αυτών έχει ικανοποιητική νοητική παράσταση για την όραση. Αυτές οι διαφορές ωστόσο, πιθανόν να οφείλονται στο γεγονός ότι το συγκεκριμένο δείγμα έχει ήδη έρθει σεεπαφήμετηνοπτικήσταπλαίσιατηςσχολικήςτάξης.δεύτερον,τοπρίσμα υπότοοποίοεξετάζονταιταευρήματαείναιδιαφορετικόκαθώςεστιάζεταιτο ενδιαφέρον στην προσέγγιση των προβλημάτων στη σκέψη των παιδιών που εμποδίζουντηνκατανόησητουμηχανισμούτηςόρασης.απότουςμαθητέςπου δεφαίνονταιναέχουνικανοποιητικήπαράστασηγιατηλειτουργίατωνματιών, δε γίνεται αναφορά στην ανάκλαση του φωτός από τα αντικείμενα και οι απαντήσεις τους αφορούν κυρίως το φωτισμό των αντικειμένων. Αντίθετα, οι μαθητέςπουαναφέρουντηνανάκλασητουφωτόςαπότααντικείμεναμπορούν και περιγράφουν το μάτι ως αποδέκτη φωτός. Συνεπώς, διδακτικά δεν έχει νόημα παρά να μιλάμε για ένα μόνο εμπόδιο καθώς η έλλειψη της έννοιας της ανάκλασης οδηγεί στην ουσία στην έλλειψη κατανόησης της σωστής 19
λειτουργίας του ματιού. Από όλα αυτά προκύπτει ότι το βασικό γνωστικό εμπόδιο στη σκέψη των μαθητών και των μαθητριών είναι η κατανόηση της επανεκπομπής.εάνεξοικειωθούνμεαυτό,τότεθαπροσεγγίσουνευκολότερατο φωςωςαυτόνομηοντότητακαιταμάτιαως«αποδέκτες». Λίγα χρόνια αργότερα, οι Hosson και Kaminski επιχειρούν να διασταυρώσουν τις προσωπικές απόψεις των μαθητών για την όραση, όπως καταγράφονται στη βιβλιογραφία, με τις ιδέες των επιστημόνων κατά την εξέλιξή τους (2002). Η επιχειρηματολογία αυτού του άρθρου θα βασιστεί σε προσωπικέςέρευνεςτωνσυγγραφέωνμεπαιδιάκαιμαθητέςκολλεγίουκαθώς καισεαπαντήσειςπαιδιώνπουέχουναναφερθείαπόάλλουςσυγγραφείς. Οι διδακτικοί έχουν μελετήσει και καταγράψει τα βασικά χαρακτηριστικά των ιδεών των παιδιών και συγκλίνουν σε ένα σύνολο προτάσεωνγιατουςεκπαιδευτικούς.ηδιδασκαλία,θαπρέπειναπαρέχειστους μαθητέςκαλάεργαλείακαινατουςκάνειναταχρησιμοποιούνσωστάώστενα μπορούν να εξηγούν λογικά τον κόσμο που τους περιβάλλει. Επίσης θα πρέπει να θέτει ως εννοιολογικό στόχο για τους μαθητές να μάθουν να διακρίνουν το «καθημερινό» φως από το «εννοιολογικό» φως (που δε γίνεται άμεσα αντιληπτό). Ωστόσο πρέπει να ληφθεί υπ όψιν ότι η φυσική σκέψη αντιστέκεται έντονα στις απόπειρες αποσταθεροποίησης της επιστημονικής εκπαίδευσης η αντίληψη του φωτός δεν είναι λειτουργική ακόμα και σε μαθητέςπουέχουνδιδαχθείοπτική. Όπωςπροκύπτειαπότηβιβλιογραφία,ταπαιδιάταυτίζουντοφωςμετη φωτεινή πηγή ή με τα αποτελέσματά του (η χρησιμοποιούμενη γλώσσα συμβάλλει σε αυτό) (Guesne, 1984 στο Hosson & Kaminski, 2002), δεν υποπτεύονταιτηνεπανεκπομπήφωτόςαπότααντικείμενακαιπεριορίζουντο φωςστηνίδιατουτηνπαρουσία:τομάτιλαμβάνεικάποιουείδους«εικόνα»από τοαντικείμενοήστέλνεικάτιτοοποίοδενείναιφως.γενικότεραστιςεξηγήσεις τωνμαθητώνενυπάρχειτοφωςαλλάχωρίςναέχειτορόλοτουμεταφορέατης πληροφορίας. Επιπλέον δε δίνεται καμία ένδειξη για το πώς συμβαίνει η όλη διαδικασίατηςόρασης.αυτόείναιαρκετάλογικόανσκεφτούμεότιησύγχρονη φυσική έννοια για το φως απαιτεί ένα βαθμό αφαιρετικότητας που δεν είναι 20
δυνατόν να υπάρξει στους μηχανισμούς επεξεργασίας που καθοδηγούνται από την απλή φυσιολογική σκέψη. Ως αποτέλεσμα, εφόσον το μάτι και το αντικείμενο βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο, οι μαθητές εξηγούν την όραση ως μία δραστηριότητα του ματιού η οποία ενεργοποιείται από την παρουσία φωτός αλλά δεν ταυτίζεται με το φως. Σίγουρα δεν μπορούμε να συμπεράνουμεότιοιμαθητέςαντιστρέφουντηνκατεύθυνσητηςδιάδοσηςτου φωτός.συνοψίζοντας,ταπαιδιάμπορείναπιστεύουνότιτοφωςσυνοδεύειτην εικόνα προς ένα προκαθορισμένο στόχο, χωρίς να συμμετέχει στη δημιουργία του.ηφυσικήσκέψητωνπαιδιώναντιστέκεταιστηνυιοθέτησηκαιεφαρμογή αντιλήψεων που εμπλέκουν σύνθετες διαδικασίες αφαίρεσης. Επομένως στα πλαίσια της κοινής λογικής, το φως χρησιμοποιείται για πρακτικούς σκοπούς: γιανακάνειτοβλέμμαλειτουργικόκαι/ήγιαναμεταφέρειεικόνες. Μελετώντας στη συνέχεια τις απόψεις των αρχαίων μελετητών, όπως αυτές αναφέρθηκαν προηγουμένως, διαφαίνεται ότι η Οπτική σύμφωνα με τις απόψειςτους,είναιηεπιστήμητηςόρασηςκαιόχιτουφωτός(simon,1988 στο Hosson & Kaminski, 2002) πρόκειται για μια ανάλυση του βλέμματος, καθοδηγούμενηαπόμιαφιλοσοφικήσυνιστώσα.τοσύστηματωνεννοιώνστο οποίοβασίζεταιδιαφέρειαπόλυτααπότοεννοιολογικόσύστηματηςσύγχρονης Οπτικής. Διασταυρώνοντας τις θεωρήσεις της Αρχαιότητας και την ατομική προεπιστημονική σκέψη των παιδιών, όπως έκανε και ο Selley (1996), διαπιστώνεται,ότιείναικοινήηαντίληψητηςέννοιαςτουφωτός.ηκοινήαυτή οπτική«χωρίςφως»έχειδύοβασικάχαρακτηριστικάπουαφορούντηγλώσσα και την τάση υλισμού (Bachelard, 1938 στο Hosson & Kaminski, 2002) που γίνεταιαντιληπτή:απότημία,υπάρχειοτρόποςσκέψηςκατάτονοποίοτομάτι στέλνει«κάτι»στοαντικείμενο.ταπαιδιάδεγνωρίζουντιείναιαυτό(δενείναι φως)καιτουδίνουνδιάφορεςονομασίεςοιοποίεςδενπεριγράφουντοφωςμε τηφυσικήτουέννοιααλλάπεριγράφουντηνοπτικήδραστηριότητατουματιού. Από την άλλη επειδή οι αφαιρετικές διεργασίες που βρίσκονται πίσω από το Φυσικό μοντέλο είναι σύνθετες, οι εξηγήσεις των μαθητών στρέφονται στο ορατό,τοαπτό,τοάμεσααντιληπτό,τουλικό. 21
Η κατασκευασμένη έννοια του φωτός (όπως την εννοεί η Σύγχρονη Φυσική)δενείναιλειτουργικήστιςθεωρίεςτωνΑρχαίωνούτεστιςαυθόρμητες αντιλήψεις των μαθητών. Οι μηχανισμοί σκέψης τους είναι κοντινοί. Kαι στις μεναντιλήψειςκαιστιςδε,τοφωςπεριορίζεταιστονακαταστήσειλειτουργικό τοβλέμμα.ηπορείατηςιστορίας,μπορείκαιμαςπληροφορείσχετικάμετους μηχανισμούς σκέψης των παιδιών που πιθανόν να αντιστέκονται στη διδασκαλίακαιθαπρέπειεπομένωςναεπαγρυπνούμεσχετικάμετιςδυσκολίες τωνπροςδιδασκαλίαεννοιών(saltiel&viennot,1985 στοhosson&kaminski, 2002). Σε αυτό το πλαίσιο κινείτο και μια βιβλιογραφική μελέτη που ανακοινώνεται σε συνέδριο για τη συμβολή της Ιστορίας και Φιλοσοφίας των ΦυσικώνεπιστημώνστηΔιδασκαλίατωνΦυσικώνΕπιστημών(Δέδες,2003).Η μελέτη αυτή επιδίωκε την παράλληλη ιστοριογραφική μελέτη των επιστημονικών απόψεων του παρελθόντος στο πεδίο της Οπτικής και τη βιβλιογραφική επισκόπηση των νοητικών παραστάσεων των μαθητών για τις εμπλεκόμενες έννοιες, με σκοπό τη σύγκρισή τους και την εξαγωγή κάποιων συμπερασμάτων. Κατά τη βιβλιογραφική επισκόπηση των νοητικών παραστάσεων των παιδιών, αναφέρει ότι πολύ λίγοι μαθητές υιοθετούν το επιστημονικό πρότυπο (Stead & Osborne, 1980, Andersson & Smith, 1982, Andersson& Karrqvist, 1983, Tiberghien, 1983, Crookes& Golby, 1984, Watts, 1985, Esgalhado & Rebordao, 1987, Ramadas & Driver, 1989, Palacios et al. 1989,Fetherstonhaugh&Treagust,1990,Boyes&Stanisstreet,1991,Osbornet al.,1993,selley,1996,langleyetal.,1997,ραβάνης,2000,hosson&kaminski, 2002 στοδέδες,2003).μάλιστα,ανιχνεύονταιτρειςκατηγορίεςερμηνειώνπου δίνουν τα παιδιά. Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν ερμηνείες στις οποίες δεν υπάρχεισυστηματικήσχέσηφωτός,αντικειμένουκαιματιούαφούτοφωςδεν αναγνωρίζεται ως ανεξάρτητη οντότητα στο χώρο, αλλά το εντοπίζουν στην πηγήκαιτααποτελέσματάτου(andersson&karrqvist,1983,tiberghien,1983, Osborne et al. 1993, Ραβάνης& Παπαμιχαήλ, 1994, Ραβάνης, 2000 στο Δέδες, 2003). Η δεύτερη κατηγορία απαντήσεων διακρίνεται από την ύπαρξη ενός αόριστουκαιασαφούςμηχανισμού.τοφωςυπάρχειωςστατικήοντότητααλλά δενταξιδεύει(παραστάσειςτύπου«λουτρόφωτός»)(andersson&smith,1982, 22
Watts, 1985 στο Δέδες, 2003). Τέλος υπάρχει μία τρίτη κατηγορία ερμηνειών που συμπεριλαμβάνουν την ύπαρξη συγκεκριμένου μηχανισμού και κατευθυντικότηταςστιςαλληλεπιδράσεις.οιερμηνείεςαυτέςχωρίστηκανσε7 κύριαερμηνευτικάσχήματα,πουθααναφερθούνονομαστικάκαθώςέχουνήδη περιγραφείστηνκατηγοριοποίησητουselley(1996): 1. Σχήμααπλήςεκπομπής 2. Λουτρόφωτός 3. Σχήμασυνεργατικήςεκπομπής 4. Σχήμαπαρακινούμενηςεκπομπής 5. Σχήμαπαρακινούμενηςεκπομπήςκαιανάκλαση 6. Δευτερογενήςπρόσληψη εκπομπή 7. Διπλόςφωτισμός Όπως θα παρατηρήσουμε, συγκριτικά με την αντίστοιχη κατηγοριοποίηση του Selley (1996), τα σχήματα της Πρωτογενούς και ΔευτερογενούςΠρόσληψηςαπουσιάζουναπόεδώ. Μιλώνταςγιατακοινάπουπαρουσιάζουνοιαντιλήψειςτηςαρχαιότητας για την όραση και οι απόψεις των παιδιών, υπογραμμίζεται ότι είναι ευδιάκριτος ο ενεργητικός ρόλος του ματιού, όπου εκδηλώνεται κατευθυντικότητα.ακόμακαιαντομάτιέχειπαθητικόρόλο,αυτόπουφτάνει απότοαντικείμενοείναιοιεικόνες,οιεντυπώσειςκαιταχρώματα(andersson& Karqqvist,1983,Ραβάνης,2000,Gallili&Hazan,2001 στοδέδες,2003).πολλές φορέςμάλιστα,τοφωςλειτουργείωςηοντότηταπουμεταφέρειτηνεικόνατου αντικειμένου(hosson&kaminski,2002 στοδέδες,2003). Η σύγκλιση των ιδεών των παιδιών και των πρώιμων επιστημονικών ιδεών διαπιστώνεται πολύ παλιότερα και από τον Piaget(1929 στο Winer & Cottrell, 2004) που αναφέρει ότι τόσο τα μικρά παιδιά όσο και οι αρχαίοι επιστήμονεςπιστεύουνστηνύπαρξηκάποιουείδουςεκπομπήςαπότημεριάτου ματιού. Η J. Cottrell αναφέρει σε έρευνά της ότι τέτοιες απόψεις εκπομπής 23
φθίνουνκαθώςτοπαιδίμεγαλώνει(1992 στοwiner&cottrell,2004).ωστόσο παραμένουν αρκετά επίμονες, ακόμα και απέναντι σε κοινές εκπαιδευτικές τεχνικές και ακόμα και εάν φθίνουν στο πέρασμα στην εφηβική ηλικία, εντοπίζονταισεενήλικες(winer&cottrell,2004). Σε μεταγενέστερη και πιο εμπλουτισμένη μελέτη, ο Χ. Δέδες οργανώνει με διαφορετικό τρόπο τις απόψεις των παιδιών σχετικά με το μηχανισμό της όρασης(dedes,2005).οιτρειςβασικέςκατηγορίεςπαραμένουνκαιπροστίθεται μία τέταρτη στην οποία το φως περνά απλά από την πηγή στο αντικείμενο, χωρίςναπαρέχεταικάποιαεπιπλέονπληροφορίασχετικάμετορόλοπουπαίζει τοφωςστηδιαδικασίατηςόρασης.καιεδώγίνεταιαναφοράστασχήματαπου εντοπίζονται στις απόψεις των μαθητών, απαλείφοντας την κατηγορία του «Λουτρού Φωτός» ως μη βασική. Επισημαίνεται ότι βάσει της βιβλιογραφίας, στις αντιλήψεις των παιδιών, όπως και στων μελετητών της αρχαιότητας, εντοπίζεται η ύπαρξη όρασης δίχως φως, η άποψη του διάχυτου φωτισμού, η ύπαρξησχήματοςσυνδυαστικήςεκπομπήςκαιτουσχήματοςδιπλήςεκπομπής. Όσον αφορά τις νοητικές παραστάσεις που έχουν οι μαθητές καλό είναι να λαμβάνουμε υπ όψιν ότι τα παιδιά βρίσκονται σε ένα σύγχρονο κοινωνικό περιβάλλον που τους παρέχει εκτός από γνώση, εμπειρία σε εργαλεία και φαινόμενα (Gauld, 1988, 1991, Tselfes, 1991 στο Dedes, 2005). Η αυθόρμητη σκέψητωνπαιδιώνλοιπόν,πουκατασκευάζεταισταπλαίσιατουφυσικούκαι κοινωνικού περιβάλλοντος, τα οδηγεί από τη συσσώρευση αντιληπτικών δεδομένων,σεσχηματοποιήσεις.αυτούτουτύπουοισχηματοποιήσεις,εάνδεν υπάρχει δυνατότητα ύπαρξης μιας συστηματικής αφαιρετικής επεξεργασίας, είναι δυνατό να δημιουργήσουν εμπόδια στη διαδικασία του σχηματισμού της γνώσης.επισημαίνεται,ότιδενθαπρέπειναξεχνάμεότιοπραγματικόςστόχος κάθε εκπαιδευτικής διαδικασίας είναι το τελικό αποτέλεσμα αυτής της μετατροπήςτωναντιλήψεωντωνμαθητών. Αυτά τα «εμπόδια» προσπάθησε να εντοπίσει και να εξαλείψει στην έρευνά της η Ε. Τσέου(2006). Τα παιδιά μικρής ηλικίας πιστεύουν ότι το φως είναι το κύριο προαπαιτούμενο για να μπορούμε να δούμε(guesne, 1993 στο Τσέου,2006).Είναιπιθανόνέναάτομοακόμακαιμετηνιδιότητατουφοιτητή 24