Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά του ήχου ενός μαντολίνου, όταν πάλλουμε μία χορδή στο στόμιό του; (Δ. Γ. Δημητρίου) Αφού γνωριστήκαμε με την Χριστίνα και της εξήγησα το τι θα κάναμε μαζί όσον αφορά το Πανηγύρι της επιστήμης της έδωσα τον τίτλο της διερεύνησης. Συζητήσαμε γενικά για τον τίτλο της διερεύνησης και αφού επιλύθηκαν οι οποιεσδήποτε απορίες της, π.χ τι σημαίνει πάλλουμε (απαντήθηκε αργότερα μέσω των πειραμάτων), για να γίνει εφικτή η κατανόηση του προβλήματος, αρχίσαμε τις διάφορες δραστηριότητες- πειράματα. Οι αρχικές μας δραστηριότητες ήταν δομημένες κατευθυνόμενες (αν και όπως αναφέρω αργότερα αναδιαμορφώθηκαν σε σχέση με τον αρχικό προγραμματισμό) και αποσκοπούσαν αρχικά στο να διαπιστώσει η Χριστίνα: το πώς παράγονται οι ήχοι, αν ακούμε όλους τους ήχους που παράγονται γύρω μας, με ποιο τρόπο ταξιδεύουν οι ήχοι πριν φτάσουν στα αυτιά μας και πού μπορούν να μεταδοθούν οι ήχοι. Το επόμενο σκέλος των δραστηριοτήτων μας είχε ως σκοπό να αντιληφθεί η Χριστίνα τα χαρακτηριστικά του ήχου (ένταση-ακουστότητα, ύψος, χροιά) μέσα από κατευθυνόμενες δραστηριότητες και να είναι σε θέση να αναγνωρίζει και να διακρίνει μεταξύ τους τα χαρακτηριστικά του ήχου. Στη συνέχεια συζητήσαμε για τις διαδικασίες που πρέπει να διέπουν το σχεδιασμό και την εκτέλεση των πειραμάτων με διερεύνηση. Κατανοήθηκαν οι έννοιες παράγονταςχαρακτηριστικό, επηρεάζει-μεταβάλλει, σταθερός-μεταβλητός παράγοντας, παράγοντας που μετρούμε. Ακολούθως η Χριστίνα διατύπωσε τα στάδια που πρέπει να διέπουν την διαδικασία εκτέλεσης και σχεδιασμού πειραμάτων και της ζητήθηκε να διατυπώσει την άποψή της για το ερώτημα προς διερεύνηση. Από τους 7 παράγοντες που έγραψε συζητήσαμε και καταλήξαμε στο να διερευνήσουμε 5 παράγοντες και μόνο ως προς την ένταση και τη χροιά του ήχου, για να περιορίσουμε έτσι το εύρος των δραστηριοτήτων μας στα 10 πειράματα. Μετρήθηκε πρώτα η ένταση του ήχου (5 πειράματα) και στη συνέχεια η χροιά (5 πειράματα). Τα διάφορα πειράματα σχεδιάστηκαν και εκτελέστηκαν αποκλειστικά από την Χριστίνα βάση των σταδίων εκτέλεσης που έγραψε προηγουμένως και στο τέλος των πειραμάτων για κάθε χαρακτηριστικό ακολουθούσε συζήτηση και γράψιμο των συμπερασμάτων. Κατά την διάρκεια των πειραμάτων ότι συζητούσαμε και όποια δραστηριότηταπείραμα κάναμε η Χριστίνα το έγραφε στα φύλλα διερεύνησης - εργασίας που της χορήγησα (31 φύλλα). Ως δραστηριότητα ζήτησα από την Χριστίνα να μου κατασκευάσει διάφορα όργανα με υλικά καθημερινής χρήσης στα οποία θα μπορούσαμε να μεταβάλουμε τα χαρακτηριστικά του ήχου όταν μεταβάλλαμε κάποιο παράγοντα Κατασκευάστηκαν κιθάρα, μουσικές μπουκάλες, τύμπανο και χάρτινος αυλός. Σύντομη περιγραφή δραστηριότητας πανηγυριού: Στο πανηγύρι συναποφασίσαμε με την Χριστίνα μια σειρά δραστηριοτήτων που θα περιλάμβαναν εμπλοκή του κοινού και θα σχετίζονταν άμεσα με το θέμα μας. Ο καθένας που περνούσε από το τραπεζάκι μας έπαιρνε κάποιο φυλλάδιο πάνω στο οποίο αναγράφονταν τα χαρακτηριστικά του ήχου. Ο καθένας στη συνέχεια είχε μπροστά του 6 διαφορετικά διαπασών. Χρησιμοποιώντας αυτά τον καλούσαμε κτυπώντας τα και τοποθετώντας τα πάνω στο αντηχείο κάποιου οργάνου να φτιάξει ήχους διαφορετικής έντασης, ύψους και χροιάς. Ακολούθως έπρεπε να συμπληρώσει
στο φυλλάδιο το πως τα κατάφερε ή πως νομίζει ότι μπορεί να γίνει. Όταν τα κατάφερναν κέρδιζαν μια παστίλια. Η δραστηριότητα αυτή είναι ουσιαστικά ένα διερευνήσιμο ερώτημα ανάλογο του δικού μας. Παρατηρήσαμε πως αρκετοί και από τους γονείς δυσκολεύονταν να την επιλύσουν και πετύχαμε το ποθούμενο: όλοι σχεδόν που προσπάθησαν να εμπλακούν στην δραστηριότητα διάβασαν την πορεία της διερεύνησής μας, ίσως για να μην ρεζιλευτούν στο σχόλιο της Χριστίνας «Εγώ πάντως σε 3 λεπτά βρήκα την απάντηση»! Εκτενής περιγραφή της αλληλεπίδρασης με το παιδί: Η καθοδήγηση της Χριστίνας για να διερευνήσει το ερώτημα πήρε 3 βδομάδες (6 περίπου συναντήσεις περιλαμβανομένων των επαναλήψεων). Η πρώτη συνάντηση αφιερώθηκε στο να γνωριστούμε με το παιδί και να της εξηγήσω τον απώτερο σκοπό των συναντήσεων και γενικότερα του πανηγυριού της Επιστήμης. Εξήγησα στο παιδί πως σκοπός μας δεν είναι να μάθει ξερές γνώσεις και να διαβάσει ότι θα κάναμε για να τα πει στο πανηγύρι αλλά να μάθει να σκέφτεται και ν αποκτήσει τις δεξιότητες που απαιτούνται για να είναι σε θέση να κάνει μια πλήρη διερεύνηση. Την πορεία αυτή που θα ακολουθούσαμε κατά την δική μας διερεύνηση θα μπορούσε να την εφαρμόσει και σε οποιοδήποτε άλλο διερευνήσιμο ερώτημα, γεγονός που μπορεί να χαρακτηριστεί και ως δεξιότητα ζωής. Το παιδί ενέκρινε το θέμα της διερεύνησης και το βρήκε αρκετά ενδιαφέρον. Σε αυτό συνέβαλε το γεγονός πως τόσο ο αδερφός, όσο και άλλοι συγγενείς της είχαν γνώσεις μουσικής. Στο σπίτι της επίσης η Χριστίνα είχε καθημερινή επαφή με έγχορδα όργανα (μπουζούκι, κιθάρα) και την μουσική, γεγονός που την έκανε να είναι αρκετά οικεία με το αντικείμενο διερεύνησής μας. Από την μεταξύ μας συνομιλία διαφάνηκε πως της άρεσε το μάθημα της Επιστήμης και κατείχε αρκετές δεξιότητες και γνώσεις. Όπως μου είπε σ αυτό συνέβαλε ο τρόπος διδασκαλίας και γενικά η παράσταση και συμπεριφορά του δασκάλου της. Αφού η Χριστίνα είχε αποκτήσει οικειότητα μαζί μου και ξεπέρασε την αρχική ντροπή που την διέκρινε διαπίστωσα ότι ήταν αρκετά έξυπνη και συνεργάσιμη. Αρχικά συζητήσαμε το διερευνήσιμο ερώτημα και επιλύθηκαν οι διάφορες απορίες της γι αυτό. Η μετέπειτα πορεία που ακολουθήσαμε όπως προείπα ήταν αρχικά δομημένη και αποσκοπούσε στο να κατακτήσει το παιδί μεσώ μιας σειράς δραστηριοτήτων εμπειρικό υπόβαθρο και γνώσεις για τις ιδιότητες χαρακτηριστικά του ήχου (κομμάτια φαινομενολογίας του ήχου) για να μπορέσουμε στη συνέχεια να δομήσουμε ένα μοντέλο βάση του οποίου θα εξηγούσαμε τον ήχο και τις τυχόν μεταβολές στα χαρακτηριστικά του. Προγραμμάτισα την διδασκαλία μου σκεπτόμενος ότι θα άρχιζα τις οποιεσδήποτε δραστηριότητες έχοντας μπροστά μου ένα παιδί έχει μόνο στοιχειώδεις γνώσεις όσον αφορά τον ήχο. Σύντομα ανακάλυψα ότι η όλη οργάνωση και προγραμματισμός που είχα κάνει έπρεπε να αλλάξει άρδην, αφού η Χριστίνα (6η τάξη) είχε ήδη κατακτήσει από την 4η τάξη αρκετές εμπειρίες όσον αφορά τους ήχους, με διάφορα πειράματα τα οποία έκανε. Επιπλέον είχε στο μυαλό της, αρκετά συγκεχυμένο όμως, το μοντέλο της κυματικής διάδοσης του ήχου. Έτσι κάναμε συζήτηση-διάλογο (μια συνάντηση) για να αντιληφθώ τι γνώσεις κατείχε η Χριστίνα καθώς και τυχόν ελλείψεις και αδυναμίες της. Στην επόμενη συνάντηση παρουσιάστηκα με μια εντελώς διαφορετική οργάνωση. Θα παρείχα μεν εμπειρίες στην Χριστίνα όσον αφορά τον ήχο αλλά σε πολύ πιο γρήγορο ρυθμό, αφού ουσιαστικά θα κάναμε πολλά πράγματα τα οποία της ήταν ήδη γνωστά. Συνάμα πήρα ένα μάθημα από την προηγούμενη μου εμπειρία. Δεν έπρεπε να προγραμματίζω την διδασκαλία μου (απόλυτα δομημένη πορεία διδασκαλίας), αλλά να αντλώ
πληροφορίες μεσώ του διαλόγου και της συζήτησης για να οργανώνω το τι θα επεδίωκα να διδάξω στην επόμενη συνάντηση. Θεωρώ άσκοπο να παραθέσω λεπτομερώς πιο κάτω τα πειράματα που κάναμε και δεν σχετίζονται άμεσα με την διερεύνηση, πρωτίστως λόγω της περιορισμένης έκτασης που έχω. Αντί αυτού θα γράφω τις θεματικές επικεφαλίδες στόχους των πειραμάτων και θα είμαι πιο λεπτομερής όπου κρίνω σκόπιμο. Οι πρώτες δραστηριότητες σκόπευαν στο να αντιληφθεί το πως παράγονται οι ήχοι(7 πειράματα). Οι επόμενες δραστηριότητες (5 πειράματα) σκοπό είχαν να αντιληφθεί η Χριστίνα τον τρόπο με τον οποίο μεταδίδονται οι ήχοι (ηχητικά κύματα) π.χ: 1) Κρεμάζουμε ένα μπαλάκι του πινγκ-πονγκ από μια κλωστή και το αφήνουμε να αιωρείται μέχρι να σταματήσει να κινείται. Ακολούθως κτυπούμε κάποιο διαπασών και το πλησιάζουμε στο μπαλάκι που αιωρείται. Τι παρατηρείς; 2) Κτυπούμε το διαπασών και ενώ ακούγεται ο ήχος το βουτάμε σε μια λεκάνη με νερό που βρίσκεται σε ηρεμία. Τι παρατηρείς; Στη συνέχεια με άλλα 4 πειράματα διαπίστωσε ότι οι ήχοι μεταδίδονται στα στερεά, στα υγρά και τα αέρια αλλά όχι στο κενό. Στο δεύτερο στάδιο της εργασίας μας με διάφορες δραστηριότητες-πειράματα επιδίωξα να αντιληφθεί η Χριστίνα τα χαρακτηριστικά του ήχου, (έντασηακουστότητα, ύψος, χροιά), να μπορεί να τα διακρίνει και με κάποιες ενέργειές της να μπορεί να τα μεταβάλει. Σκοπός μου ακόμα ήταν να μπορεί η Χριστίνα να παίξει σε διάφορα όργανα ήχους ίδιας έντασης και διαφορετικού ύψους και ήχους ιδίου ύψους και ίδιας έντασης. Επιπλέον να συσχετίζει την ένταση με το πλάτος της παλμικής κίνησης και το ύψος με την συχνότητα της παλμικής κίνησης, αφού κατανοήσει τι σημαίνουν τα προηγούμενα. Αυτό το στάδιο οφείλω να ομολογήσω πως ήταν πιο δύσκολο από το προηγούμενο για την Χριστίνα, αυτό όμως δεν την πτόησε καθόλου. Παρακολούθησα την Χριστίνα ότι ενώ κατανόησε τις πιο πάνω έννοιες να προσπαθούσε να τις κωδικοποιήσει για να τις θυμάται. Π.χ. όταν κάναμε επανάληψη και την ρώτησα ποιο χαρακτηριστικό που μάθαμε στην προηγούμενη συνάντηση επηρεάζει το ύψος του ήχου, σκεπτόμενη μεγαλόφωνα απάντησε: «ε,ε... αυτό που έχουν οι ραδιοσταθμοί, α! ναι! η συχνότητα». Έτσι την παρακάλεσα να σκέφτεται πάντα μεγαλόφωνα γιατί πρωτίστως ήταν ενδιαφέρων για μένα να παρακολουθώ την πορεία σκέψης της και επιπλέον βλέποντας πως σκεφτόταν θα μπορούσα πιο εύκολα να την βοηθήσω. Στις διάφορες δυσκολίες που αντιμετώπιζε αντιδρούσε με πείσμα και επιμονή μέχρι να καταλήξει στο συμπέρασμα. Μέσα από τις δραστηριότητες από μόνη της η Χριστίνα άρχισε να διακρίνει κάποιους παράγοντες που επηρέαζαν τα χαρακτηριστικά του ήχου και τούς έγραφε στο τετράδιό της χωρίς να της το ζητήσω. Όταν την ρώτησα γιατί τους γράφει μου είπε «Για να μην ξεχάσω κανένα αργότερα στα πειράματα». Το προτελευταίο στάδιο της όλης εργασίας δεν περιελάμβανε πειράματα, αλλά συζήτηση. Στόχο είχα να αντιληφθεί το παιδί τις έννοιες: Παράγοντας-Χαρακτηριστικό, Επηρεάζει-Μεταβάλλει, Σταθερός παράγοντας, Μεταβλητός παράγοντας, Παράγοντες που πρέπει να μετρούμε, για να μπορεί στη συνέχεια να τις εφαρμόσει στη διερεύνηση. Στην συνέχεια ζήτησα από την Χριστίνα να μου γράψει ποια είναι κατά την άποψη
της τα στάδια του σχεδιασμού και της εκτέλεσης πειραμάτων με διερεύνηση, όπως τα αντιλαμβανόταν ότι έπρεπε να είναι από την μέχρι τώρα πορεία μας. Η Χριστίνα με ξάφνισε ακόμα μια φορά αφού σε ελάχιστο χρόνο έγραψε τα στάδια όπως περίμενα να μου τα γράψει. 1.Να διατυπώσω σωστά το ερώτημα που θέλω να διερευνήσω. 2.Να εκτελέσω σωστά το πείραμα δηλαδή να κρατώ όλους τους υπόλοιπους παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν σταθερούς και να μεταβάλλω μόνον εκείνο που θέλω να μετρήσω. 3.Να βγάζω συμπεράσματα μόνον όταν αυτά προέρχονται από την πειραματική μου διαδικασία, και όχι όπως νομίζω ή φαντάζομαι ότι θα γίνουν. Σε κατοπινή συζήτηση με την μητέρα της έμαθα ότι η Χριστίνα από την προηγούμενη μέρα σκέφτηκε τα στάδια και ότι ρώτησε και τη γνώμη του μεγάλου της αδερφού για το κατά πόσο είναι σωστά αυτά που έγραψε. Θυμήθηκε επίσης την συζήτηση που κάναμε στην πρώτη μας συνάντηση για το ότι θα αποκτούσε μια δεξιότητα ζωής και μου είπε χαριτολογώντας ότι το προηγούμενο βράδυ ασχολήθηκε οικειοθελώς με το διερευνήσιμο ερώτημα «ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη γεύση της σαλάτας». Όταν της ζήτησα να μου πει τι ακριβώς έκανε μου περίγραψε με αρκετά παραστατικό τρόπο μια ανάλογη πορεία με αυτή την οποία επιδίωκα να κάνουμε στα πειράματά μας. Κατάλαβα ότι οι επόμενες συναντήσεις θα ήταν πιο εύκολες απ ότι φανταζόμουν, αφού ήταν φανερό πως η Χριστίνα είχε κατανοήσει τον τρόπο σκέψης που διέπει την διερεύνηση προβλήματος. Στην επόμενη συνάντηση ζήτησα από την Χριστίνα να μου γράψει ποιοι είναι κατά την άποψή της οι παράγοντες που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά του ήχου του μαντολίνου. Μου έγραψε τους πιο κάτω: 1. Είδος-Υλικό χορδής 2. Μήκος χορδής 3. Απόσταση που βρίσκομαι από το μαντολίνο 4. Πόσο τεντωμένη είναι η χορδή 5. Υλικό που είναι κατασκευασμένο το μαντολίνο 6. Πόσο δυνατά κτυπούμε την χορδή 7. Απόσταση της χορδής από την τρύπα του μαντολίνου Mετά από συζήτηση αποφασίσαμε να μελετήσουμε τους 1, 2, 3, 4, 6. Επιπλέον, για να περιορίσουμε το εύρος των δραστηριοτήτων μας αποφασίσαμε να μελετήσουμε του παράγοντες αυτούς σε σχέση με την ένταση και το ύψος του ήχου. Εξάλλου κατά την άποψή μου, το αν θα αποκτήσει το παιδί την ικανότητα να σχεδιάζει και να εκτελεί πειράματα με διερεύνηση, δεν εξαρτάται από το αν θα κάνει περισσότερα πειράματα, αλλά με το κατανοήσει την διαδικασία. Τα πειράματα της διερεύνησης διεξήχθησαν αποκλειστικά από την Χριστίνα η οποία έλεγξε πρώτα κατά πόσον οι πιο πάνω παράγοντες επηρεάζουν την ένταση και ακολούθως το ύψος. Μετά το πέρας κάθε πειράματος συμπλήρωνε σχετικό πίνακα. Τελειώνοντας κάποιο χαρακτηριστικό του ήχου έγραφε το συμπέρασμα των 5 πειραμάτων της. Από την όλη διαδικασία καθοδήγησης της Χριστίνας έμαθα πολλά πράγματα τόσο
για τις δυσκολίες που μπορεί να συναντήσει κάποιο παιδί σε οποιοδήποτε στάδιο μιας διερεύνησης αλλά και για τις δυνατότητες σκέψης ενός παιδιού της 6ης τάξης. Το πανηγύρι της Επιστήμης μέσα σε αυτά τα πλαίσια προσφέρει μοναδική ευκαιρία για την αλληλεπίδραση με ένα παιδί. Ακόμη απέκτησα και εγώ αρκετές γνώσεις για το θέμα με το οποίο ασχολήθηκα ενώ σε πολλά στάδια της διερεύνησης ανακάλυπτα πολλές πτυχές της συγκεκριμένης διερεύνησης τις οποίες δεν είχα σκεφτεί πριν. Μέσα στις δυσκολίες που συνάντησα περιλαμβάνονται και πολλές πρακτικές δυσκολίες όπως το ότι η Χριστίνα έκανε αρκετά φροντιστηριακά μαθήματα και έτσι έπρεπε να την συναντώ σε συγκεκριμένες ώρες και μέρες. Άλλες πρακτικές δυσκολίες μπορούν χαριτολογώντας να συνοψιστούν στο ότι η Χριστίνα είχε ένα τεράστιο σκύλο που επέμενε να μασά είτε τα φύλλα εργασίας της, είτε στην καλύτερη περίπτωση τα παπούτσια μου! Το γεγονός επίσης ότι οι συναντήσεις γίνονταν στο σπίτι της, μας δημιουργούσε κάποτε προβλήματα της μορφής ότι έπρεπε να εργαζόμαστε υπό τους συνεχείς ήχους του μπουζουκιού του αδερφού της! Πιστεύω πως το πανηγύρι της Επιστήμης αποτελεί μια μοναδική ευκαιρία γνωριμίας και αλληλεπίδρασης με ένα παιδί. Με το τέλος της καθοδήγησης όταν η τελευταία γίνει με τον σωστό τρόπο, είναι βέβαιο πως το παιδί θα έχει αναπτύξει τις δεξιότητες διερεύνησης σε ικανοποιητικό βαθμό. Θα μπορεί να σχεδιάζει την πορεία διερεύνησης ενός συγκεκριμένου ερωτήματος που το απασχολεί, να κάνει υποθέσεις, να σχεδιάζει πειράματα στα οποία να ελέγχει κάποιες μεταβλητές, να κάνει προβλέψεις και να καταλήγει σε συμπεράσματα. Θα μπορεί επίσης να αναπροσαρμόζει τα συμπεράσματα που έβγαλε υπό το φως νέων παρατηρήσεων και θ αποκτήσει ευελιξία και παρατηρητικότητα. Παράλληλα είναι μια διαδικασία που βοηθά τα παιδιά να αναπτύξουν την δημιουργικότητα τους, να αποκτήσουν θετικές στάσεις προς τις Φυσικές Επιστήμες, να αναπτύξουν δεξιότητες συνεργασίας, να αναλάβουν πρωτοβουλίες και ευθύνες. Επίσης μεσώ του παιχνιδιού και του μυστηρίου δημιουργούμε κίνητρα στα παιδιά για κατάκτηση της γνώσης και χρήση σωστής επιστημονικής ορολογίας πέρα από τα πλαίσια της παραδοσιακής διδασκαλίας. Σημαντική επίσης είναι και η ευκαιρία που δίνεται στους γονείς να εμπλακούν στο μαθησιακό έργο. Το γεγονός τέλος πως έχουμε σε αυτή τη διαδικασία ένα εκπαιδευτικό που καθοδήγα ένα μόνο παιδί είναι σοβαρό πλεονέκτημα σε σχέση με την καθοδήγηση περισσότερων παιδιών σε μια μέση τάξη. Το παιδί μπορεί να εκφράσει όλες τις απορίες του, να πει τη γνώμη του, να εξηγήσει ελεύθερα το πως σκέφτηκε, ευκαιρίες που δεν έχουν όλα τα παιδιά σε μια τυπική τάξη. Στα αρνητικά του πανηγυριού συγκαταλέγεται το ότι είναι πολύ χρονοβόρα διαδικασία και το ότι υπεισέρχονται πολλές πρακτικές δυσκολίες που έχουν να κάνουν π.χ. με το θέμα της διερεύνησης, την διεξαγωγή των πειραμάτων εκτός εργαστηρίου κ.α.