Η διδασκαλία των Θερμικών Φαινομένων μέσω Συστήματος Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management System - LMS) σε μαθητές δημοτικού

Η διδασκαλία των Θερμικών Φαινομένων μέσω Συστήματος Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management System - LMS) σε μαθητές δημοτικού Σκέλλας Ι. Αντώνης Διδακτορική διατριβή ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΔΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΠΑΤΡΑ 2016

2

Διδακτορική διατριβή Η παρούσα διατριβή υπεβλήθη ως μερική εκπλήρωση των απαιτήσεων στο Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου Πατρών για τον τίτλο Διδάκτορος στις επιστήμες της αγωγής 3

4

Στον πατέρα μου και στη μητέρα μου, που στάθηκαν δίπλα μου όλα αυτά τα χρόνια. 5

6

Ευχαριστίες: Ευχαριστώ ιδιαιτέρως τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου Πατρών Ιωαννίδη Γεώργιο, κύριο επιβλέποντα της παρούσας διατριβής, για τη συνεχή καθοδήγηση που μου προσέφερε κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της υλοποίησης της παρούσας εκπαιδευτικής παρέμβασης. Ευχαριστώ τα μέλη της συμβουλευτικής επιτροπής Παναγιωτακόπουλο Χρήστο, Καθηγητή του Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου Πατρών, και Βαβουγιό Διονύσιο, Καθηγητή του Παιδαγωγικού Τμήματος Ειδικής Αγωγής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, για την υποστήριξη και την ενθάρρυνση που μου προσέφεραν καθ όλη τη διάρκεια της παρούσας έρευνας. Ευχαριστώ τη Γαρυφαλλίδου Δέσποινα, Διδάκτορα του Παιδαγωγικού Τμήματος του Πανεπιστημίου Πατρών, για την αμέριστη στήριξή της κατά τη διάρκεια όλης της έρευνας και ιδίως για τις παρατηρήσεις της κατά τη συγγραφή της διδακτορικής διατριβής. Ευχαριστώ τον Κοφτερό Αλέξανδρο (δάσκαλο) και τον Τριανταφυλλίδη Αβραάμ (δάσκαλο), για την απεριόριστη βοήθεια και στήριξή τους όλα αυτά τα χρόνια. Η συνεργασία μας αποτέλεσε την αρχή όλης αυτής της προσπάθειας. Ευχαριστώ τη Διευθύντριά μου Μαρκοπούλου Αλεξάνδρα, τους δασκάλους και τις δασκάλες του 4 ου Δ.Σχ. Βούλας που διευκόλυναν την έρευνα και τους μικρούς μαθητές που συμμετείχαν σε αυτή. 7

8

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ... 24 2.1 Η σημασία των φυσικών επιστημών γενικά και των θερμικών φαινομένων ειδικά για τους μαθητές... 24 2.2 Εκπαιδευτικός και διδασκαλία της φυσικής... 24 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Η ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ... 26 3.1 Η αναγκαιότητα της έρευνας... 26 3.2 Τα ερευνητικά ερωτήματα... 28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΜΑΘΗΣΗ (LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS -LMS) 30 4.1 Ορισμός LMS και γενικά χαρακτηριστικά... 30 4.2 Κατηγορίες LMS... 33 4.3 Το Moodle... 34 4.4 LMS και Blended learning... 36 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΤΟ ΝΕΟ ΣΧΟΛΙΚΟ CURRICULUM, Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ... 38 5.1 Το «Νέο Σχολείο» και το νέο σχολικό curriculum... 38 5.2 Αρχές Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού Το μοντέλο των Dick & Carrey Systems Approach Model 40 5.2.1 Αναγνώριση Εκπαιδευτικών Σκοπών... 43 5.2.2 Διεξαγωγή Εκπαιδευτικής Ανάλυσης... 44 5.2.3 Ανάλυση Εκπαιδευομένων και Μαθησιακού Πλαισίου... 47 5.2.4 Καθορισμός Στόχων Επίδοσης... 48 5.2.5 Ανάπτυξη Εργαλείων Αξιολόγησης... 49 5.2.6 Ανάπτυξη Εκπαιδευτικής Στρατηγικής... 49 5.2.6.1 Δημιουργία Βιντεομαθημάτων... 52 5.2.6.2 Δημιουργία Πολυμεσικού Περιεχομένου... 56 5.2.7 Διαμορφωτική Αξιολόγηση... 59 5.2.8 Τελική Αξιολόγηση... 60 5.3 Το LMS και το μάθημα... 60 5.3.1 Οι οθόνες του LMS: Είσοδος... 61 5.3.2 Οι οθόνες του LMS: Εισαγωγή... 63 9

5.3.3 Οι οθόνες του LMS: Δραστηριότητες πριν τη διδασκαλία... 65 5.3.4 Οι οθόνες του LMS: Παρουσίαση διδακτικού περιεχομένου... 66 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ LMS... 72 6.1 Xρήση του LMS από τον εκπαιδευτικό... 73 6.2 Χρήση του LMS κατά τη διάρκεια του μαθήματος, με τους μαθητές να δουλεύουν σε μια αναλογία 1:1... 73 6.3 Χρήση του LMS εκτός τάξης, για εξάσκηση εμπέδωση... 74 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΗ... 76 7.1 Επιλογή της ύλης της εκπαιδευτικής δοκιμής... 76 7.2 Σημαντικοί στόχοι στην παρούσα έρευνα... 77 7.3 Ο σχηματισμός των δύο πειραματικών ομάδων... 80 7.4 Η διδασκαλία: πειραματική ομάδα Α... 82 7.5 Η διδασκαλία: πειραματική ομάδα Β... 83 7.6 Η ομάδα ελέγχου C... 85 7.7 Τα ερωτηματολόγια... 85 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ PRE TEST... 88 8.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»;... 96 8.1.1 Ναι ή Όχι;... 96 8.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά;... 97 8.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 99 8.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο... 99 8.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον... 100 8.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και δροσιστεί και το καλοκαίρι.... 101 8.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά... 103 8.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα... 104 8.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα... 105 8.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά... 106 8.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί... 107 8.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας... 108 10

8.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει τα 9 υποερωτήματα... 109 8.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα;... 110 8.3.1 Ναι ή Όχι;... 111 8.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό;... 112 8.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 113 Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά.... 113 Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας.... 113 8.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»;... 114 8.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»;... 117 8.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 121 8.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα.... 121 8.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται.... 122 8.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία.... 124 8.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ.. 125 8.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια.... 126 8.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων.... 127 8.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα)... 128 8.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 130 8.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται... 131 8.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.... 132 8.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 133 8.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια.... 134 11

8.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 135 8.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη... 136 8.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 137 8.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα.... 138 8.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα)... 139 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ POST TEST... 142 9.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»;... 144 9.1.1 Ναι ή Όχι;... 144 9.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά;... 145 9.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 147 9.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο... 148 9.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον... 149 9.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και να δροσιστεί το καλοκαίρι.... 150 9.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά... 152 9.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα... 153 9.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα... 154 9.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά... 155 9.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί... 157 9.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας... 158 9.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει 9 υποερωτήματα)... 159 9.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα;... 162 9.3.1 Ναι ή Όχι;... 163 9.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό;... 164 9.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 166 Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά.... 166 12

Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας.... 166 9.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»;... 168 9.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»;... 170 9.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 173 9.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα.... 174 9.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται.... 175 9.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία.... 176 9.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ.. 178 9.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια.... 179 9.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων.... 180 9.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα)... 181 9.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 185 9.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται... 185 9.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.... 186 9.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 187 9.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια.... 188 9.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 189 9.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη... 191 9.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 192 9.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα.... 194 9.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα)... 195 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ LATE POST TEST... 199 10.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»;... 201 13

10.1.1 Ναι ή Όχι;... 201 10.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά;... 202 10.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 204 10.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο... 205 10.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον... 206 10.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και για να δροσιστεί το καλοκαίρι.... 207 10.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά... 209 10.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα... 210 10.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα... 211 10.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά... 212 10.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί... 214 10.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας... 215 10.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει 9 υποερωτήματα)... 216 10.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα;... 220 10.3.1 Ναι ή Όχι;... 221 10.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό;... 222 10.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 224 Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά.... 224 Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας.... 224 10.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»;... 226 10.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»;... 230 10.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 234 10.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα.... 235 14

10.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται.... 237 10.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία.... 239 10.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ.. 241 10.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια.... 243 10.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων.... 245 10.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα)... 247 10.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις)... 252 10.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται... 253 10.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή.... 255 10.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 257 10.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια.... 259 10.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 261 10.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη... 263 10.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 265 10.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα.... 268 10.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα)... 270 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΣΕΙΣ... 275 11.1 Η αντίδραση των δασκάλων... 275 11.2 Η αντίδραση των μαθητών στην εκπαιδευτική παρέμβαση... 275 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 278 12.1 Γενικά συμπεράσματα... 278 12.2 Ειδικότερα συμπεράσματα και τελικές παρατηρήσεις... 280 12.3 Τελικές παρατηρήσεις... 284 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 287 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ... 292 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 15. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. 295 15

15.1. Καταγραφή του επιστημονικού πεδίου και της Θεματικής ενότητας.... 295 15.2. Αναγνώριση εκπαιδευτικών σκοπών... 296 15.3. Διεξαγωγή Εκπαιδευτικής Ανάλυσης... 297 15.4. Ανάλυση Μαθησιακού Πλασίου... 305 15.5. Καθορισμός Στόχων Επίδοσης... 307 15.6. Εκπαιδευτική Στρατηγική... 311 16

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σε αυτή την έρευνα σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε μία εκπαιδευτική παρέμβαση για τη διδασκαλία των Θερμικών Φαινομένων σε μαθητές Δημοτικού Σχολείου. Η διδασκαλία πραγματοποιήθηκε με 2 μεθόδους: α) με παραδοσιακό τρόπο και β) με χρήση Πληροφορικής γενικά αλλά και ενός Συστήματος Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management System LMS) που σχεδιάστηκε και διαμορφώθηκε ειδικά για την παρούσα μελέτη. Έλαβαν μέρος τρεις ομάδες μαθητών ηλικίας 10-12 ετών. Υπήρχαν δύο πειραματικές ομάδες και μία επιπλέον ομάδα ελέγχου και έγινε σύγκριση μεταξύ τους. Επιτεύχθηκε έτσι σύγκριση ανάμεσα σε παλιό και νέο σχολικό curriculum, στη διδασκαλία των Θερμικών Φαινομένων. Εκτός του προκαταρκτικού τεστ για τον έλεγχο του ερωτηματολογίου, σε κάθε ομάδα - με εξαίρεση την ομάδα ελέγχου - μετρήθηκε η γνώση σε 3 διαφορετικές στιγμές (pre, post και late-post) ώστε να μελετηθεί διεξοδικά ο βαθμός κατανόησης των εννοιών από τους μαθητές. Συγκριτικά, τα αποτελέσματα των 2 πειραματικών ομάδων από 3 διαφορετικές στιγμές δείχνουν αρχικά ότι οι εκπαιδευτικοί στόχοι επιτεύχθηκαν. Επίσης, φαίνεται η αρτιότητα αλλά και η προσθετική αξία του LMS που σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε. Τέλος, εκ πρώτης όψεως δείχνει το νέο σχολικό curriculum (είτε με χρήση LMS είτε χωρίς) να υπερέχει του παλαιού. 17

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η διδασκαλία των θερμικών φαινομένων γενικά, και της θερμότητας και θερμοκρασίας ειδικότερα, είναι πολύ σημαντική στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Εξαιτίας της σημασίας αυτής αποτέλεσε και εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο πολλών επιστημονικών μελετών εδώ και 30 περίπου χρόνια. Έρευνες έχουν δείξει ότι τα παιδιά δημιουργούν πολλές από τις ιδέες που έχουν για τα θερμικά φαινόμενα σε συμφωνία με τις αισθήσεις τους 1,2,3,4,5 και καθοδηγούνται από ιδέες που δεν είναι συχνά συμβατές με αυτές των επιστημόνων 6. Οι ιδέες που προέρχονται από τις αισθήσεις δεν μπορούν να αλλάξουν εύκολα. Η έρευνα έχει δείξει ότι ακόμα και μετά από χρόνια διδασκαλίας, οι μαθητές εξακολουθούν να δυσκολεύονται αρκετά με τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας 7,8,9,10. Καθοριστικό ρόλο στο σχηματισμό των ιδεών αυτών διαδραματίζουν οι καθημερινές τους εμπειρίες. Τα παιδιά χρησιμοποιούν καθημερινά τον όρο θερμότητα αλλά και πολλά παράγωγα ρήματα (π.χ. θερμαίνω, θερμαίνομαι), επίθετα (π.χ. θερμικός, θερμαντικός κ.ά.) και ουσιαστικά (π.χ. θερμάστρα, θέρμανση, θέρμη κ.ά.). Όμως ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιούνται στην καθομιλουμένη οι έννοιες αυτές αλλά και τα παράγωγά τους, είτε κυριολεκτικά (π.χ. θερμότητα είναι η μορφή της ενέργειας που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας) είτε μεταφορικά (π.χ. η θερμότητα της συγκίνησης ήταν διάχυτη σε όλους τους καλεσμένους 11 ), συχνά οδηγεί τα παιδιά όχι μόνο στο να διαιωνίζουν την λανθασμένη χρήση των όρων αλλά και σε πλήρη σύγχυση. 1 Clough, E. & Driver, R. (1985). Secondary students conceptions of the conduction of heat: Bringing together scientific and personal views. Physics Education, 20(4), 176 182 2 Albert, E. (1978). Development of the concept of heat in children. Science Education, 62, 389 399 3 Erickson, G. (1979). Children s conceptions of heat and temperature. Science Education, 63(2), 221 230. 4 Erickson, G. (1980). Children s viewpoints of heat: A second look. Science Education, 64(3), 323 336 5 Erickson, G. & Tiberghien, A. (1985). Heat and temperature. Children s ideas in science, 52-84. 6 Tsihouridis, C., Vavougios, D. & Ioannidis, G. (2009). Students Designing their own Experiments on Heat Transfer Phenomena Using Sensors and ICT. International Journal of Emerging Technologies in Learning, Vol. 4, 74-82. 7 Kesidou, S. & Duit, R. (1993). Students conceptions of the second law of thermodynamics: An interpretive study. Journal of Research in Science Teaching, 30(1), 85 106 8 de Castro, R. S., & de Carvalho, A. M. P. (1995). The historic approach in teaching: Analysis of an experience. Science & education, 4(1), 65-85 9 Harrison, A. G., Grayson, D. J., & Treagust, D. F. (1999). Investigating a grade 11 student's evolving conceptions of heat and temperature. Journal of research in Science Teaching, 36(1), 55-87 10 Cowan, R. & Sutcliffe, N. (1991). What children s temperature predictions reveal of their understanding of temperature. British Journal of Educational Psychology, 61(3), 300-309. 11 Tsihouridis, C., Vavougios, D. & Ioannidis, G. (2009). Students Designing their own Experiments on Heat Transfer Phenomena Using Sensors and ICT. International Journal of Emerging Technologies in Learning, Vol. 4, 74-82. 18

Στην Ελλάδα, όπως και σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες, το 2011 σχεδιάστηκαν νέα curricula για τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Τα curricula αυτά συνδυάζουν πλέον τις Φυσικές Επιστήμες με την Τεχνολογία, ενσωματώνοντας τις Τ.Π.Ε. (Τεχνολογίες της Πληροφορικής και Επικοινωνιών) ως τμήμα της διδασκαλίας, αν και εφόσον αυτή είναι εφικτή, και δίνοντας τη δυνατότητα στον εκπαιδευτικό να γίνει συνδημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι τα Σχολεία να έχουν υποδομές (δίκτυο, η/υ, εργαστήρια κ.ά.) και οι εκπαιδευτικοί να είναι κατάλληλα επιμορφωμένοι. Σε διαφορετική περίπτωση η ενσωμάτωση της Τεχνολογίας είναι από αρκετά δύσκολη έως ανέφικτη. Από τα πιο γνωστά τεχνολογικά εργαλεία των Τ.Π.Ε. είναι τα Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management Systems = LMS), τα οποία σύμφωνα με το Centre for Learning & Performance Technologies 12 κατέχουν την 11 η θέση (με το LMS-Moodle) στην ετήσια δημοσκόπηση για τα 100 σημαντικότερα εργαλεία μάθησης για το 2013. Τα LMS είναι Πλατφόρμες Μάθησης που διαχειρίζονται μαθησιακό περιεχόμενο. Βασίζονται στο διαδίκτυο και επιτρέπουν στους εκπαιδευτές και στους εκπαιδευόμενους να μοιραστούν εκπαιδευτικό υλικό, να κάνουν ανακοινώσεις σχετικές με τις τάξεις και τα μαθήματα, να υποβάλλουν εργασίες και να επικοινωνήσουν μεταξύ τους 13 (περισσότερα για τα LMS στην Ενότητα 4.1 «Ορισμός LMS και γενικά χαρακτηριστικά»). Τα LMS κατέχουν σημαντικότατο ρόλο στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση, χρησιμοποιούνται πλέον σε Πανεπιστήμια με σκοπό την ενίσχυση και υποστήριξη της διδασκαλίας και αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της υποδομής τους. Αυτό γεννά το ερώτημα που δημιουργείται σχετικά με την καταλληλότητα της εφαρμογής τους και σε άλλες βαθμίδες εκπαίδευσης, όπως η πρωτοβάθμια. Σε αυτήν ακριβώς την εφαρμογή των LMS εντοπίζεται ένα ερευνητικό κενό, στο οποίο απευθύνεται η παρούσα διατριβή. Στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας αναπτύχθηκε μια σειρά εκπαιδευτικών μαθημάτων με χρήση πληροφορικής γενικά αλλά και LMS ειδικά, για τη διδασκαλία της θεματικής ενότητας των θερμικών φαινομένων. Σκοπός της έρευνας ήταν: α) να βοηθήσει τους μαθητές να ξεπεράσουν τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν στην κατανόηση των θερμικών φαινομένων και β) να αξιολογήσει την εφαρμογή των LMS στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση. Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη των μαθημάτων στηρίχτηκε στο θεωρητικό πλαίσιο του curriculum των Φυσικών Επιστημών. Ακολουθώντας το σχεδιάστηκαν τα παρακάτω: 12 Top 100 Tools for Learning, Centre for Learning & Performance Technologies, στο: http://c4lpt.co.uk/top100tools/ (ανακτήθηκε στις 25/05/2014) 13 Lonn, S. & Teasley, S. (2009). Saving time or innovating practice: Investigating perceptions and uses of learning management systems. Computers & Education., 53 (3), 686 694. 19

α) μια παραδοσιακής μορφής διδασκαλία για τα θερμικά φαινόμενα β) ένας συνδυασμός on line και παραδοσιακής διδασκαλίας, στα πλαίσια της μεικτής μάθησης 14. Για την επίτευξη του στόχου αυτού χρησιμοποιήθηκαν ένα εργαστήριο πληροφορικής, πληροφορική γενικά αλλά και ένα LMS ειδικά, καθώς και οι η/υ των μαθητών για τις εργασίες που έκαναν από το σπίτι τους. Τα μαθήματα, που δημιουργήθηκαν για την εκπαιδευτική παρέμβαση, τοποθετήθηκαν στο ειδικά σχεδιασμένο LMS. Δίδασκαν τα θερμικά φαινόμενα, ξεκινώντας από τον προσδιορισμό του προβλήματος της ψύξης και της θέρμανσης. Χρησιμοποιήθηκαν όχι μόνο όροι φυσικής αλλά και περιβαλλοντικοί όροι λ.χ. βιοκλιματικά σπίτια και ενεργειακό αποτύπωμα, για να μπορέσουν οι μαθητές να παρατηρήσουν την εφαρμογή όσων μαθαίνουν στο Σχολείο στην καθημερινή τους πραγματικότητα. Έτσι το μάθημα των Φυσικών Επιστημών ξεφεύγει από τα στενά όρια του σχολικού περιβάλλοντος, από τον μικρόκοσμο του σχολικού εργαστηρίου, βρίσκοντας εφαρμογή στην καθημερινότητα των μαθητών. Στη συνέχεια η διδασκαλία καθοδήγησε τους μαθητές με τέτοιο τρόπο ώστε να συνδέσουν τη λύση του προβλήματος της ψύξης και της θέρμανσης των εσωτερικών χώρων με τα υλικά κατασκευής ενός σπιτιού, τις θερμαντικές μηχανές και τις αντλίες θερμότητας και τέλος να γνωρίσουν τα χαρακτηριστικά ενός βιοκλιματικού σπιτιού. Ακολούθως οι μαθητές θα έπρεπε να αναπτύξουν δεξιότητες πειραματισμού σε θέματα θερμότητας, μετά να προσπαθήσουν να ερμηνεύσουν και να προβλέψουν το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης και τέλος να διακρίνουν και να ελέγξουν τις μεταβλητές που καθορίζουν την αλλαγή της κατάστασης των υλικών. Η σειρά των εκπαιδευτικών μαθημάτων δεν περιορίστηκε σε λεκτικές περιγραφές και σε κείμενα αλλά συνοδεύτηκε από βιντεομαθήματα, πολυμεσικό περιεχόμενο, δραστηριότητες (π.χ. να απαντήσουν σε ερωτήσεις, να διεξάγουν πειράματα σε εικονικά περιβάλλοντα) και φυσικά στο τέλος αξιολόγηση για κάθε ένα διδακτικό στόχο ξεχωριστά. Τα βιντεομαθήματα (περισσότερα για τα βιντεομαθήματα στην ενότητα 5.2.6.1 «Δημιουργία Βιντεομαθημάτων») περιείχαν το προς διδασκαλία μάθημα, στο οποίο η αφήγηση του δασκάλου συνδυάστηκε με βίντεο, εικόνες, κείμενα και προσομοιώσεις πειραμάτων. Τα βιντεομαθήματα ήταν αλληλεπιδραστικά. Ο μαθητής είχε τη δυνατότητα να παρακολουθήσει το δάσκαλο να παρουσιάζει το νέο μάθημα μέσω βίντεο. Μπορούσε να επαναλάβει το βίντεο όσες φορές επιθυμούσε ή ακόμα να σταματήσει την εκτέλεσή του, έτσι ώστε να συμβουλευτεί το δάσκαλο. Ο δάσκαλος σε νέο ρόλο πλέον καθοδηγεί και συμβουλεύει. Ο μαθητής αρχικά παρακολουθούσε το βιντεομάθημα που 14 Graham, C. (2006). Blended learning systems: Definition, current trends, and future directions. In C. J. Bonk & C. R. Graham (Eds.), The handbook of blended learning: Global perspectives, local designs (pp. 3 21). San Francisco, CA: Pfeiffer. 20

σχετιζόταν με τον προς επίτευξη εκπαιδευτικό στόχο. Στη συνέχεια μελετούσε το πολυμεσικό περιεχόμενο που είχε δημιουργηθεί (περισσότερα για το πολυμεσικό περιεχόμενο στην ενότητα 5.2.6.2 «Δημιουργία Πολυμεσικού Περιεχομένου»). Ακολούθως συμπλήρωνε τις δραστηριότητες και ολοκλήρωνε με την αξιολόγηση του στόχου (περισσότερα για την αξιολόγηση στην ενότητα 5.2.7 «Διαμορφωτική Αξιολόγηση»). Στο σημείο αυτό το LMS υπερτερεί σε σχέση με την παραδοσιακής μορφής διδασκαλία, στην οποία τη ροή της διδασκαλίας την καθορίζει ο εκπαιδευτικός, ο οποίος αποφασίζει για το αν θα δοθούν επιπλέον πληροφορίες, σε ποιο βάθος θα φτάσει, αν θα σταθεί στο ίδιο, καθώς και το αν και πότε θα προχωρήσει στο επόμενο κεφάλαιο. Οι λόγοι υπεροχής του LMS αναπτύσσονται στην ενότητα 4.1 «Ορισμός LMS και γενικά χαρακτηριστικά» Η εκπαιδευτική δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε δημόσιο σχολείο αστικής περιοχής, το οποίο επιλέχτηκε, καθώς ήταν ένα από τα πιλοτικά σχολεία που εφάρμοζαν νεώτερα προγράμματα διδασκαλίας και διέθεταν και την αντίστοιχη υποδομή (εργαστήριο πληροφορικής με αναλογία 1:1 μαθητών και υπολογιστών). Σκοπός της έρευνας ήταν να αξιολογηθεί: α) η αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας με χρήση πληροφορικής γενικά αλλά και LMS έναντι της παραδοσιακής διδασκαλίας (δηλαδή LMS σε σχέση με παραδοσιακή διδασκαλία), β) η αποτελεσματικότητα του νέου curriculum όταν αυτό διδάσκεται με τη συνδρομή πληροφορικής και LMS αλλά και όταν διδάσκεται με παραδοσιακό τρόπο σε σχολεία χωρίς υποδομές και επιμορφωμένο σε θέματα Τ.Π.Ε. προσωπικό (δηλ. νέο curriculum με LMS σε σχέση με νέο curriculum με παραδοσιακή διδασκαλία), γ) η αποτελεσματικότητα του νέου curriculum, το οποίο συνδυάζει τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών με ενσωμάτωση των Τ.Π.Ε. ως αναπόσπαστο τμήμα της διδασκαλίας και δίνει στον εκπαιδευτικό θέση δημιουργού του εκπαιδευτικού υλικού, σε σχέση με το υπάρχον curriculum, στο οποίο οι Φυσικές Επιστήμες διδάσκονται αποκλειστικά με παραδοσιακό τρόπο και ο δάσκαλος έχει στην τάξη τον κλασικό του ρόλου (δηλ. νέο curriculum σε σχέση με παλαιό curriculum). Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιήθηκαν τρεις ερευνητικές ομάδες, τις οποίες αποτέλεσαν μαθητές δημοτικής εκπαίδευσης: Η πειραματική ομάδα Α, που την αποτελούσαν μαθητές Ε τάξης, διδάχτηκε τα θερμικά φαινόμενα σύμφωνα με το νέο σχολικό curriculum αλλά μόνο με παραδοσιακό τρόπο, δηλ. χωρίς ενσωμάτωση ΤΠΕ. Η πειραματική ομάδα Β, που την αποτελούσαν επίσης μαθητές Ε τάξης, διδάχτηκε την ίδια ύλη με την πειραματική ομάδα Α, δηλ. διδάχτηκε τα θερμικά φαινόμενα 21

σύμφωνα με το νέο curriculum, συνδυάζοντας την παραδοσιακή διδασκαλία με τη διδασκαλία μέσω πληροφορικής γενικά αλλά και LMS. Η ομάδα ελέγχου C, την οποία αποτέλεσαν μαθητές Στ τάξης του Δημοτικού Σχολείου. Οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C ολοκλήρωσαν τη Δημοτική τους Εκπαίδευση ακολουθώντας το παλαιό curriculum και στο οποίο οι Φυσικές Επιστήμες διδάσκονται με παραδοσιακό τρόπο αποκλειστικά. Επιλέχθηκαν μαθητές της Στ τάξης (και όχι Ε τάξης, όπως στις 2 πειραματικές ομάδες) καθώς η διδασκαλία των θερμικών φαινομένων σύμφωνα με το curriculum αυτό, ξεκινάει στην Ε τάξη και ολοκληρώνεται στην Στ τάξη. Επομένως, θα ήταν άδικο για αυτούς να τους αξιολογήσουμε στην Ε Τάξη (όπως τις 2 πειραματικές ομάδες) καθώς ένα πολύ σημαντικό μέρος της ύλης των θερμικών φαινομένων δεν θα το είχαν διδαχτεί. Αν οι επιδόσεις της πειραματικής ομάδας Β, παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές από αυτές της ομάδας Α, αυτό θα αποτελούσε ισχυρή ένδειξη ότι η χρήση Πληροφορικής με την μορφή LMS μπορεί να αποτελέσει τη λύση στις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν γενικά οι μαθητές στην κατανόηση των θερμικών φαινομένων αλλά και ειδικά των εννοιών της θερμότητας και της θερμοκρασίας στο δημοτικό. Δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση ώστε στο σύνολό τους οι δύο ομάδες να μην εμφανίζουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Για την αξιολόγηση των επιδόσεων των μαθητών σχεδιάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν ερωτηματολόγια σε τρεις χρονικές περιόδους: αρχικά πριν την εκπαιδευτική παρέμβαση (pretest), ακολούθως εύλογο χρονικό διάστημα (3 εβδομάδες) μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης (post-test) και τέλος 6 μήνες μετά το πέρας της παρεμβάσεως (late post-test). Τα αποτελέσματα των επιδόσεων μελετήθηκαν διεξοδικά και αξιολογήθηκαν (κεφ. 8, 9 και 10). Τα συνολικά (στατιστικά και συστηματικά) σφάλματα, που υπολογίστηκαν ξεχωριστά για κάθε μία από τις πειραματικές μετρήσεις που έγιναν, παρουσιάζονται στην παρούσα, και φυσικά ελήφθησαν υπόψη στην τελική αξιολόγηση των αριθμητικών αποτελεσμάτων της έρευνας. Η σύγκριση μεταξύ των επιδόσεων των δύο πειραματικών ομάδων (που ακολούθησαν το νέο curriculum που συνδυάζει τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών με την Τεχνολογία, όταν αυτό είναι εφικτό) δείχνει την αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας με τη χρήση πληροφορικής και LMS σε σύγκριση με την παραδοσιακή διδασκαλία. Από την άλλη η σύγκριση των επιδόσεων των δύο πειραματικών ομάδων με αυτές της ομάδας ελέγχου C, δείχνει την αποτελεσματικότητα σε μεγάλο βαθμό του νέου curriculum (στο οποίο οι Φυσικές Επιστήμες συνδυάζονται με την Τεχνολογία γενικότερα και ο εκπαιδευτικός είναι συνδημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού), σε σχέση με το παλιό curriculum (όπου η 22

διδασκαλία γινόταν αποκλειστικά χωρίς χρήση Τεχνολογίας), όταν το νέο curriculum εφαρμόζεται με τη χρήση Τεχνολογίας και σε πολύ μικρότερο όταν η εφαρμογή γίνεται χωρίς τη χρήση αυτή. Μέσα από αυτή τη σύγκριση είναι πλέον ξεκάθαρη η προσθετική αξία της πληροφορικής και των Τ.Π.Ε. όπως είναι το LMS. 23

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ & ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ 2.1 Η σημασία των φυσικών επιστημών γενικά και των θερμικών φαινομένων ειδικά για τους μαθητές Σκοπός της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών είναι η σύνδεση της επιστήμης με την κοινωνία, το περιβάλλον και τον πολιτισμό. Επιπλέον, στοχεύει στη διαμόρφωση ενός σύγχρονου πολίτη ο οποίος θα έχει γνώσεις για τον κόσμο που τον περιβάλλει, θα αναπτύξει δεξιότητες τις οποίες θα μετασχηματίσει σε ικανότητες, θα του προσφέρει μια πολιτισμική παράδοση και κουλτούρα, θα του ενεργοποιήσει τα κίνητρα για μάθηση μέσα από την έρευνα, τη λήψη αποφάσεων και τη δράση, θα του μάθει την αξία των κανόνων και την εφαρμογή τους, τη διαχείριση αντικειμένων και διαδικασιών της ζωής και θα τον κάνει μέτοχο στα καθημερινά προβλήματα της κοινωνίας. Η σημασία των Φυσικών Επιστημών είναι σημαντική για την οικονομική ανάπτυξη αλλά και για τη ζωή, την ανεξαρτησία, και την αυτονομία του κάθε ατόμου. Η διδασκαλία των θερμικών φαινομένων προσφέρεται ως μια εξαιρετική ευκαιρία για την ανάπτυξη δεξιοτήτων επιστημονικής και τεχνολογικής διερεύνησης. Μέσω αυτής οι μαθητές μπορούν να αντιληφθούν, να ερμηνεύσουν και να προβλέψουν πολλά από τα φαινόμενα της φύσης π.χ. μέσω της θερμικής αλληλεπίδρασης και της θερμικής ισορροπίας να κατανοήσουν τη λειτουργία του ιατρικού θερμομέτρου. Μπορούν να στοχαστούν, να κάνουν προβλέψεις, να σχεδιάσουν και να πειραματιστούν έτσι ώστε να ερμηνεύσουν αλλά και να προβλέψουν φαινόμενα όπως π.χ. το μεγάλο πρόβλημα της θέρμανσης και της ψύξης των εσωτερικών χώρων που βιώνουν σήμερα λόγω της αύξησης της τιμής του πετρελαίου και του ρεύματος. Τα θερμικά φαινόμενα θα τους βοηθήσουν να διεισδύσουν στο σύνθετο αλλά και πολυσήμαντο περιεχόμενο της ενέργειας. 2.2 Εκπαιδευτικός και διδασκαλία της φυσικής Οι ιδέες των μαθητών επηρεάζονται από τις ιδέες, τις πεποιθήσεις αλλά και τον τρόπο με τον οποίο διδάσκουν τις Φυσικές Επιστήμες οι εκπαιδευτικοί. Στη χώρα μας ιδιαίτερα, το πρόβλημα της ανεπάρκειας μεγάλου μέρους του πληθυσμού των επίδοξων εκπαιδευτικών 24

αναδείχτηκε στα αποτελέσματα των γραπτών εξετάσεων του Α.Σ.Ε.Π. 15 Αυτό οφείλεται στην ελλιπή γνώση του αντικειμένου από τους εκπαιδευτικούς. Η παραδοσιακή χρήση του βιβλίου ανάγνωση, παρατήρηση από το δάσκαλο, απομνημόνευση από το μαθητή φαίνεται λιγότερο επίφοβη από τους εκπαιδευτικούς, οι οποίοι με αυτό τον τρόπο εκπληρώνουν στο ελάχιστο την υποχρέωση να ολοκληρώσουν την ύλη - και γλυτώνουν από πιθανά λάθη και δύσκολες ερωτήσεις. Η εφαρμογή νέων μεθόδων διδασκαλίας, η αξιοποίηση της πληροφορικής και των Τ.Π.Ε. και η εκτέλεση πειραμάτων από όλους τους μαθητές γενικά δεν εφαρμόζονται. Ο δάσκαλος παρέχει την πληροφορία και ο μαθητής απλά την απομνημονεύει για όσο καιρό μπορεί και κατά την αξιολόγηση την καταγράφει πιθανότατα και χωρίς να την έχει κατανοήσει πόσο μάλλον να την έχει εμπεδώσει ή να μπορεί να την εφαρμόσει. Επιπλέον, τα περισσότερα εργαστήρια Φυσικών Επιστημών παραμένουν αναξιοποίητα ή στην καλύτερη των περιπτώσεων είτε υπολειτουργούν είτε χρησιμοποιούνται περιστασιακά. Με αυτές τις συνθήκες ακόμα και καταρτισμένοι εκπαιδευτικοί αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην εφαρμογή των νέων μεθόδων διδασκαλίας. Βέβαια, θα πρέπει να τονίσουμε ότι ακόμα και για καταρτισμένους εκπαιδευτικούς υπάρχουν δυσκολίες. Η απαραίτητη υλικοτεχνική υποδομή σε πολλές περιπτώσεις είναι είτε ελλιπής είτε προβληματική, ενώ σε αρκετές περιπτώσεις τα εργαστήρια Φυσικών Επιστημών έχουν μετατραπεί σε τάξεις για να καλύψουν την αύξηση του πληθυσμού των μαθητών σε ένα σχολείο. Θα πρέπει να προσθέσουμε στην εξίσωση και την πτώση των μισθών και του συνεπακόλουθου κύρους των εκπαιδευτικών τα τελευταία χρόνια. Τις τελευταίες δεκαετίες πολλές έρευνες έχουν γίνει πάνω στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών γενικά αλλά και των θερμικών φαινομένων ειδικά. Στις περισσότερες από αυτές οι εκπαιδευτικοί δεν έχουν πρόσβαση, καθώς το κράτος δεν φροντίζει να τους δώσει πρόσβαση σε ηλεκτρονικές πηγές. Επιπλέον, η καχυποψία με την οποία ο εκπαιδευτικός αντιμετωπίζει καθετί καινούργιο λειτουργεί ανασταλτικά 16,17. Πολλές δοκιμές, βέβαια, έχουν πραγματοποιηθεί υπό ειδικές συνθήκες, όχι συνθήκες τάξης και γι αυτό η μεταφορά τους στις πραγματικές συνθήκες μια τάξης είναι δυστυχώς προβληματική. 15 Ιωαννίδης Γ., Γαρυφαλλίδου Δ., Βαβουγιός Δ., Γκούτσιας A. και Τσιόκανος Α. (2005). Οι έννοιες της Ακτινοβολίας και της Ενέργειας σε φοιτητές Παιδαγωγικού Τμήματος: μια διδακτική έρευνα σε εξέλιξη με χρήση υπολογιστών, Αρέθας, Τόμος ΙΙΙ, στο Αλεξόπουλος Δημήτριος κ.α. (eds). Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Πατρών 16 Solomon, J. (1992) Getting to know about energy - in school and society. London: Falmer Press. 17 Linjse, P. (2003).TRENDS AND PROBLEMS IN PHYSICS TEACHING: experiences from a Dutch perspective, 9ο συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, Καλαμάτα. 25

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Η ΑΝΑΓΚΑΙΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ Στο κεφάλαιο αυτό αναλύονται οι λόγοι για τους οποίους οι μαθητές πρέπει να διδάσκονται τα θερμικά φαινόμενα καθώς και το γιατί είναι προτιμότερη η διδασκαλίας τους με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή. 3.1 Η αναγκαιότητα της έρευνας Η έννοια της θερμότητας και της θερμοκρασίας αποτελούν 2 βασικές έννοιες της Φυσικής, οι οποίες σχετίζονται με την έννοια της ενέργειας και με αρκετά φαινόμενα γνωστά ως θερμικά φαινόμενα όπως είναι π.χ. ο βρασμός, η τήξη, η πήξη, η εξάτμιση κ.ά. Είναι χωρίς αμφιβολία από τις πιο δύσκολες έννοιες σε όλο το curriculum των φυσικών επιστημών. Η θερμοκρασία, η θερμότητα και γενικά τα θερμικά φαινόμενα έχουν μεγάλη σημασία στη ζωή του ανθρώπου. Κάθε πρωί πρέπει να ξέρουμε τη θερμοκρασία του εξωτερικού περιβάλλοντος, έτσι ώστε να αποφασίσουμε τι είδους ρούχα θα φορέσουμε. Το μέγεθος αυτό που βοηθάει να περιγράψουμε πόσο θερμό ή πόσο ψυχρό είναι ένα σώμα το ονομάζουμε θερμοκρασία. Αν τοποθετήσουμε ένα δοχείο με νερό πάνω στο αναμμένο μάτι της ηλεκτρικής κουζίνας, θα παρατηρήσουμε ότι η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, καθώς περνάει ο χρόνος. Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στη ροή ενέργειας, μέσω του δοχείου, από το μάτι της ηλεκτρικής κουζίνας στο νερό. Την ενέργεια που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας την ονομάζουμε θερμότητα. Η ροή θερμότητας από ένα σώμα σε ένα άλλο ή και μέσα στο ίδιο σώμα είναι δυνατή με τρεις τρόπους: με αγωγή, με ρεύματα και με ακτινοβολία. Όταν θέλουμε να αγοράσουμε ή να ενοικιάσουμε μια κατοικία μας ενδιαφέρουν τα είδη των μονωτικών υλικών που έχουν χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή της. Ανάλογα με το πόσο εύκολα μεταδίδεται η θερμότητα σε ένα υλικό, το υλικό αυτό το χαρακτηρίζουμε καλό ή κακό αγωγό της θερμότητας. Επιπλέον, μας ενδιαφέρει αν είναι εγκατεστημένες οι κατάλληλες θερμαντικές μηχανές ή/και αντλίες θερμότητας. Χρησιμοποιούμε ιατρικά θερμόμετρα για να μετρήσουμε τη θερμοκρασία ενός ανθρώπου και να κρίνουμε αν είναι άρρωστος ή όχι. Τα ιατρικά θερμόμετρα στηρίζουν τη λειτουργία τους στη θερμική αλληλεπίδραση, δηλαδή στη ροή ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας, αλλά και στη θερμική ισορροπία, που παρατηρείται με τη διακοπή της ροής της ενέργειας όταν τα δύο σώματα αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία. Τα σώματα γύρω έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Μία από τις βασικές ιδιότητες των σωμάτων, την οποία αντιλαμβανόμαστε με τις αισθήσεις, είναι η φυσική 26

τους κατάσταση. Η ύλη εμφανίζεται στις συνθήκες που ζούμε σε τρεις φυσικές καταστάσεις: τη στερεή, την υγρή και την αέρια. Όταν ένα υλικό αλλάζει φυσική κατάσταση, εξακολουθεί να αποτελείται από τα ίδια μόρια, αλλάζει όμως η κινητικότητα των μορίων του. Παραδείγματα τέτοιων αλλαγών είναι: η τήξη, η πήξη, ο βρασμός, η εξάτμιση, η εξάχνωση και η υγροποίηση. Επειδή ακριβώς η θερμότητα και η θερμοκρασία είναι πολύ σημαντικές στην καθημερινή ζωή του ανθρώπου τα παιδιά σχηματίζουν τις πρώτες ιδέες για αυτήν σε μικρή ηλικία. Αυτό συμβαίνει γιατί τα παιδιά προσπαθούν να ερμηνεύσουν τον κόσμο χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους, τα ερεθίσματα που λαμβάνουν από το κοινωνικό και οικογενειακό τους περιβάλλον, αλλά και τα ερεθίσματα που προέρχονται από άλλους παράγοντες όπως π.χ. η τηλεόραση. Αρκετές φορές όμως επικρατεί σύγχυση λόγω του λανθασμένου τρόπου χρήσης των όρων αυτών στην καθημερινή ζωή. Καθημερινές εκφράσεις όπως «σήμερα κάνει κρύο», «κλείσε το παράθυρο για να μην μπει το κρύο μέσα» ή μεταφορικές φράσεις (η ελληνική γλώσσα είναι γεμάτη από τέτοιες) όπως «ζεστά χρώματα, ζεστή καρδιά ή ψυχρά συναισθήματα», επιτείνουν τη σύγχυση αυτή. Εκφράσεις όπως «κρύα υλικά σαν το ατσάλι ή το μάρμαρο σε αντίθεση με ζεστά υλικά όπως το ξύλο», κάνουν τους μαθητές να θεωρούν ότι μερικές ουσίες ή υλικά έχουν ένα είδος φυσικής «θερμότητας» ή «ψυχρότητας», η οποία εκλαμβάνεται ως ιδιότητα των υλικών. Σε άλλες περιπτώσεις οι μαθητές δυσκολεύονται να κατανοήσουν ότι οι περισσότερες ουσίες στη φύση συναντώνται σε περισσότερες από μια φυσικές καταστάσεις. Δυσκολεύονται λ.χ. να δεχτούν ότι ακόμα και το σίδερο μπορεί, αν η θερμοκρασία είναι πάρα πολύ υψηλή, να είναι σε αέρια μορφή. Αυτά τα ερεθίσματα επηρεάζουν τις αντιλήψεις των μαθητών σε τέτοιο βαθμό που δεν είναι εύκολο να αλλάξουν ακόμα και μετά από τη διδασκαλία. «Ο πιο σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη μάθηση είναι αυτό που ο μαθητής ήδη ξέρει» αναφέρει ο Erickson 18. Ο ίδιος ερεύνησε εκτενώς τις ιδέες των μαθητών για τη θερμότητα και τη θερμοκρασία. Στην έρευνά του παρατήρησε ότι για πολλούς μαθητές: η θερμότητα είναι μια ουσία σαν τον αέρα ή τον ατμό, η οποία μπορεί να «ρέει» μέσα και έξω από τα αντικείμενα. η θερμοκρασία είναι μια μονάδα μέτρησης της συνολικής ποσότητας του ζεστού και του κρύου που έχει ένα σώμα. Οι μαθητές για να ερμηνεύσουν τα θερμικά φαινόμενα πολλές φορές επινοούν ένα νέο μέγεθος, την ψυχρότητα. Η θερμότητα και η ψυχρότητα είναι δύο αντίθετες ουσίες. Αντί δηλαδή να αντιλαμβάνονται το κρύο ως έλλειψη θερμότητας, του προσδίδουν μια ανεξάρτητη υπόσταση. Φράσεις που χρησιμοποιούνται 18 Erickson, G.(1979). Children s conceptions of heat and temperature. Science Education, 63(2), p.221. 27

λανθασμένα καθημερινά όπως «κλείσε την πόρτα για να μην μπει το κρύο μέσα» ή «σήμερα έχει πολύ κρύο» κάνουν τη σύγχυση ακόμα μεγαλύτερη. Η θερμοκρασία ενός αντικειμένου σχετίζεται με το μέγεθός του. Οι μαθητές του θεώρησαν π.χ. ότι ένα μεγάλο παγάκι έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από ένα μικρό παγάκι. Η Tiberghien 19 αποκάλυψε ιδέες των μαθητών σχετικά με τη θερμότητα και τη θερμοκρασία. Συγκεκριμένα παρατήρησε ότι τα παιδιά πίστευαν ότι ενώ η θερμοκρασία μπορεί να είναι ζεστή ή κρύα, η θερμότητα είναι ζεστή. Μια 2 η παρατήρηση ήταν ότι σύμφωνα με τις ιδέες αρκετών παιδιών δεν υπάρχει διαφορά ανάμεσα στη θερμότητα και στη θερμοκρασία. Τέλος, τα παιδιά πίστευαν ότι η θερμοκρασία αλλάζει κατά την αλλαγή κατάστασης των υλικών π.χ. κατά την τήξη ή το βρασμό. Οι Kesidou & Duit 20 παρατήρησαν στην έρευνά τους ότι η πλειοψηφία των μαθητών ενώ θεωρούσε τη θερμοκρασία σαν μια μεταβλητή που μπορούσε να μετρηθεί, δεν πίστευε το ίδιο και για τη θερμότητα. Κάποιοι θεωρούσαν ότι η θερμοκρασία ουσιαστικά χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμότητας. Άλλοι αντιλήφθηκαν τη θερμοκρασία σαν κάτι που μετακινείται από το ένα σώμα στο άλλο και οι βαθμοί δείχνουν την ποσότητα της θερμοκρασίας που μεταφέρθηκε. Σχεδόν κανένας δεν θεωρούσε ότι όταν δύο σώματα διαφορετικής θερμοκρασίας έρθουν σε επαφή, μετά θα έρθουν σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας έχοντας την ίδια θερμοκρασία ως αποτέλεσμα της θερμικής αλληλεπίδρασης. Γενικά πάντως συμπέραναν (Kesidou, S., & Duit, p.92) ότι «μόνο ένας μικρός αριθμός μαθητών δίνουν εξηγήσεις που ταιριάζουν στο επιστημονικό πλαίσιο φυσικής». 3.2 Τα ερευνητικά ερωτήματα Τα ερευνητικά ερωτήματα της παρούσας έρευνας χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες. Την πρώτη κατηγορία αποτελούν ερωτήματα που σχετίζονται τη χρήση LMS στη διδασκαλία. Τη δεύτερη κατηγορία αποτελούν ερωτήματα που σχετίζονται με τη διδασκαλία των θερμικών φαινομένων και ειδικότερα με τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας. Την τρίτη κατηγορία αποτελούν ερωτήματα που σχετίζονται με το νέο curriculum. 19 Tiberghien, A. (1985). The development of ideas on heat and temperature with teaching. Children's ideas in science, 67-84. 20 Kesidou, S. & Duit, R. (1993). Students conceptions of the second law of thermodynamics: An interpretive study. Journal of Research in Science Teaching, 30(1), p. 89. 28

Τα ερευνητικά ερωτήματα που σχετίζονται με τη χρήση των LMS ως εργαλείο στη διδασκαλία - όχι μόνο στην Τριτοβάθμια και στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση αλλά και σε μαθητές 10 έως 12 ετών - απαντούν στο ερώτημα: Μπορεί η διδασκαλία με χρήση LMS ως εργαλείο να αποτελέσει έναν εναλλακτικό τρόπο διδασκαλίας για τους μαθητές του Δημοτικού Σχολείου; Και είναι τα ακόλουθα: Είναι δυνατό να διδαχτούν επιστημονικά θέματα με τη χρήση γενικά πληροφορικής και ειδικά LMS ; Είναι η διδασκαλία με χρήση πληροφορικής αλλά και LMS λιγότερο ή περισσότερο απαιτητική σε χρόνο; Πόσο εύκολα οι μαθητές προσαρμόζονται σε ένα τέτοιο περιβάλλον μάθησης; Πόση βοήθεια χρειάζονται από τον διδάσκοντα; Τα ερευνητικά ερωτήματα που σχετίζονται με τη διδασκαλία των θερμικών φαινομένων είναι αν τελικά οι μαθητές: Θα αποκτήσουν μια ορθότερη αντίληψη για τα θερμικά φαινόμενα όπως: η θερμότητα, η θερμοκρασία, η θερμική αλληλεπίδραση, η θερμική ισορροπία, η αλλαγή κατάστασης των υλικών, αγωγοί και μονωτές θερμότητας κ.ά. αν τα διδαχτούν μέσω μιας παραδοσιακής διδασκαλίας ή με τη χρήση πληροφορικής γενικά αλλά και LMS; Θα κατανοήσουν τις εφαρμογές των θερμικών φαινομένων στην καθημερινή τους ζωή (βιοκλιματικά σπίτια, ενεργειακό αποτύπωμα) μέσα από μία εκπαιδευτική διδασκαλία που δε θα στηρίζεται μόνο σε όρους φυσικής αλλά και περιβαλλοντικούς συνδυάζοντας έτσι το μάθημα στην τάξη με την πραγματική ζωή και την εφαρμογή όσων μαθαίνουμε σε πραγματικές συνθήκες ; Το ερώτημα που σχετίζεται με το νέο curriculum είναι: - Θα αποκτήσουν οι μαθητές μια ορθότερη αντίληψη για τα θερμικά φαινόμενα αν τα διδαχθούν χρησιμοποιώντας το νέο curriculum, στο οποίο είναι ενσωματωμένες οι Τ.Π.Ε. και ο εκπαιδευτικός είναι συνδημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού ; Όλα τα παραπάνω ελέγχθηκαν σε πραγματικό σχολικό περιβάλλον. 29

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΜΑΘΗΣΗ (LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS - LMS) Τα βήματα προόδου στον τομέα των τεχνολογιών της πληροφορίας και της επικοινωνίας σε συνδυασμό με την αυξανόμενη χρήση του διαδικτύου δημιούργησε ευκαιρίες σε διάφορα επίπεδα και ειδικά σε θέματα εκπαιδευτικής τεχνολογίας. Βασισμένα στην πληροφορική, εκπαιδευτικά περιβάλλοντα προσφέρουν μια σειρά από εκπαιδευτικές εναλλακτικές λύσεις για τους εκπαιδευόμενους. Η εξ αποστάσεως εκπαίδευση είναι μία από αυτές. Τα Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management Systems - LMS) κατέχουν ένα σημαντικότατο ρόλο στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση. Αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία με μια σειρά από διαφορετικά ονόματα (Learning Management Systems, Virtual Learning Environments κ.ά.). Έχουν χρησιμοποιηθεί σε διαφορετική μορφή πολύ πριν τη δημιουργία του Παγκόσμιου Ιστού. To Ανοικτό Πανεπιστήμιο του Ηνωμένου Βασιλείου είχε ξεκινήσει να προσφέρει μαθήματα από απόσταση με τη χρήση τεχνολογίας από τη δεκαετία του 1970 21. 4.1 Ορισμός LMS και γενικά χαρακτηριστικά Τα Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης διαχειρίζονται το μαθησιακό περιεχόμενο, στο οποίο έχουν πρόσβαση οι μαθητές και οι εκπαιδευτικοί. Το περιεχόμενο αυτό συνήθως αποτελείται από εγχειρίδια, δραστηριότητες εξάσκησης και αξιολόγησης, καθώς και εργαλεία επικοινωνίας (ασύγχρονης και σύγχρονης). Διατηρούν αρχείο με τις βαθμολογίες του μαθητή στις δραστηριότητες και τα μαθήματα στα οποία συμμετέχει, παρέχουν δυνατότητες δημιουργίας περιεχομένου και είναι συμβατά με κάποιο πρότυπο όπως το SCORM 22. Oι Lonn & Teasley 23 ορίζουν τα Συστήματα Διαχείρισης Μάθησης (Learning Management Systems= LMS) ως 21 The Open University, στο http://www.open.ac.uk/researchprojects/historyofou/learning-teaching-and-research (ανακτήθηκε στις 25/04/2014) 22 SCORM: Το SCORM είναι ένα διεθνώς αναγνωρισμένο πρότυπο για μαθησιακά «πακέτα» Τηλεκπαίδευσης. Ειδικότερα το πρότυπο Sharable Content Object Reference Model (SCORM) είναι ένα σύνολο προδιαγραφών για την ανάπτυξη, το πακετάρισμα (packaging) και τη διανομή εκπαιδευτικού υλικού όποτε και οπουδήποτε αυτό απαιτείται. Το πρότυπο αυτό ορίζει πώς το εκπαιδευτικό υλικό μπορεί να ταυτοποιηθεί (identification), να περιγραφεί και να ομαδοποιηθεί σαν ένα μάθημα ή σαν ένα μέρος μαθήματος και να διαμοιραστεί μεταξύ συστημάτων (LMS, LCMS, κλπ) ή αποθηκών (repositories) μαθησιακών αντικειμένων και δραστηριοτήτων. Ορίζει επίσης τις τεχνικές μεθόδους για την πραγματοποίηση των παραπάνω διαδικασιών. Περιέχει προδιαγραφές για την ομαδοποίηση του και την περιγραφή του με μεταδεδομένα, Οδηγός Λογισμικοί exe, στο : http://www.openeclass.org/downloads/files/docs/reload_exe/odigos_exe.pdf (ανακτήθηκε 25/05/2014) 23 Lonn, S. & Teasley, S. (2009). Saving time or innovating practice: Investigating perceptions and uses of learning management systems. Computers & Education, 53 (3), 686 694. 30

συστήματα που βασίζονται στο διαδίκτυο και επιτρέπουν στους εκπαιδευτικούς και στους εκπαιδευόμενους να μοιραστούν εκπαιδευτικό υλικό, να κάνουν ανακοινώσεις σχετικές με τις τάξεις και τα μαθήματα, να υποβάλλουν εργασίες και να επικοινωνήσουν απευθείας (online). Ο Simonson 24 έδωσε ένα πολύ πρακτικό ορισμό για τα LMS. Θεωρεί ότι τα LMS ή αλλιώς CMS (στην περίπτωση αυτή Course Management Systems) ή VLE (Virtual Learning Environments) είναι λογισμικά (software systems) που σχεδιάστηκαν με σκοπό να βοηθήσουν εκπαιδευτικούς και μαθητές στη διαχείριση μιας σειράς μαθημάτων. Αν και ο όρος LMS είναι αυτός που χρησιμοποιείται κυρίως για αυτά τα συστήματα θα τα συναντήσουμε και ως: PLE (Personal Learning Environments), VLE (Virtual Learning Environments) με το τελευταίο να χρησιμοποιείται κυρίως στην Ευρώπη και την Ασία. Τα LMS δίνουν τη δυνατότητα παρακολούθησης της πορείας του μαθητή. Αν και κυρίως χρησιμοποιούνται ως εργαλεία για την εξ αποστάσεως εκπαίδευση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν εξίσου και για να υποστηρίξουν μια παραδοσιακή διδασκαλία. Έρευνες 25,26 τα τελευταία χρόνια έχουν δείξει ότι πάνω από το 90% των Πανεπιστημίων σε Αμερική και Ηνωμένο Βασίλειο έχουν υιοθετήσει μία ή περισσότερες εφαρμογές τύπου LMS για τους φοιτητές αλλά και για το προσωπικό. Οι Ullman & Rabinowitz 27 αναφέρουν ότι τα LMS έχουν αποκτήσει μεγάλη σημασία για την εκπαίδευση. Η αποδοχή τους από την Τριτοβάθμια εκπαίδευση είναι πραγματικά εντυπωσιακή και καθόλου τυχαία. Γίνονται πλέον απολύτως απαραίτητα στα Πανεπιστήμια προσθέτοντας μια εικονική διάσταση ακόμα και στα πιο παραδοσιακά από αυτά 28. Πολλοί φοιτητές πλέον επιλέγουν ένα Πανεπιστήμιο όχι μόνο με κριτήριο τις βιβλιοθήκες, τους καθηγητές που διδάσκουν ή τη φήμη του Πανεπιστημίου αλλά και με κριτήριο τα εργαλεία, όπως τα LMS, που παρέχουν στους φοιτητές. Τα LMS πέρα από τη χρήση τους για τη διανομή, διαχείριση και ανάκτηση εκπαιδευτικού υλικού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για να υποστηρίξουν την αλληλεπίδραση ανάμεσα σε μαθητές και εκπαιδευτικούς αλλά και ανάμεσα στους ίδιους τους μαθητές. Παρέχουν εργαλεία που είναι πολύ αγαπητά στη νέα γενιά μαθητών όπως chat rooms, wikis και blogs, επιτρέποντας τη σύγχρονη (απαιτείται η ταυτόχρονη συμμετοχή εκπαιδευτικού και εκπαιδευομένων, η αλληλεπίδραση γίνεται σε «πραγματικό χρόνο» συνήθως με διασύνδεση 24 Simonson, M. (2007). Course management systems. Quarterly Review of Distance Education, 8(1), vii-ix 25 Hawkins, B. & Rudy, J. (2007). Educause core data service. Fiscal year 2006 summary report. Boulder, CO: Educause. 26 Browne, T., Jenkins, M. & Walker, R. (2006). A longitudinal perspective regarding the use of VLEs by higher education institutions in the United Kingdom. Interactive Learning Environments, 14(2), 177 192. 27 Ullman, C. & Rabinowitz, M. (2004). Course management systems and the reinvention of instruction. THE Journal. 28 Coates, H., James, R., & Baldwin, G. (2005). A critical examination of the effects of learning management systems on university teaching and learning. Tertiary Education and Management, 11, 19 36. 31

μέσω διαδικτύου) όπως και ασύγχρονη (δεν απαιτείται η ταυτόχρονη συμμετοχή εκπαιδευτικού και εκπαιδευομένων, όλοι επιλέγουν μόνοι τους το χρόνο και τον τόπο στον οποίο θα επικοινωνήσουν) επικοινωνία, τόσο μεταξύ των μαθητών όσο και μεταξύ μαθητών και εκπαιδευτικών. Μια επικοινωνία που είναι ασφαλής καθώς ο εκπαιδευτικός-διαχειριστής του συστήματος είναι αυτός που καθορίζει ποιος θα μπαίνει στο σύστημα αποτρέποντας ενδεχόμενους «άγνωστους» επισκέπτες, Τα εργαλεία αυτά συμβάλλουν σε μια εποικοδομιστική προσέγγιση στη μάθηση. Βέβαια, η έρευνα έχει δείξει ότι δεν είναι τα εργαλεία αυτά καθ εαυτά που οδηγούν στη μάθηση αλλά ο τρόπος με τον οποίο αυτά χρησιμοποιούνται 29. Τα βασικά εργαλεία ενός LMS είναι: τα εργαλεία για τη δημιουργία και την προβολή του περιεχομένου, τα εργαλεία για την επικοινωνία, ασύγχρονα ή σύγχρονα, τα εργαλεία αξιολόγησης και τα εργαλεία διαχείρισης. Έρευνες έχουν δείξει επιπλέον τη χρησιμότητα εργαλείων όπως τα Wikis και τα Blogs στη διδασκαλία του μαθήματος της Γλώσσας 30 (μητρικής ή ξένης) ενώ εργαλεία σύγχρονης επικοινωνίας τύπου Chat χρησιμοποιούνται για ανάπτυξη γραπτής αλλά και προφορικής έκφρασης εδώ και αρκετά χρόνια, με σημαντικά αποτελέσματα 31. Επίσης, επικρατεί η άποψη πως τα LMS μπορούν να ενισχύσουν τις δομές της εκπαίδευσης ώστε να προσφέρουν πιο μαθητοκεντρικές προσεγγίσεις, να ενισχύσουν την αλληλεπίδραση μαθητή και μαθησιακού περιεχομένου και να βοηθήσουν στην εποικοδόμηση της γνώσης Τα LMS, όπως ήδη αναφέραμε, χρησιμοποιούνται πλέον σε αρκετά πανεπιστήμια ή σε οργανισμούς με σκοπό να ενισχύσουν και να υποστηρίξουν τη διδασκαλία, καθώς και να προσφέρουν σειρά μαθημάτων σε ένα μεγαλύτερο πλήθος εκπαιδευομένων σε όλα τα πλάτη και τα μήκη της Γης. Δίνουν τη δυνατότητα να δημιουργηθούν εικονικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα για τους φοιτητές και να αναπτυχθούν ακόμα και δικτυακά εικονικά Πανεπιστήμια. Από τη στιγμή λοιπόν που αυτά τα συστήματα έχουν γίνει μέρος της υποδομής που απαιτείται για τη διδασκαλία και τη μάθηση, είναι απαραίτητη η περεταίρω μελέτη τους σχετικά με την καταλληλότητά τους και στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση (Π.Ε.), όπου δεν υπάρχει ευρεία εφαρμογή. Ο προβληματισμός σε σχέση με τη χρήση τους εκεί οφείλεται αρχικά στο ότι το graphic computer interface των LMS χαρακτηρίζεται από μια πολυπλοκότητα, λόγω της πληθώρας των παρουσιαζόμενων πληροφοριών, που είναι ακατάλληλη για μαθητές Π.Ε. Επιπλέον, το κόστος συντήρησης και λειτουργίας καθώς και η πολυπλοκότητα της διαχείρισης μπορεί να το καθιστά απαγορευτικό για δημοτικά σχολεία. Τέλος, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι ο αρχικός τους σχεδιασμός αφορούσε τη χρήση τους στην Τριτοβάθμια και όχι στην Πρωτοβάθμια 29 Holm, C., Rollinghoff, A. & Ninck, A. (2003). WebCT and e learning in Switzerland. In Proceedings of the 5th International Conference on New Educational Environments, Luzerne, pp. 139 143. 30 Lavin, R. & Tomei, J. (2006). Wikis in EFL: an evaluation. Language Issues, 12(1), 35-47. 31 Pellettieri, J. (2000). Negotiation in cyberspace: The role of chatting in the development of grammatical competence. Network-based language teaching: Concepts and practice, 59, 86. 32

Εκπαίδευση. Σημειώνεται για λόγους πληρότητας ότι μερικά Content Management Systems (CMS) που κυρίως χρησιμοποιούνται ως εργαλεία κατασκευής ιστοσελίδων, έχουν κάποια εργαλεία που βοηθούν και στη δημιουργία εκπαιδευτικής φύσης. Καθώς οι δυνατότητες παραμετροποίησης τέτοιων CMS είναι περιορισμένη, στην ανάλυση που ακολουθεί δε θα μιλήσουμε για τα εργαλεία αυτά. 4.2 Κατηγορίες LMS Τα LMS μπορούμε να τα διακρίνουμε σε δύο μεγάλες κατηγορίες: τα εμπορικά και αυτά που ανήκουν στην κατηγορία του ανοικτού κώδικα (open source). Ανάμεσα στα διάφορα είδη LMS που υπάρχουν, ηγετική θέση σύμφωνα με τον Green 32 κατέχουν τα ακόλουθα: Blackboard (περιλαμβάνει και τις παλαιότερες πλατφόρμες WebCT και ANGEL) Moodle Desire2Learn Sakai Canvas by Instructure Pearson Learning Studio (παλαιότερα γνωστό ως ecollege) Καθώς οι εταιρείες που δημιουργούν εμπορικά LMS αναπτύσσονται κατασκευάζοντας πολύπλοκα και ακριβά πακέτα, πολλά Πανεπιστήμια προσπαθούν να αντιμετωπίσουν το κόστος στρέφοντας το ενδιαφέρον τους σε προϊόντα ανοικτού κώδικα. Στα LMS ανοικτού κώδικα ο πηγαίος κώδικας (source code) του προϊόντος είναι διαθέσιμος στο χρήστη χωρίς χρέωση, ενώ ταυτόχρονα απαλλάσσεται και από το κόστος για αγορά αδειών χρήσης, καθώς και από υποχρεώσεις μέσω συμβολαίων και τεχνική υποστήριξη επί πληρωμή. Επιπλέον, δίνεται η δυνατότητα απεριόριστης διαμόρφωσης του LMS και προσαρμογής του στις ανάγκες και στις απαιτήσεις του χρήστη. Τέλος, υπάρχει μια ενεργή κοινότητα από προγραμματιστές για να εξυπηρετεί τις ανάγκες των χρηστώ δωρεάν, κυρίως για το Moodle και το Sakai, τις 2 δημοφιλέστερες πλατφόρμες ανοικτού κώδικα. Το πιο γνωστό από τα εμπορικά LMS είναι το Blackboard, το οποίο εξαγόρασε 2 άλλα εμπορικά LMS το WebCT και το ANGEL Learning- κατέχοντας πλέον το 51% της αγοράς 32 Green, K. (2010). The 2010 campus computing report. Encino, CAQ The Campus Computing Project, στο http://www.itcnetwork.org/component/content/article/48-library-articles-abstractsresearch/297-2010-campuscomputing-survey.pdf (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) 33

LMS. Το κόστος βέβαια ενός εμπορικού LMS είναι αρκετά μεγάλο. Μόνο το λογισμικό κοστίζει κοντά στα 400.000 για περίπου 8.000 χρήστες και χρονικό διάστημα 5 ετών 33. Το ποσό αντιστοιχεί περίπου σε 50 ανά φοιτητή. Το ποσό δεν είναι μεγάλο αν συγκριθεί με το κόστος φοίτησης σε Πανεπιστήμια με δίδακτρα. Όταν όμως η φοίτηση παρέχεται δωρεάν το κόστος γίνεται δυσβάστακτο. Το μεγαλύτερο όμως πρόβλημα των εμπορικών LMS είναι ο έλεγχος που πρέπει να έχουν τα Πανεπιστήμια στον κώδικα. Αν τα Πανεπιστήμια δεν έχουν πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα, τότε το εκπαιδευτικό περιεχόμενο, που δημιουργείται ή βελτιώνεται, δεν είναι πια μόνο στα χέρια των καθηγητών ή των μαθητών. Για να μπορέσουν να μειώσουν το κόστος τα πανεπιστημιακά ιδρύματα προχώρησαν στην δημιουργία, εξέλιξη ή απλά χρήση LMS ανοικτού κώδικα 34. Αυτά δίνουν τη δυνατότητα πρόσβασης στον πηγαίο κώδικα, είναι δωρεάν, παρέχουν περισσότερες δυνατότητες ελέγχου, είναι αξιόπιστα, έχουν εξωτερική τεχνική υποστήριξη από μια κοινότητας προγραμματιστών και επιτρέπουν την παραμετροποίηση. Τέτοια είναι τα: Moodle Sakai Dokeos Atutor Canvas Latitude Learning efront ILIAS κ.ά. 4.3 Το Moodle Το Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) είναι ένα πακέτο λογισμικού για παραγωγή διαδικτυακών μαθημάτων και ιστοσελίδων. Είναι από τις πιο γνωστές πλατφόρμες μάθησης. Στοχεύει κυρίως στην εκπαιδευτική αγορά αλλά ταυτόχρονα χρησιμοποιείται και από μεγάλους οργανισμούς με σκοπό την κατάρτιση και την εξ αποστάσεως εκπαίδευση του προσωπικού τους. Χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο με περισσότερους από 65.000.000 εγγεγραμμένους χρήστες κυρίως για εξ αποστάσεως εκπαίδευση αλλά και για μεικτή 33 Sitze, A. (2001). Land Of Confusion, Online Learning, στο: http://www.allbusiness.com/services/educationalservices/4449169-1.html (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014). 34 Watson, W. & Watson, S. (2007). What are Learning Management Systems, What are They Not, and What Should They Become? TechTrends, 51(2), 29. 34

μάθηση, καθώς συχνά και ως υποστηρικτικό υλικό της εκπαιδευτικής διαδικασίας σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Βοηθάει τους εκπαιδευτικούς να διαχειριστούν on-line μαθήματα και curricula δίνοντας τη δυνατότητα παράλληλα για μια πλούσια αλληλεπίδραση 35. Έχει σχεδιαστεί για να παρέχει στους εκπαιδευτικούς, στους διαχειριστές και στους μαθητές ένα ισχυρό, ασφαλές και ολοκληρωμένο σύστημα με σκοπό να δημιουργήσει ένα εξατομικευμένο περιβάλλον μάθησης 36. Εμπεριέχει μια σειρά από μαθητοκεντρικά εργαλεία που ενδυναμώνουν τη διδασκαλία και τη μάθηση. Το περιβάλλον αλληλεπίδρασης (graphic interface) είναι πολύ εύκολο στη χρήση. Είναι ελεύθερο καθώς είναι πρόγραμμα ανοικτού κώδικα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον οποιονδήποτε. Υπάρχει μια τακτική αναθεώρηση και βελτίωσή του. Επιτρέπει τη χρήση πολλών γλωσσών στο μενού και έχει μεταφραστεί σε περισσότερες από 95 γλώσσες. Μπορεί να μορφοποιηθεί και να προσαρμοστεί στις ανάγκες του χρήστη. Δύναται να χρησιμοποιηθεί από κάθε είδους ηλεκτρονική συσκευή. Το Moodle υποστηρίζει θεωρητικά την εποικοδομιστική θεωρία της μάθησης. Με τα εργαλεία που περιέχει προσανατολίζει την ενέργεια του μανθάνειν σε τέσσερις κύριους άξονες: Την ποικίλη προσέγγιση του εκπαιδευτικού υλικού μέσα από διαφορετικές «γλώσσες επικοινωνίας» (κείμενα, εικόνες, πολυμέσα) και τον προσανατολισμό της διδασκαλίας στην δημιουργία περιεχομένου Την ενεργή στάση του μαθητή απέναντι στο εκπαιδευτικό υλικό, την αυτοδιδασκαλία και τη μαθησιακή του αυτονόμηση Την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης Την ανάπτυξη της συνεργατικότητας και της ευελιξίας στην ανάληψη ποικίλων ρόλων στο πλαίσιο μιας ερευνητικής ομάδας. Το Moodle ως εργαλείο σχετίζεται άμεσα με το μαθησιακό μοντέλο του κοινωνικού εποικοδομητισμού 37. Η τάξη μετατρέπεται σε εργαστήριο και ο μαθητής, ασκούμενος στην επικοινωνία σε μια πληθώρα «γλωσσών επικοινωνίας» (κείμενα, εικόνες, πολυμέσα) αποκτά ολοένα περισσότερες ικανότητες ερμηνείας και αναπαράστασης του κόσμου. Η γνώση που αποκτάται μ' αυτό τον τρόπο δεν είναι στείρα πληροφορία, αλλά γεμάτη νόημα ερμηνεία του κόσμου, ο οποίος βήμα-βήμα γίνεται ολοένα και πιο οικείος, πιο γνωστός. Εδώ, ανιχνεύεται η πρώτη καινοτόμος διάσταση της χρήσης του Moodle: η επιστημολογική διαφοροποίηση στην αναπαράσταση της γνώσης, η οποία παραδοσιακά περιορίζεται στην γραπτή κειμενική μορφή των σχολικών εγχειριδίων αλλά και στα πειράματα επίδειξης που ενδεχομένως κάνει ο 35 Zsolt, T., & Istvan, B. (2008). Moodle and social constructivism. Network for Teaching Information Society. Στο: http://www.ittk.hu/netis/doc/textbook/toth_bessenyei_moodle_eng.pdf (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) 36 Moodle, στο www.moodle.org (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) 37 Ferreira, J., & Cardoso, A. (2005). A Moodle extension to book online labs.international Journal of Online Engineering, 1(2). 35

εκπαιδευτικός. Ο δάσκαλος, σαν εγγυητής της επάρκειας των εκπαιδευτικών πόρων, φροντίζει για την πολλαπλή -μέσω του Moodle- ανανέωση αυτής της αναπαράστασης αναδιατάσσοντας το υλικό και εμπλουτίζοντάς το. Οι μαθητές, από την μεριά τους, επεμβαίνουν στο εκπαιδευτικό υλικό και, δημιουργώντας νέο περιεχόμενο, το οικειοποιούνται, χτίζοντας σταδιακά την δική τους εικόνα του κόσμου, την προσωπική τους κοσμοαντίληψη. Η δεύτερη καινοτομία είναι θεσμική. Από κατασκευή του το Moodle επιβάλλει στους χρήστες την ανάληψη ρόλων στο πλαίσιο των μαθημάτων. Κάθε χρήστης αναλαμβάνει κάποιον ρόλο στα μαθήματα ή ενότητες που είναι εγγεγραμμένος. Οι ρόλοι -και μαζί τα προνόμια που τους συνοδεύουν- εναλλάσσονται στον βαθμό που ο μαθητής-χρήστης δημιουργώντας περιεχόμενο αναβαθμίζεται στο πλαίσιο του συστήματος. Αν το Moodle εισέλθει πετυχημένα στην τάξη, η εικονική ανάληψη διαφορετικών ρόλων συνοδεύεται από μια ανάλογη εναλλαγή ρόλων στην πραγματικότητα. Τοιουτοτρόπως, ο απλός εγγεγραμμένος μαθητής μπορεί να αναβαθμισθεί σε δημιουργό μαθήματος, ή υπεύθυνο για την διδασκαλία μιας ενότητας, ενώ ο δάσκαλος μπορεί να είναι διαχειριστής ή και μαθητής στο ίδιο αυτό μάθημα. Η τρίτη καινοτομία αφορά την δικτύωση. Οι μαθητές και ο δάσκαλος χωρίζονται συγκυριακά σε ομάδες, ανταλλάσσουν μέσα από την πλατφόρμα μηνύματα, μοιράζονται πόρους, ή -ακόμη- συνδιαμορφώνουν περιεχόμενο μέσα από τα ενσωματωμένα wikis του Moodle. Στην συνέχεια, καλούν άλλες τάξεις του σχολείου τους (ή και άλλου σχολείου) να μοιραστούν την εργασία τους και να συμμετάσχουν στην έρευνά τους. Το σχολείο εκμεταλλεύεται αυτά τα δίκτυα για να έρθει σε επαφή με άλλα σχολεία και να συνεργασθεί μαζί τους. 4.4 LMS και Blended learning Η παραδοσιακή πρόσωπο με πρόσωπο εκπαίδευση και η εξ αποστάσεως εκπαίδευση αποτελούν τα βασικά εκπαιδευτικά περιβάλλοντα στην Ανώτατη (Τριτοβάθμια) Εκπαίδευση. Τα αποτελέσματά τους έχουν γίνει αντικείμενο ερευνών από πολλούς ερευνητές 38,39,40,41,42,43,44. 38 Coates, H., James, R., & Baldwin, G. (2005). A critical examination of the effects of learning management systems on university teaching and learning. Tertiary Education and Management, 11, 19 36. 39 Lonn, S. & Teasley, S. (2009). Saving time or innovating practice: Investigating perceptions and uses of learning management systems. Computers & Education., 53 (3), 686 694. 40 Morgan, G. (2003). Faculty use of course management systems (Vol. 2). ECAR, EDUCAUSE Center for Applied Research. 41 West, R., Waddoups, G. & Graham, C. (2007). Understanding the experiences of instructors as they adopt a course management system. Educational Technology Research and Development, 55(1), 1 26. 36

Κάθε μία προσέγγιση έχει τα πλεονεκτήματα αλλά και τα μειονεκτήματά της. Ένα από τα θετικά της ανάπτυξης του διαδικτύου είναι και η εμφάνιση και ανάπτυξη της on line διδασκαλίας.. Θεωρείται ένα σπουδαίο επίτευγμα καθώς δίνει τη δυνατότητα σε πολλούς μαθητές να σπουδάσουν φοιτώντας από απόσταση, από το δικό τους χώρο και στο δικό τους χρόνο. Έχει όμως και αρκετά μειονεκτήματα. Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι ένα περιβάλλον μεικτής μάθησης (blended learning environment). Ο Graham 45 υποστηρίζει ότι είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση. Σύμφωνα με τους Wu et al 46 η μεικτή μάθηση (blended learning) «αναφέρεται σε ένα εκπαιδευτικό σύστημα που συνδυάζει πολλαπλούς τρόπους διδασκαλίας, περιλαμβάνοντας κυρίως πρόσωπο με πρόσωπο διδασκαλία σε συνδυασμό με σύγχρονη και ασύγχρονη online μάθηση. Κύριο χαρακτηριστικό της ότι μεγιστοποιεί τα καλύτερα πλεονεκτήματα της παραδοσιακής και της online εκπαίδευσης. Αυτή η προσέγγιση έχει κερδίσει αρκετή δημοσιότητα λόγω της εύκολης πλέον πρόσβασης από εκπαιδευτικούς και εκπαιδευόμενους στα LMS. Οι Chou & Chou 47 υποστηρίζουν ότι η μεικτή μάθηση είναι μια ζώνη ριζοσπαστικής (radical) καινοτομίας, η οποία όμως εξαρτάται τόσο από τη μάθηση όσο και από την τεχνολογία. Τα LMS μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ μαθητών και εκπαιδευτικών σε ένα περιβάλλον μεικτής μάθησης. Όπως ήδη αναφέραμε πολλά τέτοια παραδείγματα υπάρχουν κυρίως στο χώρο της Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης (βλέπε ενότητα 4.1 «Ορισμός LMS και γενικά χαρακτηριστικά»). Η νέα γενιά δείχνει μεγάλο ενδιαφέρον για αυτή την προσέγγιση. Περνάει άλλωστε περισσότερο χρόνο διαβάζοντας οθόνες παρά βιβλία. Οργανώνει την κοινωνική της ζωή μέσω ηλεκτρονικών μηνυμάτων και παρουσίας σε σελίδες κοινωνικής δικτύωσης. Έχει πρόσβαση στην πληροφορία από κάθε είδους μηχανή. 42 Dutton, W., Cheong, P. & Park, N. (2004). The social shaping of a virtual learning environment: The case of a university-wide course management system. Electronic Journal of e-learning, 2(1), 69-80. 43 Koszalka, T. & Ganesan, R. (2004). Designing online courses: A taxonomy to guide strategic use of features available in course management systems (CMS) in distance education. Distance Education, 25(2), 243 256. 44 Swan, K. (2001). Virtual interaction: Design factors affecting student satisfaction and perceived learning in asynchronous online courses. Distance Education, 22(2), 306 332. 45 Graham, C. (2006). Blended learning systems: Definition, current trends, and future directions. In C. J. Bonk & C. R. Graham (Eds.), The handbook of blended learning: Global perspectives, local designs (pp. 3 21). San Francisco, CA: Pfeiffer. 46 Wu, J., Tennyson, R. & Hsia, T. (2010). A study of student satisfaction in a blended e-learning system environment. Computers & Education, 55 (1), 155 164. 47 Chou, A. & Chou, D.(2011). Course management systems and blended learning: An innovative learning approach. Decision Sciences Journal of Innovative Education, 9 (3), 463 484. 37

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΤΟ ΝΕΟ ΣΧΟΛΙΚΟ CURRICULUM, Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Στο κεφάλαιο αυτό αναφέρονται: α) το νέο σχολικό curriculum, που εφαρμόστηκε πιλοτικά σε σχολεία της Ελλάδας από το 2012 έως το 2015, β) οι αρχές πάνω στις οποίες βασίστηκε ο σχεδιασμός της εκπαιδευτικής παρέμβασης, γ) η περιγραφή και η ανάλυση του LMS. 5.1 Το «Νέο Σχολείο» και το νέο σχολικό curriculum Από το 2011 το Υπουργείο Παιδείας της Ελλάδας εκπόνησε ένα σχέδιο δράσης με σκοπό τη δημιουργία ενός «Νέου Σχολείου». Τονίζεται ότι σε επαναληπτικές διεθνείς αξιολογήσεις, όπως αυτή της PISA, η Ελλάδα καταλαμβάνει μία από τις χαμηλότερες θέσεις διεθνώς 48, δημιουργώντας αντικειμενικά μια απογοητευτική εικόνα απόδοσης του ελληνικού σχολείου. Για να μπορέσει να εκπληρώσει τους στόχους του το «Νέο Σχολείο» είναι απαραίτητο το εκπαιδευτικό περιεχόμενο να είναι στοχοκεντρικό, ώστε να περιγράφεται με σαφήνεια η ανάπτυξη των βασικών γνώσεων και δεξιοτήτων από τις οποίες απορρέει η επιλογή εκπαιδευτικών περιεχομένων και διάρθρωσης της ύλης. Επιπλέον δε, δίνεται έμφαση τόσο στο εκπαιδευτικό περιεχόμενο του όσο στα προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα για κάθε ενότητα. Το νέο curriculum διέπεται από ενιαίες αρχές όπως η μύηση σε ερευνητικές τεχνικές, η κατανόηση βασικών εννοιών, διαδικασιών και γεγονότων, η επικοινωνία, η συνεργασία και η σύνδεση με τη ζωή. Διαρθρώθηκε με βάση ευρύτερα θεματικά πεδία. Ένα από αυτά ήταν και οι Φυσικές Επιστήμες. Επιπλέον, εισάγει τη λογική των πολλαπλών μέσων και υλικών. Δίνοντας ενδεικτικές διδακτικές δραστηριότητες ανά διδακτική ενότητα, επιτρέπεται στον εκπαιδευτικό να σχεδιάσει δραστηριότητες και να επιλέξει τα υλικά που κρίνει ό ίδιος ότι χρειάζονται σύμφωνα με τις ανάγκες της τάξης του. Εδώ βρίσκεται μία από τις σημαντικότερες διαφορές με το προηγούμενο curriculum. Ο δάσκαλος πλέον παίρνει και το ρόλο του δημιουργού του εκπαιδευτικού υλικού. Βέβαια, δεν θα πρέπει να παραβλεφθεί και ο κίνδυνος που υπάρχει το υλικό που θα δημιουργήσει ο εκπαιδευτικός να μην είναι σωστά δομημένο και ικανό να βοηθήσει τους μαθητές. Ο δάσκαλος στο Δημοτικό Σχολείο πρέπει να διδάξει πολλά και 48 PISA 2009 και PISA 2012, Πλαίσιο Αξιολόγησης και Αποτελέσματα, στο http://www.iep.edu.gr/pisa/ (Ανακτήθηκε στις 25/4/2014) 38

διαφορετικά μαθήματα, όπως Μαθηματικά, Φυσικές Επιστήμες, Γεωγραφία κ.ά. Θα πρέπει οι δυνατότητές του να είναι εξαιρετικές για να μπορέσει να δημιουργήσει εκπαιδευτικό υλικό ικανοποιητικού επιπέδου σε όλα αυτά τα μαθήματα. Σε αντίθετη περίπτωση η παραγωγή εκπαιδευτικού υλικού θα είναι πολύ δύσκολη. Τέλος, το νέο curriculum ενσωματώνει τη διαδικασία της ερευνητικής εργασίας σε όλα τα γνωστικά αντικείμενα και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση στα ειδικά μεθοδολογικά εργαλεία, όπως είναι π.χ. η πειραματική εργασία στις Φυσικές Επιστήμες. Σύμφωνα με αυτή τη λογική δημιουργήθηκε ένα νέο κοινό curriculum για τα θεματικά πεδία των Φυσικών Επιστημών και της Τεχνολογίας του Δημοτικού Σχολείου. Το κοινό θεματικό πεδίο περιλαμβάνει το μάθημα των Φυσικών στην Ε και Στ τάξη και τις μισές ώρες από το μάθημα της Μελέτης του περιβάλλοντος από την Α μέχρι και την Δ τάξη. Το νέο curriculum χωρίζεται σε 9 θεματικές ενότητες, οι οποίες αναπτύσσονται από την Α έως την Στ τάξη κάθετα αλλά και οριζόντια ώστε να υπάρχει συνοχή των επιμέρους γνωστικών θεμάτων της Φυσικής, της Χημείας και της Βιολογίας. Οι Τ.Π.Ε. αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι του νέου σχολικού curriculum. Αλλάζει ο ρόλος πλέον των εκπαιδευτικών και των μαθητών, συμμετέχοντας σε κριτικούς διαλόγους. Συγκροτούν μαθησιακές κοινότητες, διαμορφώνουν κανόνες και ανταλλάσουν ρόλους σε μία τάξη όπου πλέον η ιεραρχία δίνει τη θέση της στην συνεργασία μεταξύ των ομάδων. Η διδασκαλία γίνεται μαθητοκεντρική και ομαδοσυνεργατική ώστε να έχει νόημα για τους μαθητές και να είναι προς όφελος της κοινότητας τους. Ο εκπαιδευτικός αλλάζει ρόλο, γίνεται καθοδηγητής και διευκολυντής της μάθησης, παραγωγός και αναδιαμορφωτής του εκπαιδευτικού υλικού. Τους 2 πρώτους ρόλους, ο εκπαιδευτικός τους είχε και στο προηγούμενο curriculum. Ο ρόλος του παραγωγού και του αναδιαμορφωτή του εκπαιδευτικού υλικού είναι καινούριος και αποτελεί αντικείμενο μελέτης και της παρούσης έρευνας. Το νέο curriculum των Φυσικών Επιστημών και της Τεχνολογίας χωρίζεται σε 9 ενότητες. Μία από αυτές είναι και τα Θερμικά Φαινόμενα με δεσπόζουσα την έννοια της Θερμότητας (υπάρχουν επίσης ενότητες όπως: η ενέργεια, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα, τα ηχητικά φαινόμενα κ.ά.). Η ενότητα έχει 3 κλειδιά: α) το σενάριο-πρόβλημα, β) τις δραστηριότητες επιστημονικής και τεχνολογικής διερεύνησης και γ) τη μοντελοποίηση. Συγκεκριμένα οι μαθητές επιλύουν προβλήματα που αναφέρονται σε αυθεντικά περιβάλλοντα μάθησης, διατυπώνουν υποθέσεις και σχεδιάζουν εικονικά πειράματα, κάνουν μετρήσεις και παρατηρούν τα λάθη της μέτρησης, ακολουθούν στρατηγικές ανάλυσης μεταβλητών, κατασκευάζουν και χρησιμοποιούν μοντέλα για την ερμηνεία και πρόβλεψη των φαινομένων, αντιλαμβάνονται τη φύση και το σκοπό των μοντέλων και τέλος επιχειρηματολογούν και 39

προβαίνουν στη λήψη αποφάσεων 49. Συγκεκριμένα στη Α τάξη η διδασκαλία της Θερμότητας ξεκινά με το σενάριο «Αύριο το θερμόμετρο θα πιάσει κόκκινο», εστιάζοντας στην προστασία από ακραία φαινόμενα, όπως ο καύσωνας. Στη Β τάξη, εισάγεται το σενάριο «Ένα ακραίο μετεωρολογικό φαινόμενο», σύμφωνα με το οποίο οι μαθητές καλούνται να διερευνήσουν ένα ακραίο φαινόμενο (πλημμύρα). Η Θερμότητα προσεγγίζεται ως η βασική «αιτία» για το ταξίδι του νερού στη φύση. Παράλληλα, οι μαθητές εκτελούν απλά πειράματα, κατασκευάζουν, ελέγχουν και αναθεωρούν απλά μοντέλα για τον κύκλο του νερού. Στην Ε τάξη, η διδασκαλία της Θερμότητας ξεκινά με το σενάριο «Η αύξηση της τιμής του πετρελαίου θέρμανσης», που οδηγεί στην επίλυση του τεχνολογικού προβλήματος της θέρμανσης και ψύξης των κατοικιών. Η μελέτη των θερμικών φαινομένων αποτελεί τη γέφυρα ανάμεσα στις θερμικές ιδιότητες των υλικών και την έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος. Με το ενεργειακό αποτύπωμα η μελέτη «διεισδύει» στο σύνθετο αλλά και πολυσήμαντο περιεχόμενο της Ενέργειας. Σκοπός είναι η κατάληξη στην Ενέργεια, μορφή της οποίας είναι άλλωστε και η Θερμότητα, της οποίας (Ενέργειας) η διδασκαλία φτάνει στην κορύφωσή της στην Στ τάξη. Φιλοδοξία του νέου curriculum είναι να οδηγήσει τον εκπαιδευτικό στη δημιουργία εκπαιδευτικού υλικού, όπου θα είναι ενταγμένες οι Τ.Π.Ε. Ο εκπαιδευτικός δε θα πρέπει απλά να παρέχει πληροφορίες αλλά ως δημιουργός θα πρέπει να είναι ικανός να σχεδιάσει αποτελεσματικά περιβάλλοντα και ενεργές κοινότητες μάθησης. Το εκπαιδευτικό υλικό μπορεί να δημιουργηθεί είτε για παραδοσιακή διδασκαλία είτε για διδασκαλία με Τ.Π.Ε. Πάνω σε αυτή τη λογική σχεδιάστηκε, δημιουργήθηκε και αξιολογήθηκε η παρακάτω εκπαιδευτική παρέμβαση, που αποτέλεσε και το αντικείμενο της παρούσας ερευνητικής προσπάθειας. Ο σχεδιασμός της εκπαιδευτικής παρέμβασης στηρίχτηκε σε ένα από τα πιο γνωστά και ευρέως αποδεκτά μοντέλα εκπαιδευτικού σχεδιασμού: το μοντέλο εκπαιδευτικού σχεδιασμού των Dick, Carey and Carey Systems Approach Model. 5.2 Αρχές Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού Το μοντέλο των Dick & Carrey Systems Approach Model Σε ένα σύγχρονο εξ αποστάσεως εκπαιδευτικό περιβάλλον, οι μαθητές έρχονται σε επαφή με τον εκπαιδευτικό και καθοδηγούνται από κείμενα και δικτυακό περιεχόμενο μέσω εργασιών 49 Νέο curriculum, Φυσικά Δημοτικού, Οδηγός Εκπαιδευτικού, σελ. 12, στο http://ebooks.edu.gr/info/newps/%ce%a6%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ad%cf%82%20%ce%b5%cf%8 0%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%AE%CE%BC%CE%B5%CF%82/%CE%9F%CE%B4%CE%B7%CE%B3%CF%8C%CF%82% 20%CE%B3%CE%B9%CE%B1%20%CE%A6%CF%85%CF%83%CE%B9%CE%BA%CE%AC%20%CE%94%CE%B7%CE%BC %CE%BF%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%BF%CF%8D.pdf (Ανακτήθηκε στις 24/04/2014) 40

όπως: ερωτήσεις πολλαπλής απάντησης ή επιλογής, projects, κείμενα on-line και ασκήσεις αλληλεπίδρασης με τους συμμαθητές τους. Αν η επίδοση των μαθητών δεν είναι η αναμενόμενη, όπως συμβαίνει αρκετά συχνά στο μάθημα της Φυσικής 50, τότε θα πρέπει ο εκπαιδευτικός να επιδιώκει διαφορετικές μεθόδους διδασκαλίας. Το εκπαιδευτικό σύστημα το οποίο αποτελείται από τους εκπαιδευτικούς, τους μαθητές, τους στόχους, το πλαίσιο-περιβάλλον μάθησης, το υλικό και τις δραστηριότητες είναι ένα σύστημα αλληλεπίδρασης που έχει ως σκοπό του να προσφέρει τη μάθηση και που όλα του τα συστατικά του πρέπει να συνυπάρχουν αρμονικά. Μια δυσλειτουργία σε ένα συστατικό επηρεάζει όλο το σύστημα και τη λειτουργία του. Γενικός σκοπός της παρούσας έρευνας είναι η ανάλυση, ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη, η εφαρμογή και η αξιολόγηση μιας διδασκαλίας 51. Βέβαια, εδώ θα πρέπει να τονιστεί ότι η εμπειρία των μελών του εργαστηρίου θετικών επιστημών του Παιδαγωγικού Τμήματος του Πανεπιστημίου Πατρών όλα αυτά τα χρόνια έχει οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι δεν υπάρχει ένα και μόνο μοντέλο, το οποίο πρέπει να ακολουθεί κάποιος στο σχεδιασμό ενός μαθήματος, αλλά θα πρέπει ο καθένας να βάζει τα δικά του συστατικά και την προσωπική του πινελιά λαμβάνοντας υπόψη το ακριβές αντικείμενο που πρόκειται να διδαχθεί έτσι ώστε το αποτέλεσμα να είναι πραγματικά μοναδικό. Εμπιστευόμαστε ένα μοντέλο, το οποίο έχει δοκιμαστεί αρκετά αλλά καθώς εξελισσόμαστε μέσα από την εμπειρία είναι σημαντικό να εμπιστευτούμε και τον εαυτό μας. Έτσι και η παρούσα έρευνα, ενώ στηρίχτηκε αρχικά σε ένα μοντέλο, στη συνέχεια εξελίχτηκε. Τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί πολλά μοντέλα εκπαιδευτικού σχεδιασμού που προσφέρουν ένα συνδυασμό στοιχείων της εκπαιδευτικής διαδικασίας με σκοπό την απόκτηση της γνώσης. Αυτά τα μοντέλα συνέβαλαν στην αναγνώριση του πεδίου του εκπαιδευτικού σχεδιασμού. Σκοπός τους η οριοθέτηση των ενεργειών που ακολουθεί ο σχεδιαστής μιας παρέμβασης έτσι ώστε να μπορεί αυτή να αναπτυχθεί και να βελτιωθεί όσο περισσότερο γίνεται. Τέτοια μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί και εφαρμοστεί τα τελευταία χρόνια είναι το 4C/ID μοντέλο, το μοντέλο ADDIE κ.ά. Ένα μοντέλο που έχει γνωρίσει ευρεία αποδοχή είναι και το μοντέλο του Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού (Systems Approach Model) των Dick & Carey. Το μοντέλο διαχωρίζει την οργάνωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας σε 10 αλληλένδετα βήματα (Σχήμα 1), τα οποία εξαρτώνται το ένα από το άλλο, και προσφέρουν ανατροφοδότηση το ένα στο άλλο για να μπορέσει να επιτευχθεί ο εκπαιδευτικός στόχος ή ένα σύνολο από στόχους. 50 Ioannidis, G. & Garyfallidou, D. (2001). Education using Information and Communication Technology (ICT), and ICT education: categories methods and trends, In Auer M. & Auer U. (Eds.) Proc. Interactive Computer aided Learning ICL2001 International workshop: Interactive computer aided Learning, Experiences and visions, Kassel University Press, ISBN 3-933146-67-4, (total length 13 pages) 51 Reiser, R. (2001). A history of instructional design and technology: Part I: A history of instructional media. Educational technology research and development, 49(1), 53-64. 41

Σχήμα 1.Το μοντέλο των Dick & Carey Systems Approach Model Η εκπαιδευτική παρέμβαση σχεδιάστηκε σύμφωνα με τις αρχές του Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού των Dick & Carey Systems Approach Model. Ο Εκπαιδευτικός Σχεδιασμός (Ε.Σ.) αναφέρεται σε μία συστηματική διαδικασία μετατροπής των αρχών της μάθησης σε καθορισμένα σχεδία για εκπαιδευτικό υλικό, δραστηριότητες, πηγές πληροφορίας και αξιολόγηση. Είναι ανάλυση των γνωστικών αναγκών και στόχων από τους εκπαιδευτικούς, ανάπτυξη ενός εκπαιδευτικού συστήματος που θα οργανώσει (παλαιό), θα δημιουργήσει (νέο) και θα παραδώσει εκπαιδευτικό υλικό και δραστηριότητες στους εκπαιδευόμενους και τέλος δοκιμή και αξιολόγηση όλης της εκπαιδευτικής διαδικασίας και των εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων 52. Εκπαιδευτικοί, εκπαιδευόμενοι, εκπαιδευτικό υλικό και εκπαιδευτικό σύστημα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με σκοπό να βοηθήσουν τον εκπαιδευόμενο να επιτύχει στο σκοπό που του έχει τεθεί. Σε μια τέτοια προσέγγιση όπως αυτή που ακολουθήθηκε στην έρευνα, δημιουργήθηκε εκπαιδευτικό υλικό για ένα LMS, για μαθητές δημοτικού σχολείου, το οποίο σε συνεργασία με τον εκπαιδευτικό στα πλαίσια της μεικτής μάθησης σκοπεύει να 52 Dick, W., Carey, L. & Carey, J. (2011). The Systematic Design of Instruction, (7th ed.), Pearson Education, New York, NY, pp. 06-11 42

οδηγήσει τους μαθητές στη γνώση. Ο Εκπαιδευτικός Σχεδιασμός διασφαλίζει ότι το εκπαιδευτικό υλικό που δημιουργήθηκε για την εκπαιδευτική παρέμβαση ανταποκρίνεται στις ανάγκες των μαθητών και είναι αποτελεσματικό στην επίτευξη των επιθυμητών μαθησιακών αποτελεσμάτων. Οι Gustafson & Branch 53 θεωρούν το μοντέλο του Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού των Dick & Carey Systems Approach Model σαν ένα από τα δημοφιλέστερα και με τη μεγαλύτερη επιρροή, το οποίο δίνει έμφαση στον εποικοδομισμό, τις προσεγγίσεις της γνωστικής ψυχολογίας και συμφωνεί με το έργο του Gagne σχετικά με τις Συνθήκες της Μάθησης (Conditions of Learning). Σύμφωνα με το Systems Approach Model των Dick & Carey, κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της εκπαιδευτικής παρέμβασης, ακολουθήθηκαν τα παρακάτω βήματα που περιγράφονται στις ακόλουθες υποενότητες (από 5.2.1 «Αναγνώριση Εκπαιδευτικών Σκοπών» έως 5.2.8 «Τελική Αξιολόγηση»). 5.2.1 Αναγνώριση Εκπαιδευτικών Σκοπών Σαν πρώτο βήμα έγινε ο προσδιορισμός των εκπαιδευτικών σκοπών (ή γενικών στόχων) (Identifying Instructional Goals) της διδασκαλίας. Ίσως το βήμα αυτό ήταν το πιο σημαντικό σε ολόκληρη τη διαδικασία. Αν σε αυτό το βήμα δεν δοθεί η δέουσα προσοχή τότε το υλικό που θα προκύψει ίσως να μην εξυπηρετεί τις ανάγκες των μαθητών. Σε αυτή τη φάση έπρεπε να καθοριστούν οι εκπαιδευτικοί σκοποί που θα έπρεπε να επιτύχουν οι μαθητές μετά την ολοκλήρωση της διδασκαλίας. Στο κέντρο της προσοχής ήταν οι μαθητές και όχι οι εκπαιδευτικοί. Η καταγραφή των σκοπών έγινε με βάση: α) τη βιβλιογραφία, η οποία αναφέρεται εκτενώς στα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι μαθητές με τις έννοιες της θερμότητας, της θερμοκρασίας και των φαινομένων που σχετίζονται με αυτές, β) το νέο σχολικό curriculum και τις οδηγίες που δίνει και γ) την γνώση και εμπειρία. Με βάση λοιπόν τα παραπάνω ορίστηκαν οι παρακάτω 4 εκπαιδευτικοί σκοποί της παρέμβασης: i. Οι μαθητές να προσδιορίσουν το πρόβλημα της θέρμανσης ψύξης των εσωτερικών χώρων, έτσι ώστε να οδηγηθούν στην επίλυσή του. ii. Οι μαθητές να αναπτύξουν δεξιότητες πειραματισμού σε θέματα θερμότητας. iii. Οι μαθητές να ερμηνεύσουν και να προβλέψουν το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης. 53 Gustafson, K. & Branch, R. (2002). What is instructional design. Trends and issues in instructional design and technology, 16-25. 43

iv. Οι μαθητές να διακρίνουν και να ελέγχουν τις μεταβλητές που επηρεάζουν τη διάδοση της θερμότητας, τη συστολή, τη διαστολή και την αλλαγή κατάστασης των υλικών σε υγρά και αέρια φάση (phase transition). Για την καταγραφή των εκπαιδευτικών σκοπών ήταν απαραίτητο να καθοριστούν τα γενικά χαρακτηριστικά των εκπαιδευομένων, όπως είναι η ηλικία. Στην περίπτωσή αυτή πρόκειται για μαθητές 10 έως 12 ετών. Επίσης, έγινε αναφορά στο πλαίσιο, στο οποίο θα γινόταν η χρήση των δεξιοτήτων που επιδιώκουμε να αποκτηθούν. Τέλος, έπρεπε να αναφερθούν και τα εργαλεία που επρόκειτο να χρησιμοποιηθούν. Στην παρούσα έρευνα χρησιμοποιήθηκε ένας υπολογιστής ανά παιδί και ένα LMS. 5.2.2 Διεξαγωγή Εκπαιδευτικής Ανάλυσης Ακολούθησε η διεξαγωγή της εκπαιδευτικής ανάλυσης (Conducting Instructional Analysis) προκειμένου να προσδιοριστεί το τι θα κάνει ο εκπαιδευόμενος για να εκπληρώσει τους σκοπούς καθώς και να προβλεφθούν οι δεξιότητες που απαιτούνται για την ολοκλήρωση τους. Δηλαδή να δούμε ποιες είναι οι απαραίτητες δεξιότητες που απαιτείται να έχει ο μαθητής και να προσδιοριστούν τα βήματα για την επίτευξη ενός σκοπού. Οι προαπαιτούμενες δεξιότητες αυτές πρέπει απαραιτήτως να προσδιοριστούν ώστε να μπορέσει ο μαθητής να αποκτήσει κάποιες δεξιότητες ανώτερου επιπέδου. Αρχικά, έγινε μέσω γραφημάτων η ανάλυση των βημάτων που απαιτούνται για την επίτευξη του κάθε σκοπού. Με τον τρόπο αυτό αποφεύγονται περιττά βήματα. Κάθε ένα βήμα αντιστοιχεί σε ένα κουτί. Τα βήματα εκτελούνται με σειριακό τρόπο. 44

Για παράδειγμα: Σκοπός 1: Οι μαθητές να μπορούν να προσδιορίσουν το πρόβλημα της θέρμανσης ψύξης των εσωτερικών χώρων έτσι ώστε να οδηγηθούν στην επίλυσή του. Οι κατοικίες στα διάφορα μέρη του κόσμου Θερμαντικές μηχανές και αντλίες θερμότητας Προσδιορισμός και αντιμετώπιση προβλήματος Θέρμανσης και Ψύξης Το βιοκλιματικό σπίτι Ενεργειακό αποτύπωμα Σχήμα 2. Ανάλυση μέσω γραφημάτων των βημάτων που απαιτούνται για την επίτευξη του 1 ου σκοπού Μετά έγινε μια ιεραρχική ανάλυση των προαπαιτούμενων γνώσεων και δεξιοτήτων του κάθε σκοπού. Αναγνωρίστηκαν οι προαπαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες των μαθητών και καθορίστηκαν τα βήματα που απαιτούνται για την ολοκλήρωση του σκοπού. 45

Για παράδειγμα: Δεξιότητες αναζήτησης Έννοια της μηχανής Δεξιότητες αναζήτησης Χαρακτηριστικά βιοκλιματικού σπιτιού Έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος Επιχειρηματολογία Επιχειρηματολογία (Παρατήρηση σπιτιών σε ακραίες συνθήκες-σημασία επιλογής κατάλληλου υλικού κατασκευής και τοποθέτησης ως προς τον Ήλιο) Διάκριση μηχανών (θερμαντικές και αντλίες θερμότητας) (θα παρουσιαστούν πίνακες αύξησης της τιμής του πετρελαίου τα τελευταία χρόνιαυπολογισμός λίτρων και - μαθηματικές δεξιότητες, επιβάρυνση για το περιβάλλον, Κόστος ηλεκτρικού ρεύματος για χρήση κλιματιστικώνεπιβάρυνση για το περιβάλλον) Έρευνα (Ποια από αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν τα σπίτι τους) Επιχειρηματολογία (Συζήτηση για σχολικές και οικιακές συσκευές, εξαγωγή συμπερασμάτων, δραστηριοποίηση των μαθητών, προτάσεις για χρήση λιγότερης ενέργειας για την κάλυψη των αναγκών και των επιθυμιών τους) Οι κατοικίες στα διάφορα μέρη του κόσμου Θερμαντικές μηχανές και αντλίες θερμότητας Προσδιορισμός και αντιμετώπιση προβλήματος Θέρμανσης και Ψύξης Το βιοκλιματικό σπίτι Ενεργειακό αποτύπωμα Σχήμα 3.Προσέγγιση Ιεραρχικής Ανάλυσης 46

5.2.3 Ανάλυση Εκπαιδευομένων και Μαθησιακού Πλαισίου Παράλληλα με τη διεξαγωγή της εκπαιδευτικής ανάλυσης πραγματοποιήθηκε η ανάλυση εκπαιδευομένων και μαθησιακού πλαισίου (Analyzing Learners and Contexts). Έγινε προσδιορισμός των ιδιαιτέρων παραμέτρων του περιβάλλοντος (μαθησιακό πλαίσιο) στο οποίο διενεργείται η εκπαιδευτική παρέμβαση. Σε ένα πρώτο επίπεδο έγινε παρατήρηση και μελέτη του φυσικού χώρου διεξαγωγής της εκπαιδευτικής παρέμβασης αλλά και του τρόπου παροχής της. Το σχολικό εργαστήριο ήταν ο χώρος που έγινε κατά κύριο λόγο η παρέμβαση, συνεχίστηκε όμως και στο σπίτι. Η παρέμβαση έγινε μέσω διαδικτύου αλλά και παραδοσιακής διδασκαλίας, σύμφωνα με τη μεθοδολογία της μεικτής μάθησης (βλέπε ενότητα 4.4. «LMS και Blended learning») συνδυάζοντας δια ζώσης εκπαίδευση στο εργαστήριο και εξ αποστάσεως μέσω του LMS Moodle. Η διαμόρφωση του υλικού πραγματοποιήθηκε με σκοπό την προώθηση της αυτομάθησης, της ατομικής εργασίας αλλά και της συνεργασίας, ανάλογα με τον τιθέμενο εκπαιδευτικό προς υλοποίηση στόχο. Το σχολικό εργαστήριο αποτελείτο από 26 θέσεις εργασίας, γι αυτό και η αναλογία μαθητών-υπολογιστών ήταν 1:1. Όλοι οι η/υ είχαν λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows 7 και υποστηρίζονταν από ένα εξυπηρετητή (server) με λειτουργικό Microsoft Windows Server 2008. Η σύνδεση στο διαδίκτυο ήταν ADSL, ενσύρματη αλλά και ασύρματη, και παρεχόταν από το Πανελλήνιο Σχολικό Δίκτυο. Η ταχύτητα κατεβάσματος (download speed) ήταν περίπου 8Mbps, ενώ η ταχύτητα ανεβάσματος (upload speed) ήταν περίπου 0,8 Mbps. Το εργαστήριο διέθετε βιντεοπροβολέα και εκτυπωτή laser. Στους υπολογιστές ήταν εγκατεστημένο όλο το εκπαιδευτικό λογισμικό που παρεχόταν από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Το εργαστήριο διέθετε λογισμικό παρακολούθησης (Net Control) των οθονών των μαθητών, έτσι ώστε να υπάρχει πλήρης έλεγχος του εργαστηρίου αλλά και διαμοιρασμός της οθόνης του εκπαιδευτικού. Απαραίτητη προϋπόθεση ήταν οι μαθητές της εκπαιδευτικής παρέμβασης να διαθέτουν σπίτι τους υπολογιστή αλλά και πρόσβαση τύπου ADSL στο διαδίκτυο. Σε περιπτώσεις μαθητών που δεν είχαν αυτή η δυνατότητα, τους δινόταν πρόσβαση στο εργαστήριο είτε σε διαλείμματα είτε κατά τη διάρκεια του Ολοήμερου Σχολείου. Το εκπαιδευτικό υλικό διαμορφώθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να διευκολύνεται η μελέτη μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε λογισμικό δημιουργίας μαθημάτων για e-learning και διαδραστικούς πίνακες (Authoring Tool). Για πρακτικούς αλλά και τεχνικούς λόγους (διακοπή της παροχής του internet στο σπίτι ή τεχνικά προβλήματα στο εργαστήριο) το εκπαιδευτικό υλικό δόθηκε και σε έντυπη μορφή. Η εκπαιδευτική παρέμβαση είχε διάρκεια 12 διδακτικών ωρών, οι οποίες ήταν μοιρασμένες σε 3 ανά εβδομάδα. Στο σύνολο των διδακτικών ωρών θα πρέπει να προστεθούν και άλλες 2 ώρες περίπου για τις δραστηριότητες πριν την παρέμβαση, οι οποίες όμως 47

διεκπεραιώθηκαν από το σπίτι. Οι 3 ώρες ανά εβδομάδα ήταν μονόωρες. Στο τέλος κάθε διδακτικού στόχου οι μαθητές αξιολογούνταν. Η αξιολόγηση αυτή θα τους έδινε τη δυνατότητα να προχωρήσουν σε περίπτωση επιτυχούς προσπάθειας στον επόμενο στόχο, ενώ σε περίπτωση αποτυχίας παρακολουθούσαν ξανά το υλικό του στόχου στο οποίο απέτυχαν. 5.2.4 Καθορισμός Στόχων Επίδοσης Ακολούθησε η μετάφραση των αναγκών και των σκοπών σε λεπτομερείς στόχους (Writing Performance Objectives) με την καταγραφή των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων, το τι δηλαδή θα πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής μετά το πέρας της διδασκαλίας. Εδώ είναι σημαντικό να τονιστεί ότι για την παρούσα μελέτη ο εκπαιδευτικός σκοπός (goal) είναι η περιγραφή του τι θα πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση και συνήθως αυτό δεν είναι εύκολο να μετρηθεί με συγκεκριμένο τρόπο. Από την άλλη ο εκπαιδευτικός σκοπός μπορεί να επιτευχθεί μέσα από την ολοκλήρωση ενός ή πολλαπλών επιμέρους εκπαιδευτικών στόχων. Στη σχεδίαση των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων λήφθηκε υπόψη ότι οι μαθητές θα έπρεπε να μεταβούν σταδιακά από τις «κατώτερες» προς τις «ανώτερες» γνώσεις και δεξιότητες, μεταβαίνοντας έτσι από απλούστερα σε πιο σύνθετα επίπεδα μάθησης 54. Οι επιμέρους στόχοι χωρίστηκαν σε γνωστικούς, όπου δόθηκε και η μεγαλύτερη έμφαση, συναισθηματικούς αλλά και ψυχοκινητικούς. Για να μπορέσει να οριστεί η επίτευξη ή μη των στόχων έπρεπε να καθοριστούν και οι κατάλληλες μέθοδοι αξιολόγησης της επίδοσης των μαθητών. Η αξιολόγηση έγινε με πολλούς και ποικίλους τρόπους έτσι ώστε να ικανοποιούνται τα διαφορετικά γνωστικά επίπεδα μαθητών σε κάθε τάξη. Η διαφοροποίηση που παρατηρείται σε μια τάξη τόσο ως προς το ενδιαφέρον όσο και ως προς τη γνωστική ικανότητα έχει ως αποτέλεσμα ο εκπαιδευτικός να αντιμετωπίζει τουλάχιστον πέντε διαφορετικά επίπεδα μαθητών σε κάθε τάξη. Η επιλογή λοιπόν των μεθόδων αξιολόγησης θα πρέπει να ικανοποιεί τις ανάγκες όλων αυτών των διαφορετικών επιπέδων. Η αξιολόγηση αφορούσε τον κάθε ένα στόχο ξεχωριστά και όχι το σκοπό γενικά. Για τις ανάγκες της αξιολόγησης το LMS Moodle παρέχει μια σειρά από εργαλεία αξιολόγησης, τα οποία και χρησιμοποιήθηκαν. Αυτά ήταν: On line text Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενού 54 Ματσαγγούρας, Η. (2005). Στρατηγικές Διδασκαλίας. Η Κριτική Σκέψη στη Διδακτική Πράξη. Πέμπτη Έκδοση. Αθήνα: Gutenberg. 48

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Χάρτες εννοιολογικής χαρτογράφησης Παιχνίδια αξιολόγησης όπως κρυπτόλεξο, κρεμάλα κ.ά. Ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες Ερωτήσεις αναδιπλούμενης πολλαπλής επιλογής Στην περίπτωση που ο μαθητής αποτύγχανε στην αξιολόγηση θα έπρεπε να παρακολουθήσει ξανά τις συγκεκριμένες δραστηριότητες που αναφέρονται στο στόχο. Αν επιτύγχανε, μπορούσε να προχωρήσει στον επόμενο στόχο. Αν ολοκλήρωνε όλες τις εργασίες αξιολόγησης των στόχων ενός σκοπού με επιτυχία, τότε το σύστημα του επέτρεπε να προχωρήσει στον επόμενο σκοπό. Αυτές οι δραστηριότητες βρίσκονται στο χώρο του δικτυακού σχολείου mathisis (www.mathisis.org/moodle) όπου και φιλοξενήθηκε το μάθημα. 5.2.5 Ανάπτυξη Εργαλείων Αξιολόγησης Για την αξιολόγηση των μαθησιακών στόχων που τέθηκαν στο προηγούμενο βήμα έπρεπε να αναπτυχθούν τα κατάλληλα εργαλεία. Υπάρχουν αρκετά είδη εργαλείων αξιολόγησης όμως τα κυριότερα 55,56 είναι: α) τα τεστ με αναφορά σε κριτήριο και β) τα τεστ αξιολόγησης βάσει κανονιστικών κριτηρίων. Τα τεστ που χρησιμοποιήθηκαν ήταν τα τεστ με αναφορά σε κριτήριο. Τα τεστ αυτά είναι αξιολογητικά εργαλεία που μετρούν την επίτευξη των μαθησιακών στόχων. Δεν έχουν σκοπό την κατάταξη των εκπαιδευομένων αλλά τη μέτρηση του βαθμού επίτευξης του στόχου. Αποφασίστηκε να μη χρησιμοποιηθούν τα τεστ αξιολόγησης, καθώς αυτά είναι τεστ που σκοπό έχουν να κάνουν σύγκριση μεταξύ της επίδοσης ομάδων εκπαιδευομένων. Σκοπός των τεστ που δημιουργήθηκαν ήταν από την αρχή ο έλεγχος του βαθμού επίτευξης των μαθησιακών στόχων για κάθε ένα μαθητή και όχι η σύγκρισή του με κάποιον άλλο. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκαν μόνο τα τεστ με αναφορά σε κριτήρια κατανόησης. 5.2.6 Ανάπτυξη Εκπαιδευτικής Στρατηγικής Ακολούθησε η ανάπτυξη της εκπαιδευτικής στρατηγικής (Developing Instructional Strategy). Αποτελεί μια λεπτομερή ανάλυση της στρατηγικής που έπρεπε να ακολουθηθεί για την επίτευξη των στόχων, βασισμένη στην πληροφορία που προέκυψε από τα προηγούμενα βήματα. 55 Σοφός Α. και Παράσχου Β. (2012) Σχεδιασμός και Ανάπτυξη on line μαθημάτων, πρόγραμμα δια βίου μάθησης του Πανεπιστημίου Αιγαίου 56 Carver, R. (1974). Two dimensions of tests: Psychometic and edumetric. American Psychologist, 29, 512-518. 49

Αρχικά, καθορίστηκαν οι δραστηριότητες πριν τη διδασκαλία. Δραστηριότητες κινητοποίησης, ανάκλησης γνώσεων, δεξιοτήτων και ικανοτήτων που προηγήθηκαν του μαθήματος και πραγματοποιήθηκαν από το σπίτι. Καθορίστηκαν οι στόχοι αναφοράς, το πώς έπρεπε να παρουσιαστεί το περιεχόμενο, οι δραστηριότητες του μαθητή και το μέσο. Στις δραστηριότητες πριν από τη διδασκαλία θεωρήθηκε καλό να μην υπάρχει αξιολόγηση. Μετά καταγράφηκε η εκπαιδευτική στρατηγική που επρόκειτο να ακολουθηθεί σε κάθε ένα στόχους από τους σκοπούς που είχαν οριστεί. Σε κάθε ένα στόχο έγινε ανάλυση του τρόπου παρουσίασης του περιεχομένου και των δραστηριοτήτων εξάσκησης. Εν συνεχεία καταγράφηκαν τα μέσα που επρόκειτο να χρησιμοποιηθούν καθώς και ο τρόπος αξιολόγησης. Έγινε και μια προσπάθεια πρόβλεψης πιθανών δυσκολιών. Η ίδια μέθοδος ακολουθήθηκε για κάθε ένα στόχο ξεχωριστά. Στο σχήμα 4 που ακολουθεί βλέπουμε τα βήματα που ακολουθήθηκαν κατά την ανάπτυξη της εκπαιδευτικής στρατηγικής για το 2 ο σκοπό: την ανάπτυξη δεξιοτήτων πειραματισμού σε θέματα θερμότητας. Όπως παρατηρούμε ό σκοπός αυτός είχε ένα στόχο. Καταγράφηκαν αναλυτικά το περιεχόμενο, οι δραστηριότητες, η αξιολόγηση και τα μέσα που επρόκειτο να χρησιμοποιηθούν. Το ίδιο έγινε για κάθε ένα σκοπό, για κάθε ένα στόχο (Στο παράρτημα 1 υπάρχει αναλυτικά η εκπαιδευτική στρατηγική για κάθε σκοπό). 50

ΣΚΟΠΟΣ Στόχος Περιεχόμενο Δραστηριότητες Αξιολόγηση Μέσα Οι μαθητές να αναπτύξουν δεξιότητες πειραματισμού σε θέματα θερμότητας Να συσχετίσουν μέσα από σύγκριση (2ο επίπεδο) τα είδη των θερμομέτρων, αφού πρώτα τους δοθούν οι απαραίτητες πληροφορίες για την έννοια του θερμομέτρου και την ιστορία του (1ο επίπεδο). 1. Ανάκληση προϋπαρχουσ ών γνώσεων (με εικόνες που να δείχνουν πως η εκτίμηση της θερμοκρασίας είναι υποκειμενική, πείραμα με 3 λεκάνες) 2. Βιντεομάθημα 7 (με θέμα το θερμόμετρο, η ιστορία του θερμομέτρου και τα είδη των θερμομέτρων) 3. Πολυμεσικό Περιεχόμενο (πάνω στις βασικές έννοιες του στόχου) 1. Ερωτήσεις πάνω στην ιστορία του θερμομέτρου. 2. Ερωτήσεις όπου θα υπάρχει αντιστοίχιση ειδών θερμομέτρου με καταστάσεις χρήσης τους ΝΑΙ Διαδίκτυο, πλατφόρμα Moodle Συγκεκριμένα, οι ερωτήσεις της αξιολόγησης θα είναι συνεχόμενες, χωρίς να δίνεται η δυνατότητα 2ης απάντησης. Οι απαντήσεις θα πρέπει να δοθούν σε 4 λεπτά. Για να ολοκληρωθεί η αξιολογητική εργασία, ο μαθητής θα πρέπει να απαντήσει σωστά σε 3 από τις 5 συνολικά ερωτήσεις. Αν αποτύχει θα ξεκινήσει από την αρχή την μελέτη του εκπαιδευτικού υλικού από το βιντεομάθημα 7. Σχήμα 4.Ανάπτυξη Εκπαιδευτικής Στρατηγικής Σειρά είχε ο σχεδιασμός και επιλογή εκπαιδευτικoύ υλικού (Developing and Selecting Instructional Materials). Αφού έγιναν τα προηγούμενα βήματα ξεκίνησε ο σχεδιασμός του εκπαιδευτικού υλικού. Με τον όρο υλικό εννοούμε οτιδήποτε θα χρησιμοποιείτο στην έρευνα στην εκπαιδευτική παρέμβαση, από κείμενα, ήχους, βίντεο, πολυμεσικό περιεχόμενο κ.ά. Το πρωτότυπο υλικό σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ως επί το πλείστον εκ του μηδενός, ενώ ενίοτε 51

και σε συνδυασμό με διαθέσιμο υλικό του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου 57 ή υλικό ελεύθερης χρήσης που υπήρχε διαθέσιμο στο διαδίκτυο. 5.2.6.1 Δημιουργία Βιντεομαθημάτων Για κάθε διδακτικό στόχο δημιουργήθηκε και από ένα μικρό βιντεομάθημα, όπου ο εκπαιδευτικός παρουσίαζε στους μαθητές το περιεχόμενο του διδακτικού στόχου. Τα βιντεομαθήματα (βλέπε Σχήμ. 5,6,7 και 8) είχαν διάρκεια από 5-10 λεπτά το καθένα. Στους μαθητές δινόταν η δυνατότητα να τα δουν δικτυακά, μέσω του LMS ή μέσω του πιο δημοφιλούς διαδικτυακού τόπου (Youtube), ο οποίος επιτρέπει αποθήκευση, αναζήτηση και αναπαραγωγή ψηφιακών ταινιών, και στην περίπτωση που αντιμετωπιζόταν πρόβλημα με την ταχύτητα σύνδεσης τα βιντεομαθήματα ήταν εγκατεστημένα και τοπικά στους σκληρούς δίσκους των υπολογιστών. Για τη δημιουργία των βιντεομαθημάτων χρησιμοποιήθηκαν μια σειρά από εμπορικά και μη λογισμικά. Για τη δημιουργία των παρουσιάσεων που ενσωματώθηκαν στο βιντεομάθημα χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό παρουσίασης (presentation software) prezi 58, το οποίο είναι ένα δικτυακό εργαλείο δημιουργίας παρουσιάσεων. Για την παραγωγή και επεξεργασία των βίντεο και του ήχου χρησιμοποιήθηκε ένα εργαλείο εγγραφής από οθόνη (screen recorder and video editor), το Camtasia 59. Τα βιντεομαθήματα στη συνέχεια «ανέβηκαν» στο Youtube για χρήση από τους μαθητές αλλά και από οποιοδήποτε άλλο επιθυμεί καθώς ήταν κατασκευασμένα κάτω από άδεια Creative Commons (CC) 60. 57 Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, Εκπαιδευτικό Λογισμικό Δημοτικού, στο http://www.pi-schools.gr/software/dimotiko/ (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) 58 Prezi, Presentation Software, στο http://prezi.com/ 59 Camtasia, Screen Recorder & Video Editor, στο http://www.techsmith.com/camtasia.html 60 Η Creative Commons (CC) είναι μια μη κερδοσκοπική οργάνωση αφιερωμένη στην επέκταση του εύρους των πνευματικών έργων που είναι διαθέσιμα για να βασιστούν σε αυτά και άλλα έργα και να μοιραστούν νόμιμα. Η οργάνωση έχει εκδώσει διάφορες άδειες πνευματικών δικαιωμάτων γνωστές ως άδειες Creative Commons. Αυτές οι άδειες επιτρέπουν στους δημιουργούς να δηλώσουν εύκολα ποια δικαιώματα διατηρούν, και ποια δικαιώματα παραμερίζουν προς όφελος άλλων δημιουργών, στο https://el.wikipedia.org/wiki/creative_commons 52

Σχήμα 5. 53

54 Σχήμα 6.

Σχήμα 7. 55

Σχήμα 8. 5.2.6.2 Δημιουργία Πολυμεσικού Περιεχομένου Για κάθε ένα διδακτικό στόχο δημιουργήθηκε και από ένα αντίστοιχο υλικό μελέτης - πολυμεσικό περιεχόμενο (βλέπε Σχήμ. 9,10 και 11), όπου γινόταν αναλυτική παρουσίαση του περιεχομένου του διδακτικού στόχου. Η διάρκεια τους καθοριζόταν από τους ίδιους τους μαθητές καθώς αυτοί είχαν τον απόλυτο έλεγχό τους. Στους μαθητές δινόταν η δυνατότητα να τα δουν δικτυακά, μέσω του LMS. Περιείχαν κείμενα, φωτογραφίες, βίντεο, δραστηριότητες ανατροφοδότησης και σε κάθε ένα υπήρχε και η φωνή του δασκάλου για να εξηγεί, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα (ακόμα και μαθητές με μαθησιακές δυσκολίες, οι οποίοι δυσκολεύονταν στην ανάγνωση) να έρθουν σε επαφή με το περιεχόμενο και ακουστικά. 56

Για τη δημιουργία του υλικού μελέτης χρησιμοποιήθηκαν μια σειρά από λογισμικά. Χρησιμοποιήθηκε αρχικά προϊόν δημιουργίας μαθημάτων (Authoring Tool) για εξ αποστάσεως εκπαίδευση και για διαδραστικούς πίνακες. Για την ηχογράφηση των κειμένων χρησιμοποιήθηκε πρόγραμμα ψηφιακής επεξεργασίας ήχου και ηχογράφησης. Το υλικό μελέτης στη συνέχεια «ανέβηκε» στο LMS για χρήση από τους μαθητές αλλά και από οποιονδήποτε άλλο επιθυμεί καθώς ήταν κατασκευασμένο κάτω από άδεια Creative Commons (CC). Σχήμα 9. 57

58 Σχήμα 10.

Σχήμα 11. 5.2.7 Διαμορφωτική Αξιολόγηση Διενεργήθηκε διαμορφωτική αξιολόγηση (Designing and Conducting Formative Evaluations) με τη μορφή δοκιμαστικής εφαρμογής ενός μέρους της εκπαιδευτικής παρέμβασης σε μαθητές της Στ τάξης, πριν την κανονική της εφαρμογή στους μαθητές της Ε τάξης. Έτσι προσδιορίστηκαν προβλήματα με τη διδασκαλία, ελλείψεις και σημεία που έχριζαν βελτίωσης, όπως ο χρόνος διάρκειας των βιντεομαθημάτων και του εκπαιδευτικού υλικού, η αναπαραγωγή των βιντεομαθημάτων σε τοπικό επίπεδο σε περίπτωση που το δίκτυο είχε καθυστερήσεις, η ανατροφοδότηση που δινόταν από το σύστημα στις εργασίες αξιολόγησης κ.ά. Με βάση τα στοιχεία που προέκυψαν έγινε βελτίωση και διόρθωση προβλημάτων με απώτερο σκοπό τη βελτίωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης. 59

5.2.8 Τελική Αξιολόγηση Τελευταίο βήμα ήταν η διενέργεια μιας τελικής αξιολόγησης (Designing and Conducting Summative Evaluations) από τον εκπαιδευτή και τους μαθητές. Τα δεδομένα των προηγούμενων διεργασιών αξιολογούνται στη λογική ενός αέναου κύκλου, με σκοπό την διαμόρφωση της διδασκαλίας. Σκοπός της τελικής αξιολόγησης ήταν όχι μια απλή τελική αναθεώρηση της διδασκαλίας αλλά μια συνεχής προσπάθεια η οποία μπορεί να γίνει όχι μόνο στο τέλος αλλά και ανάμεσα σε κάθε στάδιο. Έγινε μια τελική αξιολόγηση όπου δόθηκε ερωτηματολόγιο αξιολόγησης της επίτευξης των διδαχτικών στόχων (κεφ. 14, σελ. 284 όπου υπάρχει το ερωτηματολόγιο). 5.3 Το LMS και το μάθημα Όλα τα παραπάνω ενσωματώθηκαν στο μάθημα του LMS. Το μάθημα, το οποίο ήταν χωρισμένο σε ενότητες, περιείχε βίντεο, πολυμεσικό περιεχόμενο, δραστηριότητες και αξιολόγηση. Την αξιολόγηση ενεργοποιούσε ο εκπαιδευτικός στο τέλος της κάθε εκπαιδευτικής ενότητας. Καταβλήθηκε προσπάθεια ώστε το περιβάλλον να είναι φιλικό στους μαθητές και να ικανοποιεί την περιέργειά τους αλλά και τις ανάγκες τους. Η πορεία του μαθήματος ήταν σειριακή αλλά ο μαθητής μπορούσε να επέμβει στη σειρά παρουσίασης αλλάζοντάς την σύμφωνα με τις επιθυμίες του. Ο σχεδιασμός ήταν τέτοιος ώστε ακόμα και κάποιος μαθητής που δεν είχε εμπειρία με το LMS να μπορεί να αλληλεπιδράσει εύκολα με τη διεπαφή (interface) του LMS και να ολοκληρώσει την εκπαιδευτική παρέμβαση. Βέβαια οι μαθητές που συμμετείχαν στην εκπαιδευτική παρέμβαση είχαν εμπειρία χρήσης. Η χρήση του LMS δεν απαιτούσε σε βάθος γνώση των υπολογιστών από τους μαθητές. Σίγουρα όμως απαιτούσε πάρα πολύ καλή γνώση των υπολογιστών από τον εκπαιδευτικό-δημιουργό του μαθήματος. Αρχικά, ο μαθητής, αφού άνοιγε όποιον περιηγητή (Browser) επιθυμούσε, πήγαινε στο επιθυμητό URL (www.mathisis.org/moodle) και εκεί πληκτρολογώντας το username και το password, που του είχαν δοθεί σε πλαστικοποιημένη κάρτα η δημιουργία κωδικών είναι μια διαδικασία που προβληματίζει αρκετές φορές τα παιδιά του δημοτικού, έκανε είσοδο στο LMS (βλέπε ενότητα 5.3.1 «Οι οθόνες του LMS»). Στη συνέχεια από την αρχική σελίδα του LMS με ιδιαίτερα εύκολο τρόπο κατευθυνόταν στο μάθημα που είχε σχεδιαστεί. Συγκεκριμένα έπρεπε αρχικά να επιλέξει το θεματικό πεδίο (Φυσική), από εκεί τη θεματική ενότητα (Θερμότητα) και εν συνεχεία από την αναδιπλούμενη λίστα το μάθημα που σχεδιάστηκε (Η θερμότητα στη ζωή μας). 60

Μπαίνοντας στο μάθημα ο μαθητής μπορούσε να δει μόνο την εισαγωγή, το διδακτικό στόχο της ημέρας καθώς και τους διδαχτικούς στόχους που είχε ολοκληρώσει. Δεν του δινόταν η δυνατότητα να δει τους επόμενους διδακτικούς στόχους για πρακτικούς λόγους (κατά τη διαμορφωτική αξιολόγηση στους μαθητές της Στ τάξης παρατηρήθηκε μια τάση κάποιοι μαθητές να προχωράνε στους επόμενους στόχους χωρίς να έχουν ολοκληρώσει τους προηγούμενους, καθαρά για λόγους περιέργειας). Για διάφορους λόγους 61 το μάθημα στο LMS θα πρέπει να μπορεί να μεταφραστεί εύκολα σε άλλες ευρωπαϊκές γλώσσες και η δομή του να επιτρέπει την εύκολη μετατροπή μετάφραση. Στην παρούσα φάση όμως για την συγκεκριμένη εκπαιδευτική δοκιμή δεν χρειαζόταν να γίνει η μετάφραση του. 5.3.1 Οι οθόνες του LMS: Είσοδος Αρχικά ο μαθητής έπρεπε να ανοίξει ένα περιηγητή (browser). Στη συνέχεια στη γραμμή διευθύνσεων (address bar) έγραφε τη διεύθυνση (URL) του LMS (www.mathisis.org/moodle) στο οποίο βρισκόταν η εκπαιδευτική παρέμβαση (Βλέπε σχήμα 12). Μετά, αφού επέλεγε «Είσοδος» (βλέπε Σχήμα 12), έγραφε το όνομα χρήστη και τον κωδικό πρόσβασής του ώστε να κάνει είσοδο (log in) όπως φαίνεται στο σχήμα 13. 61 Ioannidis, G. & Garyfallidou, D. (2001). Education using Information and Communication Technology (ICT), and ICT education: categories methods and trends, In Auer M. & Auer U. (Eds.) Proc. Interactive Computer aided Learning ICL2001 International workshop: Interactive computer aided Learning, Experiences and visions, Kassel University Press, ISBN 3-933146-67-4, (total length 13 pages). 61

Σχήμα 12. Σχήμα 13. 62

Εκεί έπρεπε αρχικά να επιλέξει το θεματικό πεδίο (Φυσική), από εκεί τη θεματική ενότητα (Θερμότητα) και εν συνεχεία από την αναδιπλούμενη λίστα το μάθημα που σχεδιάστηκε: «Η θερμότητα στη ζωή μας (Σχήμα 14). Σχήμα 14. 5.3.2 Οι οθόνες του LMS: Εισαγωγή Η 1 η ενότητα του μαθήματος (σχήμα 15) είχε τον τίτλο «Εισαγωγή» και ήταν η ενότητα που πάντοτε ήταν ορατή. Περιείχε την «Περιγραφή του μαθήματος» και σε κειμενική μορφή αλλά και σε ηχητική, όπως αυτό συνέβαινε σε όλα τα κείμενα σε όλη την εκπαιδευτική παρέμβαση. 63

Επιπλέον, η «Εισαγωγή» περιείχε και τα βασικά εργαλεία επικοινωνίας ανάμεσα στους μαθητές μεταξύ τους αλλά και ανάμεσα στους μαθητές και το δάσκαλο. Συγκεκριμένα: Ένα forum (ασύγχρονη επικοινωνία) με τον τίτλο «Λύνουμε απορίες και επικοινωνούμε», όπου λύνονταν θέματα ασύγχρονα, τα οποία είχαν σχέση είτε με τεχνικά ζητήματα είτε με το μάθημα και πιθανές απορίες επ αυτού. Ένα chat (σύγχρονη επικοινωνία) για τους μαθητές με τον τίτλο «Ώρα για κουβεντούλα (είναι κανείς εδώ;)» για να μπορούν οι μαθητές να επικοινωνούν σύγχρονα για προσωπικούς ή για μαθησιακούς λόγους. Τις βασικές «Λέξεις - κλειδιά» του μαθήματος, όπου εξηγούνταν οι βασικότερες έννοιες (κλειδιά) όλης της διδακτικής παρέμβασης. Ένα χώρο σύγχρονης επικοινωνίας «Τηλεδιάσκεψη», ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για να μπορούν να γίνονται τηλεδιασκέψεις (video conferences) πριν την τελική αξιολόγηση για την επίλυση προβλημάτων και αποριών που είχαν οι μαθητές. Για τις ανάγκες του μαθήματος χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό για συνεργασία και επικοινωνία (Open Source Web Conferencing System) BigBlue Button 62. Σχήμα 15. 62 BigBlueButton, Open Source Web Conferencing System, στο http://bigbluebutton.org/ (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014). 64

5.3.3 Οι οθόνες του LMS: Δραστηριότητες πριν τη διδασκαλία Όπως ήδη αναφέραμε στην ενότητα 5.2.5 (Ανάπτυξη Εκπαιδευτικής Στρατηγικής) κατά την ανάλυση της στρατηγικής για την επίτευξη των στόχων που τέθηκαν, αποφασίστηκε να προηγηθούν κάποιες δραστηριότητες πριν την διδασκαλία (Βλέπε Σχήμα 16). Δραστηριότητες κινητοποίησης, ανάκλησης γνώσεων, δεξιοτήτων και ικανοτήτων που προηγήθηκαν του μαθήματος και ολοκληρώθηκαν από τους μαθητές στο σπίτι. Καθορίστηκαν οι στόχοι αναφοράς, το πώς θα παρουσιαστεί το περιεχόμενο, οι δραστηριότητες του μαθητή και το μέσο. Οι δραστηριότητες ξεκίναγαν με ένα βιντεομάθημα με θέμα «Η ενέργεια και οι μορφές της» και ολοκληρωνόταν με ένα εκπαιδευτικό παιχνίδι (από το διαδίκτυο) όπου οι μαθητές θα έπρεπε να εντοπίσουν τις διάφορες μορφές ενέργειας, στα πλαίσια ενός εκπαιδευτικού παιχνιδιού. Ακολουθούσε ένα 2 ο βιντεομάθημα με θέμα «Το πετρέλαιο και η σημασία του στην καθημερινότητα». Το βιντεομάθημα αυτό αποτελούσε ουσιαστικά το έναυσμα για τον 1 ο διδακτικό σκοπό που είχε σχέση με την αύξηση της τιμής του πετρελαίου καθώς και με το πρόβλημα της ψύξης και της θέρμανσης των εσωτερικών χώρων που αντιμετωπίζουμε πλέον στην Ελλάδα. Στο τέλος οι μαθητές έπρεπε να γράψουν ένα Online Κείμενο όπου θα επιχειρηματολογούσαν για το πώς θα αντιμετώπιζαν οι ίδιοι την κρίση που έχει δημιουργηθεί. Σχήμα 16. 65

5.3.4 Οι οθόνες του LMS: Παρουσίαση διδακτικού περιεχομένου Με την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων πριν τη διδασκαλία ξεκίνησε η παρουσίαση του διδακτικού περιεχομένου. Κάθε ένας σκοπός ήταν χωρισμένος σε στόχους και κάθε στόχος είχε το δικό του περιεχόμενο το οποίο αποτελείτο από βιντεομάθημα, πολυμεσικό περιεχόμενο, δραστηριότητες και αξιολόγηση, όπως φαίνεται στο σχήμα 17. Σχήμα 17. Οι μαθητές αρχικά παρακολουθούσαν το βιντεομάθημα (Βλέπε Σχήμα 18), στο οποίο ο δάσκαλος της τάξης τους παρουσίαζε το μάθημα της ημέρας. Κατά τη διάρκεια του βιντεομαθήματος οι μαθητές είχαν τη δυνατότητα να σταματήσουν, να γυρίσουν πίσω, να 66

ρωτήσουν τον εκπαιδευτικό όποια απορία έχουν ή ακόμα και να ξαναδούν το βιντεομάθημα από την αρχή (ή να το δουν ξανά στο σπίτι τους). Σχήμα 18. Στη συνέχεια ακολουθούσε η μελέτη του πολυμεσικού περιεχομένου (Βλέπε Σχήμα 19). Οι μαθητές ακολουθώντας το δικό τους ρυθμό μελέτης ολοκλήρωναν το πολυμεσικό περιεχόμενο. 67

Σχήμα 19. Ακολουθούσαν οι δραστηριότητες εμπέδωσης (Βλέπε Σχήμα 20,21) της διδακτέας ύλης του εκάστοτε διδακτικού στόχου. Στις περισσότερες από αυτές υπήρχε ανατροφοδότηση, ενώ όλες βαθμολογούνταν. Οι μαθητές λάμβαναν ενημέρωση για την επίδοσή τους στις δραστηριότητες αυθημερόν και μπορούσαν να διορθώσουν πιθανά λάθη τους. Ένα module που παρείχε το LMS και ονομάζεται «Βαθμολόγιο», ενημέρωνε τους μαθητές για την πορεία τους από την αρχή της διδακτικής παρέμβαση έως και το τέλος αυτής. 68

Σχήμα 20. Σχήμα 21. 69

Κάθε διδακτικός στόχος ολοκληρωνόταν με την αντίστοιχη αξιολόγηση (Σχήμα 22). Αν ο μαθητής πετύχαινε βαθμολογία πάνω από τη βάση (50/100) τότε το σύστημα το έδινε τη δυνατότητα να πάει στον επόμενο διδακτικό στόχο εμφανίζοντάς τον. Σε διαφορετική περίπτωση ο στόχος δεν εμφανιζόταν και ο μαθητής θα έπρεπε να μελετήσει ξανά με την βοήθεια του δασκάλου αυτή τη φορά το πολυμεσικό περιεχόμενο του αντίστοιχου διδακτικού στόχου. 70

Σχήμα 22. 71

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. LMS ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ Η ουσιαστική συμβολή της πληροφορικής στη μάθηση και στην πρόσβαση σε νέες πληροφορίες, αποτελεί πλέον μοχλό πίεσης για τα εκπαιδευτικά συστήματα σε παγκόσμιο επίπεδο, προκειμένου να υιοθετήσουν την εισαγωγή των ΤΠΕ γενικά και των Η/Υ ειδικότερα, σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης 63,64. Η εξέλιξη της τεχνολογίας του Διαδικτύου, προκάλεσε αλυσιδωτή εξέλιξη στις μεθόδους και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται και για εκπαιδευτικούς σκοπούς 65. Άλλωστε, ο χώρος της εκπαίδευσης είναι πάντοτε ανοιχτός στο καινούριο και στην αλλαγή. Σε μια παραδοσιακή τάξη, ο εκπαιδευτικός ελέγχει απόλυτα τη διδασκαλία και τη ροή της πληροφορίας. Όλοι οι μαθητές παρακολουθούν την ίδια διδασκαλία ανεξάρτητα από τις ικανότητές και τις ανάγκες τους. Αυτό το μοντέλο μάθησης μπορεί να αλλάξει όταν χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Η αλλαγή είναι ακόμα μεγαλύτερη όταν στην εξίσωση προσθέσουμε συστήματα που επιτρέπουν την αυτοματοποίηση της διαδικασίας μάθησης και εκπαίδευσης και υποστηρίζουν ένα μεγάλο εύρος δυνατοτήτων, όπως είναι τα LMS 66. Το ιδανικό θα ήταν ο κάθε μαθητής να χρησιμοποιεί το δικό του ηλεκτρονικό υπολογιστή, ελέγχοντας τη ροή των δεδομένων, ακόμα και όταν η διδασκαλία γίνεται μέσα σε μία τάξη, όπου όλοι οι μαθητές ασχολούνται με το ίδιο αντικείμενο επιτυγχάνοντας έτσι εξατομικευμένη μάθηση. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι ένα πολύ ευέλικτο εργαλείο που έχει τη δυνατότητα να προσφέρει στην εκπαιδευτική διαδικασία μια καινούργια διάσταση και δυναμική 67. Η διαδικασία μάθησης μέσω των πολυμέσων αλλάζει την διδακτική πρακτική. Είναι γεγονός ότι τα εποπτικά μέσα μπορούν να δράσουν συμπληρωματικά και να κινητοποιήσουν τις αισθήσεις. Στην εκπαίδευση όμως οι εικόνες, οι ήχοι και η κίνηση είναι απαραίτητα. Με την χρήση τους συντομεύεται ο χρόνος κατανόησης δύσκολων εννοιών και ωριμάζει πιο άμεσα η νέα γνώση, 63 Demetriadis, S., Barbas, A., Molohides, A., Palaigeorgiou, G., Psillos, D., Vlahavas, I., Tsoukalas, I. & Pombortsis, A. (2003). Cultures in negotiation : teachers acceptance/resistance attitudes considering the infusion of technology into schools. Computers & Education, 41(1), 19-37. 64 Pelgrum, W. J. (2001). Obstacles to the integration of ICT in education: results from a worldwide educational assessment. Computers & Education, 37 (2), 163 178. 65 Schweingruber, H., Keller, T., & Quinn, H. (Eds.). (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. National Academies Press. 66 Picciano, A. & Seaman, J. (2009). K-12 Online Learning: A 2008 Follow-Up of the Survey of US School District Administrators. Sloan Consortium. PO Box 1238, Newburyport, MA 01950, στο http://files.eric.ed.gov/fulltext/ed530104.pdf (Ανακτήθηκε στις 24/04/2014) 67 Smeets, E. (2005). Does ICT contribute to powerful learning environments in primary education?. Computers & Education, 44(3), 343-355. 72

κυρίως λόγω της επιστράτευσης των αισθήσεων και της δημιουργίας έντονων εντυπώσεων. Η γνώση μέσα από παρόμοιες προσεγγίσεις γίνεται βιωματική. Το LMS προσφέρει μια τέτοια ποικιλία καθώς αποτελεί ένα πραγματικά αλληλεπιδραστικό περιβάλλον μάθησης 68. Το εκπαιδευτικό περιεχόμενο στο LMS έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολλαπλά. Μερικοί από τους τρόπους χρήσης του λογισμικού παρουσιάζονται παρακάτω: 6.1 Xρήση του LMS από τον εκπαιδευτικό Το LMS μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον εκπαιδευτικό πριν από και κατά τη διάρκεια του μαθήματος με δύο τρόπους: Για προσωπική του ενημέρωση: Ο εκπαιδευτικός μελετάει το υλικό όταν προετοιμάζει τη διδασκαλία του για τα θερμικά φαινόμενα ώστε να διευρύνει τις γνώσεις του, ή να λύσει κάποιες δικές του απορίες. Κατά τη διάρκεια του μαθήματος: Ο εκπαιδευτικός έχοντας μελετήσει το εκπαιδευτικό περιεχόμενο αποφασίζει σε ποια σημεία της διδασκαλίας του μπορεί να χρησιμοποιήσει είτε τα βιντεομαθήματα, είτε το υλικό μελέτης, είτε τις δραστηριότητες και αξιολογήσεις. Μπορεί να χρησιμοποιήσει τμήματα των βιντεομαθημάτων ή και ολόκληρα. Το ίδιο ισχύει και για το υλικό μελέτης. Μπορεί να χρησιμοποιήσει τις υπάρχουσες δραστηριότητες και αξιολογήσεις, να τις βελτιστοποιήσει, να τις προσαρμόσεις στις ανάγκες της τάξης τους ή ακόμα και να φτιάξει καινούριες. 6.2 Χρήση του LMS κατά τη διάρκεια του μαθήματος, με τους μαθητές να δουλεύουν σε μια αναλογία 1:1 Το LMS μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους μαθητές με τους παρακάτω τρόπους: 68 Watson, W. & Watson, S. (2007). What are Learning Management Systems, What are They Not, and What Should They Become? TechTrends, 51(2), 29. 73

Στην εισαγωγή του μαθήματος, ο εκπαιδευτικός έχοντας επιλέξει τα τμήματα του εκπαιδευτικού περιεχομένου του LMS που θέλει να χρησιμοποιήσει στη διδασκαλία του και που ανταποκρίνονται στις επιθυμίες και ανάγκες των μαθητών του, ενημερώνει τους μαθητές για τον τρόπο εργασίας μέσω του LMS. Κάθε μαθητής μπορεί να χρησιμοποιήσει το δικό του υπολογιστή ή να δουλέψει με κάποιον συμμαθητή του σε ομάδες των δύο μαθητών. Τις ομάδες αυτές καλό θα ήταν να τις επιλέξει ο εκπαιδευτικός της τάξης έτσι ώστε να συγκροτούνται από μαθητές χωρίς διαφορά στο ρυθμό. Οι μεγαλύτερες ομάδες δυστυχώς δημιουργούν προβλήματα επικοινωνίας αλλά και προβλήματα χώρου καθώς είναι δύσκολο 3 ή περισσότεροι μαθητές να κάθονται μπροστά από μια οθόνη και να παρακολουθούν ταυτόχρονα. Οι μαθητές ακολουθούν το δικό τους ρυθμό κατά τη διάρκεια του μαθήματος. Παρακολουθούν τα βιντεομαθήματα και το υλικό μελέτης και όποτε κρίνουν σταματούν την αναπαραγωγή και ρωτάνε τον εκπαιδευτικό. Ο εκπαιδευτικός συντονίζει τους μαθητές. Είναι δίπλα τους και τους βοηθάει λύνοντας κάθε απορία που υπάρχει. Ταυτόχρονα όμως μπορεί να αφιερώνει περισσότερο χρόνο σε μαθητές που γνωρίζει ότι αντιμετωπίζουν μαθησιακές δυσκολίες ή δυσκολεύονται γενικά στο εκάστοτε μάθημα. Η εκπαιδευτική παρέμβαση πραγματοποιήθηκε ακολουθώντας αυτόν τον τρόπο διδασκαλίας, ενώ οι μαθητές δούλευαν σε αναλογία 1:1. Σε πολλές περιπτώσεις οι μαθητές παρακολουθούσαν ένα βίντεο με πειράματα και στη συνέχεια έχοντας δίπλα τους σε πάγκους τα υλικά το εκτελούσαν μόνοι τους για να επιβεβαιώσουν την παρατήρησή τους. 6.3 Χρήση του LMS εκτός τάξης, για εξάσκηση εμπέδωση Ο στόχος αυτής της εκπαιδευτικής παρέμβασης είναι η χρήση του LMS κατά τη διάρκεια του σχολείου αλλά επίσης και από το σπίτι με την απαραίτητη προϋπόθεση ότι οι μαθητές έχουν στο σπίτι τους ηλεκτρονικό υπολογιστή. Οι μαθητές από το σπίτι τους, με τους προσωπικούς τους κωδικούς μπορούν να κάνουν είσοδο στο LMS και να παρακολουθήσουν ξανά τη διδασκαλία που έγινε στην τάξη. Μπορούν να επαναλάβουν τη διδασκαλία αλλά και να προετοιμαστούν καλύτερα για ένα ενδεχόμενο διαγώνισμα καθώς στην επανάληψή τους θα μπορούν να ξαναζήσουν ουσιαστικά τη διδασκαλία της τάξης. Επιπλέον, κάποιες από τις δραστηριότητες, οι οποίες δίνονται για εργασία στο σπίτι είτε α) δίνουν από μόνες τους στον μαθητή δυνατότητες real time ανατροφοδότησης είτε β) 74

δίνουν στον εκπαιδευτικό τη δυνατότητα να τις διορθώσει από το ίδιο του το σπίτι ακόμα και σε real time καθώς το LMS του δίνει αναφορά κάθε φορά που ένας μαθητής υποβάλλει μια δραστηριότητα προς διόρθωση. Το πλεονέκτημα με αυτό τον τρόπο χρήσης του LMS, είναι ότι ο κάθε μαθητής ακολουθεί το δικό του ρυθμό στο δικό του τόπο (το σπίτι του) για να μάθει. Το μειονέκτημα είναι ότι ακόμα δεν έχουν όλοι οι μαθητές πρόσβαση σε ηλεκτρονικό υπολογιστή μετά το τέλος του υποχρεωτικού σχολικού ωραρίου (π.χ. δεν έχουν υπολογιστή στο σπίτι τους, και δεν μένουν στο ολοήμερο σχολείο). Ακόμα σημαντικότερη είναι η συνειδητοποίηση - και η αποδοχή από τους μαθητές και τους γονείς τους, της νέας μεθόδου μάθησης. Απλά αναφέρεται εδώ ότι τελευταία το κόστος αγοράς μικρών υπολογιστικών συστημάτων για χρήση από μαθητές στο σπίτι, συστημάτων που συνδέονται και με την τηλεόραση, έχει σημειώσει κάθετη πτώση, κάτι που συνεχίζεται. Το LMS προσφέρεται για σύγχρονη αλλά και ασύγχρονη επικοινωνία. Οι μαθητές μέσω forum μπορούν να ανεβάσουν τις απορίες τους στην «κοινότητα» της τάξης τους, και αυτή να ανταποκριθεί βοηθώντας τον στην επίλυση της απορίας του. Ακόμα και με σύγχρονο τρόπο μέσω chat οι μαθητές μπορούν να επικοινωνήσουν. Η επικοινωνία αυτή είναι απόλυτα ελεγχόμενη καθώς το LMS με ένα σύστημα από log files ενημερώνει το διαχειριστή του μαθήματος για τους διαλόγους μεταξύ μαθητών. Τέλος, δίνεται μέσω modules (π.χ. Big Blue Button) δυνατότητα για τηλεδιάσκεψη σε χρόνο που έχει οριστεί από πριν είτε μεταξύ των μαθητών είτε μεταξύ των μαθητών και του δασκάλου τους. 75

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΗ Η εκπαιδευτική δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε δημόσιο σχολείο αστικής περιοχής από το 2011 έως το 2014 και περιελάμβανε 3 ομάδες μαθητών (2 πειραματικές και 1 ομάδα ελέγχου) και 3 test σύγκρισης (pre, post και late post-test), που θα εξηγηθούν ακολούθως. Το δημόσιο δημοτικό σχολείο που συμμετείχε στην έρευνα ήταν το 4 ο Δημοτικό Σχολείο Βούλας Αττικής. Η επιλογή δεν ήταν τυχαία, καθώς είναι σχολείο που ακολουθεί το νέο curriculum. Το σχολείο αυτό είναι 1 από τα 99 δημοτικά σχολεία σε όλη την Ελλάδα που εφαρμόζουν το νέο curriculum. Η επιλογή αυτή δεν αλλοιώνει το δείγμα και αυτό γιατί μέχρι το Σεπτέμβριο του 2013 λειτουργούσαν στην Ελλάδα άλλα 1.282 σχολεία, στα οποία το μάθημα της Πληροφορικής είχε ενταχτεί και τυπικά στο σχολικό curriculum. Τα περισσότερα από αυτά τα σχολεία διέθεταν εργαστήρια ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα οποία αποκτήθηκαν, είτε μέσα από ευρωπαϊκά προγράμματα, είτε από ιδιωτική πρωτοβουλία είτε από δωρεές. 7.1 Επιλογή της ύλης της εκπαιδευτικής δοκιμής Η διδακτική παρέμβαση έπρεπε να ολοκληρωθεί σε συγκεκριμένο χρόνο, ο οποίος ορίστηκε σε 12 διδακτικές ώρες για την εκπαιδευτική δοκιμή και 3 επιπλέον ώρες για να συμπληρωθεί το pre, το post-test και το late post-test. Αυτό έγινε ώστε η εκπαιδευτική δοκιμή να μη δημιουργήσει προβλήματα στην ομαλή λειτουργία του σχολείου. Μετά από αρκετό προβληματισμό αποφασίστηκε ότι η προς διδασκαλία ύλη θα περιοριζόταν στα θερμικά φαινόμενα. Η διδασκαλία των θερμικών φαινομένων προσφέρεται ως εξαιρετική ευκαιρία για την ανάπτυξη δεξιοτήτων επιστημονικής και τεχνολογικής διερεύνησης. Η θερμότητα είναι μια έννοια, για την οποία οι μαθητές και οι μαθήτριες διαθέτουν πλούσιες εμπειρίες αλλά ταυτόχρονα έχουν πολλές φορές σχηματισμένες εναλλακτικές αντιλήψεις και αρκετές γνωστικές δυσκολίες. Η παρέμβαση ακολουθεί μια προσέγγιση μαθητοκεντρική, καθώς ενδιαφέρει ο μαθητής ως αυριανός πολίτης να μπορεί να αντιμετωπίσει το τεχνολογικό πρόβλημα της θέρμανσης και της ψύξης των κατοικιών, ιδιαίτερα σήμερα που η τιμή του πετρελαίου θέρμανσης έχει αυξηθεί υπερβολικά επιβαρύνοντας σημαντικά τον προϋπολογισμό της ελληνικής οικογένειας. Επίσης, είναι μια προσέγγιση ανθρωποκεντρική, καθώς μέσα από τη μελέτη των θερμικών φαινομένων οι μαθητές θα παρατηρήσουν την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που εκλύουν στην ατμόσφαιρα μέσα από τις καθημερινές τους συνήθειες, οι οποίες σχετίζονται με την χρήση ενέργειας, από τη στιγμή άλλωστε που το σχολείο ενδιαφέρεται για το περιβάλλον, βρίσκοντας 76

έτσι το «ενεργειακό αποτύπωμά» τους. Έτσι θα οδηγηθούμε στα μονοπάτια της ενέργειας. Για τους λόγους που αναφέρθηκαν, κρίθηκε ότι τα θερμικά φαινόμενα αποτελούν ένα θέμα το οποίο πρέπει να γνωρίζει κάθε πολίτης. 7.2 Σημαντικοί στόχοι στην παρούσα έρευνα Στην παρούσα έρευνα επιτελούνται δύο συγκρίσεις: Σύγκριση ανάμεσα σε δύο πειραματικές ομάδες,την πειραματική ομάδα Α και την πειραματική ομάδα Β. Η πειραματική ομάδα Α διδάχτηκε το νέο σχολικό curriculum χωρίς να χρησιμοποιηθεί ηλεκτρονικός υπολογιστής, με υλικό που δημιουργήθηκε από τον ερευνητή για παραδοσιακή διδασκαλία, ενώ η πειραματική ομάδα Β διδάχτηκε το νέο σχολικό curriculum με το LMS. Σκοπός να μελετηθούν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα από την εφαρμογή του LMS στη Δημοτική Εκπαίδευση και ιδιαίτερα στο πεδίο των Φυσικών Επιστημών. Σύγκριση ανάμεσα στις 2 πειραματικές ομάδες Α και Β αφενός, και την Ομάδα Ελέγχου C αφετέρου. Η Ομάδα Ελέγχου C διδάχτηκε σύμφωνα με το παλιό σχολικό curriculum, χωρίς δηλαδή τη χρήση Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία, ακολουθώντας τα βιβλία του σχολείου και τις αντίστοιχες οδηγίες για τον εκπαιδευτικό (ο οποίος δεν συμμετείχε στη δημιουργία κάποιου υλικού αλλά έπαιρνε το έτοιμο) στο πλαίσιο μιας παραδοσιακής διδασκαλίας. Η σύγκριση ανάμεσα στις 3 ομάδες θα δείξει αν το νέο σχολικό curriculum βοηθάει τον μαθητή να αναπτύξει ορθότερη αντίληψη για τα θερμικά φαινόμενα και τη χρήση τους στην καθημερινή ζωή, από ότι το προϋπάρχον σχολικό curriculum. Συνολικά, αυτό που επιχειρείται να μετρηθεί στην παρούσα έρευνα ήταν η αποτελεσματικότητα του LMS σε σχέση με μια παραδοσιακή διδασκαλία. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα του νέου σχολικού curriculum, τόσο όταν αυτό διδάσκεται με τη χρήση πληροφορικής και του LMS, όσο και όταν αυτό διδάσκεται χωρίς τη χρήση του, όταν δηλαδή χρησιμοποιείται σε «παραδοσιακού» τύπου διδασκαλία όπου ο δάσκαλος διδάσκει και οι μαθητές ακούνε. Υπενθυμίζεται ότι στο νέο curriculum ο εκπαιδευτικός (σε αντίθεση με το παλιό curriculum) είναι συνδημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού είτε σε αυτό ενσωματωθούν οι Τ.Π.Ε. είτε αυτό δημιουργηθεί για καθαρά παραδοσιακή διδασκαλία. Συγκεκριμένα, αρχικά ενδιέφερε να μελετηθεί το όφελος που θα προέκυπτε από τη χρήση του LMS και στη συνέχεια να φανεί το όφελος που θα προέκυπτε από τη χρήση του νέου 77

curriculum. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκαν δύο πειραματικές ομάδες, η πειραματική ομάδα Α και η πειραματική ομάδα Β και επιπρόσθετα μία τρίτη ομάδα, η Ομάδα Ελέγχου C. Η σύγκριση μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων Α και Β θα έδειχνε, με δεδομένο ότι και οι δύο διδάχτηκαν την ίδια ύλη (σύμφωνα με το νέο curriculum), αν η χρήση του LMS έχει πλεονεκτήματα ή μειονεκτήματα καθώς και αν οι δύο τρόποι διδασκαλίας είναι ισοδύναμοι. Αν τα αποτελέσματα αποδείξουν πλεονεκτήματα υπέρ του LMS, αυτό θα σήμαινε ότι η χρήση τέτοιων τεχνολογιών είναι πλέον ώριμη ακόμα και για χαμηλότερες βαθμίδες, εκτός από την Τριτοβάθμια. Κρίθηκε ότι μια σύγκριση ανάμεσα στην επίδοση των μαθητών που θα διδάσκονταν σύμφωνα με το νέο σχολικό curriculum (είτε με τη χρήση του LMS είτε χωρίς) από τον ερευνητή και στην επίδοση των μαθητών που θα διδάσκονταν την ίδια σχολική ύλη σύμφωνα με το νέο σχολικό curriculum αλλά από το δάσκαλό τους θα ήταν άδικη. Τούτο διότι θα αναδεικνύονταν υπερβολικά οι δύο πειραματικές ομάδες καθώς κάποια τμήματα της ύλης του νέου curriculum δεν βρίσκονται στο παλαιό curriculum (όπως τα βιοκλιματικά σπίτια, οι θερμαντικές μηχανές, οι αντλίες θέρμανσης, τα μονωτικά υλικά και το ενεργειακό αποτύπωμα). Συνεπώς, ο δάσκαλος της τάξης δε θα γνώριζε τις συγκεκριμένες ενότητες με αποτέλεσμα να χρειαζόταν να τις μελετήσει για να μπορέσει να τις διδάξει. Το πιθανότερο είναι να ερχόμασταν αντιμέτωποι με την άρνηση των δασκάλων να συμμετάσχουν σε κάτι τέτοιο. Επιπλέον, μια τέτοια προσέγγιση λογικά θα επέβαλε κατ αρχή την επιπλέον παρουσία του ερευνητή στην τάξη, για την αντιμετώπιση παρανοήσεων από τον διδάσκοντα, κάτι εξαιρετικά δύσκολο. Επίσης, θα επέτρεπε ακόμα και την παρέμβασή του, όταν αυτός έκρινε ότι υπάρχει ο κίνδυνος ενδεχόμενες παρανοήσεις του δασκάλου να μεταφερθούν στους μαθητές. Ακόμα και αν αυτό ήταν εφικτό είναι σίγουρο ότι θα οδηγούσαν σε σημαντικές συστηματικές αποκλίσεις (bias) στη μέτρηση λόγω της αλλαγής στον κανονικό ρυθμό λειτουργίας της τάξης. Αποκλείσθηκε επίσης γενικότερη συμμετοχή άλλου δασκάλου πριν την έρευνα στην όλη πειραματική διαδικασία. Είναι γνωστό ότι κάθε δάσκαλος έχει τη δική του διδακτική προσέγγιση για το κάθε διδακτικό αντικείμενο. Ακόμα και αν καταφέρναμε να πείσουμε τους δασκάλους των τάξεων να διδάξουν οι ίδιοι το νέο curriculum τόσο χωρίς τη χρήση του LMS όσο και με τη χρήση του LMS, τότε θα είχαμε σημαντικά συστηματικά σφάλματα στις μετρήσεις, τα οποία θα οφείλονταν στη διαφορετική γνώση, ικανότητα και εμπειρία των διδασκόντων π.χ. ο κάθε ένας θα θεωρούσε σημαντικά και θα τόνιζε περισσότερο διαφορετικά σημεία κλπ. Κρίθηκε, τελικά, ότι και μια τέτοια δοκιμή θα παρουσίαζε σημαντικές συστηματικές αποκλίσεις (bias). Προβλήματα θα αντιμετωπίζονταν, ομοίως, και αν ζητείτο από τους δασκάλους των τάξεων να διδάξουν αυτοί στην πειραματική ομάδα Β (νέο curriculum, διδασκαλία με χρήση LMS) ή στην πειραματική ομάδα Α (νέο curriculum, διδασκαλία χωρίς χρήση LMS δηλαδή με 78

παραδοσιακή διδασκαλία). Οι δάσκαλοι της πειραματικής ομάδας Β θα έπρεπε όχι μόνο να μελετήσουν διεξοδικά την ύλη του νέου curriculum και να πεισθούν να το εφαρμόσουν αλλά και να χρησιμοποιήσουν το εργαστήριο Η/Υ ώστε να πραγματοποιήσουν μόνοι τους τη διδασκαλία με χρήση του LMS. Οι δάσκαλοι της πειραματικής ομάδας Α θα έπρεπε επίσης να μελετήσουν διεξοδικά την ύλη του νέου curriculum και να πεισθούν να το εφαρμόσουν. Κάτι τέτοιο θα ήταν πάρα πολύ δύσκολο γιατί α) απαιτεί αρκετό χρόνο από τον δάσκαλο για να εξοικειωθεί με το LMS, να μάθει πώς να το χρησιμοποιήσει στην τάξη, β) προϋποθέτει ότι ο δάσκαλος αισθάνεται σίγουρος για τις γνώσεις του όχι μόνο στη χρήση των υπολογιστών αλλά και στη χρήση του LMS, ώστε να τα χρησιμοποιήσει στην διδασκαλία του. Εναλλακτικά θα έπρεπε να αποδεχτεί την παρουσία του ερευνητή στην αίθουσα υπολογιστών, ώστε αυτός να επέμβει αν παρουσιαζόταν οποιοδήποτε τεχνικό πρόβλημα ή οποιοδήποτε πρόβλημα χρήσης του LMS. Από την άλλη οι δάσκαλοι τόσο της πειραματικής ομάδας Α όσο και της Β θα πρέπει να πεισθούν να εφαρμόσουν ένα νέο curriculum, κάτι που σίγουρα θα τους δυσκόλευε στην εφαρμογή του καθώς θα εφαρμοζόταν από αυτούς για πρώτη φορά. Για όλους τους παραπάνω λόγους την εκπαιδευτική παρέμβαση πραγματοποίησε και στις δύο ομάδες ο ίδιος ερευνητής. Αν η πειραματική ομάδα Β, που διδάχτηκε το νέο curriculum με χρήση του LMS, δεν παρουσίαζε διαφορές από την πειραματική ομάδα A, που διδάχτηκε την ίδια ύλη με παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας, χωρίς όμως τη χρήση εργαστηρίου υπολογιστών και LMS, τότε θα υπήρχε μια ισχυρή ένδειξη ότι η χρήση του LMS μπορεί να αποτελέσει λύση στο πολύ σοβαρό πρόβλημα της διδασκαλίας της επιστήμης στο δημοτικό, βοηθώντας τον εκπαιδευτικό με (πιθανώς) ελλιπείς γνώσεις να διδάξει σωστά. Το δεύτερο μέρος της αξιολόγησης προσπαθεί να απαντήσει στο ερώτημα, αν το νέο curriculum, το οποίο πραγματεύεται τα θερμικά φαινόμενα στο σύνολό τους, βοηθάει τους μαθητές περισσότερο σε σύγκριση με το προηγούμενο curriculum, το οποίο εξακολουθεί να εφαρμόζεται στη συντριπτική πλειοψηφία των δημοτικών σχολείων της Ελλάδας. Θεωρήθηκε σκόπιμο λοιπόν να μετρήσουμε τις γνώσεις που απέκτησαν οι μαθητές από το νέο curriculum, είτε το διδάχτηκαν με τη χρήση LMS είτε με παραδοσιακό τρόπο, σε σχέση με τις γνώσεις που απέκτησαν μαθητές που διδάχτηκαν την ύλη από το υπάρχον curriculum, έτσι ώστε να μελετηθεί αν το νέο curriculum βοηθάει στο σχηματισμό μιας επιστημονικά ορθότερης άποψης για τα θερμικά φαινόμενα και τη σημασία τους στην καθημερινότητα των ανθρώπων. Έτσι σχηματίστηκε και μία ομάδα ελέγχου C, την οποία αποτελούσαν μαθητές της Στ τάξης, οι οποίοι είχαν διδαχτεί την ύλη σύμφωνα με το υπάρχον curriculum. 79

7.3 Ο σχηματισμός των δύο πειραματικών ομάδων Πριν ξεκινήσει η εκπαιδευτική παρέμβαση, πραγματοποιήθηκε μια προκαταρτική δοκιμή σε μια ομάδα μαθητών (Ν=10) της Ε τάξης. Οι μισοί συμμετείχαν στην πειραματική ομάδα Α και οι υπόλοιποι στην πειραματική ομάδα Β. Οι μαθητές αυτοί χρησιμοποιήθηκαν για να αναδείξουν όποια προβλήματα και δυσκολίες δεν είχαν προβλεφθεί στον αρχικό σχεδιασμό της έρευνας. Κάθε ερευνητική παρέμβαση, όσο προσεκτικά και αν έχει σχεδιαστεί δεν μπορεί να έχει προβλέψει όλα τα προβλήματα που πιθανόν θα εμφανιστούν. Τα προβλήματα αυτά αφορούσαν κυρίως προβλήματα της πειραματικής ομάδας Β και ήταν τεχνικής φύσης όπως χαμηλή ταχύτητα του δικτύου κατά τις πρωινές ώρες, προβλήματα με τους περιηγητές (browsers), δυσκολίες στον ήχο και στα ακουστικά κ.ά. Η εκπαιδευτική δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε δύο πειραματικές ομάδες: την πειραματική ομάδα Α, η οποία διδάχτηκε το νέο curriculum με παραδοσιακή διδασκαλία και την πειραματική ομάδα Β, η οποία διδάχτηκε το νέο curriculum με τη χρήση πληροφορικής και LMS. Η διαδικασία της εκπαιδευτικής δοκιμής απεικονίζεται στο ακόλουθο σχήμα (Σχήμα 23): 80

Σχήμα 23. Στην αρχή όλοι οι μαθητές απάντησαν το pre-test δηλαδή το ερωτηματολόγιο καταγραφής της ήδη υπάρχουσας γνώσης. Η ανάλυση των δεδομένων από το pre-test έδειξε ότι οι μαθητές είχαν ελάχιστες γνώσεις για το αντικείμενο και ότι οι πειραματικές ομάδες ήταν τελικά ισοδύναμες (περισσότερα βλέπε το κεφ. 8: «Τα αποτελέσματα του pre-test»). Για να αντιμετωπιστούν πρακτικές δυσκολίες αποφασίστηκε να γίνει κλήρωση παρουσία των μαθητών ώστε να ορίζονται οι δύο πειραματικές ομάδες (Οι μαθητές όλων των τμημάτων που συμμετείχαν στην έρευνα μαζεύτηκαν στην αίθουσα εκδηλώσεων του Σχολείου όπου παρουσία και των γονέων τους όσοι ενδιαφέρθηκαν να παραστούν έγινε κλήρωση για το ποιο τμήμα θα διδαχθεί την ύλη με παραδοσιακό τρόπο - πειραματική ομάδα Α και ποιο με χρήση πληροφορικής και LMS - πειραματική ομάδα Β ). Με βάση τα αποτελέσματα του pre-test εξετάστηκε αρχικά ακόμα και η περίπτωση να μοιραστούν οι μαθητές του σχολείου σε 2 ομάδες, ανεξάρτητες από τα τμήματα του σχολείου, την πειραματική ομάδα Α που θα διδασκόταν την ύλη με παραδοσιακό τρόπο και την πειραματική ομάδα Β που θα διδασκόταν την ύλη με χρήση πληροφορικής και LMS. Η σκέψη αυτή γρήγορα εγκαταλείφθηκε καθώς ήταν δύσκολο να 81

υλοποιηθεί πρακτικά. Αυτό θα σήμαινε τη δημιουργία 2 νέων ομάδων, που θα αποτελούνταν από μαθητές διαφορετικών τμημάτων. Η μετακίνηση μαθητών σε νέα τμήματα δημιουργεί αναστάτωση τόσο στους ίδιους και τους γονείς τους, όσο και στην ομαλή λειτουργία του ωρολογίου προγράμματος του Σχολείου. Παράλληλα, δημιουργούνται και προβλήματα συνεργασίας των μαθητών λόγω προσωπικών σχέσεων αλλά και ανταγωνισμού που δημιουργείται αρκετά συχνά ανάμεσα στους μαθητές διαφορετικών τμημάτων. Υπήρχε και η σκέψη να χωριστούν με βάση την εμπειρία τους στους η/υ - σύμφωνα με την άποψη του καθηγητή της πληροφορικής του σχολείου - αλλά σύντομα εγκαταλείφτηκε καθώς θα δημιουργούσε ένα αίσθημα αδικίας στους μαθητές που θα συμμετείχαν στην ομάδα που θα εφάρμοζε την παραδοσιακή διδασκαλία. Η τελική επιλογή για το σχηματισμό των ομάδων σταθμίστηκε ότι αποτελούσε και τη βέλτιστη λύση για την ελαχιστοποίηση συστηματικών σφαλμάτων μέτρησης σε συνθήκες πραγματικής τάξης. 7.4 Η διδασκαλία: πειραματική ομάδα Α Και οι δύο πειραματικές ομάδες δούλεψαν με τα ίδια φύλλα εργασίας και έπρεπε να απαντήσουν στις ίδιες ακριβώς ερωτήσεις. Η διδασκαλία επικεντρώθηκε στα εξής: - Το πρόβλημα της ψύξης και της θέρμανσης εσωτερικών χώρων και η αντιμετώπισή του. - Βιοκλιματικά σπίτια και ενεργειακό αποτύπωμα. - Ανάπτυξη δεξιοτήτων πειραματισμού σε θέματα θερμότητας. - Θερμική αλληλεπίδραση και θερμική ισορροπία. - Τρόποι διάδοσης της θερμότητας διαφορές θερμότητας και θερμοκρασίας. - Αλλαγή στην κατάσταση των υλικών. Έγινε μία εισαγωγή στους μαθητές όπου εξηγήθηκε το θέμα, με το οποίο επρόκειτο να ασχοληθούν τις ώρες που θα συμμετείχαν στην εκπαιδευτική δοκιμή, η χρονική διάρκειά του και ο τρόπος με τον οποίο θα δούλευαν. Στην πειραματική ομάδα Α η ίδια πληροφορία δόθηκε στους μαθητές χωρίς τη χρήση πληροφορικής και LMS. Για κάθε ένα διδακτικό στόχο αρχικά γινόντουσαν κάποιες δραστηριότητες που ως σκοπό τους είχαν την πρόκληση του ενδιαφέροντος και της περιέργειας από τους μαθητές ή την ανάκληση των προϋπαρχουσών γνώσεων. Αυτό γινόταν μέσω εικόνων, βίντεο ή ερωτήσεων, τα οποία συσχετίζονταν όσο είναι δυνατόν με την καθημερινή ζωή των μαθητών, με προβλήματα που αντιμετωπίζουν, και 82

παραδίδονταν με έναν τρόπο χιουμοριστικό. Οι μαθητές έπαιρναν στα χέρια τους το υλικό μελέτης το οποίο και μελετούσαν για ένα μικρό χρονικό διάστημα. Στη συνέχεια ανάλογα με τον προς διδασκαλία στόχο ξεκίναγε η διδασκαλία. Ήταν χωρισμένοι σε ομάδες εργασίας και συγκεκριμένα είτε δούλευαν σε δυάδες, που τις αποτελούσαν μαθητές του ίδιο θρανίου, είτε σε ομάδες, που τις αποτελούσαν 2 με 3 θρανία, είτε όλη η τάξη μαζί (Ολομέλεια της τάξης). Σε κάθε ομάδα υπήρχαν διακριτοί ρόλοι στους οποίους οι μαθητές εναλλάσσονταν τακτικά. Υπήρχαν οι «αρχηγοί» των ομάδων οι οποίοι είχαν το ρόλο να συντονίσουν την ομάδα-, οι «συγγραφείς» - οι οποίοι είχαν το ρόλο να καταγράφουν τις πληροφορίες και τα συμπεράσματα των δραστηριοτήτων της ομάδας - και οι «παρουσιαστές» - οι οποίοι αναλάμβαναν το ρόλο να παρουσιάζουν τα αποτελέσματα των δραστηριοτήτων της ομάδας στην Ολομέλεια της τάξης-. Ο ερευνητής στο ρόλο του δασκάλου της τάξης συνεργαζόταν με τους μαθητές, καθοδηγώντας τους όταν έκρινε ότι ήταν απαραίτητο ή όταν το ζητούσαν οι ίδιοι. Με τον τρόπο του η διδασκαλία απέβλεπε στη μετάδοση των γνώσεων αλλά και στην ολόπλευρη ανάπτυξη της προσωπικότητας του μαθητή. Παρατηρήθηκε ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α υπέβαλαν συγκριτικά παραπάνω ερωτήσεις σε σχέση με την πειραματική ομάδα Β. Ίσως ο τρόπος διδασκαλίας όπου ο ερευνητής έθετε ερωτήσεις και προσπαθούσε να βοηθήσει τους μαθητές να βρουν την απάντηση, ενθάρρυνε τους μαθητές να υποβάλλουν και άλλες ερωτήσεις. Το μάθημα ολοκληρωνόταν με τις δραστηριότητες που ως επί το πλείστον γίνονταν ομαδικά και φυσικά την αξιολόγηση ανά διδακτικό στόχο. 7.5 Η διδασκαλία: πειραματική ομάδα Β Αρχικά έγινε μία εισαγωγή στους μαθητές όπου εξηγήθηκε το θέμα, με το οποίο επρόκειτο να ασχοληθούν τις ώρες που θα συμμετείχαν στην εκπαιδευτική παρέμβαση, η χρονική διάρκειά του και ο τρόπος με τον οποίο θα δούλευαν. Εξηγήθηκε στους μαθητές το γιατί το θέμα που επιλέχτηκε για την εκπαιδευτική παρέμβαση ήταν σημαντικό. Στην αρχή ενημερώθηκαν ότι θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουν το LMS από το σπίτι τους για να παρακολουθήσουν 2 βιντεομαθήματα και να ολοκληρώσουν κάποιες δραστηριότητες πριν ξεκινήσει ουσιαστικά η εκπαιδευτική παρέμβαση. Εδώ θα πρέπει να τονίσουμε ότι οι μαθητές τόσο της πειραματικής ομάδας Β όσο και της πειραματικής ομάδας Α είναι αρκετά έμπειροι χρήστες του LMS επειδή στο σχολείο χρησιμοποιείται LMS από τον καθηγητή της Πληροφορικής. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να μη χρειαστεί να ξοδευτεί καθόλου χρόνος εκμάθησης της χρήσης των LMS από τους μαθητές. Αφού οι μαθητές είδαν σπίτι τους τα βιντεομαθήματα και ολοκλήρωσαν τις δραστηριότητες πριν τη διδασκαλία ξεκίνησε το κύριο κομμάτι της εκπαιδευτικής παρέμβασης. 83

Κάθε μία διδακτική ώρα ολοκληρωνόταν και ένα διδακτικός στόχος. Οι μαθητές κάθισαν στους η/υ τους σε αναλογία 1:1. Κάθε φορά το μάθημα ξεκίναγε με δραστηριότητες από τον εκπαιδευτικό που σκοπό είχαν να προσελκύσουν το ενδιαφέρον των μαθητών ή να αναδείξουν τις προϋπάρχουσες γνώσεις τους, δραστηριότητες πολύ μικρής χρονικής διάρκειας. Ακολούθως οι μαθητές άνοιγαν τον περιηγητή (browser), έκαναν εισαγωγή στο LMS, κατευθύνονταν στο θεματικό πεδίο των Φυσικών Επιστημών και από εκεί στο μάθημα της ημέρας και στον αντίστοιχο διδακτικό στόχο. Παρακολουθούσαν αρχικά το βιντεομάθημα στην οθόνη του υπολογιστή του ο καθένας ξεχωριστά στο δικό του ρυθμό παρακολούθησης, μετά μελετούσαν το υλικό μελέτης, επίσης στο δικό τους ρυθμό, και ολοκλήρωναν με τις δραστηριότητες. Ο δάσκαλος καθοδηγούσε τους μαθητές και βρισκόταν δίπλα σε κάθε μαθητή που είχε μια απορία να εκφράσει. Επέλυε προβλήματα κατανόησης αλλά και τεχνικά (κολλήματα στο περιηγητή, μειωμένη ταχύτητα σύνδεσης, μεγέθυνση εικόνας για καλύτερη ανάγνωση κ.ά.). Επιπλέον, του δινόταν η δυνατότητα για εξατομικευμένη διδασκαλία καθώς μπορούσε όσο οι «καλοί» και «προχωρημένοι» μαθητές προχωρούσαν στις δραστηριότητές τους αυτός να στέκεται δίπλα και να βοηθάει μαθητές με δυσκολία στην κατανόηση. Μόλις οι μαθητές ολοκλήρωναν τις δραστηριότητές τους αφιερωνόταν χρόνος στη διευκρίνιση αποριών. Το μάθημα ολοκληρωνόταν με την αξιολόγηση. Όσοι μαθητές επιτύγχαναν στην αξιολόγηση βαθμό πάνω από τη βάση μπορούσαν την επόμενη μέρα να προχωρήσουν στον επόμενο διδακτικό στόχο. Μαθητές που αποτύγχαναν μπορούσαν από το σπίτι τους να παρακολουθήσουν ξανά το βιντεομάθημα της ημέρας και να μελετήσουν πιο προσεκτικά το υλικό μελέτης. Μόλις ολοκλήρωναν, το LMS τους έδινε τη δυνατότητα να δοκιμάσουν για μία ακόμα (2 η ) και τελευταία φορά (την επόμενη φορά που θα είχαν μάθημα στο εργαστήριο) να περάσουν την αξιολόγηση. Σε περίπτωση που αποτύγχαναν και πάλι ο δάσκαλος, αφού έπαιρνε την αντίστοιχη ενημέρωση από το LMS, δημιουργούσε επιπλέον υλικό (εξατομικευμένη διδασκαλία) για το συγκεκριμένο μαθητή σύμφωνα με τα στοιχεία της αξιολόγησης. Συμμετοχή στην όλη διαδικασία είχαν και οι γονείς από το σπίτι, οι οποίοι μέσω της εφαρμογής «βαθμολόγιο» παρακολουθούσαν την πορεία των παιδιών τους αναλυτικά (οι γονείς εισέρχονταν στο σύστημα με τους κωδικούς των παιδιών τους). Μόλις ολοκληρώθηκαν όλοι οι στόχοι στους μαθητές δόθηκε το ίδιο ερωτηματολόγιο που ήδη είχε δοθεί αλλά αυτή τη φορά ως post test. Το ίδιο ερωτηματολόγιο δόθηκε ως late post test 6 μήνες μετά το τέλος της εκπαιδευτικής παρέμβασης για να ελέγξουμε αυτή τη φορά τι είχε μείνει στους μαθητές απ όσα διδάχτηκαν. Το ίδιο ερωτηματολόγιο δόθηκε και σε όλες τις πειραματικές ομάδες. 84

7.6 Η ομάδα ελέγχου C Την ομάδα ελέγχου C αποτέλεσαν μαθητές της Στ τάξης, οι οποίοι διδάχτηκαν τα θερμικά φαινόμενα με βάση το υπάρχον curriculum. Θέλαμε με τη βοήθεια της ομάδας ελέγχου C να μετρήσουμε τις γνώσεις που απέκτησαν οι μαθητές που διδάχτηκαν το νέο curriculum είτε με τη χρήση πληροφορικής και του LMS είτε χωρίς με τις γνώσεις των μαθητών της Στ τάξης, για να δούμε αν το νέο curriculum βοηθάει στο σχηματισμό μιας επιστημονικά ορθότερης άποψης για τα θερμικά φαινόμενα και τη χρήση τους στην καθημερινή ζωή και για το λόγο αυτό η σύγκριση αυτή είναι ορθή, από τη στιγμή που αυτό ενσωματώνει, όπου είναι εφικτό, τις Τ.Π.Ε. και επιτρέπει στον εκπαιδευτικό να δημιουργήσει εκπαιδευτικό υλικό ανάλογα με τις ανάγκες της τάξης του. Η ομάδα ελέγχου C απάντησε μόνο στο Late Post - test και παρά το ότι απάντησε σε όλα τα ερωτήματα στη σύγκριση που θα ακολουθήσει, θα μείνουμε μόνο στα μέρη της ύλης που είναι κοινά στα 2 curricula, παραλείποντας επί του παρόντος τους διδακτικούς στόχους που σχετίζονται με τα βιοκλιματικά σπίτια, τα μονωτικά υλικά, τις θερμαντικές μηχανές, τις αντλίες θέρμανσης και το ενεργειακό αποτύπωμα. Οι συμμετέχοντες στην ομάδα ελέγχου C απάντησαν στο ερωτηματολόγιο χρησιμοποιώντας τις γνώσεις που είχαν αποκτήσει στο σχολείο παρακολουθώντας το υπάρχον curriculum. Η σύγκριση ανάμεσα στo Late Post-test των πειραματικών ομάδων Α και Β και αυτό της ομάδας ελέγχου C, θα δείξει αν το νέο curriculum υπερτερεί σε σχέση με το ήδη υπάρχον σχολικό curriculum Αν από τη σύγκριση διαφανεί μια υπεροχή του νέου curriculum, τότε η καταλληλότητά του θα έχει αποδειχθεί απερίφραστα. 7.7 Τα ερωτηματολόγια Στην έρευνα χρησιμοποιήθηκαν τρία ερωτηματολόγια: pre, post και late post-test. Σε αυτή την έρευνα για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν ερωτηματολόγια. Το ερωτηματολόγιο αποτελεί το μέσον επικοινωνίας μεταξύ του ερευνητή και των ερωτώμενων, με άμεσο ή έμμεσο τρόπο, ανάλογα με τη μέθοδο συλλογής των δεδομένων. Η κατάρτιση του ερωτηματολογίου, λόγω των ιδιοτήτων που έχει, αποτελεί την πλέον κρίσιμη και λεπτή εργασία, καθοριστικής σημασίας για την επιτυχία μιας στατιστικής έρευνας. Σε μια έρευνα ακόμη και αν εφαρμοστεί αποτελεσματικό σχέδιο δειγματοληψίας ή η πλέον ενδεδειγμένη ανάλυση των στοιχείων δεν είναι δυνατόν να εξάγουμε σωστά συμπεράσματα αν λάβουμε μη συγκρίσιμες μεταξύ τους απαντήσεις, από ένα ακατάλληλο ερωτηματολόγιο με ασαφείς ερωτήσεις. Τα 85

ερωτηματολόγια μπορούν να δοθούν σε μεγάλο αριθμό ανθρώπων και η διαδικασία συγκέντρωσης και ομαδοποίησής τους είναι ευκολότερη και ακόμα πιο εύκολη για τις ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής ή σωστού λάθους. Είναι η λιγότερο χρονοβόρα μέθοδος. Ο ερευνητής δεν μπορεί να επηρεάσει τις απαντήσεις των μαθητών. Από την άλλη οι μαθητές αισθάνονται πιο άνετα καθώς ακολουθούν μια γνώριμη σε αυτούς διαδικασία, καθώς πολλές από τις αξιολογήσεις της δημοτικής εκπαίδευσης έχουν αυτή τη μορφή. Απαιτείται μόνο προσοχή ώστε οι μαθητές να μην συνεργαστούν μεταξύ τους για να δώσουν τις απαντήσεις. Στα μειονεκτήματα κατατάσσεται το ότι, αν προκύψει κάτι ενδιαφέρον από τις απαντήσεις των μαθητών, ο ερευνητής θα το δει, όταν επεξεργάζεται τα ερωτηματολόγια, και άρα δεν θα μπορεί να επιστρέψει και να διερευνήσει το συγκεκριμένο σημείο περισσότερο. Το ερωτηματολόγιο που δημιουργήθηκε είχε τα παρακάτω είδη ερωτήσεων: a. Ανοιχτού τύπου ερωτήσεις. όπου ο μαθητής μπορεί να εκφράσει την γνώμη του ελεύθερα και χωρίς περιορισμούς. Οι ερωτήσεις αυτές είναι πιο δύσκολες για τους μικρούς μαθητές, οι οποίοι δεν έχουν συνηθίσει να εκφράζουν τη γνώμη τους. Απαιτούν επίσης παραπάνω συγκέντρωση και προσπάθεια από την πλευρά του μαθητή, συνεπώς είναι πιο πιθανό ο μαθητής να μην απαντήσει. Η ομαδοποίηση των απαντήσεων είναι πιο δύσκολη και απαιτεί εμπειρία από την πλευρά του ερευνητή, αφ ενός για να κρίνει την πρόταση ως προς την επιστημονική ορθότητά της, και αφ ετέρου για να κατατάξει τα δεδομένα σε υπο-κατηγορίες. b. Ερωτήσεις τύπου σωστό-λάθος. Στις ερωτήσεις αυτού του τύπου υπάρχει σημαντική πιθανότητα ο απαντών να δώσει την σωστή απάντηση από τύχη. Τα τρία ερωτηματολόγια, pre, post και late post-test, ήταν ίδια μεταξύ τους. Αυτό έγινε σκόπιμα για τους εξής λόγους: - Τα pre και post-test δεν εξυπηρετούσαν τον ίδιο σκοπό. Ήταν γνωστό από την προκαταρκτική έρευνα ότι οι μαθητές είχαν ελάχιστες γνώσεις ή (συχνά) λανθασμένες γνώσεις για τα θερμικά φαινόμενα. Ο κύριος στόχος ήταν να συγκριθούν κάποια δεδομένα με τα αποτελέσματα τoυ post test αλλά και του late post test, ώστε να φανεί πόσο καλύτερα πήγαν οι μαθητές. - Τα post και στο late post-test σκοπό είχαν να μετρηθούν οι γνώσεις που αποκόμισαν οι μαθητές από τη διδασκαλία καθώς και το αν αυτοί μπορούσαν να εφαρμόσουν τις γνώσεις που απέκτησαν σε πραγματικές καταστάσεις της καθημερινής ζωής. - Tο χρονικό διάστημα που μεσολάβησε ανάμεσα στο pre και στο post test ήταν αρκετά μεγάλο, έτσι ώστε, και σε συνδυασμό με τις ελάχιστες αρχικές τους γνώσεις, οι μαθητές είτε δε θυμόντουσαν καθόλου είτε θυμόντουσαν αμυδρά μόνο τις ερωτήσεις του ερωτηματολογίου. 86

Συγκεκριμένα, οι μαθητές συμπλήρωσαν το post test μετά την πάροδο εύλογου χρονικού διαστήματος, ώστε να αποτυπωθεί στα ερωτηματολόγια η γνώση που απέμεινε στους μαθητές. Το late post test συμπληρώθηκε 6 μήνες μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης. 87

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ PRE TEST Ανάλυση των συνολικών σφαλμάτων σε πειραματικές μετρήσεις: Συστηματικά και Τυχαία (ή Στατιστικά) σφάλματα Τα ακόλουθα αφορούν μετρήσεις κάθε μορφής και άρα επηρεάζουν όλες τις έρευνες, είτε αυτές αναφέρονται στις ανθρωπιστικές επιστήμες είτε στις θετικές, και ισχύουν γενικά όποτε γίνεται κάποια μέτρηση (ή παρατήρηση) οποιουδήποτε μεγέθους με οποιονδήποτε τρόπο (λ.χ. ερωτηματολόγιο ή βολτόμετρο). Κάθε μέτρηση ενός οποιουδήποτε μεγέθους χαρακτηρίζεται από μια αβεβαιότητα που ονομάζουμε σφάλμα. Οι έννοιες «σφάλμα» και «λάθος» είναι τελείως διαφορετικές και δεν πρέπει να συγχέονται μεταξύ τους. Τα σφάλματα μέτρησης (ή παρατήρησης) μπορούν να χαρακτηριστούν και να κατηγοριοποιηθούν. Συγκεκριμένα, μπορούν να διαχωριστούν: (α) στα συστηματικά σφάλματα και (β) στα τυχαία (ή στατιστικά) σφάλματα (ακολουθεί ανάλυση). Οι δύο αυτές κατηγορίες σφαλμάτων, μπορούν να υπολογιστούν και στη συνέχεια να αθροιστούν, ώστε να προκύψει το τελικό σφάλμα μέτρησης. Όπως είναι λογικά αναμενόμενο, το άθροισμα αυτό γίνεται διανυσματικά, καθότι οι δύο κατηγορίες είναι τελείως ανεξάρτητες μεταξύ τους. Έτσι προκύπτει το εκάστοτε τελικό σφάλμα μέτρησης, το οποίο θα διαφέρει από μέτρηση σε μέτρηση (ακόμα και για την ίδια έρευνα), διότι εξαρτάται από το εκάστοτε μετρούμενο μέγεθος. Αυτό διαφέρει σε κάθε σημείο, σε όποιο πειραματικό διάγραμμα ή ιστόγραμμα, και άρα επηρεάζει κάθε σύγκριση μεταξύ μετρήσεων διαφόρων δειγμάτων ή και καταστάσεων. Έτσι, για να μπορούμε να εκφέρουμε γνώμη για το αν μια διδασκαλία πέτυχε ή όχι (και πόσο καλή ήταν η πειραματική εκπαιδευτική παρέμβαση), χρειάζεται να υπολογιστεί το συνολικό σφάλμα για κάθε μια από τις μετρήσεις που έγιναν. Άλλωστε, σε κανένα συμπέρασμα δεν μπορεί να προσδοθεί οποιαδήποτε αξία, αν δεν υποστηρίζεται από μία αντικειμενική εκτίμηση του συνολικού σφάλματος μέτρησης για κάθε τι που συγκρίνεται. Αυτό συμβαίνει διότι το αν υπάρχει ή όχι διακριτή διαφορά μεταξύ των σημείων που συγκρίνονται, θα εξαρτηθεί από το πόσο μεγάλο είναι το συνολικό πειραματικό σφάλμα για τα συγκεκριμένα σημεία που συγκρίνονται και αντιστοιχούν στο μετρούμενο μέγεθος (λ.χ. μαθητική γνώση ή γνώμη-άποψη). Όλα τα σφάλματα εξαρτώνται από το τι μετριέται, και λ.χ. διαφέρουν ακόμα και μεταξύ σημείων του ίδιου ιστογράμματος με διάφορες απαντήσεις μαθητών. Τα συστηματικά σφάλματα (Systematic errors) είναι μη τυχαία σφάλματα που όμως περιορίζουν την αξιοπιστία μιας μέτρησης. Θα πρέπει να τονιστεί ότι τα συστηματικά σφάλματα 88

δεν μειώνονται καθόλου, με αύξηση του αριθμού των μετρήσεων. Πηγάζουν από διάφορες αιτίες, και επειδή καμία πειραματική μέθοδος μέτρησης ή παρατήρησης δεν μπορεί να αποφύγει τα συστηματικά σφάλματα, η παρούσα έρευνα δεν θα μπορούσε να αποτελέσει εξαίρεση. Αντιθέτως, τα συστηματικά σφάλματα είναι πανταχού παρόντα σε όλες τις μετρήσεις και (παρά την κοινή πρακτική σε ορισμένους κλάδους) δεν πρέπει να αποφεύγεται ο προσδιορισμός τους. Ο μη προσδιορισμός ισοδυναμεί πρακτικά με μηδενισμό τους (κάτι που είναι σίγουρα λάθος). Έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες για την ταξινόμησή τους. Πολλά από τα συστηματικά σφάλματα μπορούν και να μετρηθούν, να προβλεφθούν και ίσως και να αντιμετωπιστούν, αν ταξινομηθούν-κατηγοριοποιηθούν σύμφωνα με κάποια κοινά χαρακτηριστικά, αν τους αποδοθεί ένας κατάλληλος ορισμός και αν γίνει μία περιγραφή των κατάλληλων προληπτικών μέτρων 69. Η προσέγγιση που χρησιμοποιείται σήμερα είναι η ταξινόμηση σε 3 κατηγορίες: α) στα συστηματικά σφάλματα επιλογής (selection biases), β) στα συστηματικά σφάλματα πληροφορίας (information biases) και γ) στους συγχυτές 70 (confounders για μετάφραση του όρου βλέπε 71 ). Στην παρούσα εκπαιδευτική παρέμβαση που μελετήθηκε, τα συστηματικά σφάλματα προέρχονται ως επί το πλείστον (αλλά όχι αποκλειστικά) από την κατηγορία των συστηματικών σφαλμάτων επιλογής (βλέπε πιο κάτω). Χαρακτηριστικό παράδειγμα διάπραξης συστηματικού σφάλματος είναι το εξής: Επιχειρείται η μέτρηση ενός μήκους (8 μέτρα) με ένα χάρακα 1m. Αν ο συγκεκριμένος χάρακας που θα χρησιμοποιηθεί δεν έχει μήκος ακριβώς 1 μέτρο αλλά -λόγω κατασκευαστικών ατελειών- είναι κάπως «ελαττωματικός» με συνέπεια το πραγματικό του μήκος να μην είναι 100cm., αλλά 99,8cm. για παράδειγμα, τότε το υπό μέτρηση μέγεθος (μήκος) δεν είναι 8 Χ 100cm. = 800cm. ή 8m, αλλά 8 Χ 99,8cm= 798,4cm ή 7,984m. Επιπλέον, μπορεί ο χάρακας να χρησιμοποιείται (ή να διαβάζεται) με ανακριβή τρόπο, κάτι που αποτελεί άλλη αιτία που προκαλεί τη γέννηση του συστηματικού σφάλματος. Άλλα παραδείγματα ακριβέστερων «πρότυπων» οργάνων αποτελούν μαγνητόμετρα NMR ή επιταχυνσιόμετρα ακριβείας. Άπαξ και εντοπιστεί οποιασδήποτε κατηγορίας και προέλευσης συστηματικό σφάλμα και υπολογιστεί αριθμητικά το μέγεθός του, μπορεί (και πρέπει) να αφαιρεθεί (με σωστό πρόσημο) από τις μετρήσεις, οι οποίες θα παρουσιαστούν απαλλαγμένες από το (όπως τότε ονομάζεται) bias. Η αναγωγή, με σκοπό την αφαίρεση του bias εκτελείται αναλογικά ή με χρήση εξειδικευμένων τεχνικών προσομοίωσης με Η/Υ. Υπάρχουν όμως και συστηματικά σφάλματα τα οποία δεν είναι δυνατόν να υπολογιστούν από μία ακριβέστερη μέτρηση, δηλαδή με κάποια ακριβέστερη διαδικασία. Λόγου χάρη, στο προηγούμενο 69 Sackett, DL (1979). Bias in analytic research, Journal of Chronic Diseases, 32,51-63 70 Grimes, D. A., & Schulz, K. F. (2002). Bias and causal associations in observational research. The Lancet, 359(9302), 248-252. 71 Mellou, K., & Sparos, L. (2005) Systematic errors in etiological epidemiological studies, Arch Hellen Med, 22(2), 199-207 89

παράδειγμα για να μετρήσουμε την ακρίβεια του χάρακα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας ακριβέστερος, και η μέτρηση να γίνει με τρόπο που να είναι ιδιαίτερα ακριβής και χρονοβόρος. Τι γίνεται όμως αν δεν υπάρχει τέτοιος ακριβέστερος χάρακας; Ακόμα και αν υπάρχει κάποιο πρότυπο, πόσο σίγουροι μπορεί να είμαστε (τελικά) για την ακρίβεια αυτού του νέου πρότυπου; Σε εκπαιδευτική έρευνα, πόσο αντιπροσωπευτικό είναι το δείγμα των παιδιών στο συγκεκριμένο σχολείο που χρησιμοποιήθηκε ή οι δάσκαλοι των προηγουμένων ετών σε μικρότερες τάξεις; Και το ίδιο το σχολείο πόσο αντιπροσωπευτικό είναι σε σχέση με άλλα σχολεία όλης της χώρας, και πώς μπορεί να ποσοτικοποιηθεί κάτι τέτοιο; Είναι καλύτερο από τον μέσο όρο ή ίσως χειρότερο; Το ποσοστό των παιδιών που δεν χρησιμοποιούν Ελληνικά στο σπίτι είναι και αυτό κοντά στον μέσο όρο της χώρας; Τέτοια σφάλματα που πηγάζουν από τις διαδικασίες επιλογής δείγματος είναι συστηματικά σφάλματα επιλογής. Παρ όλα ταύτα, αυτού του τύπου τα σφάλματα (λόγω δείγματος) αποτελούν απλά και μόνο μια από τις πηγές συστηματικών σφαλμάτων υπάρχουν και πολλές άλλες. Λόγου χάρη, πόσο σίγουροι είμαστε για την ορθότητα της διαδικασίας μέτρησης που χρησιμοποιήθηκε; Αυτή ακριβώς η έλλειψη εμπιστοσύνης για το τελικό μέτρο με το οποίο συγκρίνουμε, όπως και για την διαδικασία που ακολουθήθηκε, αποτελεί το μέτρο του τελικού «παραμένοντος συστηματικού σφάλματος» για την μέτρηση αυτή, και μπορεί να προέρχεται από πολλές πηγές. Για πιο σύνθετες μετρήσεις (λ.χ. ένα οποιοδήποτε ερωτηματολόγιο) αυτό το παραμένον συστηματικό σφάλμα είναι ακόμα μεγαλύτερο, ακριβώς επειδή η μέτρηση είναι πιο σύνθετη. Συμπερασματικά, η συμβολή των συστηματικών σφαλμάτων στις μετρήσεις που γίνονται στα πλαίσια ερευνών στις ανθρωπιστικές επιστήμες είναι, στην πραγματικότητα, ιδιαίτερα υψηλές (ενίοτε ακόμα και καθοριστικές) στην διαμόρφωση του εκάστοτε τελικού σφάλματος μέτρησης. Τα τελευταία έτη έχει αρχίσει να γίνεται αντιληπτό ότι ένα μεγάλο μέρος από τις μετρήσεις (σε διάφορα γνωστικά πεδία), πολλές από τις οποίες δημοσιεύονται, δεν είναι δυνατόν να επιβεβαιωθούν από άλλα πειράματα που ενώ μετρούν τα ίδια πράγματα το κάνουν με διαφορετικό τρόπο. Έτσι καταλήγουν σε αντίθετα συμπεράσματα στα ίδια ερωτήματα, προκαλώντας πλήρη σύγχυση. Όπως αναφέρει και ο J. P. A. Ioannidis 72 «τα περισσότερα ερευνητικά συμπεράσματα είναι τελείως εσφαλμένα, για τους περισσότερους ερευνητικούς σχεδιασμούς και για τα περισσότερα γνωστικά πεδία». Συμπερασματικά, «η πιθανότητα για κάποιο από τα συμπεράσματα μιας έρευνας να είναι ορθό μπορεί να εξαρτάται από το πόσο ισχυρή είναι η μελέτη όπως και τα συστηματικά σφάλματα, τον αριθμό των άλλων μελετών που έχουν διεξαχθεί πάνω στο ίδιο θέμα, και, το σημαντικότερο, το λόγο των επαληθευμένων προς τους μη επαληθευμένους συσχετισμούς από αυτούς που διερευνήθηκαν, για κάθε επιστημονικό 72 Ioannidis, J. P. (2005). Why most published research findings are false. PLoS Med, 2(8), e124. (Retrieved from: http:// http://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.0020124) 90

πεδίο». Ενώ οι αιτίες αυτής της μη επαναληψιμότητας των αποτελεσμάτων είναι σύνθετες (και κάθε φορά διαφορετικές), ο κύριος λόγος εντοπίζεται στην μη σωστή αντιμετώπιση των εκάστοτε συστηματικών σφαλμάτων κάθε μέτρησης, είτε αυτά εμπίπτουν στην κατηγορία των bias που ίσως και να μπορούν να αντιμετωπιστούν (όπως προαναφέρθηκε), είτε εμπίπτουν στην κατηγορία του τελικού «παραμένοντος συστηματικού σφάλματος» οπότε απλά συνυπολογίζονται στην διαμόρφωση του εκάστοτε συνολικού σφάλματος, επηρεάζοντας όμως και τα συμπεράσματα. Συμπερασματικά, η διαδικασία της ανάλυσης δεδομένων για την εξαγωγή χρήσιμων πληροφοριών από το πείραμα, δεν αρκεί να στηρίζεται απλά σε μια απλή στατιστική ανάλυση των δεδομένων. Η ανάλυση πειραματικών δεδομένων χρησιμοποιεί κάποιες στατιστικές μεθόδους αλλά και επεκτείνεται, ώστε να περιλάβει τα σφάλματα κάθε τύπου και κατηγορίας. Έτσι η τελική πληροφορία που προκύπτει από την ανάλυση εμπεριέχει και τον βαθμό της εμπιστοσύνης την οποία πρέπει να δίνουμε στην πληροφορία. Μέσα στα όρια της εμπιστοσύνης αυτής, τα τελικά συμπεράσματα μπορούν να επιβεβαιωθούν μέσω οποιασδήποτε εναλλακτικής πειραματικής επιβεβαίωσης. Για αυτόν τον λόγο (και με αυτό τον τρόπο) μπορούν να θεωρηθούν ως επιστημονικώς ορθά συμπεράσματα. Το συστηματικά σφάλματα δεν εξορκίζονται με το να αγνοούνται στην ανάλυση, αντίθετα ενυπάρχουν, και συχνά ανατρέπουν τα τελικά αποτελέσματα. Έτσι, κατά τη διάρκεια κάθε πειράματος, είναι γνωστό ότι κατά πάσα πιθανότητα υποπίπτουμε σε κάποια συστηματικά σφάλματα. Ενώ αυτό είναι βέβαιο, το ζητούμενο είναι να εκτιμηθεί ποσοτικά η τάξη μεγέθους του σφάλματος που εμπεριέχεται. Όμως, αυτό καθίσταται δυνατόν μόνο αν συγκριθεί η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε με κάποια άλλη που θεωρείται «πρότυπο». Αυτό αποτελεί τον μόνο τρόπο ώστε να ποσοτικοποιηθούν τα συστηματικά σφάλματα. Ως μια προσπάθεια μείωσης των πρωταρχικών συστηματικών, η παρούσα πειραματική διαδικασία πραγματοποιήθηκε εξ ολοκλήρου από τον ίδιο εκπαιδευτικό που έχει συγκεκριμένες γνώσεις, ικανότητες και εμπειρίες, στο ίδιο σχολείο, σε 2 πειραματικές ομάδες με ίδιο αριθμό μαθητών η κάθε μία και σε χρονική διάρκεια 2 σχολικών ετών. Τα αποτελέσματα επαναλαμβάνονται κατά τα 2 έτη της παρέμβασης, αποδεικνύοντας έτσι την ακρίβεια αλλά και την επαναληψιμότητα της μέτρησης. Κατά συνέπεια το όποιο πρωταρχικό συστηματικό σφάλμα που διαπράττεται είναι συνεχώς το ίδιο και μάλιστα μένει ανεπηρέαστο από το πόσες φορές θα εκτελεστεί το πείραμα και από το πόσες μετρήσεις θα καταγραφούν. Συμπερασματικά, στην παρούσα έρευνα δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στην ελαχιστοποίησή των συστηματικών. Τα τυχαία (ή στατιστικά) σφάλματα (Random Errors or Statistical Errors), είναι σφάλματα που υπεισέρχονται σε κάθε μέτρηση και την επηρεάζουν με τυχαίο τρόπο και επομένως δεν 91

μπορούν να αφαιρεθούν κατά την επεξεργασία τους. Εάν η μέτρηση αυτή επαναληφθεί, τότε οι τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της μέτρησης μπορεί να διαφέρουν κατά τι. Λόγω της τυχαίας προέλευσης που τα διακρίνει, (και σε πλήρη αντίθεση με τα συστηματικά) τα τυχαία σφάλματα μπορούν να μειωθούν με αύξηση του αριθμού των μετρήσεων είναι δηλαδή στατιστικά αντιμετωπίσιμα, από όπου και προέρχεται το δεύτερο όνομά τους Πρόκειται για σφάλματα που σχετίζονται με την ακρίβεια μιας μέτρησης και δείχνουν τις διακυμάνσεις που έχουν οι μετρήσεις της πειραματικής διαδικασίας που γίνονται κάτω από τις ίδιες φαινομενικά συνθήκες και οδηγούν στην κατανομή των αποτελεσμάτων γύρω από μια μέση τιμή. Τα τυχαία σφάλματα συχνά (αλλά όχι πάντα) παρουσιάζουν μια κανονική κατανομή Gauss. Στις περιπτώσεις που η κατανομή είναι πραγματικά κανονική Gaussian, είναι εφικτό να χρησιμοποιηθούν απλές στατιστικές μέθοδοι για την μελέτη των τυχαίων σφαλμάτων. Παραδείγματα προέλευσης τέτοιων τυχαίων σφαλμάτων στην παρούσα μελέτη αποτελούν λ.χ. οι όποιες διαφορές μεταξύ των μαθητών σε μία σχολική μέτρηση (που θεωρούνται ως ενιαίο σύνολο σε μία σχολική τάξη, ενώ δεν είναι), ή η ύπαρξη κάποιας τυχαίας απόσπασης της προσοχής του μαθητή την στιγμή που απαντούσε στην συγκεκριμένη ερώτηση, ή η κούραση και φυσική κατάσταση του συγκεκριμένου μαθητή, μικροασθένεια αυτού μόνο του μαθητή, ή κάτι που είδε στην τηλεόραση τις μέρες πριν την μέτρηση. Αντίθετα, στο ίδιο παράδειγμα, αν όλοι οι μαθητές είχαν δει κάτι σχετικό στο σχολείο τους στα πλαίσια κάποιου άλλου μαθήματος, αυτό θα μετέτρεπε το σφάλμα σε (συστηματικό) bias και θα μπορούσε να επηρεάσει τις μετρήσεις είτε θετικά είτε αρνητικά σε σχέση με το όποιο μετρούμενο μέγεθος (αναλόγως του τι ειπώθηκε). Για όλους τους λόγους που προαναφέρθηκαν, τα τυχαία σφάλματα είναι, γενικά, αναπόφευκτα. Όπως άλλωστε προαναφέρθηκε, ούτε όλοι οι μαθητές είναι ίδιοι, ενώ η διδασκαλία στην τάξη είναι γενικά ενιαία, αλλά και ο πειραματικός τρόπος μέτρησης που χρησιμοποιείται αναφέρεται πάντα στο σύνολο των μαθητών. Είναι, λοιπόν, φανερό ότι μια απλή παράθεση του μεγέθους του δείγματος μιας έρευνας είναι και τελείως ανεπαρκής αλλά και (ακόμα χειρότερα) παραπλανητική, σε σχέση με την στάθμιση της συνολικής εγκυρότητας και συνολικής αξίας κάθε μορφής (ποσοτικής) έρευνας, ανεξαρτήτως γνωστικού πεδίου. Πλήρης ανάλυση συνολικών σφαλμάτων μέτρησης ή απλός έλεγχος εγκυρότητας υποθέσεων; Σε διάφορες ποσοτικές έρευνες (όπως λ.χ. στους περισσότερους κλάδους των ανθρωπιστικών επιστημών) χρησιμοποιούνται μερικές φορές μέθοδοι στατιστικού ελέγχου 92

υποθέσεων (hypothesis testing), ως έλεγχος εγκυρότητας-ορθότητας κάποιου ερευνητικού ερωτήματος. Ο J. Ioannidis 73 αναφέρει ότι «πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι ο έλεγχος στατιστικής σημαντικότητας σε μια έρευνα δίνει μια μερική εικόνα μόνο». Υπάρχουν, άλλωστε, και αρκετοί άλλοι λόγοι που κάτι τέτοιο αποφεύγεται σε διάφορες λεπτομερείς αναλύσεις δεδομένων, σε θέματα διδασκαλίας επιστημών, όπως η παρούσα. Ο πρώτος είναι ότι δεν υπάρχει απλά μία ερευνητική υπόθεση, αλλά πολλές. Δεν είναι απλά ένα θέμα για το αν λ.χ. η χρήση μιας συσκευής ή ενός λογισμικού υποβοηθάει ή όχι την γνώση στους μαθητές. Αντίθετα, το πραγματικό ερώτημα είναι πόσο μεγάλη ήταν η κατανόηση σε κάθε ένα από τα θέματα της διδακτικής παρέμβασης, όπως και το πώς αυτό θα μπορούσε να βελτιστοποιηθεί στην πράξη. Η μελέτη των ιδεών των παιδιών και των (εκάστοτε) παρανοήσεών τους πριν και μετά την παρέμβαση είναι ο κύριος στόχος. Άλλωστε αυτός είναι ο γενικότερος και βαθύτερος στόχος της εκπαιδευτικής έρευνας. Επιπλέον, αυτό οδηγεί και στην ανάλυση κάθε ερώτησης (ερωτηματολογίου) ξεχωριστά, αλλά και κάθε παρανόησης ξέχωρα από την άλλη (παρουσιάζονται πιο κάτω). Δεν υπάρχει, δηλαδή μία ή δύο ερευνητικές υποθέσεις, ενώ η συστηματική μελέτη των απαντήσεων των παιδιών, κατάλληλα επεξεργασμένες, είναι και ο ερευνητικός στόχος. Ο δεύτερος λόγος (που συνδέεται έμμεσα με τον προηγούμενο) είναι ότι στην παρούσα έρευνα δεν ελέγχεται μόνο η επίδοση των μαθητών σύμφωνα με τον τρόπο διδασκαλίας (παραδοσιακό ή με χρήση ΤΠΕ και Πληροφορικής) αλλά ελέγχονται παράλληλα και 2 αναλυτικά προγράμματα σπουδών. Υπάρχει δηλαδή δείγμα μαθητών που εφάρμοσε ένα νέο αναλυτικό πρόγραμμα, όπου ο εκπαιδευτικός είναι δημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού, και όπου στη διδασκαλία του το μισό δείγμα εφάρμοσε παραδοσιακή διδασκαλία ενώ το άλλο μισό διδασκαλία με χρήση ΤΠΕ και Πληροφορικής. Επιπροσθέτως, όλα αυτά συγκρίνονται και με πραγματικά παραδοσιακή διδασκαλία με το παλαιό πρόγραμμα σπουδών. Εκτός του πλήθους και του είδους των μετρήσεων, τρίτος λόγος για την επιλογή αυτή αποτέλεσε το ότι έγινε κατανοητό ότι απλή στατιστική ανάλυση δεν είναι ικανή να δώσει απαντήσεις στο σύνθετο ερώτημα των συνολικών σφαλμάτων πειραματικής μέτρησης, που μάλιστα διαφέρουν στο μέγεθος για κάθε ένα από τα μετρούμενα σημεία. Άλλωστε για το λόγο αυτό ο J. Ioannidis (όπως και αρκετοί άλλοι), θεωρούν πως η λανθασμένη ή ελλιπής θεώρηση των (μη στατιστικών) συστηματικών σφαλμάτων είναι η κρυφή και υποβόσκουσα αιτία που οδηγεί στην έλλειψη επαναληψιμότητας (ή πιστότητας ή αξιοπιστίας) των πειραματικών μετρήσεων καθώς και στα λανθασμένα συμπεράσματα. Αποτελεί αντικείμενο υποθετικής 73 Ioannidis, J. P. (2005). Why most published research findings are false. PLoS Med, 2(8), e124. (Ανακτήθηκε από: http:// http://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.0020124) 93

συζήτησης το αν τα συστηματικά σφάλματα πάνω στις μετρήσεις ποιότητας μαύρης Ιρλανδέζικής μπύρας (όπως αυτό για την πρωταρχική χρήση του Student s t-test) είναι αμελητέα. Σίγουρα όμως δεν είναι αμελητέα για μετρήσεις που μελετούν την ανθρώπινη γνώση. Το ίδιο ισχύει για απλά χ 2 -test, ή και άλλα που χρησιμοποιούνται σε όποιες απλές αναλύσεις μετρήσεων. Η φύση και το μέγεθος των συστηματικών σφαλμάτων ξεπερνάει πάντα τέτοιες προσεγγίσεις, ακόμα και για ιδιαίτερα επιμελημένες μετρήσεις, όπως αυτές της παρούσης έρευνας. Άλλωστε, οι G. Gigerenzer et al. 74, αναρωτιούνται where are the error-bars in socialscience journals κάτω από την ενότητα deficits of hypothesis testing, τόσο στο άρθρο όσο και στο βιβλίο τους The Empire of Chance 75. Είναι, λοιπόν, φανερό ότι αρκετοί έχουν διατυπώσει σοβαρές αμφιβολίες σε σχέση με την αλόγιστη εφαρμογή μεθόδων απλής στατιστικής επαγωγής (inference) σε κάθε μορφή ανάλυσης. Και στην Ελλάδα έχουν παρουσιαστεί οι δυσμενείς επιπτώσεις της παρουσίασης πειραματικών αποτελεσμάτων χωρίς ενδείξεις για τα (συστηματικά και στατιστικά) σφάλματά τους. Πόσο δε μάλλον η εξαγωγή ακόμα και συμπερασμάτων από τέτοιου τύπου μετρήσεις 76. Λόγω όλων των ανωτέρω, η πλήρης ανάλυση και παρουσίαση των συνολικών σφαλμάτων μέτρησης αποτέλεσε, όπως είναι επόμενο, μονόδρομο. Άλλωστε υπάρχει πάντα και η ιδιαίτερη ευχαρίστηση στο βλέπει κανένας τα ωραία συγκριτικά γραφήματα, αποτέλεσμα της ανάλυσης των πρωτογενών δεδομένων, με παρουσίαση των συνολικών σφαλμάτων σε όλα τα σημεία τους, έτοιμα για σύγκριση και άμεση εξαγωγή συμπερασμάτων. Ο τρόπος που παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα στην παρούσα έρευνα Όλα τα παρουσιαζόμενα αποτελέσματα υπολογίστηκαν αριθμητικά από τα αρχικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας ειδικά κατασκευασμένο λογισμικό, το οποίο ήταν διασυνδεδεμένο με ένα δημοφιλές υπολογιστικό πακέτο γραφικών παραστάσεων. Τα αποτελέσματα δίνονται ως ποσοστό των μαθητών που απάντησαν με ορισμένο τρόπο και παρουσιάζονται σε ιστογράμματα. 74 Gigerenzer, G., et al. (1991). On the tyranny of hypothesis testing in the social sciences. Contemporary psychology, 36(2), 102-105. 75 Gigerenzer, G., & Porter, T. (1990). The empire of chance: How probability changed science and everyday life (Vol. 12). Cambridge University Press. 76 Ιωαννίδης Γ. Σ., «Ραβδογράμματα, Ψέματα, και ατυχείς Μεταφράσεις» ανακοίνωση ύστερα από πρόσκληση, στα πρακτικά του 12 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, Καβάλα 20-23 Μαρτίου 2008, ISBN 978-960-89657-3-7, σελ 14-15 94

Κάθε σημείο στο ιστόγραμμα απεικονίζει το ποσοστό των μαθητών που κατέχουν μια συγκεκριμένη ιδέα. Οι μπάρες σφάλματος στα ιστογράμματα αντιπροσωπεύουν μία ολική τυπική απόκλιση ως προς τα πάνω όσο και ως προς τα κάτω. Κάθε μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους χαρακτηρίζεται από μια αβεβαιότητα που ονομάζουμε σφάλμα. Εάν η μέτρηση αυτή επαναληφθεί, τότε οι τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της μέτρησης διαφέρουν. Αν και δεν μπορεί να γίνει κάτι για τέτοια σφάλματα, αυτό που μπορεί να γίνει είναι να χαρακτηριστούν και να κατηγοριοποιηθούν. Τα σφάλματα μπορούν γενικά να χωριστούν: (α) στα συστηματικά σφάλματα και (β) στα στατιστικά (ή τυχαία) σφάλματα, τα οποία δύο (όντας ανεξάρτητα μεταξύ τους) θα δώσουν το τελικό σφάλμα μέτρησης. Το συνολικό σφάλμα μέτρησης, υπολογίζεται (για κάθε ένα σημείο των διαγραμμάτων ξεχωριστά στην απλούστερη μορφή του, παίρνοντας την τετραγωνική ρίζα των αθροισμάτων των τετραγώνων των εκάστοτε στατιστικών και των συστηματικών σφαλμάτων κάθε σημείου μέτρησης, και είναι αυτό που παρουσιάζεται σε κάθε σημείο διαγράμματος,. Όπως προκύπτει από την περιγραφή της μεθόδου επιλογής δείγματος (βλέπε ενότητα 5.2.3), κατασκευής των ερωτηματολογίων (βλέπε ενότητα 7.7), λήψης πρωταρχικών δεδομένων, και γενικότερης λειτουργίας της πειραματικής διαδικασίας, ελήφθη κάθε δυνατή μέριμνα για την αποφυγή κάθε μορφής ειδικών συστηματικών σφαλμάτων bias. Παρ όλα ταύτα, δεν είναι δυνατόν να ισχυρίζεται ο οποιοσδήποτε σοβαρός ερευνητής ότι είναι τελικά δυνατόν να μηδενιστεί το συστηματικό σφάλμα, όποια μορφή και αν λάβει η πειραματική μέτρηση. Αποτελεί, λοιπόν, σημαντικό λάθος το να αποφεύγεται η συζήτηση επί του θέματος, και ακόμα μεγαλύτερο λάθος η αποσιώπηση της διαδικασίας ελαχιστοποίησης αυτού, όσο και του τελικού αριθμητικού προσδιορισμού του. Με την αποσιώπηση του θέματος, απλά αποδεχόμαστε (σιωπηλά και τελείως λανθασμένα) ότι τα συστηματικά σφάλματα έχουν με κάποιον μαγικό τρόπο, μηδενιστεί. Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας, και ύστερα από πολλή και ώριμη σκέψη, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα καθορίστηκε στο 2,2%. Η τιμή αυτή, που ισχύει για το σύνολο των μετρήσεων, θεωρείται σωστή (αν και ίσως κάπως υψηλή αλλά και αυτό έγινε για λόγους σιγουριάς ως προς τα τελικά συμπεράσματα). Δηλαδή, αυτό που φαίνεται ως σφάλμα μέτρησης αποτελεί την χειρότερη περίπτωση, και άρα πρέπει να υπάρχει εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα που εξάγονται. Σε κάθε περίπτωση, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τα εκάστοτε στατιστικά σφάλματα. Αυτό σηματοδοτεί ότι και οι δύο αυτές συνιστώσες συνεισφέρουν σημαντικά στα τελικά σφάλματα μέτρησης, αντί να κυριαρχούνται συντριπτικά από μία μόνο συνιστώσα. Οι ερωτήσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κυρίως τύπου σωστού / λάθους, εκτός από μερικές (4) ερωτήσεις σύντομης απάντησης. Για τις ερωτήσεις σύντομης απάντησης πραγματοποιήθηκε από τον ερευνητή μια ομαδοποίηση στις απαντήσεις που δόθηκαν. 95

Δεδομένου ότι η ομαδοποίηση των ερωτήσεων σύντομης απάντησης παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες, δημιουργήθηκε ένα ειδικό συστημικό δίκτυο (systemic network) για την κατηγοριοποίηση των απαντήσεων των μαθητών. Στους μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων εξηγήθηκε ότι οι απαντήσεις τους θα βοηθούσαν να σχεδιάσουμε καλύτερα την εκπαιδευτική παρέμβαση για τις επόμενες χρονιές καθώς το πρόγραμμα σπουδών ήταν καινούριο και άρα ήταν πολύ σημαντικό για την έρευνα να απαντήσουν με προσοχή στις δοθείσες ερωτήσεις. 8.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»; 8.1.1 Ναι ή Όχι; 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8,7 91,3 87,2 12,8 0,0 1 2 3 0,0 1. Ναι PRE TEST 2. Όχι 3. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.1.1 96

Όπως φαίνεται από το σχήμα η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών δηλαδή το 91,3% (±4,7%) από την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 87,2% (±5,4%) από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν ότι δεν έχουν ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια Μόλις το 8,7% (±4,7%) της πειραματικής ομάδας Α και το 12,8% (±5,4%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν θετική απάντηση χωρίς όμως αυτή να αποδεικνύεται τελικά ορθή όπως φάνηκε στο 2 ο μέρος της ερώτησης όπου οι μαθητές κλήθηκαν να σχηματίσουν μια πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο βιοκλιματικά σπίτια. Τα πάρα πολύ μικρά ποσοστά θετικών απαντήσεων ήταν αναμενόμενα. Η έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού» (bioclimatic house) μπήκε για πρώτη φορά στο νέο curriculum του Δημοτικού Σχολείου το σχολικό έτος 2011-2012. Το curriculum πρέπει να προσαρμόζεται στις απαιτήσεις της κάθε εποχής. Στην σημερινή εποχή, η συνεχώς αυξανόμενη τιμή του πετρελαίου και του ρεύματος της ηλεκτρικής ενέργειας, σε συνδυασμό με την απαίτηση για πολίτες οικολογικά ευαισθητοποιημένους, έδωσαν την ώθηση για την αλλαγή του curriculum, ώστε αυτό να περιλάβει θέματα όπως τα βιοκλιματικά σπίτια Ένα μικρό ποσοστό των μαθητών λοιπόν γνωρίζει την έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού», καθώς ουσιαστικά βοηθιέται από την ονοματολογία που χρησιμοποιείται (λόγω του β συνθετικού «κλίμα»). 8.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά; Όπως ήταν αναμενόμενο ελάχιστοι μαθητές απάντησαν στο pre-test. Οι διάφορες προτάσεις όπου κάτι απάντησαν οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων κατανέμονται στις κατηγορίες που εμφανίζονται στο επόμενο σχήμα. 97

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 6.5 4.3 4.3 2.2 0.0 2.1 2.1 4.3 0.0 2.1 1 2 3 4 5 6 87.0 85.1 1. Απάντησε σωστά (Υλικά και Φυσικοί πόροι) 2. Απάντησε εν μέρει σωστά (Υλικά) 3. Απάντησε εν μέρει σωστά (Φυσικοί Πόροι) PRE TEST 4. Απάντηση από γραμματική 5. Απάντησε λανθασμένα 6. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.1.2 Παρατηρώντας το σχήμα βλέπουμε ότι σε αυτή την ερώτηση η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων δεν απάντησε ή απάντησε λανθασμένα. Συγκεκριμένα, το 93,5% (±4,3%) της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS δεν απάντησε ή απάντησε λανθασμένα (κατ. 6 και 5). Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS, το ποσοστό ήταν 89,4% (±5,1%) (κατ. 6 και 5). Τα δεδομένα δείχνουν επίσης ότι ένα ποσοστό 6,5% (±4,3%) από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α απάντησε δίνοντας μια εν μέρει σωστή απάντηση σύμφωνα με την οποία τα βιοκλιματικά σπίτια είναι φτιαγμένα από κατάλληλα υλικά (θερμομονωτικά) ή εκμεταλλεύονται φυσικούς πόρους (κατ. 2 και 3). Το 2,1% (±3,1%) της πειραματικής ομάδας Β κατάφερε και έδωσε μια επιστημονικά σωστή απάντηση. Επιπλέον, το 6,4% (±4,2%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε δίνοντας μια εν μέρει σωστή απάντηση (κατ. 2 και 3), ενώ το 2,1% (±3,1%) έδωσε μια απάντηση από γραμματική (κατ. 4). 98

Οι μαθητές που έδωσαν μία εν μέρει σωστή απάντηση ίσως έχουν παρακολουθήσει κάποια από τις εκπαιδευτικές εκπομπές που τα παιδιά παρακολουθούν στα μέσα μαζικής ενημέρωσης όπως η τηλεόραση ή στο διαδίκτυο. 8.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Οι μαθητές έπρεπε να κυκλώσουν τις προτάσεις που θεωρούσαν ότι το περιεχόμενό τους ήταν επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές δεν απάντησαν καθώς επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 13,0% (±5,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 14,9% (±5,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS δεν απάντησε. 100 8.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο 90 80 70 60 50 40 60.9 63.8 30 20 10 26.1 21.3 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.1 99

Το βιοκλιματικό σπίτι πράγματι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο. Πολύ υψηλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων σε αυτή την ερώτηση. Το 60,9% (±7,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 63,9% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Το μεγάλο ποσοστό των σωστών απαντήσεων ήταν αναμενόμενο καθώς, οι μαθητές είχαν ήδη διδαχτεί τις πηγές ενέργειας και τις θετικές συνέπειες της εκμετάλλευσής τους ενώ συχνά ακούνε στα ΜΜΕ για τα βιολογικά προϊόντα που είναι πιο φιλικά για το περιβάλλον. Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα κατάφεραν να απαντήσουν σωστά στην ερώτηση. Φυσιολογικά, λοιπόν, θεωρούν ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται φυσικούς πόρους. Δεν είναι καθόλου αμελητέο το 26,1% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 21,3% (±6,4%) της πειραματικής ομάδας Β που απάντησαν λανθασμένα. 100 8.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον 90 80 70 60 60.9 50 51.1 40 30 20 10 26.1 34.0 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.2 100

Ένα βιοκλιματικό σπίτι κατασκευάζεται με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Η πρόταση είναι σωστή. Πολύ υψηλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων και σε αυτή την ερώτηση. Το 60,9% (±7,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 51,1% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Το μεγάλο ποσοστό των σωστών απαντήσεων δεν θα πρέπει να δημιουργεί απορίες καθώς ο όρος βιοκλιματικό ως σύνθετη λέξη (βιό + κλίμα) συσχετίζεται άμεσα με περιβάλλον. Φυσιολογικά, λοιπόν, θεωρούν ότι ένα τέτοιο σπίτι όπως το βιοκλιματικό είναι χτισμένο με υλικά που είναι φιλικά προς το περιβάλλον. Το 26,1% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το αρκετά μεγαλύτερο ποσοστό 34,0% (±7,3%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. 100 8.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και δροσιστεί και το καλοκαίρι. 90 80 70 60 50 54.3 59.6 40 30 20 10 32.6 25.5 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.3 101

Ένα βιοκλιματικό σπίτι πέρα από οικολογικό είναι και οικονομικό. Χρησιμοποιεί φυσικούς πόρους για την ψύξη και τη θέρμανσή του και είναι φτιαγμένο από καλά μονωτικά υλικά. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Μετατρέπει όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια για την ψύξη και τη θέρμανσή του. Παρατηρούμε και σε αυτή την πρόταση, όπως και στις 2 προηγούμενες, ότι είναι αρκετά ψηλό ποσοστό των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων που απάντησαν σωστά και συγκεκριμένα το 54,3% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 59,6% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Φαίνεται πως οι μαθητές αντιλαμβάνονται ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι σαν τα υπόλοιπα σπίτια και ότι λογικά δεν χρησιμοποιεί περισσότερη ενέργεια για τη θέρμανση και την ψύξη του από τα σπίτια στα οποία οι ίδιοι κατοικούν. Άλλωστε, είναι συχνό φαινόμενο στην εποχή μας για λόγους οικονομίας να μην λειτουργεί η κεντρική ή η αυτόνομη θέρμανση λόγω αύξησης της τιμής του πετρελαίου ή ακόμα και το κλιματιστικό λόγω αύξησης της τιμής του ηλεκτρικού ρεύματος. Συχνότατες είναι οι αναφορές στα ΜΜΕ για τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν καθημερινά οι οικογένειες. Επιπλέον, με δεδομένο ότι οι μαθητές δεν έχουν διδαχτεί κάτι για τα βιοκλιματικά σπίτια πιθανότατα αρκετοί από αυτούς απάντησαν και τυχαία. Αρκετά μεγάλο είναι και το ποσοστό των μαθητών των 2 πειραματικών ομάδων που δεν απάντησαν σωστά και είναι 32,6% (±7,3%) και 25,5% (±6,8%) αντίστοιχα. 102

100 8.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά 90 80 70 60 50 40 60.9 53.2 30 20 10 26.1 31.9 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.4 Τα βιοκλιματικά σπίτια έχουν νότιο προσανατολισμό για να προστατεύονται από τους βόρειους ανέμους στο Βόρειο ημισφαίριο. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λανθασμένη. Παρατηρούμε ότι η πλειοψηφία των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Συγκεκριμένα, το 60,9% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 53,2% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Το 26,1% (±6,9%) από την πειραματική ομάδα Α απάντησε λανθασμένα, ενώ από την πειραματική ομάδα Β το 31,9% (±7,2%) επέλεξε αντίστοιχα. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων έχουν διδαχτεί τα είδη αλλά και τα χαρακτηριστικά των ανέμων σε μικρότερες τάξεις. Γνωρίζουν δηλαδή ότι ο Βοριάς είναι ένας άνεμος «κρύος» καθώς ξεκινάει από τις βόρειες περιοχές της γης που είναι και οι ψυχρότερες. Επίσης εκφράσεις που ακούγονται στα δελτία της ΕΜΥ και προειδοποιούν για «παγωμένους» βόρειους ανέμους βοηθάνε τα παιδιά να αντιληφθούν ότι δεν είναι καλό να χτίζεις σπίτι με προσανατολισμό στο Βορρά. 103

100 8.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα 90 80 70 60 50 40 30 73.9 66.0 20 10 13.0 19.1 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.5 Τα βιοκλιματικά δεν έχουν ηλεκτρικούς αλλά ηλιακούς θερμοσίφωνες. Η πρόταση συνεπώς είναι λάθος. Βλέπουμε ότι η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Συγκεκριμένα, το 73,9% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 66,0% (±7,3%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Μόλις ένα 13,0% (±5,5%) από την πειραματική ομάδα Α και ένα 19,1% (±6,2%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν λανθασμένη απάντηση. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων ζουν σε περιοχή (Βούλα, Αττικής) που υπάρχουν ως επί το πλείστον νεόδμητες οικοδομές. Τα σπίτια τους έχουν ηλιακούς θερμοσίφωνες ή/και boiler με αποτέλεσμα όταν π.χ. δεν υπάρχει ηλιοφάνεια, να χρησιμοποιούν το boiler. Ίσως αντιλαμβάνονται ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι, ως σύγχρονο σπίτι δε διαθέτει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα. 104

100 8.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα 90 80 70 60 50 40 30 45.7 51.1 41.3 34.0 20 10 0 13.0 0.0 0.0 1 2 3 4 14.9 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.6 Ένα βιοκλιματικό σπίτι έχει τοίχους θωρακισμένους με μόνωση τόσο εξωτερικά όσο και εσωτερικά. Κατά συνέπεια δεν επιτρέπει στη θερμότητα ούτε να κινηθεί από το εσωτερικό του σπιτιού προς το εξωτερικό αυτού αλλά ούτε και ανάποδα, κατά τους θερινούς μήνες κυρίως. Η πρόταση λοιπόν είναι λανθασμένη. Οι απαντήσεις των μαθητών των δύο πειραματικών ομάδων σε αυτή την ερώτηση μοιράζονται. Το 45,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 51,1% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά ενώ το 41,3% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 34,0% (±7,3%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Η μικρή διαφορά ανάμεσα στις σωστές απαντήσεις και στις λανθασμένες σύμφωνα με την έρευνα (ενότητα 3.1. «Η αναγκαιότητα της έρευνας, οι παρανοήσεις των παιδιών») πιθανόν να οφείλεται στη δυσκολία που αντιμετωπίζουν οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων με τον όρο θερμότητα. Ο όρος εμφανίζεται για 1 η φορά στο ερωτηματολόγιο και όπως θα φανεί και σε 105

επόμενη ερώτηση του ερωτηματολογίου («Φτιάξε 2 προτάσεις με τον όρο θερμότητα») οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην κατανόησή του. 100 8.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά 90 80 70 60 50 40 38.3 56.5 46.8 30 30.4 20 10 0 13.0 0.0 0.0 1 2 3 4 14.9 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.7 Πράγματι, οι τοίχοι είναι μονωμένοι τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά. Παρατηρώντας το σχήμα βλέπουμε ότι σε αυτή την ερώτηση το 56,5% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 46,8% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε λανθασμένα. Οι μαθητές δεν έχουν ακόμα διδαχθεί για μονωτικά και αγώγιμα υλικά. Ίσως αυτός είναι ο λόγος που οι μαθητές εμφανίζονται σχετικά μοιρασμένοι στην ερώτηση αυτή. Δεν γνωρίζουν τον όρο μονωτής και τις παράγωγες από αυτόν λέξεις (μονωτικό υλικό, μονώνω) τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούνται τα υλικά αυτά ούτε και το γιατί τοποθετούνται στα σπίτια. Φυσιολογικό λοιπόν το πολύ χαμηλό ποσοστό σωστών 106

απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων το οποίο διαμορφώνεται σε 30,4% (±7,2%) και 38,3% (±7,5%) αντίστοιχα. 100 8.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί 90 80 70 60 50 40 65.2 61.7 30 20 10 21.7 23.4 13.0 14.9 0 1 2 3 4 0.0 0.0 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.8 Η πρόταση δεν είναι σωστή. Ένα βιοκλιματικό σπίτι δεν διαφέρει από τα υπόλοιπα σπίτια. Βλέπουμε ότι η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Ενδεχομένως η σωστή τους απάντηση δεν οφείλεται στο ότι γνωρίζουν το κόστος ενός βιοκλιματικού σπιτιού αλλά στο ότι τα σπίτια είναι γενικά ακριβά στην κτήση τους στην Ελλάδα. Συγκεκριμένα, το 65,2% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 61,7% (±7,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Μόλις ένα 21,7% (±6,5%) από την πειραματική ομάδα Α απάντησε λανθασμένα, ενώ 23,4% (±6,6%) της πειραματικής ομάδα Β επίσης επιλέγει λανθασμένα. 107

100 8.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας 90 80 70 60 50 50.0 51.1 40 30 34.0 37.0 20 10 0 13.0 0.0 0.0 1 2 3 4 14.9 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.9 Τα κατάλληλα μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται και οι ιδανικές συνθήκες διαβίωσης καθιστούν το βιοκλιματικό σπίτι ένα πραγματικά υγιεινό σπίτι. Η πρόταση είναι σωστή. Παρατηρώντας το σχήμα βλέπουμε ότι σε αυτή την ερώτηση το 50,0% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 34,0% (±7,3%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε σωστά. Η στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις σωστές απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Α πιθανότατα οφείλεται στο ότι οι μαθητές της ομάδας αυτή παρακολούθησαν (σχ. έτος 2012-2014) πρόγραμμα αγωγής υγείας με θέμα «τη μεσογειακή διατροφή». Κατά τη διάρκεια του προγράμματος συζήτησαν αρκετά για τα βιολογικά προϊόντα και την αξία τους στην καθημερινή διατροφή και στην υγεία του ανθρώπου. Έχουν συνδέσει λοιπόν το α συνθετικό βιο- (που ενυπάρχει στο βιο + κλίμα) με την υγιεινή ζωή. 108

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0 8.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει τα 9 υποερωτήματα 8.7 2.1 6.4 21.7 19.1 26.1 17.0 10.9 19.1 13.0 14.9 14.9 13.0 4.3 4.3 2.2 2.1 0.0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.0 PRE TEST 9 (9/9 σωστές απαντήσεις) 8 (8/9 σωστές απαντήσεις) 7 (7/9 σωστές απαντήσεις) 6 (6/9 σωστές απαντήσεις) 5 (5/9 σωστές απαντήσεις) 4 (4/9 σωστές απαντήσεις) 3 (3/9 σωστές απαντήσεις) 2 (2/9 σωστές απαντήσεις) 1 (1/9 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.10 a Μπορεί η πειραματική ομάδα Β να είναι η μοναδική που είχε αντιπροσώπευση στην κατηγορία των 9 σωστών απαντήσεων αλλά το ποσοστό της είναι μόλις 2,1% (±3,1%). Οι μαθητές δείχνουν να είναι μάλλον μπερδεμένοι, σύμφωνα με τις απαντήσεις τους. Ελάχιστη διαφορά εμφανίζεται επίσης στις κατηγορίες των 8 και των 7 σωστών απαντήσεων όπου η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 8,7% (±4,7%) (8 σωστές απαντήσεις) και το 21,7% (±6,5%) (7 σωστές απαντήσεις) σε σχέση με το 6,4% (±4,2%) και το 19,1% (±6,2%) της πειραματικής ομάδας Β αντίστοιχα. Παρατηρούμε λοιπόν ότι η πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS πήγε ελάχιστα καλύτερα από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS στην κατηγορία των 8 συνολικά σωστών απαντήσεων. 109

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 63.8 60.9 60.9 59.6 60.9 51.1 54.3 73.9 66.0 65.2 61.7 53.2 51.1 50.0 45.7 38.3 30.4 34.0 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.2.6 8.2.7 8.2.8 8.2.9 8.2.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων PRE TEST 8.2.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.7 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.8 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.2.9 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.2.10 b Το 13,0% (±5,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 14,9% (±5,7%) της πειραματικής ομάδας Β δεν έδωσε καμία σωστή απάντηση, ποσοστά που αντιστοιχούν σε 13 μαθητές επί συνόλου 93 μαθητών και είναι αρκετά χαμηλό. 8.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα; Η έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος εισάγεται για πρώτη φορά στο νέο curriculum. Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που εκλύεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα των καθημερινών μας δραστηριοτήτων. Κάθε φορά που εμείς χρησιμοποιούμε ηλεκτρικές συσκευές όπως ο η/υ, η τηλεόραση, το πλυντήριο, το ψυγείο, η ηλεκτρική κουζίνα κ.ά. η Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού χρησιμοποιεί στα θερμοηλεκτρικά 110

της εργοστάσια γαιάνθρακα ή πετρέλαιο. Η καύση αυτών εκλύει στην ατμόσφαιρα μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Ουσιαστικά δηλ. μολύνουμε την ατμόσφαιρα το αποτέλεσμα των ενεργειών μας να είναι άμεσα ορατό. Οι μαθητές δυσκολεύτηκαν να το αντιληφθούν αυτό καθώς θεωρούν ότι όταν κλείνουν μια συσκευή όπως π.χ. την τηλεόραση από το τηλεχειριστήριο ή κλείνουν τον υπολογιστή αυτός δεν χρησιμοποιεί ενέργεια. Ενέργεια που για να την προσφέρει η ΔΕΗ πρέπει να μολύνει την ατμόσφαιρα, από τη στιγμή που τα υδροηλεκτρικά εργοστάσια στην Ελλάδα είναι ελάχιστα. Αυτή η ερώτηση είχε δύο σκέλη. Στο πρώτο μέρος οι μαθητές θα έπρεπε απλά να αναφέρουν αν έχουν ακούσει για την έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος. Στη συνέχεια στο 2 ο μέρος θα έπρεπε να γράψουν μια πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο αυτό. 8.3.1 Ναι ή Όχι; 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100.0 93.6 6.4 0.0 0.0 0.0 1 2 3 1. Ναι PRE TEST 2. Όχι 3. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.3.1 Όπως ήταν αναμενόμενο η συντριπτική πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων δεν γνωρίζει το ενεργειακό αποτύπωμα. Μόλις ένα 6,4% (±4,2%) από την πειραματική ομάδα Β 111

απαντάει θετικά ότι έχει ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα, δηλαδή μόλις 3 μαθητές από το σύνολο των 93 μαθητών δήλωσαν ότι έχουν ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα. 8.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό; 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 97.8 91.5 0.0 4.3 0.0 0.0 2.2 4.3 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 3. Απάντησε με ασαφή πρόταση 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.3.2 Στο 2 ο μέρος της ερώτησης οι μαθητές έπρεπε να γράψουν μια πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο. Παρατηρούμε όπως αναμενόταν ότι ακόμα και αυτοί οι μαθητές οι οποίοι απάντησαν ότι είχαν ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα τελικά δεν γνώριζαν τι είναι αυτό και δεν μπόρεσαν να γράψουν μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Γενικά, οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων στην συντριπτική τους πλειοψηφία δεν μπόρεσαν να διατυπώσουν κάποια πρόταση. 112

8.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά. Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας. Συνεχίζοντας τις ερωτήσεις πάνω στην έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος ακολούθησαν 2 προτάσεις εκ των οποίων η μία συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την χρήση ενέργειας (λάθος) ενώ η δεύτερη συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ) μέσα από τις καθημερινές μας δραστηριότητες (σωστό). Όπως ήταν αναμενόμενο το ένα τέταρτο σχεδόν των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων δεν απάντησαν σε καμία από τις 2 προτάσεις. Αυτό συμβαίνει γιατί για τους μαθητές η έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος ήταν άγνωστη. 113

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40.4 37.0 37.0 27.7 23.9 6.4 2.2 1 2 3 4 25.5 1. Μετράει την ποσότητα του CO 2 που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες (Σωστό) 2. Μετράει την ποσότητα της ενέργειας που καταναλώνουμε καθημερινά (Λάθος) 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε PRE TEST Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.3.3 Παρατηρούμε ότι οι απαντήσεις των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων είναι μοιρασμένες ανάμεσα στο σωστό και το λάθος. Αυτό ήταν αναμενόμενο αφού οι μαθητές δεν έχουν διδαχτεί για το ενεργειακό αποτύπωμα. Πιστεύουμε ότι οι μαθητές προκειμένου να απαντήσουν κάτι επέλεξαν το ένα από τα δύο στην τύχη. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων για τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α είναι 37,0% (±7,5%) ενώ το ποσοστό των λανθασμένων φτάνει και αυτό το 37,0% (±7,5%). Από την άλλη το 40,4% (±7,6%) της πειραματικής ομάδα Β που έδωσε λανθασμένη απάντηση είναι πολύ μεγαλύτερο από το 27,7% (±7,0%) της ίδιας ομάδας που απάντησε σωστά. 8.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. 114

Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (46 άτομα) έγραψαν 52 προτάσεις, ενώ 8 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (47 άτομα) έγραψαν 62 προτάσεις, ενώ 9 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Η κατηγοριοποίηση ερωτήσεων ανοικτού τύπου, αποτελεί πάντα μια ιδιαίτερα δύσκολη διαδικασία. Τα όρια ανάμεσα στο επιστημονικά σωστό και το επιστημονικά ασαφές, ή ανάμεσα στο επιστημονικά αόριστο και στο επιστημονικά λάθος είναι δυσδιάκριτα και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή και εμπειρία για να γίνει σωστά η κατηγοριοποίηση. Η διαδικασία αυτή περιπλέκεται ακόμα περισσότερο όταν οι προτάσεις προέρχονται από μικρούς μαθητές, οι οποίοι δεν έχουν μάθει να εκφράζονται με την σαφήνεια που απαιτεί η επιστήμη. Το φτωχό λεξιλόγιο πολλών μαθητών δυσκολεύει το σωστό από επιστημονικής απόψεως τρόπο έκφρασης. Το βοηθητικό ρήμα «είμαι» και ρήματα όπως «έχω, βγάζω, κάνω» κ.ά. αντιπροσωπευτικό δείγμα ενός «φτωχού» λεξιλογίου κυριαρχούν έναντι ρημάτων όπως «εκπέμπω, απορροφώ, αποβάλλω, μεταφέρω, διαδίδω» κ.ά. Οι προτάσεις που έγραψαν οι μαθητές μετά από πολύ σκέψη χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές όπου περιλαμβάνονται προτάσεις όπως: «Η θερμότητα είναι μια ενέργεια» (Παρατηρήθηκε ως απάντηση πολλές φορές) «Η λάμπα βγάζει θερμότητα», «Μερικά σπίτια επειδή δεν έχουν χτιστεί από μονωτικά υλικά απελευθερώνουν τη θερμότητα» κ.ά. β) τις προτάσεις «από γραμματική» εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής όπως π.χ. «στη φυσική κάνουμε την ενότητα της θερμότητας» ή «η θερμότητα της αγάπης δεν τελειώνει ποτέ», γ) τις επιστημονικά ασαφείς όπως π.χ. «ο ήλιος είναι μια θερμότητα» όπου δεν είναι σαφές αν ο μαθητής θέλει να πει ότι «ο ήλιος είναι μια πηγή θερμότητας», και δ) τις επιστημονικά λανθασμένες π.χ. «η θερμότητα του σπιτιού είναι ψυχρή» ή «θερμότητα είναι ένα ψυχρό ή ένα θερμό σώμα» κ.ά. 115

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 19.6 43.5 34.0 25.5 25.0 18.1 13.8 7.6 8.5 4.3 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 3. Απάντησε με ασαφή πρόταση 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.4 Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτιαξαν: 18 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 19,6% (±4,7%) 7 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 7,6% (±3,5%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,3% (±3,1%) 23 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 25,0% (±5,0%) Οι μαθητές κατάφεραν να σχηματίσουν, ανεξάρτητα από το αν είναι επιστημονικές σωστές ή όχι μόλις 52 προτάσεις από ένα σύνολο 92 προτάσεων. Ποσοστό 43,5% (±5,6%) των προτάσεων δεν μπόρεσαν να σχηματιστούν δείχνοντας έτσι το γνωστικό κενό που υπάρχει στην έννοια της θερμότητας. 116

Αν μάλιστα αθροίσουμε τα ποσοστά των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση τότε το ποσοστό αγγίζει το 7,6%+4,3%+25,0%+43,5% = 80,4% (±4,7%). Το ποσοστό είναι πάρα πολύ ψηλό. Αρκετά χαμηλά είναι και τα αντίστοιχα ποσοστά της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β έφτιαξαν: 24 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 25,5% (±5,0%) 13 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 13,8% (±4,2%) 8 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 8,5% (±3,6%) 17 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 18,1% (±4,6%) Οι μαθητές κατάφεραν να σχηματίσουν, ανεξάρτητα από το αν είναι επιστημονικές σωστές ή όχι 62 προτάσεις από ένα σύνολο 94 προτάσεων που έπρεπε να σχηματιστούν. Ποσοστό 34,0% (±5,4%) των προτάσεων δεν μπόρεσαν να γραφτούν από τους μαθητές όπως τους ζητήθηκε. Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ.2,3,4,5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 13,8%+8,5%+18,1%+34,0% = 74,4% (±5,0%). Το ποσοστό και σε αυτή την ομάδα είναι πάρα πολύ ψηλό. Αν συγκρίνουμε τις προτάσεις των 2 πειραματικών ομάδων γενικά δεν εμφανίζουν στατιστικά και συστηματικά σημαντικές διαφορές. 8.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (46 άτομα) έγραψαν 66 προτάσεις, ενώ 5 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. 117

Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (47 άτομα) έγραψαν 83 προτάσεις, ενώ 2 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Το φτωχό ή και ανακριβές ως προς τις έννοιες λεξιλόγιο πολλών μαθητών δυσκολεύει τον επιστημονικά σωστό τρόπο έκφρασης. Οι μαθητές δεν χρησιμοποιούν πολλά επίθετα στον γραπτό και προφορικό τους λόγο, δείγμα ενός φτωχού λεξιλογίου, επειδή δεν διαβάζουν λογοτεχνικά βιβλία. Χρησιμοποιούν επίθετα όπως «κρύος» ή «λίγος» αντί για το επίθετο «χαμηλός», το επίθετο «ζεστός» αντί για το επίθετο «υψηλός-ψηλός». Αυτό οφείλεται εν μέρει και στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα, το οποίο προσπαθεί να μάθει στα παιδιά να γράφουν μεγάλα κείμενα χρησιμοποιώντας όσο το δυνατόν περισσότερα επίθετα αλλά και άλλους προσδιορισμούς. Από την άλλη η επιστήμη και ιδιαίτερα η Φυσική απαιτεί «λακωνικές» και πολύ συγκεκριμένες εκφράσεις καθώς και απαντήσεις με σαφήνεια. Τα παιδιά παρασύρονται λοιπόν και χρησιμοποιούν λάθος επιθετικούς προσδιορισμούς για να εκφράσουν επιστημονικές έννοιες, όπως αυτή της θερμοκρασίας. Οι προτάσεις αυτές χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές, β) τις προτάσεις «από γραμματική»: εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής όπως π.χ. «η λέξη θερμότητα έχει διαφορά από τη λέξη θερμοκρασία» ή «ο δάσκαλος μάς είπε χτες τι σημαίνει θερμοκρασία» κ.ά., γ) τις επιστημονικά ασαφείς, όπου όμως υπάρχει μια προσπάθεια να γίνει κάποια διάκριση του όρου ή ορισμού του όρου (αν και όχι σαφής) όπως π.χ. «η θερμοκρασία είναι ένα πράγμα που μας νιώθει το ζεστό και το κρύο», δ) και τις επιστημονικά λάθος όπως π.χ. «όταν κάποιος τρέχει κάπου υπάρχει θερμοκρασία» κ.ά. 118

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 63.0 78.7 28.3 3.3 4.3 6.4 2.1 1.1 1.1 1 2 3 4 5 11.7 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 3. Απάντησε με ασαφή πρόταση 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A - διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.5 Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτιαξαν: 58 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 63,0% (±5,5%) 3 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 3,3% (±2,9%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,3% (±3,1%) 1 πρόταση στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,5%) Από ένα σύνολο 92 προτάσεων που θα έπρεπε να γράψουν οι μαθητές κατάφεραν να γράψουν, ανεξάρτητα από το αν είναι επιστημονικές σωστές ή όχι 66 προτάσεις. Γράφτηκαν 28,3% (±5,2%) λιγότερες προτάσεις απ ότι αναμενόταν. 119

Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ.2,3,4,5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 3,3%+4,3%+1,1%+28,3% = 37,0% (±5,5%). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS, έφτιαξαν: 74 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών απαντήσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 78,7% (±4,8%) 2 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 2,1% (±2,7%) 1 πρόταση στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών απαντήσεων, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,4%) 6 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων απαντήσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 6,4% (±3,4%) Από ένα σύνολο 94 προτάσεων που θα έπρεπε να σχηματιστούν οι μαθητές κατάφεραν να σχηματίσουν, ανεξάρτητα από το αν είναι επιστημονικές σωστές ή όχι 83 προτάσεις. Γράφτηκαν 11,7% (±4,0%) λιγότερες προτάσεις απ ότι αναμενόταν, δείχνοντας έτσι το γνωστικό κενό που υπάρχει στην έννοια της θερμότητας και για αυτή την πειραματική ομάδα. Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ.2,3,4,5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 2,1%+1,1%+6,4%+11,7% = 21,3% (±4,8%). Το ποσοστό σε αυτή την ομάδα είναι ιδιαίτερα χαμηλό. Αν συγκρίνουμε τις προτάσεις των 2 πειραματικών ομάδων εμφανίζουν στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις επιστημονικά σωστές προτάσεις. Το ποσοστό των επιστημονικά σωστών προτάσεων της πειραματικής ομάδας Α είναι 63,0% (±5,5%) ενώ το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β είναι 78,7% (±4,8%). Μετά από έρευνα αποδείχτηκε ότι αυτή η ικανότητα των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β οφειλόταν εν μέρει στο ότι ο εκπαιδευτικός της τάξης κάθε μέρα μαζί με την ημερομηνία στο πίνακα, πάντα έγραφε και τη θερμοκρασία της ημέρας, με το αντίστοιχο σύμβολο του καιρού. Καθόλου τυχαία οι περισσότεροι μαθητές αυτής της ομάδας έφτιαξαν προτάσεις τύπου: «η θερμοκρασία σήμερα θα είναι πολύ υψηλή/χαμηλή». 120

8.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής αφού διαβάσει με προσοχή πρέπει να κυκλώσει αυτές που θεωρεί ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 4,3% (±3,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS, και το 2,1% (±3,1%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση δεν έδωσαν καμία απάντηση. Επιπροσθέτως, κάποιοι μαθητές επέλεξαν να κυκλώσουν όλες τις προτάσεις ως σωστές, το οποίο για την έρευνά επίσης ισοδυναμεί με λάθος. Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α θεώρησε ότι όλες οι προτάσεις είναι σωστές. 100 90 80 70 8.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα. 60 50 40 45.7 53.2 47.8 44.7 30 20 10 0 4.3 2.2 0.0 1 2 3 4 2.1 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.1 121

Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό ή θερμό είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε τη θερμοκρασία και όχι τη θερμότητα. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Σχετικά μοιρασμένα είναι τα ποσοστά των σωστών και των λανθασμένων απαντήσεων των δύο πειραματικών ομάδων. Το 45,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 53,2% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν σωστά. Η μικρή διαφορά ανάμεσα στις σωστές απαντήσεις και στις λανθασμένες οφείλεται στο ότι οι μαθητές πολλές φορές συνδέουν λανθασμένα τα θερμόμετρα με τη μέτρηση της θερμότητας. Το 47,8% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 44,7% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Στις απαντήσεις των μαθητών δεν υπάρχει κάποια στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 8.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται. 100 90 80 70 60 59.6 50 40 30 47.8 38.3 45.7 20 10 0 4.3 2.2 2.1 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.2 122

Κατά τη θερμική αλληλεπίδραση η θερμοκρασία του ψυχρού σώματος αυξάνεται και του θερμού ελαττώνεται. Άρα η πρόταση είναι σωστή. Σχετικά μοιρασμένα είναι τα ποσοστά των σωστών και των λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων και σε αυτή την πρόταση. Το 47,8% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 38,3% (±7,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Το 45,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 59,6% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Αρκετά μεγαλύτερο το ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων για την πειραματική ομάδα Β. Αναμενόμενα τα πολύ ψηλά ποσοστά λανθασμένων απαντήσεων και για τις δύο ομάδες καθώς η έννοια της θερμικής αλληλεπίδρασης είναι άγνωστη στους μαθητές. Στις απαντήσεις των μαθητών δεν υπάρχει κάποια στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 123

8.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία. 100 90 80 70 60 50 54.3 59.6 40 30 20 39.1 38.3 10 0 4.3 2.2 2.1 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.3 Δύο σώματα που βρίσκονται στον ίδιο χώρο αλληλεπιδρούν θερμικά και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα έρχονται σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας. Η πρόταση λοιπόν είναι σωστή. Το 54,3% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 59,6% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Η μικρή διαφορά ανάμεσα στις σωστές απαντήσεις και στις λανθασμένες οφείλεται στο ότι οι μαθητές αγνοούν το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας. Δυσκολεύονται να αποδεχτούν ότι η ξύλινη καρέκλα τους και το μαρμάρινο πάτωμα της τάξης τους έχουν την ίδια θερμοκρασία, λόγω της διαφορετικής αισθητηριακής αντίληψης που έχουν λόγω της αφής. Το 39,1% (±7,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 38,3% (±7,5%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν λανθασμένα. 124

8.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ. 100 90 80 70 60 50 40 73.9 72.3 30 20 19.6 25.5 10 0 4.3 2.2 2.1 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.4 Η θερμότητα που όντως ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας, σταματάει όταν τα σώματα έρθουν σε θερμική ισορροπία. Η πρόταση είναι λάθος. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων τα πήγαν πολύ καλύτερα σε αυτή την πρόταση. Το 73,9% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 72,3% (±7,0%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Mε δεδομένο ότι οι μαθητές δεν έχουν διδαχτεί κάτι για τη θερμική αλληλεπίδραση και ισορροπία πιθανότατα αρκετοί από αυτούς απάντησαν και τυχαία Μόλις το 19,6% (±6,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδα Α και το 25,5% (±6,8%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Δεν παρατηρείται κάποια σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των μαθητών. 125

8.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια. 100 90 80 70 60 50 40 45.7 51.1 47.8 46.8 30 20 10 0 4.3 2.2 2.1 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.5 Η αύξηση της θερμοκρασίας ενός σώματος σχετίζεται με την πρόσληψη ενέργειας. Άρα είναι απαραίτητη η ενέργεια και η πρόταση είναι σωστή. Σχετικά μοιρασμένα είναι τα ποσοστά των σωστών και των λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων και σε αυτή την πρόταση. Το 45,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 51,1% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Οι μαθητές δεν μπορούν να αντιληφθούν ξεκάθαρα τη σχέση ανάμεσα στην αύξηση ή τη μείωση της θερμοκρασίας και της ενέργειας καθώς δε γνωρίζουν παρά μόνο εμπειρικά ίσως το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης. Αναμενόμενο λοιπόν το 47,8% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 46,8% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β που απάντησε λανθασμένα. 126

8.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων. 100 90 80 70 60 50 40 52.2 42.6 41.3 55.3 30 20 10 0 4.3 2.2 0.0 2.1 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμοκρασία των σωμάτων. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Σχετικά μοιρασμένα είναι τα ποσοστά των σωστών και των λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων και σε αυτή την πρόταση. Αναμενόμενο το 52,2% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 42,6% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS που απάντησαν σωστά. Οι μαθητές θεωρούν λανθασμένα ότι τα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας των σωμάτων. Αυτό οφείλεται αρχικά στη σύγχυση που τους διακρίνει σχετικά με τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας αλλά και στο ότι τόσο ο όρος θερμόμετρο όσο και η έννοια θερμοκρασία έχουν ίδιο πρώτο συνθετικό (θερμο-). Μάλιστα το θερμό-μετρο παραπέμπει ετυμολογικά στην μέτρηση θερμότητας και όχι θερμοκρασίας. Είναι ο ελληνικός όρος που δημιουργεί το πρόβλημα. Στην αγγλική γλώσσα για παράδειγμα δεν υπάρχει πρόβλημα καθώς 127

για τη θερμοκρασία χρησιμοποιείται ο όρος temperature, για τη θερμότητα ο όρος heat, ενώ το θερμόμετρο ονομάζεται thermometer. Το 41,3% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 55,3% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. 8.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 26.1 28.3 25.5 27.7 19.1 19.6 15.2 12.8 6.4 6.4 6.5 2.2 2.2 2.1 6 5 4 3 2 1 0 PRE TEST 6 (6/6 σωστές απαντήσεις) 5 (5/6 σωστές απαντήσεις) 4 (4/6 σωστές απαντήσεις) 3 (3/6 σωστές απαντήσεις) 2 (2/6 σωστές απαντήσεις) 1 (1/6 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.7 a Οι περισσότεροι μαθητές δυσκολεύονται να διακρίνουν τις έννοιες «θερμοκρασία» και «θερμότητα». Αυτή η σύγχυση γίνεται ακόμα μεγαλύτερη εξαιτίας του λανθασμένου τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούμε καθημερινά τις 2 αυτές έννοιες. Μάλιστα, τη σύγχυση επιτείνει το ότι αυτές οι δύο λέξεις ακουστικά μοιάζουν αρκετά μεταξύ τους, καθώς και οι δύο ξεκινούν με 128

πρώτο συνθετικό τη λέξη «θερμο». Π.χ. πολλές φορές ακούμε να λένε ότι με το θερμόμετρο μετράμε τη θερμότητα ή ότι η θερμότητα του σπιτιού είναι πολύ ψηλή. Μπορεί και οι δύο ομάδες να έχουν αντιπροσώπευση στην κατηγορία των 6 σωστών απαντήσεων αλλά το ποσοστό τους είναι μόλις 2,2% (±3,1%) για την πειραματική ομάδα Α και 6,4% (±4,2%) για την πειραματική ομάδα Β. Στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά δεν υπάρχει ούτε στην κατηγορία των 5 σωστών απαντήσεων όπου η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 15,2% (±5,8%) ενώ η πειραματική ομάδα Β στο 12,8% (±5,4%), ούτε στην κατηγορία των 4 σωστών απαντήσεων όπου η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 26,1% (±6,9%) ενώ η πειραματική ομάδα Β στο 19,2% (±6,2%). Το 28,3%+19,6+2,2%+6,5% = 56,6% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Α και 25,5%+27,7+6,4%+2,1% = 61,7% (±7,5%) για την πειραματική ομάδα Β, έδωσαν 3 ή λιγότερες από 3 σωστές απαντήσεις (κατ. 3,2,1,0). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 73.9 72.3 59.6 53.2 54.3 51.1 52.2 45.7 47.8 45.7 42.6 38.3 8.6.1 8.6.2 8.6.3 8.6.4 8.6.5 8.6.6 PRE TEST 8.6.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.6.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.6.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.6.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.6.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.6.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.6.7 b Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα παρατηρούμε ότι καμία από τις δύο πειραματικές ομάδες δεν πήγε ιδιαίτερα καλά στις προτάσεις Σωστού/Λάθους που αφορούσαν τις έννοιες της 129

θερμότητας και της θερμοκρασίας, επιβεβαιώνοντας έτσι την αναγκαιότητα της εκπαιδευτικής παρέμβασης και στις 2 πειραματικές ομάδες. 8.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής αφού διαβάσει με προσοχή πρέπει να κυκλώσει αυτές που θεωρεί ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή. Συγκεκριμένα το 4,3% (±3,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 10,6% (±5,1%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS δεν έδωσαν καμία απάντηση. Επιπροσθέτως, κάποιοι μαθητές επέλεξαν να κυκλώσουν όλες τις προτάσεις ως σωστές, το οποίο για την έρευνά μας ισοδυναμεί με λάθος. Συγκεκριμένα το 4,3% (±3,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β θεώρησε ότι όλες οι προτάσεις είναι σωστές. 130

100 90 80 70 8.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται 60 50 40 41.3 44.7 54.3 40.4 30 20 10 0 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.1 Όση ώρα διαρκεί η αλλαγή στη φυσική κατάσταση των σωμάτων η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι μαθητές δυσκολεύονται να καταλάβουν ότι όση ώρα διαρκεί η αλλαγή φυσικής κατάστασης η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Αυτό φαίνεται από το ποσοστό των σωστών απαντήσεων, το οποίο είναι χαμηλό και αντιστοιχεί σε 41,3% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Α και 44,7% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Β. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά ή δεν απάντησαν καθόλου φτάνει στο 54,3%+4,3= 58,6% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 40,4%+4,3+10,6%= 55,3% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Β. 131

100 90 8.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. 80 70 60 50 40 73.9 76.6 30 20 21.7 10 0 10.6 8.5 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.2 Η πρόταση είναι σωστή καθώς όση ώρα διαρκεί ο βρασμός η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Οι μαθητές δυσκολεύονται να πιστέψουν ότι όση ώρα το νερό βράζει και έχουμε αλλαγή στην κατάσταση της ύλης, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Αναμενόμενο λοιπόν το πολύ χαμηλό ποσοστό σωστών απαντήσεων 21,7% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Α και 8,5% (±4,7%) για την πειραματική ομάδα Β. Παρατηρούμε ότι υπάρχει μια στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις σωστές απαντήσεις υπέρ των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α, όμως τα πολύ χαμηλά ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο ομάδων είναι τέτοια που την καθιστά αμελητέα. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά ή δεν απάντησαν καθόλου είναι πάρα πολύ υψηλό και φτάνει στο 73,9%+4,3= 78,2% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 76,6%+4,3+10,6%= 91,5% (±4,7%) για την πειραματική ομάδα Β. 132

8.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 100 90 80 70 60 50 40 45.7 53.2 50.0 30 31.9 20 10 0 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν κύκλωσε κανένα Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.3 Πράγματι το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. Η λέξη «υγροποίηση» είναι σύνθετη λέξη με πρώτο συνθετικό τη λέξη «υγρός» και δεύτερο συνθετικό το ρήμα «ποιώ» δηλαδή κάνω. Το ρήμα «ποιώ» οι μαθητές το συναντούν αρκετά συχνά ως συνθετικό σε λέξεις που χρησιμοποιούν καθημερινά όπως: φαρμακοποιός, αρτοποιός, ηθοποιός κ.ά. Η ετυμολογία της λέξης θα έπρεπε να βοηθήσει τους μαθητές στο να δώσουν μια σωστή απάντηση. Εντούτοις, μόλις το 45,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 53,2% (±7,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS καταφέρνουν να απαντήσουν σωστά. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά ή δεν απάντησαν καθόλου φτάνει στο 50,0%+4,3= 54,3% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 31,9%+4,3+10,6%= 46,8% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Β. 133

100 90 80 8.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια. 70 60 50 40 66.0 65.2 30 30.4 20 10 0 19.1 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.4 Τα σώματα στις συνθήκες που ζούμε μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παραπάνω φυσικές καταστάσεις. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι σωστή. Σε αυτή την πρόταση μετά από απορίες των μαθητών χρειάστηκε να δοθεί διευκρίνιση σχετικά με τη διατύπωση. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων ρώτησαν αν η πρόταση εννοεί ότι τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να είναι μόνο σε στερεά, υγρή ή αέρια φυσική κατάσταση, δηλ. να εμφανιστούν μόνο σε μία από τις 3 μορφές. Δόθηκε διευκρίνιση ότι αν θέλαμε να πούμε αυτό θα έπρεπε στην πρόταση να υπάρχει το επίρρημα «μόνο». Οι μαθητές, βέβαια, δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουν ότι π.χ. σε ένα ποτήρι νερό με παγάκια μπορούμε να έχουμε ταυτόχρονα και τις 3 καταστάσεις της ύλης (πάγο, νερό και υδρατμούς που υγροποιούνται εξωτερικά του ποτηριού). Τα αποτελέσματα προβληματίζουν καθώς υπάρχει μεγάλη στατιστική διαφορά στις σωστές απαντήσεις που έδωσε η πειραματική ομάδα Β, η οποία έφτασε το 66,0% (±7,3%) σε αντίθεση με την πειραματική ομάδα Α και το 30,4% (±7,2%). Πιθανότατα οι μαθητές της 134

πειραματικής ομάδας Α να θεώρησαν ότι μπορούν να έχουν και τις 3 καταστάσεις αλλά σε χωριστές φάσεις π.χ. το νερό στα παγάκια στην κατάψυξη είναι σε στερεά κατάσταση, το νερό στη βρύση σε υγρή, ενώ όταν βράζω κάτι στην κατσαρόλα έχω αέρια κατάσταση. Από την άλλη οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β είτε απάντησαν χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους π.χ. έχοντας δει πολλές φορές στην κατσαρόλα το νερό να βράζει και να δημιουργούνται υδρατμοί είτε μερικοί από αυτούς απάντησαν τυχαία. 100 90 80 8.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 70 60 50 63.0 59.6 40 30 20 10 0 32.6 25.5 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. Η πρόταση είναι σωστή. Η έννοια της απορρόφησης φαίνεται ότι δυσκόλεψε σε αυτή την πρόταση τους μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων. Μπορεί την έννοια αυτή να τη συναντάνε αρκετά συχνά σε λέξεις της καθημερινότητάς τους όπως είναι ο απορροφητήρας, το απορροφητικό χαρτί, όμως ο συνδυασμός της με την έννοια της «ενέργειας», σύμφωνα με τα στατιστικά 135

στοιχεία του παραπάνω πίνακα, οδήγησε και τις 2 πειραματικές ομάδες σε λανθασμένη απάντηση. Συγκεκριμένα, μόλις το 32,6% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 25,5% (±6,8%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS καταφέρνουν να απαντήσουν σωστά. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά ή δεν απάντησαν καθόλου είναι πάρα πολύ υψηλό και φτάνει στο 63,0%+4,3= 67,3% (±7,3%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 59,6%+4,3+10,6%= 74,5% (±6,8%) για την πειραματική ομάδα Β. 8.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη. 100 90 80 70 60 50 40 67.4 61.7 30 20 28.3 23.4 10 0 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.6 Πήξη ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων τα πήγαν πολύ καλύτερα σε 136

αυτή την πρόταση. Το 67,4% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 61,7% (±7,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Πιθανότατα η έννοια της τήξης είναι αρκετά γνωστή και ίσως χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους όταν π.χ. βλέπουν το λιώσιμο (τήξη) του πάγου και τη μετατροπή του σε υγρό, κατάφεραν να δώσουν σωστή απάντηση και κατά συνέπεια αντιλαμβάνονται ότι το υγρό για να γίνει στερεό δεν μπορεί να «λιώνει». Το 28,3%+4,3= 32,6% (±7,3%) για την πειραματική ομάδα Α και το 23,4%+4,3+10,6%= 38,3% (±7,5%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε λανθασμένα ή δεν απάντησε καθόλου. Ίσως η γλωσσική γειτνίαση των όρων «τήξη» και «πήξη» να προκαλεί σύγχυση. Στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την ερώτηση δεν υπάρχει κάποια στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 100 90 80 8.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 70 60 50 40 67.4 63.8 30 20 28.3 21.3 10 0 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.7 137

Η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό (πήξη) απαιτεί αποβολή και όχι απορρόφηση ενέργειας. Συνεπώς, η πρόταση είναι λανθασμένη. Πολύ καλά τα πήγαν οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων σε αυτή την πρόταση. Το 67,4% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 63,8% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Η δυσκολία στην κατανόηση της έννοιας της απορρόφησης, μιας φυσικής έννοιας χωρίς υλική υπόσταση, καθώς και στη θεμελιώδη έννοια της ενέργειας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα μερικοί από τους μαθητές απάντησαν τυχαία. Το 28,3%+4,3= 32,6% (±7,3%) για την πειραματική ομάδα Α και το 21,3%+4,3+10,6%= 36,2% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε λανθασμένα ή δεν απάντησε καθόλου. 100 90 80 70 8.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα. 60 50 40 30 52.2 36.2 43.5 48.9 20 10 0 10.6 4.3 4.3 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά PRE TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση δεν είναι ίδια φαινόμενα. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι 138

έννοιες του βρασμού και της εξάτμισης είναι έννοιες που συχνά οι μαθητές αυτές της ηλικίας συγχέουν και χρησιμοποιούν αδιάκριτα, όπως π.χ. η εξαέρωση. Αυτό αποδεικνύεται και από τα ποσοστά του παραπάνω πίνακα τα οποία είναι σχετικά μοιρασμένα ανάμεσα στις σωστές και στις λανθασμένες απαντήσεις. Στις απαντήσεις στην πρόταση αυτή όπως και στη 2 η πρόταση της ίδια ερώτησης υπάρχει κάποια μικρή διαφορά υπέρ της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS, η οποία όπως φαίνεται στο post test πιθανότατα οφείλεται σε τυχαία σωστές απαντήσεις καθώς η βελτίωση στις σωστές απαντήσεις μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης, σε αντίθεση με το σύνολο των ερωτήσεων, είναι σχετικά μικρή. Συγκεκριμένα το 52,2% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε σωστά σε αντίθεση με το 36,2% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β. Το 43,5%+4,3= 47,8% (±7,8%) για την πειραματική ομάδα Α και το ακόμα μεγαλύτερο 48,9%+4,3+10,6%= 63,8% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε λανθασμένα ή δεν απάντησε καθόλου. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα) 0.0 0.0 0.0 2.1 4.3 8 (8/8 σωστές απαντήσεις) 7 (7/8 σωστές απαντήσεις) 6 (6/8 σωστές απαντήσεις) 5 (5/8 σωστές απαντήσεις) 4 (4/8 σωστές απαντήσεις) 6.4 23.9 31.9 26.1 26.1 23.4 3 (3/8 σωστές απαντήσεις) 2 (2/8 σωστές απαντήσεις) 1 (1/8 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) 19.1 15.2 2.1 0.0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PRE TEST Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.9 a 0.0 4.3 14.9 139

Εντυπωσιακά τα αποτελέσματα των απαντήσεων από αυτή την ομάδα προτάσεων. Εντοπίζεται ένα μεγάλο γνωστικό κενό στην ενότητα των φυσικών επιστημών που αφορά την ύλη, τις καταστάσεις της και τις αλλαγές στις καταστάσεις της. Κανένας μαθητής από καμία πειραματική ομάδα δεν μπόρεσε να απαντήσει σωστά σε όλες τις προτάσεις. Μόλις 1 μαθητής από την πειραματική ομάδα Β, 2,1% (±3,1%) κατάφερε να επιλέξει σωστά σε 7 από τις 8 προτάσεις που δόθηκαν. Στην κατηγορία των 6 σωστών απαντήσεων οι απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Α φτάνουν μόλις το 4,3% (±3,8%) ενώ της πειραματικής ομάδας Β στο 6,4% (±4,2%), στην κατηγορία των 5 σωστών απαντήσεων οι απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Α φτάνουν το 23,9% (±6,7%) ενώ της πειραματικής ομάδας Β στο 23,4% (±6,6%), ενώ στην κατηγορία των 4 σωστών απαντήσεων οι απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Α φτάνουν το 26,1% (±6,9%) και της πειραματικής ομάδας Β στο 31,9% (±7,2%) Ένα αρκετά μεγάλο ποσοστό και των 2 πειραματικών ομάδων απάντησε σωστά σε 3 ή λιγότερες προτάσεις. Συγκεκριμένα, το 26,1%+15,2%+4,3= 45,6% (±7,7%) για την πειραματική ομάδα Α και το 19,1%+2,1+14,9%= 36,1% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε σωστά σε 3 ή και λιγότερες προτάσεις (κατ.3,2,1,0). 140

100 90 80 70 60 50 40 30 20 41.3 44.7 21.7 45.7 53.2 30.4 66.0 32.6 25.5 67.4 67.4 61.7 63.8 52.2 36.2 10 0 8.5 8.7.1 8.7.2 8.7.3 8.7.4 8.7.5 8.7.6 8.7.7 8.7.8 PRE TEST 8.7.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.7 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 8.7.8 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=47 Σχήμα 8.7.9 b Η γενική εικόνα και των 2 ομάδων δεν είναι καλή και επιβεβαιώνει την αναγκαιότητα της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Φαίνεται να υπάρχει γνωστικό κενό στην ενότητα της ύλης και των καταστάσεών της καθώς τα αποτελέσματα είναι αρκετά χαμηλά και για τις δύο πειραματικές ομάδες. Συγκεκριμένα στις προτάσεις 7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 7.7 οι μαθητές είτε δεν μπόρεσαν να περάσουν τη βάση (50%) είτε την πέρασαν ελάχιστα (προτάσεις 7.3 και 7.8). Προβληματίζουν τα ποσοστά σωστών απαντήσεων στην πρόταση 7.4 («Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια») όπου υπάρχει σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β, όπου πιθανότατα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α να θεώρησαν ότι μπορούν να έχουν και τις 3 καταστάσεις αλλά σε χωριστές φάσεις ενώ οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β είτε απάντησαν χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους είτε μερικοί από αυτούς απάντησαν τυχαία. 141

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ POST TEST Παρουσίαση των πειραματικών αποτελεσμάτων στην παρούσα έρευνα Όλα τα παρουσιαζόμενα αποτελέσματα υπολογίστηκαν αριθμητικά από τα αρχικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας ειδικά κατασκευασμένο λογισμικό, το οποίο ήταν διασυνδεδεμένο με ένα δημοφιλές υπολογιστικό πακέτο γραφικών παραστάσεων. Τα αποτελέσματα δίνονται ως ποσοστό των μαθητών που απάντησαν με ορισμένο τρόπο και παρουσιάζονται σε ιστογράμματα. Κάθε σημείο στο ιστόγραμμα απεικονίζει το ποσοστό των μαθητών που κατέχουν μια συγκεκριμένη ιδέα. Οι μπάρες σφάλματος στα ιστογράμματα αντιπροσωπεύουν μία ολική τυπική απόκλιση ως προς τα πάνω όσο και ως προς τα κάτω. Κάθε μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους χαρακτηρίζεται από μια αβεβαιότητα που ονομάζουμε σφάλμα. Εάν η μέτρηση αυτή επαναληφθεί, τότε οι τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της μέτρησης διαφέρουν. Αν και δεν μπορεί να γίνει κάτι για τέτοια σφάλματα, αυτό που μπορεί να γίνει είναι να χαρακτηριστούν και να κατηγοριοποιηθούν. Τα σφάλματα μπορούν γενικά να χωριστούν: (α) στα συστηματικά σφάλματα και (β) στα στατιστικά (ή τυχαία) σφάλματα, τα οποία δύο (όντας ανεξάρτητα μεταξύ τους) θα δώσουν το τελικό σφάλμα μέτρησης (βλέπε κεφ. 8, Ανάλυση των συνολικών σφαλμάτων σε πειραματικές μετρήσεις: Συστηματικά και Τυχαία (ή Στατιστικά) σφάλματα). Το συνολικό σφάλμα μέτρησης, υπολογίζεται (για κάθε ένα σημείο των διαγραμμάτων ξεχωριστά στην απλούστερη μορφή του, παίρνοντας την τετραγωνική ρίζα των αθροισμάτων των τετραγώνων των εκάστοτε στατιστικών και των συστηματικών σφαλμάτων κάθε σημείου μέτρησης, και είναι αυτό που παρουσιάζεται σε κάθε σημείο διαγράμματος,. Όπως προκύπτει από την περιγραφή της μεθόδου επιλογής δείγματος (βλέπε ενότητα 5.2.3), κατασκευής των ερωτηματολογίων (βλέπε ενότητα 7.7), λήψης πρωταρχικών δεδομένων, και γενικότερης λειτουργίας της πειραματικής διαδικασίας, ελήφθη κάθε δυνατή μέριμνα για την αποφυγή κάθε μορφής ειδικών συστηματικών σφαλμάτων bias. Παρ όλα ταύτα, δεν είναι δυνατόν να ισχυρίζεται ο οποιοσδήποτε σοβαρός ερευνητής ότι είναι τελικά δυνατόν να μηδενιστεί το συστηματικό σφάλμα, όποια μορφή και αν λάβει η πειραματική μέτρηση. Αποτελεί, λοιπόν, σημαντικό λάθος το να αποφεύγεται η συζήτηση επί του θέματος, και ακόμα μεγαλύτερο λάθος η αποσιώπηση της διαδικασίας ελαχιστοποίησης αυτού, όσο και του τελικού αριθμητικού προσδιορισμού του. Με την αποσιώπηση του θέματος, απλά αποδεχόμαστε (σιωπηλά και τελείως λανθασμένα) ότι τα συστηματικά σφάλματα έχουν με κάποιον μαγικό τρόπο, μηδενιστεί. Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας, και ύστερα από πολλή και ώριμη σκέψη, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα καθορίστηκε στο 2,2%. Η τιμή αυτή, που ισχύει για το σύνολο των μετρήσεων, θεωρείται σωστή (αν και ίσως κάπως υψηλή αλλά και αυτό έγινε για 142

λόγους σιγουριάς ως προς τα τελικά συμπεράσματα). Δηλαδή, αυτό που φαίνεται ως σφάλμα μέτρησης αποτελεί την χειρότερη περίπτωση, και άρα πρέπει να υπάρχει εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα που εξάγονται. Σε κάθε περίπτωση, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τα εκάστοτε στατιστικά σφάλματα. Αυτό σηματοδοτεί ότι και οι δύο αυτές συνιστώσες συνεισφέρουν σημαντικά στα τελικά σφάλματα μέτρησης, αντί να κυριαρχούνται συντριπτικά από μία μόνο συνιστώσα. Οι ερωτήσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κυρίως τύπου σωστού / λάθους, εκτός από μερικές (4) ερωτήσεις σύντομης απάντησης. Για τις ερωτήσεις σύντομης απάντησης πραγματοποιήθηκε από τον ερευνητή μια ομαδοποίηση στις απαντήσεις που δόθηκαν. Δεδομένου ότι η ομαδοποίηση των ερωτήσεων σύντομης απάντησης παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες, δημιουργήθηκε ένα ειδικό συστημικό δίκτυο (systemic network) για την κατηγοριοποίηση των απαντήσεων των μαθητών. Στους μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων δόθηκε το ίδιο ερωτηματολόγιο με το pre test εύλογο χρονικό διάστημα μετά το πέρας της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Να τονίσουμε εδώ ότι τα πολύ χαμηλά αποτελέσματα του pre test σε συνδυασμό με το μεγάλο χρονικό διάστημα που είχε μεσολαβήσει από τότε που για πρώτη φορά είχε δοθεί - 6 εβδομάδες καθιστούν το post test αξιόλογο, όπως φαίνεται και από τα αποτελέσματα που ακολουθούν. 143

9.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»; 120 9.1.1 Ναι ή Όχι; 100 80 91,3 97,7 60 40 20 0 8,7 2,3 0,0 1 2 3 0,0 1. Ναι POST TEST 2. Όχι 3. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.1.1 Όπως παρατηρείται από το σχήμα η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών δηλαδή το 91,3% (±4,7%) από την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 97,7% (±3,2%) από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν ότι έχουν ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια, σε αντίθεση με το pre test, όπου τα αποτελέσματα ήταν εκ διαμέτρου αντίθετα. Όπως μάλιστα φαίνεται και στο 2 ο μέρος της ερώτησης, όπου οι μαθητές κλήθηκαν να σχηματίσουν μια πρόταση με αυτό τον όρο, η θετική απάντηση που έδωσαν σε αυτό το 1 ο μέρος αποδεικνύεται ορθή. Μόλις το 8,7% (±4,7%) της πειραματικής ομάδας Α και το 2,3% (±3,2%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν ότι δεν έχουν ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια, ποσοστά ιδιαίτερα χαμηλά. 144

Τα πάρα πολύ υψηλά ποσοστά όλων των μαθητών δείχνουν ότι η εκπαιδευτική παρέμβαση ήταν επιτυχής και ότι η έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού» είναι πλέον γνωστή σε όλους τους μαθητές. Ένα πολύ μικρό ποσοστό των μαθητών δεν γνώριζε την έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού». 9.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά; Οι προτάσεις που έγραψαν οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων κατατάσσονται στις κατηγορίες που εμφανίζονται στο επόμενο σχήμα. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 31.8 21.7 22.7 20.5 17.4 17.4 13.0 13.0 11.4 10.9 6.8 4.5 4.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Απάντησε σωστά (Υλικά και Φυσικοί πόροι) POST TEST 2. Απάντησε εν μέρει σωστά (Υλικά) 3. Απάντησε εν μέρει σωστά (Φυσικοί Πόροι) 4. Απάντησε εν μέρει σωστά (Οικονομικά) 5. Απάντησε εν μέρει σωστά (Οικολογικά) 6. Απάντησε εν μέρει σωστά (Υγιεινά) 7. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 8. Απάντησε με ασάφεια 9. Απάντησε λανθασμένα 10. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.1.2 Σε αντίθεση με το pre test όπου το 93,5% (±4,3%) της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 89,4% (±5,1%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε λανθασμένα ή δεν απάντησε καθόλου, παρατηρώντας το σχήμα 145

βλέπουμε ότι στο post test η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων έγραψε μια πρόταση, η οποία ήταν είτε επιστημονικά σωστή είτε εν μέρει επιστημονικά σωστή. Σύμφωνα με τη θεωρία ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα σπίτι το οποίο εκμεταλλεύεται φυσικούς πόρους όπως τον άνεμο και τον ήλιο και είναι φτιαγμένο από κατάλληλα θερμομονωτικά υλικά. Μερικές από τις προτάσεις ανέφεραν μόνο το ένα από τα δύο στοιχεία του ορισμού (φυσικοί πόροι ή υλικά) ενώ άλλες ανέφεραν κάποια άλλα γενικότερα χαρακτηριστικά των βιοκλιματικών σπιτιών (οικονομικά, οικολογικά, καλά για την υγεία). Αυτές οι προτάσεις είναι εν μέρει σωστές. Συγκεκριμένα, το 13,0% + 21,7% + 17,4% + 13,0% + 17,4% = 82,5% (±6,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α έγραψε μια επιστημονικά σωστή ή εν μέρει σωστή πρόταση (κατ. 1, 2, 3, 4, 5 και 6). Το αντίστοιχο ποσοστό μαθητών για την πειραματική ομάδα Β που έγραψε μια επιστημονικά σωστή ή εν μέρει σωστή πρόταση, είναι ακόμα μεγαλύτερο και φτάνει το εντυπωσιακό 31,8% + 6,8% + 22,7% + 11,4% + 20,5% + 4,5% = 97,7% (±3,2%) (κατ. 1, 2, 3, 4, 5 και 6) και αντιστοιχεί στη συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών. Στο άθροισμα των προτάσεων που είναι επιστημονικά σωστές ή εν μέρει σωστές υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά και δείχνει ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β κατάλαβαν καλύτερα μέσα από τη διδασκαλία με τη χρήση του LMS αυτό τον εκπαιδευτικό στόχο που είχε τεθεί στην αρχή της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Σύμφωνα με το σχήμα το 13,0% (±5,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε γράφοντας μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Με μεγάλη διαφορά το 31,8% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β κατάφερε και έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Παρατηρούμε στις επιστημονικά σωστές προτάσεις μια μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την ομάδα που χρησιμοποίησε το LMS. Το LMS έδωσε τη δυνατότητα στους μαθητές να παρακολουθήσουν τη συγκεκριμένη ενότητα, που ήταν η πρώτη που ολοκληρώθηκε χρονικά, μέσω των αντίστοιχων βιντεομαθημάτων και να επαναλάβουν όσες φορές επιθυμούν τις αντίστοιχες αξιολογήσεις και δραστηριότητες της ενότητας. Αυτό βοήθησε πολύ τους μαθητές στην επανάληψή τους πριν την τελική αξιολόγηση. Στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Β δόθηκε η δυνατότητα να έχουν τον εκπαιδευτικό ξανά «μπροστά» τους. Έτσι το μάθημα «ζωντάνεψε» πάλι, μέσα από την οθόνη του υπολογιστή αυτή τη φορά στο σπίτι τους. Επιπλέον, οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β επικοινώνησαν με τον εκπαιδευτικό της τάξης μέσω τηλεδιάσκεψης, από την οποία λύθηκαν οι απορίες που είχαν δημιουργηθεί. Έτσι υπήρξε θεαματική βελτίωση της επιδόσεώς τους, σε αντίθεση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που έπρεπε να μελετήσουν και να προετοιμαστούν με τον παραδοσιακό τρόπο, διαβάζοντας δηλαδή μέσα από τα βιβλία και τις σημειώσεις τους μόνο. Το 21,7% (±6,5%) και το 17,4% (±6,1%) από την πειραματική ομάδα Α και το 6,8% 146

(±4,4%) και το 22,7% (±6,8%) από την πειραματική ομάδα Β απάντησαν ότι τα βιοκλιματικά σπίτια είναι φτιαγμένα από κατάλληλα υλικά (κατ. 2) και εκμεταλλεύονται φυσικούς πόρους (κατ. 3), όπως τον άνεμο και τον ήλιο, αντίστοιχα. Επίσης, το 13,0% (±5,5%), το 17,4% (±6,1%) και το 0% (±2,2%) από την πειραματική ομάδα Α και το 11,4% (±5,3%), το 20,5% (±6,5%) και το 4,5% (±3,9%) από την πειραματική ομάδα Β απάντησαν ότι τα βιοκλιματικά σπίτια είναι οικονομικά (κατ. 4), οικολογικά-φιλικά προς το περιβάλλον (κατ. 5) και κατάλληλα για την υγεία-υγιεινά (κατ. 6) αντίστοιχα. Πολύ μικρό το ποσοστό των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων που έγραψε μια ασαφή πρόταση, μια λανθασμένη ή δεν έγραψε καμία πρόταση (κατ. 8,9,10). Συγκεκριμένα, το 2,2%+4,3%+10,9% = 17,4% (±6,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α δεν έγραψε μια πρόταση ή αν έγραψε αυτή ήταν ασαφής ή λάθος ενώ το 2,3% (±3,2%) της πειραματικής ομάδας Β, που αντιστοιχεί σε 1 μόλις μαθητή (Ν=44), δεν απάντησε στην ερώτηση μια ακόμα μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 9.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Οι μαθητές έπρεπε να κυκλώσουν τις προτάσεις που θεωρούσαν ότι το περιεχόμενό τους ήταν επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές δεν απάντησαν καθώς επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS δεν απάντησε. 147

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 89.1 9.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο 95.5 8.7 4.5 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι πράγματι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο. Πολύ υψηλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων σε αυτή την ερώτηση. Επιβεβαιώνονται έτσι και τα ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά σωστών απαντήσεων που είχαν και οι δύο πειραματικές ομάδες στο pre test όπου το 60,9% (±7,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 63,9% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS είχαν απαντήσει σωστά. Συγκεκριμένα, το 89,1% (±5,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 95,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν σωστά. Το μεγάλο ποσοστό των σωστών απαντήσεων δεν θα πρέπει να δημιουργεί απορίες καθώς οι μαθητές έχοντας διδαχτεί ήδη τις πηγές ενέργειας και τις θετικές συνέπειες της εκμετάλλευσής τους και σε συνδυασμό με την εκπαιδευτική παρέμβαση μπόρεσαν να αντιληφθούν τη σημασία της εκμετάλλευσης των 148

φυσικών πόρων από τα βιοκλιματικά σπίτια. Συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα κατάφεραν να απαντήσουν σωστά στην ερώτηση. Πολύ μικρότερο είναι το 8,7% (±4,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 4,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β που έδωσαν λανθασμένη απάντηση, δείγμα της επιτυχίας της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Καμία μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά δεν υπάρχει στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την πρόταση. 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 78.3 9.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον 95.5 19.6 4.5 0.0 0.0 2.2 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.2 Ένα βιοκλιματικό σπίτι κατασκευάζεται με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Η πρόταση είναι σωστή. Παρατηρούμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων απαντάει σωστά σε αυτή την ερώτηση. Συγκεκριμένα, το 78,3% (±6,5%) των μαθητών της 149

πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά στην ερώτηση. Από την άλλη όμως άκρως εντυπωσιακό είναι το 95,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS που απάντησε σωστά. Οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων αντιλαμβάνονται τη σημασία των κατάλληλων θερμομονωτικών και περιβαλλοντικών υλικών στην κατασκευή ενός βιοκλιματικού σπιτιού. Οι μαθητές όμως της πειραματικής ομάδας Β έδειξαν να το αντιλαμβάνονται καλύτερα. Σύμφωνα με τις απαντήσεις των δύο πειραματικών ομάδων φαίνεται ότι υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά υπέρ της ομάδας που χρησιμοποίησε το LMS στη διδασκαλία, έναντι αυτής που ακολούθησε την παραδοσιακή διδασκαλία. Αρκετά μεγάλο το 19,6% (±3,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α που έδωσε λανθασμένη απάντηση. Πολύ μικρότερο αντίστοιχα το 4,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β. 100 90 9.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και να δροσιστεί το καλοκαίρι. 95.5 80 70 73.9 60 50 40 30 20 10 0 23.9 4.5 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.3 150

Ένα βιοκλιματικό σπίτι πέρα από οικολογικό είναι και οικονομικό. Χρησιμοποιεί φυσικούς πόρους για την ψύξη και τη θέρμανσή του και είναι φτιαγμένο από καλά μονωτικά υλικά. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Μετατρέπει όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια για την ψύξη και τη θέρμανσή του. Παρατηρούμε σε αυτή την πρόταση, όπως και στις 2 προηγούμενες, το πάρα πολύ ψηλό ποσοστό των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων που απάντησαν σωστά. Συγκεκριμένα το 73,9% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Εντυπωσιακό το 95,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS που απάντησε επίσης σωστά. Σε αυτή την πρόταση οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β επιτυγχάνουν πολύ καλύτερη επίδοση από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Σε αντίθεση με τα αποτελέσματα του pre test, όπου είχαμε υποθέσει ότι αρκετοί από τους μαθητές μάλλον απάντησαν τυχαία, οι μαθητές τώρα δείχνουν πιο σίγουροι για τις απαντήσεις τους. Μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση οι μαθητές συνειδητοποίησαν ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι σαν τα υπόλοιπα σπίτια και ότι μετατρέπει λιγότερη ενέργεια για τη θέρμανση και την ψύξη του σε σχέση με τα απλά σπίτια. Αρκετά μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Β είναι το ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α 23,9% (±6,7%) που δεν απάντησε σωστά. Μόλις το 4,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσε λανθασμένη απάντηση. Σύμφωνα με τις απαντήσεις παρουσιάζεται υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β. 151

100 90 9.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά 93.2 80 70 71.7 60 50 40 30 20 10 0 26.1 6.8 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.4 Τα βιοκλιματικά σπίτια έχουν νότιο προσανατολισμό για να προστατεύονται από τους βόρειους ανέμους. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λανθασμένη. Η πρώτη παρατήρηση σε αυτή την πρόταση είναι το πάρα πολύ ψηλό ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β που απάντησε σωστά. Η πλειοψηφία των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Συγκεκριμένα, το 71,7% (±7,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 93,2% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β στην συντριπτική τους πλειοψηφία φαίνεται να καταλαβαίνουν πολύ καλύτερα τη σημασία του προσανατολισμού στο χτίσιμο ενός βιοκλιματικού σπιτιού. Οι παγωμένοι βόρειοι άνεμοι διαδραματίζουν ιδιαίτερο ρόλο στην θέρμανση και ψύξη ενός σπιτιού. Για αυτό και ένα βιοκλιματικό σπίτι είναι χτισμένο με νότιο προσανατολισμό. 152

Αρκετά μεγάλο το 26,1% (±6,9%) της πειραματικής ομάδας Α που έδωσε λανθασμένη απάντηση, ενώ πολύ μικρότερο αντίστοιχα το 6,8% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β. Στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την πρόταση παρατηρείται ότι υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β. 100 90 80 9.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα 88.6 70 60 63.0 50 40 30 34.8 20 10 0 11.4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.5 Τα βιοκλιματικά δεν έχουν ηλεκτρικούς αλλά ηλιακούς θερμοσίφωνες. Η πρόταση συνεπώς είναι λάθος. Βλέπουμε ότι η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Συγκεκριμένα, το 63,0% (±7,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά στην ερώτηση. Από την άλλη όμως το 88,6% (±5,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε σωστά, δείχνοντας ότι κατανόησε καλύτερα τη σημασία της χρήσης των κατάλληλων θερμαντικών μηχανών, ανάλογα με τις συνθήκες, σε ένα σπίτι, είτε είναι βιοκλιματικό είτε είναι ένα απλό. Οι απαντήσεις και στην πρόταση αυτή λοιπόν δείχνουν μια μετρήσιμη (στατιστικά 0.0 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 153

και συστηματικά) σημαντική διαφορά υπέρ της ομάδας που χρησιμοποίησε το LMS στη διδασκαλία. Το 34,8% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α έδωσε λανθασμένη απάντηση, ενώ αρκετά μικρότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό 11,4% (±5,3%) της πειραματικής ομάδας Β. 100 9.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 73.9 84.1 23.9 15.9 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.6 Ένα βιοκλιματικό σπίτι έχει τοίχους θωρακισμένους με μόνωση τόσο εξωτερικά όσο και εσωτερικά. Κατά συνέπεια δεν επιτρέπει στη θερμότητα ούτε να κινηθεί από το εσωτερικό του σπιτιού προς το εξωτερικό αυτού αλλά ούτε και ανάποδα κατά τους θερινούς μήνες κυρίως. Η πρόταση λοιπόν είναι λανθασμένη. Πολύ καλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων. Το 73,9% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 84,1% (±6,0%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε σωστά ενώ το 23,9% (±6,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας 154

Α και το 15,9% (±6,0%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσε λανθασμένη απάντηση. Οι μαθητές και των 2 ομάδων αντιλαμβάνονται ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι κατά τους θερινούς μήνες δεν επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα στο σπίτι λόγω της διπλής μόνωσης- θωράκισης των τοίχων του, διατηρώντας τη θερμοκρασία εντός του σπιτιού σε ικανοποιητικά για την εποχή επίπεδα. Επιπλέον, οι μαθητές φαίνεται ότι πλέον δεν αντιμετωπίζουν δυσκολία με τον όρο θερμότητα όπως αυτή είχε αναλυθεί στην ενότητα «3.1 Η αναγκαιότητα της έρευνας, οι παρανοήσεις των μαθητών». Σύμφωνα με τις απαντήσεις στην πρόταση αυτή δεν υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο πειραματικές ομάδες. 100 90 9.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά 93.2 80 70 78.3 60 50 40 30 20 10 0 19.6 6.8 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.7 Πράγματι, οι τοίχοι είναι μονωμένοι τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά. Μεγάλη διαφορά στις σωστές απαντήσεις των μαθητών. Το pre test με τα ιδιαίτερα χαμηλά ποσοστά σωστών 155

απαντήσεων και στις δύο πειραματικές ομάδες είχε αναδείξει ένα γνωστικό κενό στην έννοια του μονωτή. Το κενό αυτό δείχνει να έχει καλυφθεί πλέον όπως φαίνεται στο σχήμα. Παρατηρώντας το λοιπόν βλέπουμε ότι το 78,3% (±6,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έδωσε σωστή απάντηση. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έδωσε σωστή απάντηση είναι αρκετά μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 93,2% (±4,4%). Η πρώτη παρατήρηση που μπορεί να γίνει εδώ είναι ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β στην συντριπτική τους πλειοψηφία κατανόησαν καλύτερα μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση τους μονωτές και τα αγώγιμα υλικά. Επιπλέον, παρατήρησαν ότι στα βιοκλιματικά σπίτια τα μονωτικά υλικά, με τα οποία θωρακίζονται οι τοίχοι, βρίσκονται εσωτερικά και εξωτερικά του τοίχου και όχι μόνο στη μέση. Προκαλεί εντύπωση η μεγάλη μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των δύο πειραματικών ομάδων, παρά το ότι και οι δύο ομάδες με τα πολύ υψηλά τους ποσοστά δείχνουν να έχουν κατανοήσει τον τρόπο δόμησης των βιοκλιματικών σπιτιών. Απόλυτα φυσιολογικό λοιπόν το χαμηλό ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων το οποίο διαμορφώνεται σε 19,6% (±6,3%) και 6,8% (±4,4%) αντίστοιχα. Για άλλη μια φορά παρατηρούμε μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά στις απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 156

100 90 9.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί 90.9 80 70 73.9 60 50 40 30 20 10 0 23.9 9.1 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.8 Η πρόταση δεν είναι σωστή. Ένα βιοκλιματικό σπίτι δεν διαφέρει σημαντικά σε κόστος από τα υπόλοιπα σπίτια. Βλέπουμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Υπάρχει σαφής βελτίωση σε σχέση με το pre test όπου και τότε όμως η πλειοψηφία των μαθητών γνώριζε τη σωστή απάντηση. Το 73,9% (±6,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε λοιπόν σωστά. Από την άλλη όμως οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά με το εντυπωσιακό 90,9% (±4,9%). Οι μαθητές και των δύο ομάδων αντιλαμβάνονται ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι μπορεί να είναι πιο ακριβό από τα συνηθισμένα σπίτια λόγω της διπλής μόνωσης και των αντλιών θερμότητας, όμως δεν είναι πανάκριβο, ενώ το κέρδος μετά από μια μακροχρόνια χρήση θα είναι πολλαπλάσιο για τον ιδιοκτήτη. Οι απαντήσεις στην ερώτηση αυτή λοιπόν δείχνουν μια μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά υπέρ της ομάδας που χρησιμοποίησε το LMS στη διδασκαλία. 157

Το 23,9% (±6,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α επιλέγει λανθασμένα, ενώ αρκετά μικρότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό 9,1% (±4,9%) της πειραματικής ομάδας Β. Στην ερώτηση αυτή λοιπόν παρατηρούμε μία ακόμα μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για τις απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Β. 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 9.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας 97.7 76.1 21.7 2.3 0.0 0.0 2.2 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.9 Τα κατάλληλα μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται και οι ιδανικές συνθήκες διαβίωσης καθιστούν το βιοκλιματικό σπίτι ένα πραγματικά υγιεινό σπίτι. Η πρόταση είναι σωστή. Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα σε αυτή την ερώτηση το 76,1% (±6,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που απάντησε σωστά είναι εντυπωσιακά μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο σχεδόν τέλειο 97,7% (±3,2%). Η πρώτη παρατήρηση που μπορεί να γίνει εδώ είναι ότι οι μαθητές της 158

πειραματικής ομάδας Β κατανόησαν καλύτερα μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση, ότι το χτίσιμο ενός σπιτιού με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον και η εκμετάλλευση φυσικών πόρων συνδέεται άμεσα με την υγεία των ανθρώπων. Φυσιολογικό το χαμηλό ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων της πειραματικής ομάδας Β που είναι 2,3% (±3,2%) και αντιστοιχεί μόλις σε 1 μαθητή (Ν=44). Και στις απαντήσεις της ερώτησης αυτής παρατηρούμε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 100 9.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει 9 υποερωτήματα) 90 80 70 60 63.6 50 40 39.1 30 20 26.1 20.5 10 0 10.9 8.7 6.8 6.5 4.5 4.3 4.5 2.2 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 (9/9 σωστές απαντήσεις) 8 (8/9 σωστές απαντήσεις) 7 (7/9 σωστές απαντήσεις) 6 (6/9 σωστές απαντήσεις) 5 (5/9 σωστές απαντήσεις) 4 (4/9 σωστές απαντήσεις) POST TEST 3 (3/9 σωστές απαντήσεις) 2 (2/9 σωστές απαντήσεις) 1 (1/9 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.10 a 159

Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στη 2 η ερώτηση. Σε αντίθεση με το pre test, όπου φάνηκαν αρκετά μπερδεμένοι, οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων δείχνουν να είναι αρκετά σίγουροι με τις απαντήσεις τους μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η πειραματική ομάδα Β πήγε πολύ καλύτερα, καθώς σχεδόν σε όλες τις προτάσεις οι απαντήσεις της έδειξαν μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για αυτή. Συγκεκριμένα το 63,6% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά και στις 9 προτάσεις. Από την άλλη το πολύ μικρότερο 8,7% (±4,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε σωστά και στις 9 προτάσεις. Η διαφορά στην κατηγορία των 9 σωστών απαντήσεων είναι στατιστικά και συστηματικά σημαντική και δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης του LMS. Το νέο curriculum δείχνει πως είναι σωστά σχεδιασμένο και η εκπαιδευτική παρέμβαση σε αυτό το διδακτικό στόχο φαίνεται επιτυχής καθώς το 8,7%+26,1%+39,1%+10,9% = 84,8% (±5,8%) της πειραματικής ομάδας Α και το 63,6%+20,5%+6,8%+4,5% = 95,4% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 6 ή περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ. 9,8,7,6). Στην κατηγορία των 8 σωστών απαντήσεων η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 26,1% (±6,9%), ενώ 20,5% (±6,5%) είναι το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β. Στην κατηγορία των 7 και των 6 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι λογικά υπέρ της πειραματικής ομάδας Α, αφού υπήρχε τόσο μεγάλη διαφορά στην κατηγορία των 9 σωστών απαντήσεων, με 39,1% (±7,6%) για την πειραματική ομάδα Α και 6,8% (±4,4%) για την πειραματική ομάδα Β (7 σωστές απαντήσεις) και με 10,9% (±5,1%) για την πειραματική ομάδα Α και 4,5% (±3,9%) για την πειραματική ομάδα Β (6 σωστές απαντήσεις). 2 μόλις από τους 44 μαθητές της πειραματικής ομάδας Β δεν πέρασαν τη βάση ( 5 σωστές απαντήσεις) στην ερώτηση αυτή, ενώ αντίστοιχα για την πειραματική ομάδα Α οι μαθητές ήταν 7 από τους 46. 160

100 90 80 70 60 63.6 50 40 30 20 10 0 39.1 26.1 20.5 15.2 8.7 10.9 6.8 4.5 4.5 100% 75% 50% 25% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) POST TEST 75% (Απάντησαν σωστά στο 75% των προτάσεων) 50% (Απάντησαν σωστά στο 50% των προτάσεων) 25% (Απάντησαν σωστά στο 25% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.10 b Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορία Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά ίσως τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Αντίστοιχα βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 62,5% των σωστών απαντήσεων με το 25%, το 75% με το 50% και το 87,5% με το 75%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 72, όπου το 20,5% + 63,6 = 84,1% (±6,0%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 75% των προτάσεων που δόθηκαν. Τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Α ήταν 26,1% + 8,7% = 34,8% (±7,4%). Η διαφορά είναι σημαντική και δείχνει την επιτυχία της χρήσης του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό. 161

110 100 90 80 70 89.1 95.5 95.5 95.5 78.3 73.9 71.7 93.2 88.6 73.9 84.1 78.3 93.2 73.9 90.9 76.1 97.7 60 63.0 50 40 30 20 10 0 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8 9.2.9 9.2.1 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.2 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.3 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.4 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.5 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.6 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.7 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.8 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.2.9 Ερώτηση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.2.10 c Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 7 από τις 9 προτάσεις υπάρχει στατιστική και συστηματική σημαντικότητα. Σε 7 από τις 9 προτάσεις που δόθηκαν πάνω από το 90% των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β έδωσε σωστή απάντηση, ενώ στις άλλες 2 τα ποσοστά τους ξεπερνούσαν το 80%. Ακόμα και στις προτάσεις που δεν υπάρχει στατιστική και συστηματική σημαντικότητα (2.1 και 2.6) η πειραματική ομάδα Β πήγε καλύτερα. 9.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα; Όπως είχαμε αναφέρει και στην αντίστοιχη ερώτηση στο pre test η έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος εισάγεται για πρώτη φορά στο νέο curriculum. Αυτή η ερώτηση είχε δύο σκέλη. Στο πρώτο μέρος οι μαθητές θα έπρεπε απλά να 162

αναφέρουν αν έχουν ακούσει για την έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος. Στη συνέχεια στο 2 ο μέρος θα έπρεπε να γράψουν μια πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο αυτό. 9.3.1 Ναι ή Όχι; 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 97.7 78.3 21.7 2.3 0.0 0.0 1 2 3 1. Ναι POST TEST 2. Όχι 3. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.3.1 Όπως φαίνεται από το σχήμα οι περισσότεροι μαθητές δηλαδή το 78,3% (±6,5%) από την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 97,7% (±3,2%) από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS γνωρίζουν για το ενεργειακό αποτύπωμα, σε αντίθεση με το pre test, όπου τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών δεν είχε ακούσει τον όρο. Εντυπωσιακό βέβαια, είναι το πάρα πολύ υψηλό ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, όπου σχεδόν όλοι απάντησαν θετικά πως έχουν ακούσει το ενεργειακό αποτύπωμα. Η επιβεβαίωση βέβαια της ορθότητας της γνώσης τους θα έρθει μέσα από τις προτάσεις που θα γράψουν στο β μέρος της ερώτησης. Ανεξάρτητα από αυτό όμως το αποτέλεσμα εξακολουθεί να είναι εξαιρετικό και στατιστικά και συστηματικά σημαντικό. Ένα αρκετά σημαντικό ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α 21,7% (±6,5%) απάντησε αρνητικά ότι δεν έχει ακούσει το ενεργειακό αποτύπωμα και αυτό πιθανότατα οφείλεται στο ότι 163

ο συγκεκριμένος διδακτικός στόχος ήταν από τους πρώτους που διδάχτηκαν. Το μεγάλο χρονικό διάστημα που μεσολάβησε μάλλον συνετέλεσε στο να μη το θυμούνται οι μαθητές. Από την άλλη το 2,3% (±3,2%) της πειραματικής ομάδας Β που έδωσε αρνητική απάντηση, είναι ιδιαίτερα χαμηλό ως ποσοστό. Τα πάρα πολύ υψηλά ποσοστά των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων δείχνουν ότι η εκπαιδευτική παρέμβαση σε αυτό το διδακτικό στόχο φαίνεται να είναι αρκετά επιτυχής (μένει η απόδειξη μέσω του 2 ου ερωτήματος όπου θα πρέπει να φτιαχτεί μία πρόταση με τον όρο αυτό) και ότι η έννοια του «ενεργειακού αποτυπώματος» είναι πλέον γνωστή σε όλους τους μαθητές. 9.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό; Οι προτάσεις που έγραψαν οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων κατατάσσονται στις κατηγορίες που εμφανίζονται στο επόμενο σχήμα. 100 90 80 70 75.0 60 50 52.2 40 30 20 10 0 17.4 19.6 6.8 9.1 4.3 6.5 6.8 2.3 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.3.2 Στο 2 ο μέρος της ερώτησης οι μαθητές έπρεπε να γράψουν μια επιστημονικά σωστή 164

πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο. Παρατηρούμε ότι η μεγάλη πλειοψηφία των μαθητών τελικά γνώριζε τι είναι το ενεργειακό αποτύπωμα και μπόρεσε να γράψει με αυτό μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Παρατηρώντας το σχήμα βλέπουμε ότι σε αυτή την ερώτηση το μεγαλύτερο ποσοστό 52,2% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS ποσοστό που αντιστοιχεί σε 28 μαθητές, έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση είναι ακόμα μεγαλύτερο και φτάνει το 75,0% (±7,0%) (κατ. 1) και αντιστοιχεί σε 39 μαθητές από τους 44. Το αποτέλεσμα της ερώτησης είναι στατιστικά και συστηματικά σημαντικό και δείχνει ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β πέτυχαν καλύτερη επίδοση μέσα από τη διδασκαλία με το LMS σε αυτό τον εκπαιδευτικό στόχο που είχε τεθεί. Η δυνατότητα που δίνει το ειδικά σχεδιασμένο LMS να παρακολουθήσουν τη συγκεκριμένη ενότητα μέσω των αντίστοιχων βιντεομαθημάτων και η δυνατότητα να επαναλάβουν όσες φορές επιθυμούν τις αντίστοιχες δραστηριότητες και αξιολογήσεις βοήθησε πολύ τους μαθητές στην επανάληψή τους. Η δυνατότητα των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β να έχουν τον εκπαιδευτικό ξανά «μπροστά» στην οθόνη τους αλλά και μέσω τηλεδιάσκεψης, μέσα από την οποία λύθηκαν απορίες, βελτίωσε θεαματικά την επίδοσή τους, σε αντίθεση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που έπρεπε να μελετήσουν και να προετοιμαστούν με τον παραδοσιακό τρόπο, διαβάζοντας δηλαδή μέσα από τα βιβλία και τις σημειώσεις τους. Ιδιαίτερα υψηλό το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α που απάντησε με πρόταση από γραμματική, με ασαφή πρόταση, λανθασμένη ή δεν απάντησε (κατ. 2,3,4 και 5). Συγκεκριμένα, το 4,3%+6,5%+17,4%+19,6% = 47,8% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α δεν έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Από την άλλη αρκετά χαμηλότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β. Συγκεκριμένα, το 6,8%+9,1%+6,8%+2,3% = 25,0% (±7,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, που αντιστοιχεί σε 11 μαθητές, δεν έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων συνέταξαν προτάσεις όπως: «το ενεργειακό αποτύπωμα μας παρουσιάζει το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουμε όταν χρησιμοποιούμε ηλεκτρικές συσκευές» (λάθος), «το ενεργειακό αποτύπωμα είναι η θερμότητα» (λάθος), «το ενεργειακό αποτύπωμα συμβολίζεται με μια πατούσα» (από γραμματική) κ.ά. Αρκετοί μαθητές σαφώς επηρεασμένοι και από την ετοιμολογία της λέξης όπου «κρύβεται» ο όρος «ενέργεια» (ενεργειακό) έδωσαν απαντήσεις τύπου: «το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ενέργεια που καταναλώνεις από τις ηλεκτρικές συσκευές σου». Η απάντηση αυτή είναι λανθασμένη καθώς το ενεργειακό αποτύπωμα δεν μετράει ενέργεια παρά τον επιθετικό προσδιορισμό «ενεργειακό». 165

9.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά. Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας. Συνεχίζοντας τις ερωτήσεις πάνω στην έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος ακολούθησαν 2 προτάσεις εκ των οποίων η μία συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την χρήση ενέργειας (λάθος) ενώ η δεύτερη συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα μέσα από τις καθημερινές μας δραστηριότητες (σωστό). Σε αντίθεση με το pre test όπου οι απαντήσεις των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων ήταν μοιρασμένες ανάμεσα στο σωστό και στο λάθος το αποτέλεσμα μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης είναι διαφορετικό. Αρκετά ψηλό το 19,6% (±6,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α που κύκλωσε και τις 2 προτάσεις ως σωστές. Επίσης, το 4,3% (±3,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α δεν απάντησε. Τα αντίστοιχα ποσοστά των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β ήταν πολύ μικρότερα και συγκεκριμένα 6,8% (±4,4%) και 2,3% (±3,2%) αντίστοιχα. 166

100 90 80 88.6 70 60 60.9 50 40 30 20 10 0 19.6 15.2 6.8 4.3 2.3 2.3 1 2 3 4 POST TEST 1. Μετράει την ποσότητα του CO 2 που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες (Σωστό) 2. Μετράει την ποσότητα της ενέργειας που κατ καθημερινά (Λάθος) 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.3.3 Πραγματικά εντυπωσιακό το 88,6% (±5,3%) της πειραματικής ομάδας Β που έδωσε σωστή απάντηση. Αρκετά ψηλό και το 60,9% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Α, χαμηλότερο όμως σε σχέση με αυτό της πειραματικής ομάδας Β. Δείχνει ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β κατάλαβαν καλύτερα την έννοια του «ενεργειακού αποτυπώματος», σε σχέση με αρκετούς μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που δείχνουν να τη μπερδεύουν και να τη συγχέουν ακόμα με την «ενέργεια», παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Για άλλη μια φορά σύμφωνα με τις απαντήσεις στην ερώτηση αυτή παρατηρούμε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 167

9.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (46 άτομα) έγραψαν 80 προτάσεις, ενώ 3 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (44 άτομα) έγραψαν 82 προτάσεις, ενώ 1 μαθητής δεν έγραψε καμία πρόταση. Η κατηγοριοποίηση ερωτήσεων ανοικτού τύπου, αποτελεί πάντα μια ιδιαίτερα δύσκολη διαδικασία. Τα όρια ανάμεσα στο επιστημονικά σωστό και το επιστημονικά ασαφές, ή ανάμεσα στο επιστημονικά ασαφές και στο επιστημονικά λάθος είναι δυσδιάκριτα και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή και εμπειρία για να γίνει σωστά η κατηγοριοποίηση. Η διαδικασία αυτή περιπλέκεται ακόμα περισσότερο όταν οι προτάσεις προέρχονται από μικρούς μαθητές, οι οποίοι δεν έχουν μάθει να εκφράζονται με την σαφήνεια που απαιτεί η επιστήμη της φυσικής. Οι προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές μετά από πολύ σκέψη χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές, β) τις προτάσεις «από γραμματική» εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής όπως π.χ. «στη φυσική μάθαμε για τη θερμότητα», «δεν έχω καταλάβει τη θερμότητα και τη θερμοκρασία» κ.ά., γ) τις επιστημονικά ασαφείς, και δ) τις επιστημονικά λανθασμένες π.χ. «η θερμότητα είναι το ζεστό και το κρύο», «για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό ή θερμό είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε τη θερμότητα», «για να μετρήσουμε τη θερμότητα μέσα μας χρησιμοποιούμε τα θερμόμετρα» κ.ά. Παρατηρούμε ότι αρκετοί μαθητές μπέρδεψαν στις προτάσεις τους τη θερμότητα με τη θερμοκρασία. Το λάθος αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι οι μαθητές χρησιμοποιούν αρκετά στον καθημερινό τους λόγο τον όρο «θερμοκρασία» και λιγότερο τον όρο «θερμότητα». 168

100 90 80 70 76.1 60 50 55.4 40 30 20 10 0 19.6 13.0 9.8 9.1 6.8 4.5 2.2 3.4 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.4 Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτιαξαν: 51 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 55,4% (±5,7%). 9 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 9,8% (±3,8%). 2 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 2,2% (±2,7%). 18 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 19,6% (±4,7%). Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 9,8%+2,2%+19,6%+13,0% = 44,6% (±5,7%). Το ποσοστό είναι πολύ ψηλό και δείχνει ότι παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση 169

η έννοια της «θερμότητας» δεν είναι ακόμα ξεκάθαρη στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Εκ διαμέτρου αντίθετα είναι τα ποσοστά της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β έφτιαξαν: 67 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 76,1% (±5,1%). 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,5% (±3,1%). 3 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 3,4% (±2,9%). 8 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 9,1% (±3,8%). Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό είναι 4,5%+3,4%+9,1%+6,8% = 23,8% (±5,1%). Το ποσοστό είναι πολύ χαμηλότερο σε σχέση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (44,6%), δείχνει την επιτυχία της χρήσης πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS από την πειραματική ομάδα Β στον συγκεκριμένο διδαχτικό στόχο. Πολύ μικρό και για τις 2 πειραματικές ομάδες, σε αντίθεση με το pre test, το ποσοστό των προτάσεων που δεν μπόρεσαν να γραφτούν από τους μαθητές όπως τους ζητήθηκε. Συγκεκριμένα, γράφτηκαν 13,0% (±4,2%) λιγότερες προτάσεις για την πειραματική ομάδα Α και 6,8% (±3,5%) για την πειραματική ομάδα Β απ ότι αναμενόταν. Αν συγκρίνουμε τις επιστημονικά σωστές προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β. 9.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (46 άτομα) έγραψαν 76 προτάσεις, ενώ 3 μαθητές 170

δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (44 άτομα) έγραψαν 83 προτάσεις, ενώ δεν υπήρχε μαθητής που να μη γράψει έστω μία πρόταση. Συχνά οι δάσκαλοι στο Σχολεία δε διορθώνουν στα κείμενα των παιδιών τη λανθασμένη διατύπωση είτε γιατί αυτά είναι μικρά και δε χρειάζεται να είναι τόσο σκληροί μαζί τους είτε γιατί τέτοιες είναι οι οδηγίες του Υπουργείου Παιδείας. Τα παιδιά δυσκολεύονται αρκετά να χρησιμοποιήσουν τις κατάλληλες λέξεις για να εκφράσουν αυτό που είναι επιστημονικά σωστό, τουλάχιστον για μαθήματα όπως αυτό των Φυσικών Επιστημών. Χρησιμοποιούν τους επιθετικούς προσδιορισμούς «κρύος» ή «λίγος» αντί για «χαμηλός», το επίθετο «ζεστός» αντί για «υψηλός-ψηλός. Αυτό οφείλεται εν μέρει και στο ελληνικό εκπαιδευτικό σύστημα, το οποίο προσπαθεί να μάθει στα παιδιά να γράφουν μεγάλα κείμενα χρησιμοποιώντας επίθετα και άλλους προσδιορισμούς, χωρίς όμως πολλές φορές να γίνεται διόρθωση όταν η χρήση δεν είναι η ορθή. Από την άλλη η επιστήμη απαιτεί «λακωνικές» και πολύ συγκεκριμένες εκφράσεις και απαντήσεις. Τα παιδιά παρασύρονται λοιπόν και χρησιμοποιούν λάθος επιθετικούς προσδιορισμούς για να εκφράσουν επιστημονικές έννοιες, όπως αυτή της θερμοκρασίας, τους οποίους όμως δεν μπορούμε να θεωρήσουμε και ως λανθασμένους. Οι προτάσεις αυτές χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές, β) τις προτάσεις «από γραμματική» εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής όπως π.χ. «η θερμοκρασία είναι μια έννοια» κ.ά., γ) τις επιστημονικά ασαφείς όπως π.χ. «είναι οι βαθμοί που έχει ένα σώμα», και δ) τις επιστημονικά λανθασμένες όπως π.χ. «το σπίτι μας μπορεί να έχει κρύα ή ζεστή θερμότητα» κ.ά. Στο σημείο αυτό πρέπει να αναφερθεί ότι στην κατηγοριοποίηση που επιλέχτηκε, ομαδοποιήθηκαν ως επιστημονικά σωστές προτάσεις όπως: «Σήμερα έχει μεγάλη θερμοκρασία στο σχολείο μας» ή «η θερμοκρασία μερικές φορές είναι ζεστή» (αντί για «υψηλή») «Η θερμοκρασία της θάλασσας είναι πολύ κρύα» ή «το ιγκλού μέσα έχει λίγη θερμοκρασία» (αντί για «χαμηλή») 171

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 89.8 69.6 17.4 5.4 3.3 4.3 5.7 1.1 2.3 1.1 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.5 Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum έφτιαξαν: 64 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 69,6% (±5,3%) 5 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 5,4% (±3,2%) 3 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 3,3% (±2,9%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,3% (±3,1%) Αν αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ.2,3,4,5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 5,4%+3,3%+4,3%+17,4% = 30,4% (±5,3%). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας 172

Β διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum έφτιαξαν: 79 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 89,8% (±3,9%) 1 πρόταση στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,5%) 2 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 2,3% (±2,7%) 1 πρόταση στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων απαντήσεων, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,5%) Αν αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε από «γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ.2,3,4,5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 1,1%+2,3%+1,1%+5,7% = 10,2% (±3,9%). Το ποσοστό αυτό των προτάσεων σε αυτή την ομάδα είναι χαμηλό, πολύ χαμηλότερο δε από το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α. Αν συγκρίνουμε τα ποσοστά των 2 πειραματικών ομάδες εμφανίζουν μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις επιστημονικά σωστές προτάσεις με τον όρο «θερμοκρασία». Το ποσοστό των επιστημονικά σωστών προτάσεων της πειραματικής ομάδας Α είναι 69,6% (±5,3%) ενώ το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β είναι 89,8% (±3,9%). Μια πραγματικά εντυπωσιακή διαφορά για την πειραματική ομάδα Β που χρησιμοποίησε το LMS στη διδασκαλία. 9.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής, αφού διαβάσει με προσοχή, πρέπει να κυκλώσει αυτές που θεωρεί ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών δεν έδωσαν καμία απάντηση. Κανένας από τους μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων δεν επέλεξε να κυκλώσει όλες τις προτάσεις ως σωστές, το οποίο για την έρευνά επίσης ισοδυναμεί με λάθος. 173

9.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα. 100 90 80 88.6 70 60 63.0 50 40 30 34.8 20 10 0 11.4 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό ή θερμό είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε τη θερμοκρασία και όχι τη θερμότητα. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα σε αυτή την ερώτηση το 63,0% (±7,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έδωσε σωστή απάντηση. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έδωσε τη σωστή απάντηση είναι πολύ μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 88,6% (±5,3%). Η πρώτη παρατήρηση που μπορεί να γίνει εδώ είναι ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β κατανόησαν καλύτερα μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση τη διαφορά θερμότητας θερμοκρασίας καθώς επίσης και ότι για να περιγράψουμε το πόσο ψυχρό ή θερμό είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε τη θερμοκρασία και όχι τη θερμότητα που είναι μορφή ενέργειας. Η παρανόηση αυτή είναι από τις πιο συνηθισμένες στη διδασκαλία της φυσικής, όπως φάνηκε εξάλλου και στο pre test, όπου τα αποτελέσματα ανάμεσα στις σωστές και τις λανθασμένες 174

απαντήσεις ήταν μοιρασμένα. Φυσιολογικό το χαμηλό ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων της πειραματικής ομάδας Β που είναι 11,4% (±5,3%) και αντιστοιχεί μόλις σε 5 μαθητές (Ν=44). Παρατηρούμε στις απαντήσεις των μαθητών μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 100 90 9.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται. 80 79.5 70 69.6 60 50 40 30 20 28.3 20.5 10 0 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.2 Κατά τη θερμική αλληλεπίδραση η θερμοκρασία του ψυχρού σώματος αυξάνεται και του θερμού ελαττώνεται. Άρα η πρόταση είναι σωστή. Αρκετά ψηλά τα ποσοστά των σωστών 175

απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων σε αυτή την ερώτηση. Το 69,6% (±7,2%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 79,5% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Η πλειοψηφία των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων, σε αντίθεση με τα πολύ χαμηλά ποσοστά της αντίστοιχης πρότασης στο pre test, δείχνει ότι έχει κατανοήσει το φαινόμενο της «θερμικής αλληλεπίδρασης», όπως αυτό διδάχτηκε κατά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Έδωσε λανθασμένη απάντηση το 28,3% (±7,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 20,5% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β. Καμία μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά δεν υπάρχει στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την πρόταση. 9.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία. 100 90 93.2 80 80.4 70 60 50 40 30 20 10 0 17.4 6.8 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.3 176

Δύο σώματα που βρίσκονται στον ίδιο χώρο αλληλεπιδρούν θερμικά και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα έρχονται σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας. Η πρόταση λοιπόν είναι σωστή. Το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας δυσκολεύει αρκετά τους μαθητές καθώς έρχεται πολλές φορές σε αντίθεση με τις αισθήσεις τους. Ακόμα και μετά το πέρας της εκπαιδευτικής παρέμβασης δεν είναι λίγοι οι μαθητές που δεν μπορούν να πιστέψουν ότι το μαρμάρινο πάτωμα, η ξύλινη καρέκλα τους και ο αλουμινένιος λευκοπίνακας έχουν την ίδια θερμοκρασία λόγω θερμικής ισορροπίας. Παρόλα αυτά το 80,4% (±6,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS με ποσοστό 93,2% (±4,4%) απάντησε επίσης σωστά. Η χρήση του LMS συνέβαλε τα μέγιστα στο να κατανοήσουν καλύτερα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας. Πολύ μικρό το ποσοστό των λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων. 17,4% (±6,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και 6,8% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Για άλλη μια φορά παρατηρούμε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 177

9.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ. 100 90 80 86.4 70 60 63.0 50 40 30 20 10 0 34.8 13.6 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας, σταματάει όταν τα σώματα έρθουν σε θερμική ισορροπία. Η πρόταση είναι λάθος. Άλλη μια πολύ γνωστή παρανόηση που κάνουν οι μαθητές και αφορά πάλι το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης και της θερμικής ισορροπίας. Οι μαθητές δυσκολεύονται να δεχτούν ότι η μεταφορά ενέργειας από ένα θερμό σε ένα ψυχρό σώμα σταματάει μόλις επέλθει η θερμική ισορροπία. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων τα πήγαν πολύ καλά και σε αυτή την πρόταση, δείγμα της επιτυχίας που είχε η εκπαιδευτική παρέμβαση. Το 63,0% (±7,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 86,4% (±5,7%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Υπάρχει διαφορά στις απαντήσεις ανάμεσα στις 2 πειραματικές ομάδες για άλλη μια φορά. Το 34,8% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε λανθασμένα. 178

Αντιθέτως, πολύ μικρό είναι το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β που απάντησε λανθασμένα και φτάνει 13,6% (±5,7%). Παρατηρούμε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. 9.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια. 100 90 80 70 60 50 63.0 79.5 40 30 34.8 20 10 0 20.5 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.5 Η αύξηση ενός σώματος σχετίζεται με την πρόσληψη ενέργειας. Άρα είναι απαραίτητη η ενέργεια και η πρόταση είναι σωστή. Το 63,0% (±7,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 79,5% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Οι μαθητές μπορούν να αντιληφθούν πλέον τη σχέση ανάμεσα στην αύξηση/μείωση της θερμοκρασίας και στην ενέργεια. Εντυπωσιάζει για άλλη μια φορά η μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις σωστές 179

απαντήσεις των 2 ομάδων, που αποδεικνύει ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β κατάλαβαν καλύτερα τη σχέση αυτή. Το 34,8% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε λανθασμένα. Αντιθέτως, πολύ μικρότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β που απάντησε λανθασμένα και φτάνει 20,5% (±6,5%). Μέσα από τη σύγκριση των σωστών απαντήσεων των 2 πειραματικών ομάδων φαίνεται ξεκάθαρα μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 100 90 9.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων. 80 70 60 50 63.0 75.0 40 30 20 34.8 25.0 10 0 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμοκρασία των σωμάτων. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Η καλύτερη επίδοση στις σωστές απαντήσεις των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum συνεχίζεται σε μια ακόμα πρόταση. Συγκεκριμένα το 180

75,0% (±7,0%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτασε το 63,0% (±7,5%). Τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και από τις 2 ομάδες είναι τα πιο χαμηλά συνολικά από όλες τις προτάσεις που δόθηκαν σε αυτή την ερώτηση. Ειδικά για την πειραματική ομάδα Β. Τα ποσοστά σωστών απαντήσεων είναι αισθητά βελτιωμένα σε σχέση με τα αποτελέσματα του pre test αλλά προβληματίζουν καθώς δείχνουν ότι υπάρχει ακόμα δυσκολία στη διάκριση των όρων «θερμότητα» και «θερμοκρασία». Μάλιστα το θερμό-μετρο παραπέμπει ετυμολογικά στην μέτρηση θερμότητας και όχι θερμοκρασίας. Είναι ο ελληνικός όρος που δημιουργεί το πρόβλημα. Στην αγγλική γλώσσα για παράδειγμα δεν υπάρχει πρόβλημα καθώς για τη θερμοκρασία χρησιμοποιείται ο όρος temperature, για τη θερμότητα ο όρος heat, ενώ το θερμόμετρο ονομάζεται thermometer. Το 34,8% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 25,0% (±7,0%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε λανθασμένα. Οι μαθητές εσφαλμένα κυκλώνουν την πρόταση ως σωστή, καθώς θεωρούν ότι τα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας των σωμάτων. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 15.2 47.7 9.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα) 30.4 6 (6/6 σωστές απαντήσεις) 5 (5/6 σωστές απαντήσεις) 4 (4/6 σωστές απαντήσεις) 3 (3/6 σωστές απαντήσεις) 20.5 19.6 20.5 17.4 2 (2/6 σωστές απαντήσεις) 1 (1/6 σωστές απαντήσεις) POST TEST 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.7 a 9.1 13.0 2.3 2.2 0.0 2.2 0.0 6 5 4 3 2 1 0 181

Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στην 6 η ερώτηση. Καθώς σε αρκετές από τις απαντήσεις των μαθητών υπήρχε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS η ομάδα αυτή πήγε καλύτερα. Συγκεκριμένα το 47,7% (±7,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά και στις 6 δοθείσες προτάσεις, ποσοστό που αντιστοιχεί σε 21 μαθητές (Ν=44). Από την άλλη το 15,2% (±5,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά και στις 6 προτάσεις. Η διαφορά στο σύνολο των σωστών απαντήσεων είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική και δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης του LMS και τη συμβολή του μαζί με το νέο curriculum στην κατανόηση των όρων της «θερμότητας» και της «θερμοκρασίας», πρόβλημα που είχε φανεί ξεκάθαρα στο pre test. Στην κατηγορία των 5 και των 4 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι 30,4% (±7,2%) για την πειραματική ομάδα Α και 20,5% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Β (κατ. 5) και 19,6% (±6,3%) για την πειραματική ομάδα Α και 20,5% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Β (κατ. 4). Η εκπαιδευτική παρέμβαση δείχνει επιτυχής καθώς το 15,2%+30,4%+19,6%= 65,2% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Α και το 47,7%+20,5%+20,5% = 88,7% (±5,3%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 4 ή περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ. 6,5,4). 5 μαθητές (Ν=44) της πειραματικής ομάδας Β δεν πέρασαν τη βάση (> 4 σωστές απαντήσεις), ενώ αντίστοιχα για την πειραματική ομάδα Α οι μαθητές ήταν 16 (Ν= 46). 182

100 90 80 70 60 50 40 30 47.7 30.4 34.8 20 10 15.2 20.5 19.6 20.5 11.4 0 100% 66,67% 33,3% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) POST TEST 66,67% (Απάντησαν σωστά στο 66,67% των προτάσεων) 33,3% (Απάντησαν σωστά στο 33,3% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.7 b Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορία Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά ίσως τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Αντίστοιχα βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 66,67% των σωστών απαντήσεων με το 33,3% και το 83,3% με το 66,67%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 86, όπου το 20,5% + 47,7 = 68,2% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 66,67% των προτάσεων που δόθηκαν. Τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Α ήταν 30,4% + 15,2% = 45,6% (±7,7%). Η διαφορά είναι σημαντική και δείχνει την επιτυχία της χρήσης πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό. 183

100 90 88.6 93.2 86.4 80 70 69.6 79.5 80.4 79.5 75.0 60 63.0 63.0 63.0 63.0 50 40 30 20 10 0 9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 9.6.5 9.6.6 9.6.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων POST TEST 9.6.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.6.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.6.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.6.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.6.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.6.7 c Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική γενικά αλλά και LMS. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 4 από τις 6 προτάσεις υπάρχει μετρήσιμη στατιστική και συστηματική σημαντικότητα. Ακόμα και στις προτάσεις που δεν υπάρχει (6.2 και 6.6) η πειραματική ομάδα Β πήγε καλύτερα. 184

9.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής έπρεπε να κυκλώσει αυτές που θεωρούσε ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές επέλεξαν να μην απαντήσουν με το να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή. Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS δεν έδωσε καμία απάντηση. 100 9.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 82.6 90.9 15.2 9.1 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.1 Όση ώρα διαρκεί η αλλαγή στη φυσική κατάσταση των σωμάτων η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι μαθητές δυσκολεύτηκαν κατά τη διάρκεια της εκπαιδευτικής παρέμβασης να καταλάβουν ότι όση ώρα διαρκεί η αλλαγή φυσικής 185

κατάστασης η θερμοκρασία π.χ. ενός υγρού που μετατρέπεται σε αέριο παραμένει σταθερή. Αυτή η δυσκολία φαίνεται ότι πλέον έχει ξεπεραστεί καθώς το ποσοστό των σωστών απαντήσεων είναι πάρα πολύ ψηλό και αντιστοιχεί σε 82,6% (±6,1%) για την πειραματική ομάδα Α και 90,9% (±4,9%) για την πειραματική ομάδα Β. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 15,2% (±5,8%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 9,1% (±4,9%) για την πειραματική ομάδα Β. 100 90 9.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. 80 70 72.7 60 50 40 50.0 47.8 30 20 10 0 27.3 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.2 Η πρόταση είναι σωστή καθώς όση ώρα διαρκεί ο βρασμός η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β θεωρούν ότι όση ώρα το νερό βράζει και έχουμε αλλαγή στην κατάσταση της ύλης η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Αυτό φαίνεται από το ποσοστό των σωστών απαντήσεων το οποίο είναι υψηλό και είναι 72,7% (±7,1%). Αρκετά χαμηλότερο το ποσοστό για την πειραματική ομάδα Α 50,0% (±7,8%). Παρατηρούμε 186

στις απαντήσεις μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά υπέρ των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β. Το σύνολο των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά είναι αρκετά υψηλό για την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 47,8% (±7,8%) σε αντίθεση με το κατά πολύ χαμηλότερο 27,3% (±7,1%) της πειραματικής ομάδας Β. 9.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 100 90 80 79.5 70 60 67.4 50 40 30 30.4 20 10 0 20.5 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.3 Πράγματι το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. Η εκπαιδευτική παρέμβαση σε συνδυασμό με την ετυμολογία της λέξης θα έπρεπε να βοηθήσει τους μαθητές στο να δώσουν μια σωστή απάντηση, αν και θα μπορούσαν να μπερδευτούν καθώς υγρό δημιουργείται και κατά 187

την αλλαγή κατάστασης από το στερεό στο υγρό (τήξη). Πράγματι, το 67,4% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 79,5% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απαντούν σωστά. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 30,4% (±7,2%) για την πειραματική ομάδα Α και στο 20,5% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Β. 100 90 80 9.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια. 84.1 70 60 67.4 50 40 30 20 10 0 30.4 15.9 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.4 Τα σώματα στις συνθήκες που ζούμε μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παραπάνω φυσικές καταστάσεις. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι σωστή. Σε αυτή την πρόταση μετά από απορίες των μαθητών χρειάστηκε να δοθεί διευκρίνιση σχετικά με τη διατύπωση, όπως αντίστοιχα είχε συμβεί στην ίδια ερώτηση και στο pre test. Μερικοί μαθητές και των 2 188

πειραματικών ομάδων ρώτησαν, αν η πρόταση εννοεί ότι τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να είναι μόνο σε στερεά, υγρή ή αέρια φυσική κατάσταση, δηλ. να εμφανιστούν μόνο σε μία από τις 3 μορφές. Δόθηκε διευκρίνιση ότι αν θέλαμε να πούμε αυτό θα έπρεπε στην πρόταση να υπάρχει το επίρρημα «μόνο». Η καλύτερη επίδοση των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS συνεχίζεται σε μια ακόμα πρόταση. Συγκεκριμένα το 84,1% (±6,0%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό των σωστών απαντήσεων της πειραματικής ομάδας A έφτασε το 67,4% (±7,3%). Τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και από τις 2 ομάδες είναι αρκετά ψηλά, όμως όπως παρατηρούμε υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις 2 ομάδες. Το 30,4% (±7,2%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 15,9% (±6,0%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσε λανθασμένη απάντηση. 100 9.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 90 80 70 72.7 60 50 40 50.0 47.8 30 20 27.3 10 0 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.5 189

Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. Η πρόταση είναι σωστή. Η έννοια της «απορρόφησης» φαίνεται ότι δυσκόλεψε σε αυτή την πρόταση τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α, όπως είχε συμβεί και στο pre test. Μπορεί την έννοια αυτή να τη συναντάνε αρκετά συχνά σε λέξεις της καθημερινότητάς τους όπως είναι ο απορροφητήρας, το απορροφητικό χαρτί κ.ά., όμως ο συνδυασμός της με την έννοια της «ενέργειας», σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία του παραπάνω πίνακα, οδήγησε σε μειωμένη απόδοση. Συγκεκριμένα, μόλις το 50,0% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση πήγαν πολύ καλύτερα. Το 72,7% (±7,1%) απάντησε σωστά. Για άλλη μια φορά η διαφορά στις απαντήσεις των δύο πειραματικών ομάδων είναι μεγάλη. Το σύνολο των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά είναι πολύ υψηλό για την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 47,8% (±7,8%). Μικρότερο το 27,3% (±7,1%) για την πειραματική ομάδα Β. Μέσα από τη σύγκριση των σωστών απαντήσεων των 2 πειραματικών ομάδων φαίνεται μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την ομάδα που χρησιμοποίησε το LMS. 190

100 9.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη. 90 80 70 60 50 40 67.4 79.5 30 30.4 20 20.5 10 0 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.6 Πήξη ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι μαθητές συχνά συγχέουν τις έννοιες της «τήξης» και της «πήξης». Με την ερώτηση αυτή θέλουμε να δούμε το πόσο ξεκάθαρη είναι πλέον η διαφορά τους μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Ενώ ο όρος «πήξη» τους ήταν αρκετά γνωστός από φράσεις της καθημερινότητας όπως π.χ. «το φαγητό έπηξε», «πήζει το αίμα» κ.ά., ο όρος «τήξη» δεν είναι τόσο οικείος. Επιπλέον, οι δύο λέξεις μοιάζουν ιδιαίτερα λεκτικά, κάτι που προκάλει σύγχιση. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων τα πήγαν πολύ καλά σε αυτή την πρόταση. Το 67,4% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 79,5% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Φαίνεται ότι η εκπαιδευτική παρέμβαση ήταν επιτυχής και ότι οι μαθητές και των 2 191

πειραματικών ομάδων κατάλαβαν τη διαφορά ανάμεσα στις 2 έννοιες που τόσο τους είχαν δυσκολέψει στην αρχή. Το 30,4% (±7,2%) για την πειραματική ομάδα Α και το 20,5% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε λανθασμένα. 100 9.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 90 80 70 60 50 40 47.8 56.8 50.0 43.2 30 20 10 0 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.7 Η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό (πήξη) απαιτεί αποβολή και όχι απορρόφηση ενέργειας. Συνεπώς, η πρόταση είναι λανθασμένη. Ο όρος «απορρόφηση» εξακολουθεί να δημιουργεί πρόβλημα στην κατανόηση στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Οι αντίθετες λέξεις «απορροφώ αποβάλλω» είναι μεν γνωστές λέξεις για τους μαθητές, τις όποιες χρησιμοποιούν καθημερινά στον προφορικό και γραπτό λόγο, από την άλλη όμως 192

δυσκολεύονται να τις χρησιμοποιήσουν στο μάθημα της φυσικής σε συνδυασμό με την έννοια της «ενέργειας», φτιάχνοντας επιστημονικά σωστές προτάσεις. Αυτό οφείλεται εν μέρει είτε στο ότι έχουν μάθει να εκφράζονται με περιορισμένο αριθμό λέξεων είτε ότι δεν μπορούν να αντιληφθούν ακόμα ότι το μάθημα της φυσικής δεν είναι ένα γλωσσικό μάθημα όπου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα οποιοδήποτε λεξιλόγιο για την περιγραφή των φαινομένων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η ενότητα που εξηγεί τους τρόπους με τους οποίους γίνεται η ροή της θερμότητας. Συγκεκριμένα, όπως αναφέρει το βιβλίο στους τίτλους του κάθε μαθήματος η θερμότητας: μεταδίδεται με αγωγή, μεταφέρεται με ρεύματα και διαδίδεται με ακτινοβολία. Η χρήση 3 διαφορετικών ρημάτων τους μπερδεύει με αποτέλεσμα είτε να τα χρησιμοποιούν λανθασμένα είτε να χρησιμοποιούν έναν για όλους τους τρόπους ροής. Αντίστοιχα οι μαθητές κατά τη διάρκεια των μαθημάτων αντί να χρησιμοποιούν το ρήμα «απορροφώ» χρησιμοποιούσαν το ρήμα «παίρνω» (δείγμα απλουστευμένου λεξιλογίου) και αντί για το ρήμα «αποβάλλω» το ρήμα «δίνω» ή «διώχνω». Όλα αυτά δυσκόλεψαν τους μαθητές και δημιουργούν τα παραπάνω αποτελέσματα. Αρκετά χαμηλά τα ποσοστά των μαθητών σε σχέση με τις προηγούμενες προτάσεις. Τα χαμηλά ποσοστά επιβεβαιώνουν και την πρόβλεψή στο pre test ότι μερικοί από τους μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων πιθανότατα απάντησαν τυχαία. Ειδικά για την πειραματική ομάδα Β η επίδοση ήταν η χαμηλότερη έως τώρα. Συγκεκριμένα, το 47,8% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Μεγαλύτερο ήταν το ποσοστό των μαθητών της ίδιας ομάδας που απάντησε λανθασμένα και φτάνει το 50,0% (±7,8%). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο διδακτικός στόχος δεν κατακτήθηκε από το μεγαλύτερο ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και αποτελεί αντικείμενο σκέψης. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS τα αποτελέσματα είναι κάπως καλύτερα σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α όχι όμως σε σχέση με τα έως τώρα αποτελέσματά της γενικά στο ερωτηματολόγιο. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων φτάνει στο 56,8% (±7,9%) ενώ των λανθασμένων στο 43,2% (±7,8%) 193

100 90 9.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα. 90.9 80 70 73.9 60 50 40 30 20 10 0 23.9 9.1 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά POST TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση δεν είναι ίδια φαινόμενα. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι έννοιες του «βρασμού» και της «εξάτμισης» είναι από αυτές που συχνά οι μαθητές αυτής της ηλικίας συγχέουν και χρησιμοποιούν αδιάκριτα (όπως π.χ. η εξαέρωση), όπως φάνηκε και από τα αποτελέσματα του pre test. Η εκπαιδευτική παρέμβαση φαίνεται ότι ήταν επιτυχής από τα πολύ ψηλά αποτελέσματα και των 2 πειραματικών ομάδων. Η καλύτερη επίδοση των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS συνεχίζεται σε μια ακόμα πρόταση. Συγκεκριμένα το 90,9% (±4,9%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτασε το 73,9% (±6,9%). Η διαφορά των σωστών απαντήσεων είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά υπέρ της πειραματικής ομάδας Β ενώ το ποσοστό της αγγίζει τη συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών της. Το 23,9% (±6,7%) για την πειραματική ομάδα Α και το 9,1% (±4,9%) για την πειραματική ομάδα Β, απάντησε λανθασμένα. 194

9.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40.9 30.4 21.7 21.7 15.9 13.6 13.6 10.9 8.7 9.1 4.3 4.5 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8 (8/8 σωστές απαντήσεις) 7 (7/8 σωστές απαντήσεις) 6 (6/8 σωστές απαντήσεις) 5 (5/8 σωστές απαντήσεις) 4 (4/8 σωστές απαντήσεις) 3 (3/8 σωστές απαντήσεις) 2 (2/8 σωστές απαντήσεις) 1 (1/8 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) POST TEST Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.9 a Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στην 7 η ερώτηση. Η πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS πέτυχε καλύτερη επίδοση. Συγκεκριμένα το εντυπωσιακό ποσοστό του 40,9% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β έδωσε 8 σωστές απαντήσεις και στις 8 δοθείσες προτάσεις, ποσοστό που αντιστοιχεί σε 18 μαθητές (Ν=44). Από την άλλη μόλις το 4,3% (±3,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έδωσε 8 σωστές απαντήσεις και στις 8 δοθείσες προτάσεις. Η διαφορά στις συνολικά σωστές προτάσεις είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά και δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης του LMS και τη συμβολή του στην κατανόηση των όρων της «ύλης» και συγκεκριμένα στην αλλαγή στις καταστάσεις της, δυσκολία που είχε εντοπιστεί ξεκάθαρα στα ποσοστά του pre test. 195

Στην κατηγορία των 7 σωστών απαντήσεων η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 8,7% (±4,7%), ενώ 9,1% (±4,9%) είναι το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β στη ίδια κατηγορία. Στην κατηγορία των 6 και των 5 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι 30,4% (±7,2%) για την πειραματική ομάδα Α και 15,9% (±6,0%) για την πειραματική ομάδα Β (κατ. 6) και 21,7% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Α και 13,6% (±5,7%) για την πειραματική ομάδα Β (κατ. 5). Η εκπαιδευτική παρέμβαση φαίνεται επιτυχής καθώς το 4,3%+8,7%+30,4%+21,7%+21,7% = 86,8% (±5,5%) της πειραματικής ομάδας Α και το 40,9%+9,1%+15,9%+13,6%+13,6% = 93,1% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 4 ή περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ.8,7,6,5,4), ξεπερνώντας τη βάση (σωστές απαντήσεις 4). 3 από τους 44 μαθητές της πειραματικής ομάδας Β δεν πέρασαν τη βάση στην ερώτηση αυτή (> 4 σωστές απαντήσεις), ενώ αντίστοιχα για την πειραματική ομάδα Α οι μαθητές ήταν 6. Εντυπωσιακά τα αποτελέσματα από αυτή την ομάδα προτάσεων και σε πλήρη αντιδιαστολή με τα αποτελέσματα του pre test όπου κανένας μαθητής από καμία πειραματική ομάδα δεν μπόρεσε να απαντήσει σωστά σε όλες τις προτάσεις που δόθηκαν, ενώ μόλις 1 μαθητής από την πειραματική ομάδα Β κατάφερε να απαντήσει σωστά σε 7 από τις 8 προτάσεις που δόθηκαν. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40.9 34.8 30.4 21.7 20.5 15.9 13.6 8.7 9.1 4.3 100% 75% 50% 25% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) POST TEST 75% (Απάντησαν σωστά στο 75% των προτάσεων) 50% (Απάντησαν σωστά στο 50% των προτάσεων) 25% (Απάντησαν σωστά στο 25% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.9 b 196

Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορία Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά ίσως τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Αντίστοιχα βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 87,5% των σωστών απαντήσεων με το 75%, το 75% με το 50% και το 62,5% με το 25%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 9.7.9 b, όπου το 9,1% + 40,9 = 50,0% (±7,9%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 75% των προτάσεων που δόθηκαν. Τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Α ήταν 8,7% + 4,3% = 13,0% (±5,5%). Η διαφορά είναι συντριπτική και δείχνει την επιτυχία της χρήσης του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό. 100 90 80 70 60 50 82.6 90.9 50.0 72.7 79.5 67.4 67.4 84.1 50.0 72.7 67.4 79.5 47.8 56.8 73.9 90.9 40 30 20 10 0 9.7.1 9.7.2 9.7.3 9.7.4 9.7.5 9.7.6 9.7.7 9.7.8 9.7.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων POST TEST 9.7.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.7 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 9.7.8 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=46 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Σχήμα 9.7.9 c 197

Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της το LMS. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 4 από τις 8 προτάσεις υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Ακόμα και στις ερωτήσεις που δεν υπάρχει (7.1, 7.3, 7.6 και 7.7) η πειραματική ομάδα Β πήγε καλύτερα. 198

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ LATE POST TEST Παρουσίαση των πειραματικών αποτελεσμάτων στην παρούσα έρευνα Όλα τα παρουσιαζόμενα αποτελέσματα υπολογίστηκαν αριθμητικά από τα αρχικά δεδομένα, χρησιμοποιώντας ειδικά κατασκευασμένο λογισμικό, το οποίο ήταν διασυνδεδεμένο με ένα δημοφιλές υπολογιστικό πακέτο γραφικών παραστάσεων. Τα αποτελέσματα δίνονται ως ποσοστό των μαθητών που απάντησαν με ορισμένο τρόπο και παρουσιάζονται σε ιστογράμματα. Κάθε σημείο στο ιστόγραμμα απεικονίζει το ποσοστό των μαθητών που κατέχουν μια συγκεκριμένη ιδέα. Οι μπάρες σφάλματος στα ιστογράμματα αντιπροσωπεύουν μία ολική τυπική απόκλιση ως προς τα πάνω όσο και ως προς τα κάτω. Κάθε μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους χαρακτηρίζεται από μια αβεβαιότητα που ονομάζουμε σφάλμα. Εάν η μέτρηση αυτή επαναληφθεί, τότε οι τιμές που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της μέτρησης διαφέρουν. Αν και δεν μπορεί να γίνει κάτι για τέτοια σφάλματα, αυτό που μπορεί να γίνει είναι να χαρακτηριστούν και να κατηγοριοποιηθούν. Τα σφάλματα μπορούν γενικά να χωριστούν: (α) στα συστηματικά σφάλματα και (β) στα στατιστικά (ή τυχαία) σφάλματα, τα οποία δύο (όντας ανεξάρτητα μεταξύ τους) θα δώσουν το τελικό σφάλμα μέτρησης (βλέπε κεφ. 8, Ανάλυση των συνολικών σφαλμάτων σε πειραματικές μετρήσεις: Συστηματικά και Τυχαία (ή Στατιστικά) σφάλματα) Το συνολικό σφάλμα μέτρησης, υπολογίζεται (για κάθε ένα σημείο των διαγραμμάτων ξεχωριστά στην απλούστερη μορφή του, παίρνοντας την τετραγωνική ρίζα των αθροισμάτων των τετραγώνων των εκάστοτε στατιστικών και των συστηματικών σφαλμάτων κάθε σημείου μέτρησης, και είναι αυτό που παρουσιάζεται σε κάθε σημείο διαγράμματος,. Όπως προκύπτει από την περιγραφή της μεθόδου επιλογής δείγματος (βλέπε ενότητα 5.2.3), κατασκευής των ερωτηματολογίων (βλέπε ενότητα 7.7), λήψης πρωταρχικών δεδομένων, και γενικότερης λειτουργίας της πειραματικής διαδικασίας, ελήφθη κάθε δυνατή μέριμνα για την αποφυγή κάθε μορφής ειδικών συστηματικών σφαλμάτων bias. Παρ όλα ταύτα, δεν είναι δυνατόν να ισχυρίζεται ο οποιοσδήποτε σοβαρός ερευνητής ότι είναι τελικά δυνατόν να μηδενιστεί το συστηματικό σφάλμα, όποια μορφή και αν λάβει η πειραματική μέτρηση. Αποτελεί, λοιπόν, σημαντικό λάθος το να αποφεύγεται η συζήτηση επί του θέματος, και ακόμα μεγαλύτερο λάθος η αποσιώπηση της διαδικασίας ελαχιστοποίησης αυτού, όσο και του τελικού αριθμητικού προσδιορισμού του. Με την αποσιώπηση του θέματος, απλά αποδεχόμαστε (σιωπηλά και τελείως λανθασμένα) ότι τα συστηματικά σφάλματα έχουν με κάποιον μαγικό τρόπο, μηδενιστεί. Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας, και ύστερα από πολλή και ώριμη σκέψη, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα καθορίστηκε στο 2,2%. Η τιμή αυτή, που ισχύει για το 199

σύνολο των μετρήσεων, θεωρείται σωστή (αν και ίσως κάπως υψηλή αλλά και αυτό έγινε για λόγους σιγουριάς ως προς τα τελικά συμπεράσματα). Δηλαδή, αυτό που φαίνεται ως σφάλμα μέτρησης αποτελεί την χειρότερη περίπτωση, και άρα πρέπει να υπάρχει εμπιστοσύνη στα αποτελέσματα που εξάγονται. Σε κάθε περίπτωση, το εναπομείναν συστηματικό σφάλμα είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με τα εκάστοτε στατιστικά σφάλματα. Αυτό σηματοδοτεί ότι και οι δύο αυτές συνιστώσες συνεισφέρουν σημαντικά στα τελικά σφάλματα μέτρησης, αντί να κυριαρχούνται συντριπτικά από μία μόνο συνιστώσα. Οι ερωτήσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κυρίως τύπου σωστού / λάθους, εκτός από μερικές (4) ερωτήσεις σύντομης απάντησης. Για τις ερωτήσεις σύντομης απάντησης πραγματοποιήθηκε από τον ερευνητή μια ομαδοποίηση στις απαντήσεις που δόθηκαν. Δεδομένου ότι η ομαδοποίηση των ερωτήσεων σύντομης απάντησης παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες, δημιουργήθηκε ένα ειδικό συστημικό δίκτυο (systemic network) για την κατηγοριοποίηση των απαντήσεων των μαθητών. Στους μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων δόθηκε το ίδιο ερωτηματολόγιο με το post-test αλλά 6 μήνες μετά την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Τονίζεται ότι το μεγάλο χρονικό διάστημα που είχε μεσολαβήσει από τότε που είχε δοθεί για τελευταία φορά - 6 μήνες πριν καθιστούν το late-post test αξιόλογο, όπως φαίνεται και από τα αποτελέσματα που ακολουθούν. Για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της έρευνας το ερωτηματολόγιο δόθηκε και στην Ομάδα Ελέγχου C. Θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι οι τρεις πρώτες ομάδες ερωτήσεων του ερωτηματολογίου (βλέπε ενότητες 10.1, 10.2 και 10.3), που διερευνούν τις γνώσεις των μαθητών στα βιοκλιματικά σπίτια και τα χαρακτηριστικά τους καθώς και στο ενεργειακό αποτύπωμα, δεν απαντήθηκαν από την Ομάδα Ελέγχου C, καθώς οι παραπάνω έννοιες δεν εμφανίζονται πουθενά στην ύλη του παλιού σχολικού curriculum. Αντιθέτως η θερμότητα, η θερμοκρασία και οι αλλαγές στην κατάσταση της ύλης αποτελούν βασικό μέρος της διδακτέας ύλης, όπως αυτή ορίζεται από το αυτό, γι αυτό και από την ενότητα 10.4 θα ξεκινήσει η συγκριτική μελέτη των απαντήσεων της Ομάδα Ελέγχου C με τις απαντήσεις των άλλων 2 πειραματικών ομάδων (πειραματική ομάδα Α και πειραματική ομάδα Β), έτσι ώστε εκτός από τη σύγκριση των 2 πειραματικών ομάδων να γίνει σύγκριση της διδασκαλίας με το νέο curriculum με τη διδασκαλία με το παλιό curriculum και να απαντηθεί και το αντίστοιχο ερευνητικό ερώτημα (ενότητα 3.2 «Τα ερευνητικά ερωτήματα») 200

10.1 Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»; 10.1.1 Ναι ή Όχι; 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 88.6 91.1 11.4 8.9 1 2 1. Ναι LATE POST-TEST 2. Όχι Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.1.1 Σε αυτή την ερώτηση δε συμμετείχε η Ομάδα Ελέγχου C. Όπως παρατηρείται από το παραπάνω σχήμα η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών δηλαδή το 88,6% (±5,3%) από την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 91,1% (±4,8%) από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν ότι έχουν ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια, όπως είχε αντίστοιχα συμβεί και στο post test. Τα ποσοστά εξακολουθούν να παραμένουν πάρα πολύ ψηλά. Όπως μάλιστα φαίνεται και στο 2 ο μέρος της ερώτησης, όπου οι μαθητές κλήθηκαν να σχηματίσουν μια πρόταση με αυτό τον όρο, η θετική απάντηση που έδωσαν σε αυτό το 1 ο μέρος αποδεικνύεται αληθής. Μόλις το 11,4% (±5,3%) της πειραματικής ομάδας Α και το 8,9% (±4,8%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν ότι δεν έχουν ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια, ποσοστά ιδιαίτερα χαμηλά, παρά το ότι έχουν μεσολαβήσει 6 μήνες από την ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Τα πάρα πολύ υψηλά ποσοστά όλων των μαθητών δείχνουν ότι η εκπαιδευτική παρέμβαση φαίνεται να είναι επιτυχής και ότι η έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού» είναι πλέον γνωστή σε 201

όλους τους μαθητές. Ένα πολύ μικρό ποσοστό των μαθητών δεν είχε ακούσει την έννοια του «βιοκλιματικού σπιτιού». 10.1.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτά; Οι προτάσεις που έγραψαν οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων κατατάσσονται στις κατηγορίες που εμφανίζονται στο επόμενο σχήμα. Ούτε σε αυτή την ερώτηση συμμετείχε η Ομάδα Ελέγχου C. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 34.1 31.1 27.3 22.2 17.8 15.9 11.4 8.9 6.7 4.5 4.4 4.5 2.3 2.2 2.2 2.2 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. Απάντησε σωστά (Υλικά και Φυσικοί πόροι) LATE POST-TEST 2. Απάντησε εν μέρει σωστά (Υλικά) 3. Απάντησε εν μέρει σωστά (Φυσικοί Πόροι) 4. Απάντησε εν μέρει σωστά (Οικονομικά) 5. Απάντησε εν μέρει σωστά (Οικολογικά) 6. Απάντησε εν μέρει σωστά (Υγιεινά) 7. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 8. Απάντησε με ασάφεια 9. Απάντησε λανθασμένα 10. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.1.2 202

Βλέπουμε ότι στο late-post test η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων έγραψε μια πρόταση, η οποία ήταν είτε επιστημονικά σωστή (κατ. 1) είτε εν μέρει επιστημονικά σωστή (κατ. 2,3,4,5,6). Συγκεκριμένα, το 4,5% + 27,3% + 34,1% + 2,3% + 15,9% = 84,1% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α έγραψε μια επιστημονικά σωστή ή εν μέρει σωστή πρόταση (κατ. 1, 2, 3, 4, 5 και 6). Το ποσοστό της ομάδας είναι ελαφρώς αυξημένο σε σχέση με το αντίστοιχο στο post-test που ήταν 82,6% (±6,1%) και αυτό οφείλεται πιθανότατα στο ότι μετά το post-test έγινε συζήτηση με τους μαθητές των πειραματικών ομάδων πάνω στα θέματα του ερωτηματολογίου. Το αντίστοιχο ποσοστό μαθητών για την πειραματική ομάδα Β που έγραψε μια επιστημονικά σωστή ή εν μέρει σωστή πρόταση, είναι λίγο μεγαλύτερο και φτάνει το 31,1% + 17,8% + 22,2% + 2,2% + 8,9% + 4,4% = 86,6% (±5,6%) (κατ. 1, 2, 3, 4, 5 και 6). Στο άθροισμα των προτάσεων που είναι επιστημονικά σωστές ή εν μέρει σωστές δεν υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά διαφορά για οποιαδήποτε από τις 2 ομάδες. Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα το 4,5% (±3,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε γράφοντας μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Με μεγάλη διαφορά το 31,1% (±7,4%) της πειραματικής ομάδας Β έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Παρατηρούμε στις επιστημονικά σωστές προτάσεις μια μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία πληροφορική αλλά και LMS. Οι δυνατότητες που προσέφεραν η πληροφορική αλλά και το LMS στους μαθητές (παρακολούθηση βιντεομαθημάτων, επανάληψη δραστηριοτήτων και αξιολογήσεων της κάθε ενότητας, επικοινωνία με τον εκπαιδευτικό της τάξης μέσω τηλεδιάσκεψης, πολυμεσικό περιεχόμενο κ.ά.) συνέβαλλαν στην εντυπωσιακή επίδοση της πειραματικής ομάδας Β, σε αντίθεση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που έπρεπε να μελετήσουν και να προετοιμαστούν με τον παραδοσιακό τρόπο, παρακολουθώντας τον εκπαιδευτικό μόνο στην τάξη και διαβάζοντας αποκλειστικά από βιβλία και σημειώσεις. Το 27,3% (±7,1%) και το 34,1% (±7,6%) από την πειραματική ομάδα Α και το 17,8% (±6,2%) και το 22,2% (±6,6%) από την πειραματική ομάδα Β έφτιαξαν προτάσεις όπου ανέφεραν ότι τα βιοκλιματικά σπίτια είναι φτιαγμένα από κατάλληλα υλικά (κατ. 2) και εκμεταλλεύονται φυσικούς πόρους (κατ. 3), όπως τον άνεμο και τον ήλιο, αντίστοιχα. Επίσης, το 2,3% (±3,2%), το 15,9% (±6,0%) και το 0% (±2,2%) από την πειραματική ομάδα Α και το 2,2% (±3,1%), το 8,9% (±4,8%) και το 4,4% (±3,8%) από την πειραματική ομάδα Β έφτιαξαν προτάσεις σύμφωνα με τις οποίες τα βιοκλιματικά σπίτια μπορεί να είναι οικονομικά (κατ. 4), οικολογικά-φιλικά προς το περιβάλλον (κατ. 5) και κατάλληλα για την υγεία μας αντίστοιχα (κατ. 6). 203

Πολύ μικρό το ποσοστό των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων, παρά το χρονικό διάστημα των 6 μηνών που έχει μεσολαβήσει, που έγραψε μια ασαφή πρόταση, μια λανθασμένη ή δεν έγραψε καμία πρόταση (κατ. 8,9,10). Συγκεκριμένα, το 4,5%+0%+11,4% = 15,9% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α έγραψε μια πρόταση που χαρακτηριζόταν από ασάφεια ή δεν έγραψε καμία πρόταση, ενώ τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Β είναι 2,2%+2,2%+6,7%=11,1 (±5,6%) (κατ. 8,9,10). 10.2 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Οι μαθητές έπρεπε να κυκλώσουν τις προτάσεις που θεωρούσαν ότι το περιεχόμενό τους ήταν επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές δεν απάντησαν καθώς επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum δεν απάντησε. Σε αυτή την ομάδα ερωτήσεων δε συμμετείχε και πάλι η Ομάδα Ελέγχου C. 204

10.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 84.1 91.1 20 10 0 15.9 6.7 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.1 Το βιοκλιματικό σπίτι πράγματι εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο. Πολύ υψηλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων σε αυτή την ερώτηση. Επιβεβαιώνονται έτσι και τα ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά σωστών απαντήσεων που είχαν και οι δύο πειραματικές ομάδες στο post test όπου το 89,1% (±5,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 95,5% (±3,9%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS είχαν απαντήσει σωστά. Οι μαθητές όπως φαίνεται έχουν πλέον συνειδητοποιήσει ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι πρέπει να καλύπτει τις ανάγκες του σε ενέργεια εκμεταλλευόμενο τον ήλιο και τον άνεμο. Συγκεκριμένα, το 84,1% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 91,1% (±4,8%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν σωστά. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων εξακολουθεί να παραμένει υψηλό παρά το χρονικό διάστημα που έχει παρέλθει, δείχνοντας έτσι την επιτυχία της εκπαιδευτικής παρέμβασης. 205

Πολύ μικρότερο είναι το 15,9% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 6,7% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β που έδωσαν λανθασμένη απάντηση. Καμία μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά δεν υπάρχει στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την πρόταση. 10.2.2 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 84.1 95.6 15.9 2.2 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.2 Ένα βιοκλιματικό σπίτι κατασκευάζεται με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Η πρόταση είναι σωστή. Παρατηρούμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων απαντάει σωστά. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS βελτιώνουν την επίδοσή τους σε αυτή την πρόταση σε σχέση με την επίδοση στο post test και από το 78,3% (±6,5%) φτάνουν στο 84,1% (±6,0%). Από την άλλη όμως 206

εντυπωσιάζει το 95,6% (±3,8%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS που απάντησε σωστά, η οποία παραμένει σταθερά ψηλά σε σχέση με το 95,5% (±3,9%) του posttest. Οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων αναγνωρίζουν πλέον τη σημασία των κατάλληλων θερμομονωτικών και περιβαλλοντικών υλικών στην κατασκευή ενός βιοκλιματικού σπιτιού. Οι μαθητές όμως της πειραματικής ομάδας Β έδειξαν να το έχουν κατανοήσει καλύτερα. Σύμφωνα με τις απαντήσεις των δύο πειραματικών ομάδων φαίνεται μια μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά υπέρ της ομάδας που χρησιμοποίησε πληροφορική αλλά και το LMS στη διδασκαλία, έναντι αυτής που ακολούθησε την παραδοσιακή διδασκαλία. Το 15,9% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντηση. Πολύ μικρότερο αντίστοιχα το 2,2% (±3,1%) της πειραματικής ομάδας Β. έδωσε λανθασμένη 10.2.3 Το βιοκλιματικό σπίτι μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και για να δροσιστεί το καλοκαίρι. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 93.3 80 79.5 70 60 50 40 30 20 10 0 20.5 4.4 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.3 207

Ένα βιοκλιματικό σπίτι πέρα από οικολογικό είναι και οικονομικό. Χρησιμοποιεί φυσικούς πόρους για την ψύξη και τη θέρμανσή του και είναι φτιαγμένο από καλά μονωτικά υλικά. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Μετατρέπει όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια για την ψύξη και τη θέρμανσή του. Παρατηρούμε σε αυτή την πρόταση, όπως και στις 2 προηγούμενες, το πάρα πολύ ψηλό ποσοστό των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων που απάντησαν σωστά. Συγκεκριμένα το 79,5% (±6,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Εντυπωσιακό το 93,3% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS που απάντησε επίσης σωστά. Σε αυτή την πρόταση οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β επιτυγχάνουν πολύ καλύτερη επίδοση από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση οι μαθητές εμπέδωσαν πλέον ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι δεν είναι σαν τα υπόλοιπα σπίτια και ότι μετατρέπει λιγότερη ενέργεια για τη θέρμανση και την ψύξη του σε σχέση με τα απλά σπίτια. Τα ιδιαίτερα ψηλά ποσοστά του post test για τις 2 πειραματικές ομάδες, 73,9% (±6,9%) και 95,5% (±3,9%) αντίστοιχα, είτε βελτιώνονται (για την πειραματική ομάδα Α) είτε διατηρούνται πολύ ψηλά (για την πειραματική ομάδα Β) στο late-post test. Αρκετά μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Β είναι το ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α 20,5% (±6,5%) που δεν απάντησε σωστά. Μόλις το 4,4% (±3,8%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσε λανθασμένη απάντηση. Σύμφωνα με τις απαντήσεις παρουσιάζεται μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά σε αυτή την πρόταση για την πειραματική ομάδα Β. 208

10.2.4 Είναι χτισμένο με την είσοδό του στο Βορρά Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 93.3 80 70 70.5 60 50 40 30 29.5 20 10 0 4.4 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.4 Τα βιοκλιματικά σπίτια έχουν νότιο προσανατολισμό για να προστατεύονται από τους βόρειους ανέμους στο βόρειο ημισφαίριο. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λανθασμένη. Η πρώτη παρατήρηση σε αυτή την πρόταση είναι για άλλη μια φορά το πάρα πολύ ψηλό ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β που απάντησε σωστά. Και οι δύο πειραματικές ομάδες διατηρούν τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων στα ίδια επίπεδα με αυτά του post test. Η πλειοψηφία των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Ο προσανατολισμός στο χτίσιμο ενός σπιτιού είναι καίριος. Συγκεκριμένα, το 70,5% (±7,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 93,3% (±4,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β στην συντριπτική τους πλειοψηφία φαίνεται να θυμούνται πολύ καλύτερα τη σημασία του προσανατολισμού στο χτίσιμο ενός βιοκλιματικού σπιτιού. 209

Αρκετά μεγάλο το 29,5% (±7,3%) της πειραματικής ομάδας Α που έδωσε λανθασμένη απάντηση, ενώ πολύ μικρότερο αντίστοιχα το 4,4% (±3,8%) της πειραματικής ομάδας Β. Στις απαντήσεις των μαθητών σε αυτή την πρόταση παρατηρείται και πάλι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β. 10.2.5 Το βιοκλιματικό σπίτι έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 88.6 82.2 15.6 11.4 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.5 Τα βιοκλιματικά δεν έχουν ηλεκτρικούς αλλά ηλιακούς θερμοσίφωνες. Η πρόταση συνεπώς είναι λάθος. Βλέπουμε ότι η πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Συγκεκριμένα, το 88,6% (±7,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 82,2% (±5,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας 210

Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά, δείχνοντας ότι εξακολουθούν να θυμούνται τη σημασία της χρήσης των κατάλληλων θερμαντικών μηχανών, ανάλογα με τις συνθήκες, σε ένα σπίτι, είτε είναι βιοκλιματικό είτε είναι ένα απλό. Δεν παρατηρείται διαφορά στις απαντήσεις αυτής της ερώτησης. Το 11,4% (±5,3%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 15,6% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησαν λανθασμένα. 10.2.6 Το βιοκλιματικό σπίτι επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 86.4 84.4 13.6 13.3 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.6 Ένα βιοκλιματικό σπίτι έχει τοίχους θωρακισμένους με μόνωση τόσο εξωτερικά όσο και εσωτερικά. Κατά συνέπεια δεν επιτρέπει στη θερμότητα ούτε να κινηθεί από το εσωτερικό του σπιτιού προς το εξωτερικό αυτού αλλά ούτε και ανάποδα και τους θερινούς μήνες κυρίως. Η 211

πρόταση λοιπόν είναι λανθασμένη. Πολύ καλά είναι τα ποσοστά των σωστών απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων. Το 86,4% (±5,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 84,4% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησε σωστά ενώ το 13,6% (±5,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 13,3% (±5,6%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσε λανθασμένη απάντηση. Οι μαθητές και των 2 ομάδων εξακολουθούν να θυμούνται ότι ένα βιοκλιματικό σπίτι κατά τους θερινούς μήνες δεν επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα στο σπίτι λόγω της διπλής μόνωσηςθωράκισης των τοίχων του, διατηρώντας τη θερμοκρασία εντός του σπιτιού σε ικανοποιητικά για την εποχή επίπεδα. 10.2.7 Στο βιοκλιματικό σπίτι οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 86.4 91.1 13.6 6.7 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.7 212

Πράγματι, οι τοίχοι είναι μονωμένοι τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά. Το pre test με τα ιδιαίτερα χαμηλά ποσοστά σωστών απαντήσεων και στις δύο πειραματικές ομάδες είχε αναδείξει ένα γνωστικό κενό στην έννοια του μονωτή. Το κενό αυτό έδειξε να καλύπτεται στο post test. Επιβεβαιώνεται 6 μήνες μετά με το late-post test όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Παρατηρώντας το λοιπόν βλέπουμε ότι το 86,4% (±5,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έδωσε σωστή απάντηση. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έδωσε σωστή απάντηση είναι μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 91,1% (±4,8%). Η πρώτη παρατήρηση που μπορεί να γίνει εδώ είναι ότι οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων στην συντριπτική τους πλειοψηφία κατανόησαν μέσα από την εκπαιδευτική παρέμβαση τους μονωτές και τα αγώγιμα υλικά. Επιπλέον, παρατήρησαν ότι στα βιοκλιματικά σπίτια τα μονωτικά υλικά, με τα οποία θωρακίζονται οι τοίχοι, βρίσκονται εσωτερικά και εξωτερικά του τοίχου και όχι μόνο στη μέση. Απόλυτα φυσιολογικό λοιπόν το χαμηλό ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων και των δύο πειραματικών ομάδων το οποίο διαμορφώνεται σε 13,6% (±5,7%) και 6,7% (±4,4%) αντίστοιχα. 213

10.2.8 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 88.9 80 70 72.7 60 50 40 30 20 10 0 27.3 8.9 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.8 Η πρόταση δεν είναι σωστή. Ένα βιοκλιματικό σπίτι δεν διαφέρει από τα υπόλοιπα σπίτια. Βλέπουμε ότι η συντριπτική πλειοψηφία και των δύο πειραματικών ομάδων γνωρίζει την σωστή απάντηση. Τα πολύ καλά αποτελέσματα στη συγκεκριμένη πρόταση του post test διατηρούνται στα ίδια επίπεδα. Το 72,7% (±7,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Από την άλλη όμως οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά με το εντυπωσιακό 88,9% (±5,2%). Οι απαντήσεις στην πρόταση αυτή δείχνουν μια μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά υπέρ της ομάδας που χρησιμοποίησε πληροφορική αλλά και το LMS στη διδασκαλία. Το 27,3% (±7,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α επιλέγει λανθασμένα, ενώ 214

αρκετά μικρότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό 8,9% (±4,8%) της πειραματικής ομάδας Β. Στην πρόταση αυτή λοιπόν παρατηρούμε μία ακόμα μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις της πειραματικής ομάδας Β. 10.2.9 Το βιοκλιματικό σπίτι είναι καλό για την υγεία μας 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 77.3 86.7 30 20 10 0 22.7 11.1 2.2 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.9 Τα κατάλληλα μονωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται και οι ιδανικές συνθήκες διαβίωσης καθιστούν το βιοκλιματικό σπίτι ένα πραγματικά υγιεινό σπίτι. Η πρόταση είναι σωστή. Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα σε αυτή την ερώτηση το 77,3% (±6,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που απάντησε σωστά είναι αρκετά μεγαλύτερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 86,7% (±5,6%), 215

μειωμένο όμως σε σχέση με το 97,7% (±3,2%) που είχε επιδείξει στο post test. Η πρώτη παρατήρηση που μπορεί να γίνει εδώ είναι ότι οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων εξακολουθούν να θυμούνται από την εκπαιδευτική παρέμβαση, ότι το χτίσιμο ενός σπιτιού με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον και η εκμετάλλευση φυσικών πόρων συνδέεται άμεσα με την υγεία των ανθρώπων. Φυσιολογικό το χαμηλό ποσοστό λανθασμένων απαντήσεων της πειραματικής ομάδας Β που είναι 11,1% (±5,2%). 10.2.10 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση (περιλαμβάνει 9 υποερωτήματα) 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 60.0 50 40 30 20 10 25.0 27.3 17.8 20.5 13.6 8.9 8.9 9.1 0 2.3 2.2 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 (9/9 σωστές απαντήσεις) 8 (8/9 σωστές απαντήσεις) 7 (7/9 σωστές απαντήσεις) 6 (6/9 σωστές απαντήσεις) 5 (5/9 σωστές απαντήσεις) 4 (4/9 σωστές απαντήσεις) LATE POST-TEST 3 (3/9 σωστές απαντήσεις) 2 (2/9 σωστές απαντήσεις) 1 (1/9 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.10 a Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στη 2 η ερώτηση του 216

late post-test. Όπως και στο post-test, όπου οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων έδειξαν να είναι αρκετά σίγουροι με τις απαντήσεις τους, έτσι και 6 μήνες μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση οι απαντήσεις των μαθητών είτε παραμένουν σταθερά ψηλά είτε βελτιώνονται σημαντικά. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η πειραματική ομάδα Β εξακολουθεί να πηγαίνει πολύ καλύτερα, καθώς στις 4 από τις 9 δοθείσες προτάσεις οι απαντήσεις της έδειξαν μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Το 60,0% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά και στις 9 προτάσεις. Από την άλλη μόλις το 25,5% (±7,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α απάντησε σωστά και στις 9 ερωτήσεις. Η διαφορά στην κατηγορία των 9 σωστών απαντήσεων είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική και δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS στο συγκεκριμένο σκοπό που αφορά τα βιοκλιματικά σπίτια. Η εκπαιδευτική παρέμβαση σε αυτό το διδακτικό στόχο φαίνεται επιτυχής καθώς το 25,0%+27,3%+20,5%+13,6% = 86,4% (±5,7%) της πειραματικής ομάδας Α και το 60,0%+17,8%+8,9%+8,9% = 95,6% (±3,8%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 6 ή περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ. 9,8,7,6). Στην κατηγορία των 8 σωστών απαντήσεων η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 27,3% (±7,1%), ενώ 17,8% (±6,2%) είναι το αντίστοιχο ποσοστό της πειραματικής ομάδας Β. Στην κατηγορία των 7 και των 6 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι λογικά υπέρ της πειραματικής ομάδας Α, αφού υπήρχε τόσο μεγάλη διαφορά στην κατηγορία των 9 σωστών απαντήσεων, με 20,5% (±6,5%) για την πειραματική ομάδα Α και 8,9% (±4,8%) για την πειραματική ομάδα Β (7 σωστές απαντήσεις) και με 13,6% (±5,7%) για την πειραματική ομάδα Α και 8,9% (±4,8%) για την πειραματική ομάδα Β (6 σωστές απαντήσεις). 217

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 60 60.0 50 40 30 20 10 0 27.3 25.0 20.5 17.8 13.6 13.6 8.9 8.9 4.4 100% 75% 50% 25% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) LATE POST-TEST 75% (Απάντησαν σωστά στο 75% των προτάσεων) 50% (Απάντησαν σωστά στο 50% των προτάσεων) 25% (Απάντησαν σωστά στο 25% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.10 b Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορίας Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά πιθανότατα τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 62,5% των σωστών 218

απαντήσεων με το 25%, το 75% με το 50% και το 87,5% με το 75%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας λοιπόν τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 10.2.10.b όπου το 17,8% + 60,0 = 77,8% (±6,6%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 75% των προτάσεων που δόθηκαν. Τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Α ήταν 27,3% + 25,0% = 52,3% (±7,9%). Η διαφορά είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά και δείχνει την επιτυχία της χρήσης πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 91.1 84.1 84.1 95.6 79.5 93.3 93.3 70.5 88.6 82.2 86.4 86.4 84.4 91.1 72.7 88.9 77.3 86.7 60 50 40 30 20 10 0 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.2.5 10.2.6 10.2.7 10.2.8 10.2.9 10.2.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων LATE POST-TEST 10.2.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.7 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.8 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.2.9 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.2.10 c 219

Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική αλλά και LMS. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 4 από τις 9 προτάσεις υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Σε 7 από τις 9 προτάσεις που δόθηκαν οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β πέτυχαν καλύτερη επίδοση, ενώ στις άλλες 2 η διαφορά στα ποσοστά των σωστών απαντήσεων ήταν πολύ μικρή για την πειραματική ομάδα Α. 10.3 Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα; Όπως είχαμε αναφέρει και στην αντίστοιχη ερώτηση στα pre και post-test η έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος εισάγεται για πρώτη φορά στο νέο σχολικό curriculum. Για το λόγο αυτό θα ήταν άδικο να συγκρίνουμε τις γνώσεις των μαθητών των 2 πειραματικών ομάδων που διδάχτηκαν το σκοπό αυτό με τις αντίστοιχες των μαθητών της ομάδας ελέγχου C που δεν έχει τον έχει διδαχτεί σύμφωνα με το παλιό σχολικό curriculum. Αυτή η ερώτηση είχε δύο σκέλη. Στο πρώτο μέρος οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων θα έπρεπε απλά να αναφέρουν αν έχουν ακούσει για την έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος. Στη συνέχεια στο 2 ο μέρος θα έπρεπε να γράψουν μια πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο αυτό. 220

10.3.1 Ναι ή Όχι; Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 86.4 80.0 20.0 13.6 0.0 0.0 1 2 3 1. Ναι LATE POST-TEST 2. Όχι 3. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.3.1 Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήμα οι περισσότεροι μαθητές δηλαδή το 86,4% (±5,7%) από την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 80,0% (±3,2%) από την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS έχουν ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα. Η επιβεβαίωση βέβαια της ορθότητας της γνώσης τους θα έρθει μέσα από τις προτάσεις που θα γράψουν στο 2ο μέρος της ερώτησης (10.3.2). Τα πάρα πολύ υψηλά ποσοστά των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων 6 μήνες μετά δείχνουν ότι σε αυτό το διδακτικό στόχο η εκπαιδευτική παρέμβαση φαίνεται να είναι επιτυχής (μένει η απόδειξη μέσω του 2 ου ερωτήματος όπου θα πρέπει να φτιαχτεί μία πρόταση με τον όρο αυτό) και ότι η έννοια του «ενεργειακού αποτυπώματος» είναι γνωστή στους μαθητές. 221

10.3.2 Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό; Οι προτάσεις που έγραψαν οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων κατατάσσονται στις κατηγορίες που εμφανίζονται στο επόμενο σχήμα. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 75.6 60 50 40 30 20 10 0 36.4 31.8 18.2 17.8 11.4 6.7 2.3 0.0 0.0 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε με πρόταση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.3.2 Στο 2 ο μέρος της ερώτησης οι μαθητές έπρεπε να γράψουν μια επιστημονικά σωστή πρόταση χρησιμοποιώντας τον όρο. Παρατηρούμε ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β στη συντριπτική τους πλειοψηφία τελικά γνώριζαν τι είναι το ενεργειακό αποτύπωμα και μπόρεσαν να γράψουν με αυτό μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Σε αντίθεση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που τελικά αντίθετα με όσα έδειξε το πρώτο σκέλος της ερώτησης τελικά αν και είχαν ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα δεν μπόρεσαν να γράψουν μια επιστημονικά σωστή πρόταση με αυτό. Συγκεκριμένα παρατηρώντας το παραπάνω σχήμα βλέπουμε ότι σε αυτή την ερώτηση 222

μόλις το 36,4% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση (κατ. 1). Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση είναι πολύ μεγαλύτερο και φτάνει το 75,6% (±6,8%) (κατ. 1) και αντιστοιχεί σε 36 μαθητές (Ν= 45). Το αποτέλεσμα της ερώτησης είναι μετρήσιμα στατιστικά και συστηματικά σημαντικό και δείχνει ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β πέτυχαν καλύτερη επίδοση μέσα από τη διδασκαλία με πληροφορική αλλά και LMS σε αυτό τον εκπαιδευτικό στόχο. Η δυνατότητα που δίνει το ειδικά σχεδιασμένο LMS να παρακολουθήσουν τη συγκεκριμένη ενότητα μέσω των αντίστοιχων βιντεομαθημάτων και η δυνατότητα να επαναλάβουν όσες φορές επιθυμούν τις αντίστοιχες δραστηριότητες και αξιολογήσεις βοήθησε πολύ τους μαθητές στο να μάθουν και να κατανοήσουν καλύτερα. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διατήρησαν στο ακέραιο τις ιδιαίτερα υψηλές επιδόσεις τους στη συγκεκριμένη ερώτηση στο post test, σε αντίθεση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που εμφάνισαν σημαντική μείωση. Ιδιαίτερα υψηλό το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α που απάντησε με πρόταση από γραμματική, με ασαφή πρόταση, λανθασμένη ή δεν απάντησε (κατ. 2,3,4 και 5). Συγκεκριμένα, το 2,3%+11,4%+31,8%+18,2% = 63,7% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α δεν έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Αρκετά χαμηλότερο είναι το αντίστοιχο ποσοστό των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β. Συγκεκριμένα, το 6,7%+17,8% = 24,5% (±6,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, που αντιστοιχεί σε 11 μαθητές, δεν έγραψε μια επιστημονικά σωστή πρόταση. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων συνέταξαν προτάσεις όπως: «το ενεργειακό αποτύπωμα είναι η ένδειξη χρήσης ενέργειας του κάθε σπιτιού» (λάθος), «το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 που είναι απελευθερωμένο στην ατμόσφαιρα» (λάθος), «το ενεργειακό αποτύπωμα του πλανήτη μας είναι μεγάλο» (από γραμματική), «έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα;» (από γραμματική) κ.ά. Αρκετοί μαθητές σαφώς επηρεασμένοι και από την ετοιμολογία της λέξης όπου «κρύβεται» ο όρος «ενέργεια» (ενεργειακό) έδωσαν απαντήσεις τύπου: «το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ενέργεια που καταναλώνεις από τις ηλεκτρικές συσκευές σου». 223

10.3.3 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά. Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας. Συνεχίζοντας τις ερωτήσεις πάνω στην έννοια του ενεργειακού αποτυπώματος ακολούθησαν 2 προτάσεις εκ των οποίων η μία συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την χρήση ενέργειας (Λάθος) ενώ η δεύτερη συνδέει το ενεργειακό αποτύπωμα με την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα μέσα από τις καθημερινές μας δραστηριότητες (Σωστό). Το 13,6% (±5,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α κύκλωσε και τις 2 προτάσεις ως σωστές. Επίσης, το 2,3% (±3,2%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α και το 6,7% (±4,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β δεν απάντησε. 224

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 84.4 70 60 50 52.3 40 30 20 10 0 31.8 13.6 8.9 6.7 2.3 0.0 1 2 3 4 LATE POST-TEST 1. Μετράει την ποσότητα του CO 2 που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες (Σωστό) 2. Μετράει την ποσότητα της ενέργειας που καταναλώνουμε καθημερινά (Λάθος) 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.3.3 Η πειραματική ομάδα Β διατηρεί τα πολύ ψηλά ποσοστά σωστών απαντήσεων που είχε στις προτάσεις αυτές στο post test. Πραγματικά εντυπωσιάζει το 84,4% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β που έδωσε σωστή απάντηση. Αρκετά ψηλό και το 52,3% (±7,9%) της πειραματικής ομάδας Α, χαμηλότερο όμως σε σχέση με αυτό της πειραματικής ομάδας Β, δείχνει ότι οι μαθητές της εξακολουθούν να θυμούνται καλύτερα την έννοια του «ενεργειακού αποτυπώματος», σε σχέση με αρκετούς μαθητές της πειραματικής ομάδας Α που δείχνουν να τη μπερδεύουν και να τη συγχέουν ακόμα με την «ενέργεια», παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Για άλλη μια φορά σύμφωνα με τις απαντήσεις στην ερώτηση αυτή παρατηρούμε μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική αλλά και LMS. 225

10.4 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. Σε αυτή την ερώτηση απάντησαν και οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (44 άτομα) έγραψαν 75 προτάσεις, ενώ 2 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (45 άτομα) έγραψαν 75 προτάσεις, ενώ 5 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Η κατηγοριοποίηση ερωτήσεων ανοικτού τύπου, αποτελεί πάντα μια ιδιαίτερα δύσκολη διαδικασία. Τα όρια ανάμεσα στο επιστημονικά σωστό και το επιστημονικά ασαφές, ή ανάμεσα στο επιστημονικά ασαφές και στο επιστημονικά λάθος είναι δυσδιάκριτα και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή και εμπειρία για να γίνει σωστά η κατηγοριοποίηση. Η διαδικασία αυτή περιπλέκεται ακόμα περισσότερο όταν οι προτάσεις προέρχονται από μικρούς μαθητές, οι οποίοι δεν έχουν μάθει να εκφράζονται με την σαφήνεια που απαιτεί η επιστήμη της φυσικής. Οι προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές μετά από πολύ σκέψη χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές, β) τις προτάσεις «από γραμματική» εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής γ) τις επιστημονικά ασαφείς, και δ) τις επιστημονικά λανθασμένες Παρατηρούμε ότι αρκετοί μαθητές εξακολουθούν να μπερδεύουν στις προτάσεις τους τη θερμότητα με τη θερμοκρασία παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση. 226

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 71.1 60 56.8 50 40 30 20 10 0 16.7 14.8 14.8 8.0 5.6 5.7 5.6 1.1 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.4 a Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτιαξαν: 50 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 56,8% (±5,7%) 7 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 8,0% (±3,6%) 5 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 5,7% (±2,7%) 13 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 14,8% (±4,4%) 227

Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν μπόρεσαν να φτιάξουν καμία πρόταση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 8,0%+5,7% +14,8% +14,8% = 43,3% (±5,7%). Το ποσοστό είναι πολύ ψηλό και δείχνει ότι παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση η έννοια της «θερμότητας» δεν είναι ακόμα ξεκάθαρη στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Αυτό πιθανότατα οφείλεται στον παραδοσιακό τρόπο διδασκαλίας παρά το ότι ακολουθήθηκε ένα νέο curriculum. Οι μαθητές όπως φάνηκε από το pre test αντιμετώπιζαν δυσκολία να φτιάξουν προτάσεις με την έννοια της θερμότητας και 6 μήνες μετά τη διδασκαλία τα θετικά αποτελέσματα του post test έχουν πάλι αντιστραφεί. Πολύ καλύτερα είναι τα ποσοστά της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β έφτιαξαν: 64 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 71,1% (±5,3%) 5 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 5,6% (±3,3%) 1 πρόταση που ομαδοποιήθηκε στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,5%) 5 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 5,6% (±3,3%) Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό είναι 5,6% +1,1% +5,6% +16,7% = 29,0% (±5,3%). Το ποσοστό είναι πολύ χαμηλότερο σε σχέση με τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (43,2%), δείχνει την επιτυχία της χρήσης πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS από την πειραματική ομάδα Β στον συγκεκριμένο διδαχτικό στόχο. Αν συγκρίνουμε τις επιστημονικά σωστές προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β. Οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C (38 άτομα) από την άλλη έγραψαν 60 προτάσεις, ενώ 3 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. 228

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 70 71.1 60 56.8 50 48.7 40 30 20 10 0 21.1 14.8 14.5 14.8 16.7 8.0 10.5 5.6 5.7 5.3 5.6 1.1 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.4 b Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C έφτιαξαν: 37 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 48,7% (±6,2%) 8 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 10,5% (±4,2%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 5,3% (±3,4%) 229

11 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 14,5% (±4,6%) Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν μπόρεσαν να φτιάξουν μία πρόταση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 10,5%+5,3% +14,5% +21,1% = 51,4% (±6,2%). Το ποσοστό είναι αρκετά ψηλό και δείχνει ότι η διδασκαλία σύμφωνα με το παλιό curriculum δεν βοηθάει τους μαθητές να ξεκαθαρίσουν την έννοια της «θερμότητας». Το νέο curriculum, όταν σε αυτό ενσωματώνονται Τ.Π.Ε. όπως τα LMS, φαίνεται να βοηθάει περισσότερο τους μαθητές σύμφωνα με τα στοιχεία του παραπάνω πίνακα να κατανοήσουν καλύτερα την έννοια της θερμότητας. Μικρό για τις 2 πειραματικές ομάδες και για την Ομάδα Ελέγχου C το ποσοστό των προτάσεων που δεν μπόρεσαν να γραφτούν από τους μαθητές όπως τους ζητήθηκε. Συγκεκριμένα, γράφτηκαν 14,8% (±4,4%) λιγότερες προτάσεις για την πειραματική ομάδα Α, 16,7% (±4,5%) για την πειραματική ομάδα Β και 21,1% (±5,2%) για την Ομάδα Ελέγχου C απ ότι αναμενόταν. 10.5 Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία»; Σε αυτή την ερώτηση δεν έγραψαν όλοι οι μαθητές από 2 προτάσεις. Κάποιοι έγραψαν 2 προτάσεις, κάποιοι μία πρόταση και κάποιοι δεν έγραψαν καμία πρόταση. Σε αυτή την ερώτηση απάντησαν και οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α (44 άτομα) έγραψαν 80 προτάσεις, ενώ 2 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (45 άτομα) έγραψαν 81 προτάσεις, ενώ 2 μαθητές δεν έγραψαν καμία πρόταση. Η κατηγοριοποίηση ερωτήσεων ανοικτού τύπου, αποτελεί πάντα μια ιδιαίτερα δύσκολη διαδικασία. Τα όρια ανάμεσα στο επιστημονικά σωστό και το επιστημονικά ασαφές, ή ανάμεσα στο επιστημονικά ασαφές και στο επιστημονικά λάθος είναι δυσδιάκριτα και χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή και εμπειρία για να γίνει σωστά η κατηγοριοποίηση. Η διαδικασία αυτή περιπλέκεται ακόμα περισσότερο όταν οι προτάσεις προέρχονται από μικρούς μαθητές, οι οποίοι δεν έχουν μάθει να εκφράζονται με την σαφήνεια που απαιτεί η επιστήμη της φυσικής. 230

Οι προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές μετά από πολύ σκέψη χωρίστηκαν σε 4 υποκατηγορίες: α) τις επιστημονικά σωστές, β) τις προτάσεις «από γραμματική» εδώ κατατάχτηκαν προτάσεις οι οποίες είναι ορθές από πλευράς σύνταξης αλλά αόριστες από πλευράς φυσικής γ) τις επιστημονικά ασαφείς, και δ) τις επιστημονικά λανθασμένες. Οι μαθητές όλων των ομάδων κατάφεραν και έφτιαξαν προτάσεις με μεγαλύτερη ευκολία με τον όρο θερμοκρασία σε σχέση με τον όρο θερμότητα της προηγούμενης ερώτησης του ερωτηματολογίου. Αυτό οφείλεται στο ότι ο όρος αυτός χρησιμοποιείται καθημερινά στο λεξιλόγιό τους ή τον ακούνε αρκετά συχνά είτε από τα Μ.Μ.Ε. (δελτία καιρού) είτε από τους γονείς τους. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 81.8 85.6 70 60 50 40 30 20 10 0 9.1 10.0 4.5 3.4 4.4 1.1 0.0 0.0 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.5 a Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτιαξαν: 231

72 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 81,8% (±4,7%) 1 πρόταση που ομαδοποιήθηκε στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,1% (±2,5%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά ασαφών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,5% (±3,1%) 3 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 3,4% (±2,9%) Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε ασαφείς είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 1,1%+4,5% +3,4% +9,1% = 18,1% (±4,7%). Το ποσοστό είναι αρκετά χαμηλό και δείχνει ότι αν και έχουν μεσολαβήσει 6 μήνες από την ολοκλήρωση της παρέμβασης η έννοια της «θερμοκρασίας» φαίνεται να είναι ξεκάθαρη στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Εξίσου καλά είναι τα ποσοστά της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β έφτιαξαν: 77 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 85,6% (±4,3%) 4 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 4,4% (±3,1%) Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν μπόρεσαν να φτιάξουν καμία πρόταση (κατ. 4 και 5) τότε το ποσοστό είναι 4,4% +10,0% = 14,4% (±4,3%). Το ποσοστό είναι πολύ χαμηλό όπως και το αντίστοιχο των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α (18,2%) και δείχνει την επιτυχία του νέου curriculum. Αν συγκρίνουμε τις επιστημονικά σωστές προτάσεις που έδωσαν οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων δεν υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά. Συγκρίνοντας τις 2 πειραματικές ομάδες με την ομάδα ελέγχου C (38 άτομα) αρχικά παρατηρούμε ότι οι μαθητές της έγραψαν 61 προτάσεις, ενώ μόλις 1 μαθητής δεν έγραψε καμία πρόταση. 232

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 81.8 85.6 80.3 70 60 50 40 30 20 10 0 11.8 6.6 9.1 10.0 4.5 3.4 4.4 1.1 1.3 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 5 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντηση από γραμματική 3. Απάντησε με ασάφεια 4. Απάντησε λανθασμένα 5. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.5 b Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του παραπάνω πίνακα οι μαθητές της ομάδας ελέγχου C έφτιαξαν: 61 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά σωστών προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 80,3% (±5,1%) 1 πρόταση που ομαδοποιήθηκε στην κατηγορία των προτάσεων από γραμματική, που αντιστοιχεί σε ποσοστό 1,3% (±2,6%) 5 προτάσεις που ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των επιστημονικά λανθασμένων προτάσεων, που αντιστοιχούν σε ποσοστό 6,6% (±3,6%) 233

Αν μάλιστα αθροίσουμε το σύνολο των προτάσεων που είναι είτε «από γραμματική» είτε επιστημονικά λανθασμένες καθώς και το ποσοστό των μαθητών που δεν έδωσαν καμία απάντηση (κατ. 2,3,4 και 5) τότε το ποσοστό αγγίζει το 1,3% +6,6% +11,8% = 19,7% (±5,1%). Το ποσοστό είναι χαμηλό όπως και των 2 πειραματικών ομάδων και δείχνει ότι η διδασκαλία σύμφωνα με το παλιό curriculum βοηθάει τους μαθητές να ξεκαθαρίσουν την έννοια της «θερμότητας» εξίσου με το νέο curriculum. Ίσως η συχνή χρήση της έννοιας της θερμοκρασίας στην καθημερινή μας ζωή βοηθάει τους μαθητές να κατανοούν καλύτερα την έννοια αυτή σε αντίθεση με αυτή της «θερμότητας» που δεν χρησιμοποιείται τόσο. Μικρό για τις 2 πειραματικές ομάδες και για την Ομάδα Ελέγχου C το ποσοστό των προτάσεων που δεν μπόρεσαν να γραφτούν από τους μαθητές όπως τους ζητήθηκε. Συγκεκριμένα, γράφτηκαν 9,1% (±3,8%) λιγότερες προτάσεις για την πειραματική ομάδα Α, 10,0% (±3,9%) για την πειραματική ομάδα Β και 11,8% (±4,3%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 10.6 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής έπρεπε να κυκλώσει αυτές που θεωρούσε ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C επέλεξαν να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή (κατ. Δεν απάντησε). Συγκεκριμένα το 2,6% (±3,4%) των μαθητών δεν έδωσαν καμία απάντηση. 234

10.6.1 Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 77.3 73.3 50 40 30 20 10 22.7 26.7 0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.1 a Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό ή θερμό είναι ένα σώμα χρησιμοποιούμε τη θερμοκρασία και όχι τη θερμότητα. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι λάθος. Η πλειοψηφία των συμμετεχόντων και των τριών ομάδων επέλεξε σωστά. Οι σωστές προτάσεις που φτιάχτηκαν στην προηγούμενη ερώτηση με τον όρο «θερμοκρασία» που επιβεβαίωσαν ότι οι μαθητές έχουν εμπεδώσει σε βάθος τον όρο, επιβεβαιώνονται για μία ακόμα φορά και σε αυτή την πρόταση. Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα σε αυτή την πρόταση το 77,3% (±6,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έδωσε σωστή απάντηση. Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS το ποσοστό των μαθητών που έδωσε τη σωστή απάντηση είναι μικρότερο σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α και φτάνει στο 73,3% 235

(±7,0%) αλλά όπως παρατηρούμε η διαφορά είναι πολύ μικρή (1 μαθητής) και δεν υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των μαθητών. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 40 77.3 73.3 68.4 30 20 22.7 28.9 26.7 10 0 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.1 b Από την άλλη το 68,4% (±8,0%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση, ποσοστό ναι μεν χαμηλότερο σε σχέση με τα ποσοστά σωστών απαντήσεων των πειραματικών ομάδων αλλά χωρίς στατιστική και συστηματική σημαντικότητα. Η διδασκαλία της έννοιας της θερμοκρασίας όπως φαίνεται είναι επιτυχής και με το παλιό curriculum αλλά και με το νέο curriculum. 236

10.6.2 Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 80 70 60 50 40 30 84.1 77.8 20 10 15.9 22.2 0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.2 a Κατά τη θερμική αλληλεπίδραση η θερμοκρασία του ψυχρού σώματος αυξάνεται και του θερμού ελαττώνεται. Άρα η πρόταση είναι σωστή. Τα ποσοστά των συμμετεχόντων στις δύο πειραματικές ομάδες που προσφέρουν μια σωστή απάντηση είναι ιδιαίτερα ικανοποιητικά. Το 84,1% (±6,0%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 77,8% (±6,6%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων δείχνει ότι έχει κατανοήσει το φαινόμενο της «θερμικής αλληλεπίδρασης», όπως αυτό διδάχτηκε κατά την εκπαιδευτική παρέμβαση με το νέο curriculum. Χωρίς βέβαια να υπάρχει κάποια στατιστικά και συστηματική σημαντική διαφορά στις απαντήσεις τους. 237

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 70 60 50 40 84.1 77.8 65.8 30 20 10 0 31.6 22.2 15.9 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.2 b Από την άλλη αρκετά μικρότερο το 65,8% (±8,1%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C που απαντάει σωστά στην πρόταση. Οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δείχνουν να μη θυμούνται καλά το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης. Εντυπωσιάζει το αρκετά ψηλό ποσοστό 31,6% (±8,0%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C που πιστεύει ότι όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού θα αυξηθεί. Φαινόμενο που δεν παρατηρείται αρκετά συχνά στην καθημερινότητά τους. 238

10.6.3 Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία. Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 100 90 95.6 80 79.5 70 60 50 40 30 20 10 0 20.5 4.4 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.3 a Δύο σώματα που βρίσκονται στον ίδιο χώρο αλληλεπιδρούν θερμικά και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα έρχονται σε κατάσταση θερμικής ισορροπίας. Η πρόταση λοιπόν είναι σωστή. Το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας δυσκολεύει αρκετά τους μαθητές καθώς έρχεται πολλές φορές σε αντίθεση με τις αισθήσεις τους. Παρόλα αυτά το 79,5% (±6,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS με ποσοστό 95,6 (±3,8%) απάντησε επίσης σωστά. Η χρήση πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS συνέβαλε τα μέγιστα στο να θυμούνται καλύτερα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας. 239

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 70 60 50 40 30 79.5 95.6 78.9 20 20.5 18.4 10 0 4.4 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.3 b Αρκετά ψηλό το ποσοστό των σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C, σχεδόν ισοδύναμο με αυτό των σωστών απαντήσεων της πειραματικής ομάδας Α. Συγκεκριμένα, το 78,9% (±7,1%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C που απαντάει σωστά στην πρόταση. Οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δείχνουν και αυτοί να θυμούνται αρκετά καλά το φαινόμενο της θερμικής ισορροπίας. Έδωσε λανθασμένη απάντηση το 20,5% (±6,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α, το 4,4% (±3,8%) της πειραματικής ομάδας Β και το 18,4% (±6,7%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C. 240

10.6.4 Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 80.0 70 60 63.6 50 40 30 36.4 20 20.0 10 0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.4 a Η θερμότητα που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφορετικής θερμοκρασίας, σταματάει όταν τα σώματα έρθουν σε θερμική ισορροπία. Η πρόταση είναι λάθος. Άλλη μια πολύ γνωστή παρανόηση που κάνουν οι μαθητές και αφορά το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης και της θερμικής ισορροπίας. Οι μαθητές δυσκολεύονται να δεχτούν ότι η μεταφορά ενέργειας από ένα θερμό σε ένα ψυχρό σώμα σταματάει μόλις επέλθει η θερμική ισορροπία. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων τα πήγαν πολύ καλά και σε αυτή την πρόταση. Το 63,6% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 80,0% (±6,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Η διαφορά στις απαντήσεις ανάμεσα στις 2 πειραματικές ομάδες είναι μετρήσιμα (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική για την ομάδα που χρησιμοποίησε πληροφορική αλλά και LMS. Το αποτέλεσμα αυτό είναι ενθαρρυντικό και αποτελεί μία ένδειξη ότι διδάσκοντας με σωστό τρόπο επιστημονικές έννοιες σε μικρούς μαθητές και 241

χρησιμοποιώντας Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία αυτοί αποκτούν μια επιστημονικότερη αντίληψη για τον κόσμο 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 80.0 70 60 63.6 50 40 30 52.6 36.4 44.7 20 20.0 10 0 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.4 b Πολύ χαμηλά και όχι αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Συγκεκριμένα, μόλις το 52,6% (±8,5%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων ωφελήθηκαν περισσότερο από το νέο curriculum. Όπως φαίνεται από τις απαντήσεις στην πρόταση αυτή, πιθανότατα κάτι δεν πήγε καλά με τη διδασκαλία της θερμικής αλληλεπίδρασης και της θερμικής ισορροπίας όπως αυτή προβλέπεται από το παλιό curriculum. Οι απαντήσεις όλων των μαθητών στις προτάσεις 10.6.2 και 10.6.3, έδωσαν να καταλάβουμε ότι οι προαναφερθείσες έννοιες είναι μεν αρκετά γνωστές στους μαθητές αλλά οι απαντήσεις στην πρόταση 10.6.4 ανέδειξαν κάποιο κενό για τους μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C, το οποίο χρήζει περαιτέρω μελέτης. 242

10.6.5 Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 80.0 70 60 63.6 50 40 30 36.4 20 20.0 10 0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.5 a Η αύξηση της θερμοκρασίας ενός σώματος σχετίζεται με την πρόσληψη ενέργειας. Άρα είναι απαραίτητη η ενέργεια και η πρόταση είναι σωστή. Η πειραματική ομάδα Β απάντησε καλύτερα από τις άλλες 2 ομάδες. Όμως τα δεδομένα της πειραματικής ομάδας Α και της Ομάδας Ελέγχου C δεν είναι τόσο ικανοποιητικά όσο θα επιθυμούσαμε. Είναι όμως ενθαρρυντικά. Το 63,6% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 80,0% (±6,4%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Οι μαθητές μπορούν να αντιληφθούν πλέον τη σχέση ανάμεσα στην αύξηση/μείωση της θερμοκρασίας και στην ενέργεια. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β όμως δείχνουν να το έχουν κατανοήσει καλύτερα. Μέσα από τη σύγκριση των σωστών απαντήσεων των 2 πειραματικών ομάδων φαίνεται μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) 243

σημαντική διαφορά. Φαίνεται ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α δεν ωφελήθηκαν τόσο από το νέο curriculum όσο αντίστοιχα της πειραματικής ομάδας Β. Η δυνατότητα που τους έδωσαν οι Τ.Π.Ε., τα βιντεομαθήματα, το πολυμεσικό περιεχόμενο με τις προσομοιώσεις και οι δικτυακές δραστηριότητες και εφαρμογές βοήθησαν πιθανότατα τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Β να κατανοήσουν σε βάθος τη σχέση ανάμεσα στη θερμοκρασία και στην ενέργεια. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 63.6 80.0 65.8 40 30 20 36.4 31.6 20.0 10 0 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.5 b Μη αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Συγκεκριμένα, μόλις το 65,8% (±8,1%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Οι μαθητές δυσκολεύονται να συνδέσουν την αύξηση της θερμοκρασίας ενός σώματος με την ενέργεια. 244

Έδωσε λανθασμένη απάντηση το 36,4% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α, το 20,0% (±6,4%) της πειραματικής ομάδας Β και το 31,6% (±8,0%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C. 10.6.6 Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 79.5 77.8 20 10 20.5 22.2 0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.6.6 a 245

Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμοκρασία των σωμάτων. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Αναμενόμενες σύμφωνα και με την πρόταση 10.6.1 είναι οι σωστές απαντήσεις σε αυτή την ερώτηση. Η έννοια της θερμοκρασίας δείχνει να έχει γίνει κατανοητή σε σημαντικό βαθμό. Συγκεκριμένα το 77,8% (±6,6%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτασε το 79,5% (±6,5%). Τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και από τις 2 ομάδες είναι αρκετά υψηλά και δείχνουν και την επιτυχία του νέου curriculum. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 40 79.5 77.8 71.1 30 20 20.5 26.3 22.2 10 0 2.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 24. Αναμενόμενα και τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Συγκεκριμένα, το 71,1% (±7,7%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C ωφελήθηκαν εξίσου από το παλιό curriculum στην κατανόηση της έννοιας της θερμοκρασίας. 246

Μερικοί μαθητές εσφαλμένα κυκλώνουν την πρόταση ως σωστή, καθώς θεωρούν ότι τα θερμόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμότητας των σωμάτων. Συγκεκριμένα, έδωσε λανθασμένη απάντηση το 20,5% (±6,5%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α, το 22,2% (±6,6%) της πειραματικής ομάδας Β και το 26,3% (±7,6%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C Μέσα από τη σύγκριση των σωστών απαντήσεων όλων των ομάδων δεν φαίνεται καμία μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. 10.6.7 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6η ερώτηση (περιλαμβάνει 6 υποερωτήματα) 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 46.7 40 36.4 30 20 10 0 26.3 22.7 22.2 21.1 21.1 18.4 15.9 15.6 15.9 8.9 6.7 7.9 4.5 5.3 2.3 2.3 0.0 0.0 0.0 6 5 4 3 2 1 0 6 (6/6 σωστές απαντήσεις) 5 (5/6 σωστές απαντήσεις) 4 (4/6 σωστές απαντήσεις) 3 (3/6 σωστές απαντήσεις) 2 (2/6 σωστές απαντήσεις) LATE POST-TEST 1 (1/6 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.7 a Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στις προτάσεις της 6 η 247

ερώτησης. Η πειραματική ομάδα Β είχε καλύτερη γνώση των εννοιών της θερμότητας, θερμοκρασίας, θερμικής αλληλεπίδρασης και ισορροπίας. Αυτό πιθανότητα οφείλεται στη δυνατότητα που έδωσαν οι Τ.Π.Ε και η χρήση του LMS. Είναι εντυπωσιακό ότι το ποσοστό των 6 σωστών απαντήσεων στις 6 προτάσεις που δόθηκαν μέσω του ερωτηματολογίου διατηρείται σχεδόν ακέραιο με το αντίστοιχο του post test (ενότητα 9.6.7). Φαίνεται πως τα βιντεομαθήματα, το πολυμεσικό περιεχόμενο και η δυνατότητα του μαθητή να αλληλεπιδράσει με το περιεχόμενο μέσω πληροφορικής βοήθησαν στην καλύτερη κατανόηση των εννοιών αυτών. Καθώς στις προτάσεις 6.3, 6.4 και 6.5 υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS η ομάδα αυτή πήγε καλύτερα. Συγκεκριμένα το 46,7% (±7,8%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, περίπου δηλαδή οι μισοί μαθητές, απάντησε σωστά και στις 6 δοθείσες προτάσεις, ποσοστό που αντιστοιχεί σε 21 μαθητές (Ν=45). Από την άλλη το 36,4% (±7,7%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά και στις 6 προτάσεις. Εδώ βλέπουμε μια σαφή βελτίωση των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α σε σχέση με το αντίστοιχο ποσοστό τους στο post test (ενότητα 9.6.7), το οποίο ήταν στο 15,2% (±5,8%). Αυτό πιθανότατα οφείλεται στη διόρθωση που ακολούθησε το post test, όπου έγινε προσπάθεια από τον εκπαιδευτικό να λυθούν οι απορίες και να καλυφθούν τα κενά που αποκαλύφθηκαν. Η διαφορά στο σύνολο των σωστών απαντήσεων δεν είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Παρόλα αυτά δεν μπορούμε να παραβλέψουμε τη στατιστική διαφορά που υπάρχει (σχεδόν 10 ποσοστιαίες μονάδες), που δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης του LMS και τη συμβολή του μαζί με το νέο curriculum στην κατανόηση των όρων της θερμότητας και της θερμοκρασίας. Οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν τα πήγαν καλά, όπως φαίνεται και από το παραπάνω σχήμα. Μόλις το 21,1% (±7,1%) των μαθητών της ομάδας απάντησε σωστά και στις 6 δοθείσες προτάσεις. Η διαφορά από τους μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων που διδάχτηκαν με βάση το νέο curriculum δείχνει ότι πιθανότατα το παλιό curriculum δεν βοηθάει τόσο πολύ στην κατανόηση των εννοιών που προαναφέρθηκαν και κυρίως αυτών της θερμότητας και της σχέσης της με την ενέργεια καθώς και της θερμικής ισορροπίας. Στην κατηγορία των 5 και των 4 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι 15,9% (±6,0%) για την πειραματική ομάδα Α, 15,6% (±5,9%) για την πειραματική ομάδα Β και 21,1% (±7,1%) για την Ομάδα Ελέγχου C (κατ. 5) και 22,7% (±6,8%) για την πειραματική ομάδα Α, 22,2% (±6,6%) για την πειραματική ομάδα Β και 26,3% (±7,6%) για την Ομάδα Ελέγχου C (κατ. 4). Η εκπαιδευτική παρέμβαση που δημιουργήθηκε με βάση το νέο curriculum φαίνεται να είναι επιτυχής καθώς το 36,4%+15,9%+22,7%= 75,0% (±7,0%) της πειραματικής ομάδας Α και το 46,7%+15,6%+22,2% = 84,5% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 4 ή 248

περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ. 6,5,4). Τα αντίστοιχα ποσοστά για την Ομάδα Ελέγχου C 21,1%+21,1%+26,3%= 68,5% (±8,0%) δείχνουν ότι το παλιό curriculum μάλλον υστερεί σε σχέση με το νέο curriculum στη διδασκαλία του συγκεκριμένου διδακτικού σκοπού καθώς όπως βλέπουμε υπολείπεται των αποτελεσμάτων της πειραματικής ομάδας Α και πολύ περισσότερο των αντίστοιχων αποτελεσμάτων της πειραματικής ομάδας Β, που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία πληροφορική και LMS. Φαίνεται για άλλη μια φορά η προσθετική αξία της πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS. 7 μαθητές (Ν=45) της πειραματικής ομάδας Β δεν πέρασαν τη βάση (> 4 σωστές απαντήσεις), ενώ αντίστοιχα για την πειραματική ομάδα Α οι μαθητές ήταν 11 (Ν= 44) και για την Ομάδα Ελέγχου C 12 (Ν=38) Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 70 60 50 46.7 40 30 20 36.4 21.1 21.1 15.9 15.6 22.7 26.3 22.2 25.0 31.6 15.6 10 0 100% 66,67% 33,3% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) LATE POST-TEST 66,67% (Απάντησαν σωστά στο 66,67% των προτάσεων) 33,3% (Απάντησαν σωστά στο 33,3% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.7 b 249

Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορίας Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά ίσως τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Αντίστοιχα βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 66,67% των σωστών απαντήσεων με το 33,3% και το 83,3% με το 66,67%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 133, όπου το 15,6% + 46,7 = 62,3% (±7,6%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 66,67% των προτάσεων που δόθηκαν. Τα αντίστοιχα ποσοστά για την πειραματική ομάδα Α ήταν 15,9% + 36,4% = 52,3% (±7,9%). Η διαφορά είναι σημαντική και δείχνει την επιτυχία της χρήσης της πληροφορικής γενικά αλλά του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό. Τα ακόμα χαμηλότερα το ποσοστά της Ομάδας Ελέγχου C, 21,1% + 21,1 = 42,1% (±8,4%), επιβεβαιώνουν για άλλη μια φορά την παραπάνω διαπίστωση ότι πιθανότατα το νέο curriculum βοηθάει στην καλύτερη κατανόηση του συγκεκριμένου διδακτικού σκοπού που αφορά τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας. 250

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 95.6 90 84.1 80 77.3 77.8 79.5 78.9 80.0 80.0 79.5 77.8 70 60 73.3 68.4 65.8 63.6 63.6 65.8 71.1 50 52.6 40 30 20 10 0 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4 10.6.5 10.6.6 10.6.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων LATE POST-TEST 10.6.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.6.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.6.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.6.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.6.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.6.7.c Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική αλλά και LMS. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 3 από τις 6 προτάσεις υπάρχει στατιστική σημαντικότητα. Στις προτάσεις 6.1, 6.2 και 6.6 η πειραματική ομάδα Α πήγε καλύτερα και η διαφορά κυμαίνεται από 1,7% έως 6,3%, χωρίς όμως να είναι μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Αυτό είναι κάτι που δεν ήταν αναμενόμενο. Ίσως η διόρθωση-επανάληψη που έγινε μετά το post-test βοήθησε αρκετά τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α και οδήγησε στη βελτίωση των αποτελεσμάτων του late post-test, τα οποία είναι πολύ καλύτερα με τα αντίστοιχα του post-test (ενότητα 9.6.7). Τα αποτελέσματα για την Ομάδα Ελέγχου C είναι πιο χαμηλά από τις 2 πειραματικές 251

ομάδες. Το παλιό curriculum όπως έχει φανεί έως τώρα πιθανότατα δεν βοηθάει τους μαθητές στην κατανόηση των εννοιών της θερμότητας και της θερμοκρασίας. Στη συντριπτική πλειοψηφία των προτάσεων (εξαιρείται μόνο η πρόταση 6.5) οι μαθητές της ομάδας είχαν χειρότερη επίδοση από τους μαθητές των πειραματικών ομάδων. 10.7 Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές; (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Στις παρακάτω προτάσεις ο μαθητής έπρεπε να κυκλώσει αυτές που θεωρούσε ότι το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά σωστό. Κάποιοι μαθητές επέλεξαν να μην απαντήσουν με το να μην κυκλώσουν καμία πρόταση ως σωστή. Συγκεκριμένα το 2,2% (±3,1%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS δεν έδωσε καμία απάντηση. Κάποιοι μαθητές επέλεξαν να κυκλώσουν όλες τις προτάσεις ως σωστές. Συγκεκριμένα το 2,3% (±3,2%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS κύκλωσε όλες τις δοθείσες προτάσεις ως σωστές. 252

10.7.1 Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 65.9 75.6 40 30 31.8 20 22.2 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.1 a Όση ώρα διαρκεί η αλλαγή στη φυσική κατάσταση των σωμάτων η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων έφτασε το 65,9% (±7,6%) για την πειραματική ομάδα Α και το 75,6% (±6,8%) για την πειραματική ομάδα Β. Τα αποτελέσματα έχουν μειωθεί αισθητά από τα αντίστοιχα του post test και αυτό οφείλεται πιθανότατα στη δυσκολία που αντιμετώπισαν και αντιμετωπίζουν οι μαθητές να κατανοήσουν ότι όση ώρα διαρκεί η αλλαγή φυσικής κατάστασης της ύλης η θερμοκρασία π.χ. ενός υγρού που μετατρέπεται σε αέριο παραμένει σταθερή. Παρόλα αυτά δεν υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των δύο πειραματικών ομάδων. 253

100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 65.9 75.6 60.5 50 40 39.5 30 31.8 20 22.2 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 25. Δεν ήταν αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Πολύ χαμηλή η επίδοση τους και συγκεκριμένα μόλις το 39,5% (±8,3%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν ωφελήθηκαν από το παλιό curriculum. Υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των μαθητών που ακολούθησαν το παλιό curriculum και σε αυτούς των πειραματικών ομάδων που ακολούθησαν το νέο curriculum που προβληματίζει. Οι μαθητές της ομάδας εσφαλμένα κυκλώνουν την πρόταση ως σωστή, καθώς θεωρούν ότι τα όση ώρα διαρκεί η αλλαγή στην κατάσταση της ύλης η θερμοκρασία μεταβάλλεται. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 31,8% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 22,2% (±6,6%) για την πειραματική ομάδα Β και στο εντυπωσιακά ψηλό 60,5% (±8,3%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 254

10.7.2 Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 40.9 51.1 56.8 46.7 30 20 10 0 2.3 0.0 0.0 1 2 3 4 2.2 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.2 a Η πρόταση είναι σωστή καθώς όση ώρα διαρκεί ο βρασμός η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Η πρόταση αυτή μπήκε στο ερωτηματολόγιο για να ελέγξει τη δυσκολία που αντιμετώπισαν και αντιμετωπίζουν οι μαθητές να καταλάβουν ότι όση ώρα διαρκεί η αλλαγή φυσικής κατάστασης η θερμοκρασία π.χ. ενός υγρού που μετατρέπεται σε αέριο παραμένει σταθερή. Τα αποτελέσματα της πρότασης 10.7.2, αν τα συγκρίνουμε με αυτά της προηγούμενης πρότασης (10.7.1), δεν ήταν αναμενόμενα. Σύμφωνα και με τα αποτελέσματα της προηγούμενης πρότασης (10.7.1) περιμέναμε οι μαθητές των 2 πειραματικών ομάδων να πάνε πολύ καλύτερα. Μόλις το 40,9% (±7,8%) για την πειραματική ομάδα Α και το 51,1% (±7,9%) για την πειραματική ομάδα Β απάντησε σωστά δείχνοντας ότι 6 μήνες μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση οι μαθητές αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην κατανόηση αυτού του φαινομένου. 255

100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 81.6 70 60 50 40 40.9 51.1 56.8 46.7 30 20 18.4 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.2 b Τραγικά τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Πάρα πολύ χαμηλή η επίδοση τους και συγκεκριμένα μόλις το 18,4% (±6,7%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν ωφελήθηκαν καθόλου, αν συνδυάσουμε τα αποτελέσματα των προτάσεων, από το παλιό curriculum. Υπάρχει μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των μαθητών που ακολούθησαν το παλιό curriculum και σε αυτούς των πειραματικών ομάδων που ακολούθησαν το νέο curriculum που προβληματίζει. Οι μαθητές της ομάδας εσφαλμένα κυκλώνουν την πρόταση ως σωστή, καθώς θεωρούν ότι όση ώρα διαρκεί η αλλαγή στην κατάσταση της ύλης η θερμοκρασία μεταβάλλεται, επιβεβαιώνοντας τα συμπεράσματα της προηγούμενης πρότασης. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 56,8% (±7,9%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 46,7% (±7,8%) για την πειραματική ομάδα Β και στο εντυπωσιακά ψηλό 81,6% (±6,7%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 256

10.7.3 Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 77.8 70 60 65.9 50 40 30 31.8 20 20.0 10 0 2.3 0.0 0.0 1 2 3 4 2.2 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.3 a Πράγματι το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. Η εκπαιδευτική παρέμβαση σε συνδυασμό με την ετυμολογία της λέξης θα έπρεπε να βοηθήσει τους μαθητές στο να δώσουν μια σωστή απάντηση, αν και θα μπορούσαν να μπερδευτούν καθώς υγρό δημιουργείται και κατά την αλλαγή κατάστασης από το στερεό στο υγρό (τήξη). Πράγματι, το 65,9% (±7,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 77,8% (±6,6%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απαντούν σωστά. Μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά μπορεί να μην υπάρχει ανάμεσα στις 2 πειραματικές ομάδες όμως μια απόκλιση της τάξεως των 12 ποσοστιαίων μονάδων δείχνουν μια ελαφρά υπεροχή της ομάδας που χρησιμοποίησε στη διδασκαλία πληροφορική γενικά αλλά και LMS.Τα 257

αρκετά ψηλά τα ποσοστά και των 2 πειραματικών ομάδων δείχνουν όμως και την επιτυχία της εκπαιδευτικής παρέμβασης και του νέου curriculum. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 65.9 77.8 65.8 40 30 20 10 31.8 34.2 20.0 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.3 b Ψηλά και τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Συγκεκριμένα το 65,8% (±8,1%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C ωφελήθηκαν από το παλιό curriculum εξίσου με αυτούς των πειραματικών ομάδων που ακολούθησαν το νέο curriculum. Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 31,8% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 20,0% (±6,4%) για την πειραματική ομάδα Β και στο 34,2% (±8,1%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 258

10.7.4 Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 84.4 70 60 65.9 50 40 30 31.8 20 10 0 13.3 2.3 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.4 a Τα σώματα στις συνθήκες που ζούμε μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παραπάνω φυσικές καταστάσεις. Κατά συνέπεια η πρόταση είναι σωστή. Η καλύτερη επίδοση των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS συνεχίζεται σε μια ακόμα πρόταση. Συγκεκριμένα το 84,4% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό των σωστών απαντήσεων της πειραματικής ομάδας Α έφτασε το 65,9% (±7,6%). Τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και από τις 2 ομάδες είναι αρκετά ψηλά, όμως όπως παρατηρούμε υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά υπέρ της πειραματικής ομάδας Β που χρησιμοποίησε στην εκπαιδευτική παρέμβαση πληροφορική γενικά αλλά και LMS. 259

100 90 80 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 84.4 70 60 50 40 65.9 55.3 44.7 30 31.8 20 10 0 13.3 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.4 b Δεν ήταν αναμενόμενα τα χαμηλά ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Αρκετά χαμηλή η επίδοση τους και συγκεκριμένα μόλις το 55,3% (±8,5%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν ωφελήθηκαν εξίσου από το παλιό curriculum. Υπάρχει μετρήσιμη στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά στις απαντήσεις των μαθητών που ακολούθησαν το παλιό curriculum και στις απαντήσεις των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β που ακολούθησε το νέο curriculum που προβληματίζει. Δεν υπάρχει ανάμεσα στις απαντήσεις των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C και της πειραματικής ομάδας Α. Όμως η διαφορά των 10 ποσοστιαίων μονάδων μόνο αμελητέα δεν είναι. Για άλλη μια φορά όπως παρατηρούμε το νέο curriculum φαίνεται να βοηθάει καλύτερα τους μαθητές. 260

Το ποσοστό των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά φτάνει στο 31,8% (±7,4%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 13,3% (±5,6%) για την πειραματική ομάδα Β και στο 44,7% (±8,5%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 10.7.5 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 65.9 48.9 48.9 40 30 31.8 20 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.5 a Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. Η πρόταση είναι σωστή. Τα αποτελέσματα των σωστών απαντήσεων και των 2 πειραματικών ομάδων δεν ήταν αναμενόμενα. Η έννοια της «απορρόφησης» φαίνεται ότι εξακολουθεί να δυσκολεύει σε αυτή την πρόταση τους μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων 6 μήνες μετά το 261

πέρας της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Συγκεκριμένα, μόλις το 31,8% (±7,4%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση πήγαν αρκετά καλύτερα. Το 48,9% (±7,9%) απάντησε σωστά. Φαίνεται ότι το νέο curriculum τελικά δε βοήθησε όσο αναμέναμε τους μαθητές. Η έννοια τη απορρόφησης φαίνεται να εξακολουθεί να δυσκολεύει τους μαθητές. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 65.9 68.4 50 48.9 48.9 40 30 31.8 31.6 20 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.5 b Δεν ήταν αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και της Ομάδας Ελέγχου C. Αρκετά χαμηλή η επίδοση τους και συγκεκριμένα μόλις το 31,6% (±8,0%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν ωφελήθηκαν από το παλιό curriculum. Το σύνολο των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά είναι πολύ υψηλό για την πειραματική 262

ομάδα Α και φτάνει στο 65,9% (±7,6%), στο 48,9% (±7,9%) για την πειραματική ομάδα Β και στο 68,4% (±8,0%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 10.7.6 Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 45.5 46.7 52.3 51.1 30 20 10 0 2.3 0.0 0.0 1 2 3 4 2.2 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.6 a Πήξη ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων δεν τα πήγαν πολύ καλά σε αυτή την πρόταση δείχνοντας ότι η σύγχυση εξακολουθεί να υφίσταται παρά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Το 45,5% (±7,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και το 46,7% (±6,5%) της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS απάντησαν σωστά. Παρά τα θετικά αποτελέσματα που φάνηκαν στην αντίστοιχη 263

πρόταση στο post test φαίνεται ότι τελικά η εκπαιδευτική παρέμβαση δεν ήταν απόλυτα επιτυχής καθώς οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων ενώ φάνηκε αρχικά ότι είχαν καταλάβει τη διαφορά ανάμεσα στις 2 έννοιες που τόσο τους είχαν δυσκολέψει στην αρχή, 6 μήνες μετά φαίνεται ότι τελικά υπάρχει ακόμα δυσκολία και ότι δεν είχαν κατανοήσει σε βάθος τις διαφορές. Οι μαθητές πιθανότατα εξακολουθούν να συγχέουν τις έννοιες της «τήξης» και της «πήξης». Με την ερώτηση αυτή θέλαμε να δούμε το πόσο ξεκάθαρη είναι πλέον η κατανόηση των όρων μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Ενώ ο όρος «πήξη» τους ήταν αρκετά γνωστός από φράσεις της καθημερινότητας όπως π.χ. «το φαγητό έπηξε», «πήζει το αίμα» κ.ά., ο όρος «τήξη» τελικά εξακολουθεί να μην είναι τόσο οικείος. Ίσως αν χρησιμοποιούσαμε παράλληλα τους όρους «τήξη-λιώσιμο» και «πήξη-πήξιμο» τα αποτελέσματα να ήταν καλύτερα. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 40 30 45.5 52.3 51.1 50.0 50.0 46.7 20 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.6 b 264

Μη αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και της Ομάδας Ελέγχου C. Αρκετά χαμηλή και η δική τους επίδοση. Συγκεκριμένα μόλις το 50,0% (±8,5%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι ούτε οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C ωφελήθηκαν από το παλιό curriculum. Το σύνολο των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά είναι πολύ υψηλό για όλους και συγκεκριμένα φτάνει στο 52,3% (±7,9%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 51,1% (±7,9%) για την πειραματική ομάδα Β και στο 50,0% (±8,5%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 10.7.7 Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 68.9 60 50 40 47.7 50.0 30 28.9 20 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.7 a 265

Η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό (πήξη) απαιτεί αποβολή και όχι απορρόφηση ενέργειας. Συνεπώς, η πρόταση είναι λανθασμένη. Ο όρος «απορρόφηση» εξακολουθεί να δημιουργεί πρόβλημα στην κατανόηση στους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Αυτό ίσως οφείλεται στο ότι οι μαθητές έχουν μάθει να εκφράζονται με περιορισμένο αριθμό λέξεων είτε ότι δεν μπορούν να αντιληφθούν ακόμα ότι το μάθημα της φυσικής δεν είναι ένα γλωσσικό μάθημα όπου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα οποιοδήποτε λεξιλόγιο για την περιγραφή των φαινομένων. Παρατηρήθηκε οι μαθητές κατά τη διάρκεια των μαθημάτων αντί να χρησιμοποιούν το ρήμα «απορροφώ» χρησιμοποιούσαν το ρήμα «παίρνω» (δείγμα απλουστευμένου λεξιλογίου) και αντί για το ρήμα «αποβάλλω» το ρήμα «δίνω» ή «διώχνω». Όλα αυτά δυσκόλεψαν τους μαθητές και πιθανότατα δημιουργούν τα παραπάνω αποτελέσματα. Το 47,7% (±7,9%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS απάντησε σωστά. Μεγαλύτερο ήταν το ποσοστό των μαθητών της ίδιας ομάδας που απάντησε λανθασμένα και φτάνει το 50,0% (±7,9%). Για την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS τα αποτελέσματα είναι σαφώς καλύτερα σε σχέση με την πειραματική ομάδα Α. Το ποσοστό των σωστών απαντήσεων φτάνει στο 68,9% (±7,3%) ενώ των λανθασμένων στο 28,9% (±7,2%). Παρατηρείται μια μετρήσιμη (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική διαφορά στις σωστές απαντήσεις των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, η οποία φαίνεται να έχει κατανοήσει καλύτερα ότι η μετατροπή ενός υγρού σε στερεό απαιτεί αποβολή ενέργειας και όχι απορρόφηση. Αυτό ίσως οφείλεται στις Τ.Π.Ε. που χρησιμοποιήθηκαν και ιδιαίτερα στις προσομοιώσεις που χρησιμοποιήθηκαν στα βιντεομαθήματα και στο πολυμεσικό περιεχόμενο με το οποίο αλληλεπίδρασαν οι μαθητές της ομάδας. 266

100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 68.9 60 50 40 47.7 50.0 50.0 50.0 30 20 28.9 10 0 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.7 b Μη αναμενόμενα τα ποσοστά σωστών απαντήσεων και της Ομάδας Ελέγχου C. Αρκετά χαμηλή και η δική τους επίδοση όπως και αυτή των μαθητών της πειραματικής ομάδας Α. Συγκεκριμένα μόλις το 50,0% (±8,5%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται για μία ακόμα διεργασία (αυτή της απόδοσης ενέργειας κατα την πήξη) ότι ούτε οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C ωφελήθηκαν από το παλιό curriculum. Αντίθετα φαίνεται η πλήρης υπεροχή της μεθόδου με LMS που έχει κατάλληλα διαμορφωθεί και εμπεριέχει πολυμεσικά παραδείγματα των Φυσικών φαινομένων. 267

10.7.8 Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 72.7 82.2 25.0 15.6 2.3 2.2 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Σχήμα 10.7.8 a Ο βρασμός και η εξάτμιση δεν είναι ίδια φαινόμενα. Η πρόταση είναι λανθασμένη. Οι έννοιες του «βρασμού» και της «εξάτμισης» είναι από αυτές που συχνά οι μαθητές αυτής της ηλικίας συγχέουν και χρησιμοποιούν αδιάκριτα. Στο post-test φάνηκε ότι οι μαθητές και των 2 πειραματικών ομάδων μπορούσαν να διακρίνουν τις 2 έννοιες. Η εκπαιδευτική παρέμβαση φαίνεται ότι ήταν επιτυχής από τα πολύ ψηλά αποτελέσματα και των 2 πειραματικών ομάδων 6 μήνες μετά την ολοκλήρωσή της. Η καλύτερη επίδοση των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS συνεχίζεται σε μια ακόμα πρόταση. Συγκεκριμένα το 82,2% (±6,2%) της πειραματικής ομάδας Β απάντησε σωστά, ενώ αντίστοιχα το ποσοστό της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS έφτασε το 72,7% (±7,1%). 268

100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 92.1 72.7 82.2 25.0 15.6 7.9 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1 2 3 4 1. Απάντησε σωστά LATE POST-TEST 2. Απάντησε λανθασμένα 3. Τα κύκλωσε όλα 4. Δεν απάντησε Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.8 b Εντυπωσιακά τα ποσοστά σωστών απαντήσεων της Ομάδας Ελέγχου C. Η δική τους επίδοση είναι πολύ καλύτερη από τις αντίστοιχες των 2 πειραματικών ομάδων. Συγκεκριμένα το 92,1% (±5,0%) των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C απαντάει σωστά στην πρόταση. Φαίνεται ότι το παλιό curriculum βοηθάει αρκετά τους μαθητές να διακρίνουν τις έννοιες της εξάτμισης και του βρασμού με το νέο curriculum. Άλλωστε, ενίοτε, και η αποστήθιση ακόμα, βοηθάει στα αποτελέσματα. Το σύνολο των μαθητών που δεν απάντησαν σωστά είναι αρκετά χαμηλό για όλους και συγκεκριμένα φτάνει στο 25,0% (±7,0%) για την πειραματική ομάδα Α, στο 15,6% (±5,9%) για την πειραματική ομάδα Β και στο 7,9% (±5,0%) για την Ομάδα Ελέγχου C. 269

10.7.9 Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7η ερώτηση (περιλαμβάνει 8 υποερωτήματα) 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 80 70 60 50 40 30 29.5 34.2 20 10 0 22.7 20.0 20.5 17.8 17.8 18.4 15.8 15.6 13.3 13.6 13.2 13.3 13.2 6.8 2.6 2.3 2.3 2.6 2.3 2.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8 (8/8 σωστές απαντήσεις) 7 (7/8 σωστές απαντήσεις) 6 (6/8 σωστές απαντήσεις) 5 (5/8 σωστές απαντήσεις) 4 (4/8 σωστές απαντήσεις) 3 (3/8 σωστές απαντήσεις) LATE POST-TEST 2 (2/8 σωστές απαντήσεις) 1 (1/8 σωστές απαντήσεις) 0 (καμία σωστή απάντηση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.9 a Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το σύνολο των σωστών απαντήσεων στην 7 η ερώτηση. Η πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS πέτυχε καλύτερη επίδοση. Φαίνεται ότι η πειραματική ομάδα Β είχε καλύτερη γνώση του συγκεκριμένου διδακτικού σκοπού που αφορούσε την αλλαγή στις καταστάσεις της ύλης. Αυτό πιθανότητα οφείλεται στη δυνατότητα που έδωσαν οι Τ.Π.Ε. γενικά αλλά και η χρήση του LMS ειδικά. Συγκεκριμένα το 13,3% (±5,6%) των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β έδωσε 8 σωστές απαντήσεις και στις 8 δοθείσες προτάσεις. Από την άλλη κανένας από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς 270

χρήση LMS και Ομάδας Ελέγχου C διδασκαλία με παλιό curriculum ποτέ δεν έδωσε 8 σωστές απαντήσεις και στις 8 δοθείσες προτάσεις. Η διαφορά στις συνολικά σωστές προτάσεις είναι μετρήσιμα (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική και δείχνει την προσθετική αξία της χρήσης της πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS στην κατανόηση των καταστάσεων της ύλης. Στην κατηγορία των 7 σωστών απαντήσεων η πειραματική ομάδα Α φτάνει το 6,8% (±4,4%), ενώ 17,8% (±6,2%) και 15,8% (±6,4%) είναι τα ποσοστά της πειραματικής ομάδας Β και της Ομάδας Ελέγχου C αντίστοιχα στη ίδια κατηγορία. Στην κατηγορία των 6 και των 5 σωστών απαντήσεων τα ποσοστά είναι 13,6% (±5,7%) για την πειραματική ομάδα Α, 17,8% (±6,2%) για την πειραματική ομάδα Β και 2,6% (±3,4%) για Ομάδα Ελέγχου C (κατ. 6) και 29,6% (±7,3%) για την πειραματική ομάδα Α, 15,6% (±5,9%) για την πειραματική ομάδα Β και 18,4% (±6,7%) για Ομάδα Ελέγχου C (κατ. 5). Η εκπαιδευτική παρέμβαση που οργανώθηκε σύμφωνα με το νέο curriculum φαίνεται επιτυχής καθώς το 6,8%+13,6%+29,5%+22,7% = 72,7% (±7,1%) της πειραματικής ομάδας Α και το 13,3%+17,8%+17,8%+15,6%+20,0% = 84,4% (±5,9%) της πειραματικής ομάδας Β έδωσαν 4 ή περισσότερες σωστές απαντήσεις (κατ.8,7,6,5,4), ξεπερνώντας τη βάση (σωστές απαντήσεις 4). 7 από τους 45 μαθητές της πειραματικής ομάδας Β δεν πέρασαν τη βάση στην ερώτηση αυτή, ενώ αντίστοιχα για την πειραματική ομάδα Α οι μαθητές ήταν 12 (Ν=44). Οι μαθητές της Ομάδας Ελέγχου C δεν τα πήγαν τόσο καλά όσο αναμενόταν. Μόλις το 15,8%+2,6%+18,4%+13,2% = 50,0% (±8,5%) των μαθητών της πέρασαν τη βάση. Αυτό σημαίνει πιθανότατα ότι το παλιό curriculum δε βοηθάει τόσο τους μαθητές στην πραγματική κατανόηση των αλλαγών στην κατάσταση της ύλης. 271

Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 100 90 80 70 60 63.2 50 50.0 40 30 29.5 35.6 20 10 0 17.8 17.8 18.4 15.8 15.6 13.3 13.6 6.8 2.6 0.0 0.0 100% 75% 50% 25% 0% 100% (Απάντησαν σωστά σε ΟΛΕΣ τις προτάσεις) LATE POST-TEST 75% (Απάντησαν σωστά στο 75% των προτάσεων) 50% (Απάντησαν σωστά στο 50% των προτάσεων) 25% (Απάντησαν σωστά στο 25% των προτάσεων) 0% (Δεν απάντησαν σωστά σε καμία πρόταση) Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.9 b Για να μπορέσουμε να εξαλείψουμε την πιθανότητα οι σωστές απαντήσεις των 2 πειραματικών ομάδων να οφείλονται στην τυχαία επιλογή κάναμε αναγωγή. Επειδή οι ερωτήσεις ήταν της κατηγορίας Σωστό/Λάθος οι μαθητές και των δύο πειραματικών ομάδων θα μπορούσαν να απαντήσουν στις μισές ερωτήσεις ναι μεν σωστά αλλά ίσως τυχαία. Γι αυτό και θεωρήσαμε ότι όσοι μαθητές είχαν απαντήσει στο 50% των ερωτήσεων, θα μπορούσαν να έχουν απαντήσει και τυχαία, για αυτό και μηδενίσαμε το ποσοστό τους (0%). Αντίστοιχα βάσει της δυνατότητας να δώσουν μια τυχαία απάντηση αντιστοιχίσαμε το 87,5% των σωστών απαντήσεων με το 75%, το 75% με το 50% και το 62,5% με το 25%, σε μια προσπάθεια να δούμε την πραγματική γνώση των μαθητών και των δύο πειραματικών ομάδων. Σταθερό παρέμεινε το 100% των σωστών απαντήσεων. Βγάζοντας τον παράγοντα «τυχαία απάντηση» οδηγηθήκαμε στο σχήμα 10.7.9 b, όπου το 13,3% + 17,8 = 31,1% (±7,3%) της πειραματικής 272

ομάδας Β απάντησε σωστά σε περισσότερες από το 75% των προτάσεων που δόθηκαν. Το αντίστοιχο ποσοστό για την πειραματική ομάδα Α ήταν μόλις 6,8% (±4,4%) και για την Ομάδα Ελέγχου C 15,8% (±6,4%). Η διαφορά είναι μετρήσιμα (στατιστικά και συστηματικά) σημαντική και δείχνει την επιτυχία της χρήσης της πληροφορικής γενικά αλλά και του LMS στη διδασκαλία στον συγκεκριμένο σκοπό, αλλά ταυτόχρονα και την επιτυχία του νέου curriculum όταν η διδασκαλία συνδυάζεται με την πληροφορική. 100 Σύγκριση Πειραματικών Ομάδων Α και Β και Ομάδας ελέγχου C 90 92.1 80 70 65.9 75.6 77.8 65.9 65.8 65.9 84.4 68.9 72.7 82.2 60 50 40 39.5 40.9 51.1 55.3 48.9 50.0 50.0 47.7 45.5 46.7 30 31.8 31.6 20 18.4 10 0 10.7.1 10.7.2 10.7.3 10.7.4 10.7.5 10.7.6 10.7.7 10.7.8 10.7.1 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων LATE POST-TEST 10.7.2 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.3 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.4 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.5 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.6 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.7 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων 10.7.8 Πρόταση: ποσοστό σωστών απαντήσεων Κόκκινοι κύκλοι: πειραματική ομάδα A διδασκαλία χωρίς χρήση LMS νέο curriculum, Ν=44 Μπλε τρίγωνα: πειραματική ομάδα B διδασκαλία με χρήση LMS νέο curriculum, Ν=45 Πράσινοι ρόμβοι: Ομάδα Ελέγχου C μαθητές Στ τάξης παλιό curriculum, Ν=38 Σχήμα 10.7.9 c Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα είναι σαφής η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική αλλά και το LMS έναντι της 273

πειραματικής ομάδας Α. Στις απαντήσεις που δόθηκαν σε 3 από τις 8 προτάσεις (7.4, 7.5 και 7.7) υπάρχει μετρήσιμα στατιστικά και συστηματικά σημαντική διαφορά. Ακόμα και στις προτάσεις που δεν υπάρχει σημαντική διαφορά (7.1, 7.2, 7.3, 7.6 και 7.8) η πειραματική ομάδα Β πήγε καλύτερα. Μοναδική εξαίρεση η πρόταση 7.6, όπου υπήρχε πολύ μικρή διαφορά υπέρ της Ομάδας Ελέγχου C, καθώς και η πρόταση 7.8. Φαίνεται ότι το νέο curriculum σε συνδυασμό με πληροφορική αλλά και LMS βοηθάει τους μαθητές όχι απλά να μαθαίνουν καλύτερα αλλά συμβάλλει και στη βαθύτερη κατανόηση. 274

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΣΕΙΣ Στο κεφάλαιο αυτό περιγράφονται οι παρατηρήσεις του ερευνητή και αναφέρονται διάφοροι παράγοντες που επηρέασαν την έρευνα. 11.1 Η αντίδραση των δασκάλων Η εκπαιδευτική δοκιμή όπως ήδη αναφέρθηκε έλαβε μέρος σε συγκεκριμένο σχολείο που δεν επιλέχτηκε τυχαία, καθώς το σχολείο αυτό είναι ένα από τα πιλοτικά σχολεία που εφάρμοσαν το νέο curriculum. Έγινε από την πλευρά του ερευνητή μια προσπάθεια για κάποια συνεννόηση με τους διδάσκοντες των τάξεων όπου είχε προβλεφθεί να γίνει η εκπαιδευτική παρέμβαση. Κάποιοι εκπαιδευτικοί εξήγησαν ευγενικά ότι δεν μπορούσαν να διεξάγουν οι ίδιοι την διδακτική παρέμβαση, γιατί είτε δεν είχαν τις απαιτούμενες γνώσεις σε θέματα πληροφορικής γενικά αλλά και LMS είτε γιατί αγνοούσαν το τμήμα του νέου curriculum που αφορούσε τις Φυσικές Επιστήμες, καθώς δεν είχαν επιμορφωθεί σε αυτές αλλά μόνο στη Γλώσσα και στα Μαθηματικά, οπότε θεωρούσαν ότι δεν είχαν τα κατάλληλα εφόδια για να υποστηρίξουν τη διδασκαλία ακόμα και στην πειραματική ομάδα Α, που διδάχτηκε με παραδοσιακό τρόπο. Στο τέλος της εκπαιδευτικής δοκιμής, οι ίδιοι άνθρωποι ομολόγησαν θα είχαν κερδίσει πολύ περισσότερα αν είχαν συμμετάσχει και οι ίδιοι στην δοκιμή. Κάποιοι άλλοι, η πλειοψηφία των συμμετεχόντων εκπαιδευτικών, θεώρησαν την εκπαιδευτική δοκιμή σαν μια πολύ μεγάλη ευκαιρία για τους μαθητές τους. Αυτοί οι δάσκαλοι ήταν εξαιρετικά συνεργάσιμοι, και μετέδωσαν αυτή την θετική στάση και στους μαθητές τους. Οι περισσότεροι από αυτούς τους εκπαιδευτικούς παρέμειναν στην αίθουσα κατά τη διάρκεια της εκπαιδευτικής δοκιμής, και σε αρκετές περιπτώσεις υπέβαλαν και ερωτήσεις. Τέλος υπήρχαν και εκπαιδευτικοί που έδειξαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την εκπαιδευτική παρέμβαση και ενώ δεν ήταν εκπαιδευτικοί των τάξεων όπου έγινε η διδασκαλία, ερχόντουσαν (στα κενά τους) να παρακολουθήσουν με ενδιαφέρον. 11.2 Η αντίδραση των μαθητών στην εκπαιδευτική παρέμβαση Οι μαθητές του δημοτικού θεωρούν την ενασχόλησή τους με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή ως κάτι σημαντικό. Έτσι αν το ένα τμήμα του σχολείου παρακολουθεί διδακτική παρέμβαση με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή ενώ το άλλο παρακολουθεί διδακτική παρέμβαση με 275

παραδοσιακό τρόπο, οι μαθητές που παρακολουθούν παραδοσιακή διδασκαλία αντιδρούν έντονα, ακόμα και αν τους διαβεβαιώσουμε ότι διδάσκονται την ίδια ύλη. Το πρόβλημα θα μπορούσε να λυθεί αν και αυτοί οι μαθητές επισκέπτονταν το εργαστήριο υπολογιστών για να εκτελέσουν κάποια εργασία, η οποία είναι προφανές ότι δεν θα σχετίζονταν με την ύλη της έρευνας. Αυτό όμως σημαίνει ότι οι μαθητές θα έπρεπε να απασχοληθούν παραπάνω ώρες. Η πιθανή αυτή λύση δεν ενθουσίασε τους εκπαιδευτικούς. Μια άλλη λύση θα ήταν να τελειώσει πρώτα η παραδοσιακού τύπου διδασκαλία του νέου curriculum και να ακολουθήσει η διδασκαλία με χρήση του LMS. Αυτή η λύση απορρίφτηκε για τους λόγους που αναφέρθηκαν αναλυτικά στην ενότητα 7.2 «Ο σχηματισμός των πειραματικών ομάδων» Έτσι τελικά οι μαθητές χωρίστηκαν όπως εξηγήθηκε αναλυτικά στην ενότητα 7.2. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β (διδασκαλία με LMS) ήταν πιο πρόθυμοι να συνεργαστούν και δέχονταν πιο εύκολα να χάσουν ακόμα τα «αγαπημένα» τους μαθήματα, δηλαδή τη γυμναστική, τη μουσική, τα καλλιτεχνικά ακόμα και να μείνουν μέσα στο εργαστήριο πληροφορικής κατά τα διαλείμματα. Αντίθετα οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Α δεν ήθελαν για κανένα λόγο να χάσουν αυτά τα μαθήματα. Στην αρχή υπήρχαν αρκετές ερωτήσεις σχετικά με τη χρήση του LMS. Προσαρμόστηκαν όμως γρήγορα και οι ερωτήσεις λιγόστευαν από μάθημα σε μάθημα. Στην διδασκαλία με Η/Υ οι πιο ικανοί μαθητές συγκεντρώνονταν καλύτερα και τελείωναν τις δραστηριότητές τους πιο γρήγορα, σε αντίθεση με τους λιγότερο προσαρμοσμένους που χρειαζόντουσαν παραπάνω χρόνο. Η όλη διαδικασία ήταν επώνυμη. Οι μαθητές θεώρησαν ότι το ερωτηματολόγιο αποτελούσε μιας μορφής αξιολόγηση δική τους αλλά και της τάξης τους, και προσπάθησαν να απαντήσουν όσο το δυνατόν καλύτερα. Οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β σε καθημερινή βάση παρακολουθούσαν μια εφαρμογή του LMS που ονομάζεται «βαθμολόγιο» και το οποίο ενημέρωνε αυτούς και τους γονείς τους για την καθημερινή τους επίδοση στις δραστηριότητες και στις αξιολογήσεις τους κάθε εκπαιδευτικού στόχου. Σύμφωνα με τα log files του προγράμματος, τα οποία παρακολουθούν και καταγράφουν τις κινήσεις των μαθητών σε όλη τη διάρκεια της παρουσίας τους στο LMS, οι μαθητές πιθανότατα με τους γονείς τους επισκεπτόντουσαν πάρα πολύ συχνά το βαθμολόγιο για να δούνε την βαθμολογική τους πορεία. Το στατιστικό αρχείο του βαθμολογίου στο τέλος της εκπαιδευτικής παρέμβασης δόθηκε στους αντίστοιχους εκπαιδευτικούς των τάξεων. Η όλη διαδικασία δεν είχε ως σκοπό να ακολουθηθεί η «ρουτίνα» της σχολικής καθημερινότητας. Οι μαθητές ενημερώνονταν από το βαθμολόγιο για την επίτευξη ή μη του κάθε διδακτικού στόχου. Οι βαθμοί σε κάθε στόχο ήταν ατομικοί και δεν αποτελούσαν αντικείμενο σύγκρισης με τους συμμαθητές τους, καθώς αυτό που τους είχε καταστεί σαφές από την αρχή ήταν ότι αυτό που είχε σημασία ήταν η επίτευξη των διδακτικών 276

στόχων. Δυστυχώς όμως, θα πρέπει να επισημάνουμε ότι, όσο μεγάλη και αν ήταν η προσπάθεια που κατέβαλε ο ερευνητής, η «παγιωμένη» σχέση που έχει το σχολείο και οι μαθητές του με τη βαθμολόγηση δεν μπόρεσε να διαταραχθεί ιδιαίτερα. Θεωρείται σίγουρο ότι μέσα στο μυαλό των μαθητών αυτό που είχε τελικά σημασία δεν ήταν η επίτευξη των διδακτικών στόχων αλλά η βαθμολογία σε κάθε στόχο. 277

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 12.1 Γενικά συμπεράσματα Η βασική ιδέα της παρούσας έρευνας ήταν: (α) Η δημιουργία μιας εκπαιδευτικής παρέμβασης για τη διδασκαλία των θερμικών φαινομένων σύμφωνα με το νέο σχολικό curriculum, το οποίο συνδυάζει τις Φυσικές Επιστήμες με την Τεχνολογία, ενσωματώνοντας τις Τ.Π.Ε., δίνοντας με τον τρόπο αυτό τη δυνατότητα στον εκπαιδευτικό να γίνει συνδημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού και (β) Ο σχεδιασμός και υλοποίηση ενός πρωτότυπου μαθήματος σε LMS, ο οποίος βασίστηκε στις αρχές του Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού Systems Approach Model των Dick & Carrey (Δες κεφ. 5 «Το νέο curriculum, ο σχεδιασμός και η περιγραφή του εκπαιδευτικού περιεχόμενου»). Στην έρευνα χρησιμοποιήθηκαν τρεις ομάδες μαθητών (δύο πειραματικές ομάδες - η πειραματική ομάδα Α και η πειραματική ομάδα Β ενώ χρησιμοποιήθηκε και μία επιπρόσθετη Ομάδα Ελέγχου C) και, (για τις 2 πειραματικές ομάδες) μετρήθηκε η επίδοσή τους 3 φορές (pre, post και late post-test) μέσω ερωτηματολογίων. Συμπερασματικά: I. Όλοι οι εκπαιδευτικοί στόχοι επιτεύχθηκαν. II. Oι συγκριτικές μετρήσεις αποδεικνύουν τόσο την αρτιότητα της εκπαιδευτικής παρέμβασης που σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε όσο και την υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β, η οποία στη διδασκαλία της χρησιμοποίησε το ειδικά σχεδιασμένο LMS III. Οι συγκριτικές μετρήσεις δείχνουν υπεροχή του νέου σχολικού curriculum έναντι του παλαιού. Κατά την διάρκεια της παρούσας έρευνας πραγματοποιήθηκε εκπαιδευτική δοκιμή σε 2 πειραματικές ομάδες, την πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS. Σκοπός της σύγκρισης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων ήταν να αναδειχθεί η όποια διαφορά της χρήσης των Τ.Π.Ε. και ιδιαίτερα ενός LMS στη διδασκαλία. Τα LMS είναι πλέον μια ώριμη τεχνολογία χαμηλού κόστους. Είναι δηλαδή λίγο-πολύ δεδομένη, με αξιοθαύμαστη πλέον εκπαιδευτική πιστότητα, επιβεβαιωμένη τουλάχιστον στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση. Αν στην παρούσα εκπαιδευτική έρευνα η διδασκαλία με το LMS αποδεικνύονταν τουλάχιστον εκπαιδευτικά «ισάξια» με την άμεση διδασκαλία από έναν εξειδικευμένο και άριστα πληροφορημένο δάσκαλο, αυτό και μόνο θα αρκούσε για να δείξει την ανωτερότητά της, τουλάχιστον από πρακτικής απόψεως, διότι θα αποδεικνύονταν ότι η διδασκαλία μέσω ενός LMS ισοδυναμεί διδακτικά με την διδασκαλία από 278

έναν πραγματικά εξειδικευμένο δάσκαλο. Και αυτός ήταν ο πραγματικός εκπαιδευτικός στόχος, όσον αφορά τα LMS, ο οποίος επιτεύχθηκε, όπως αποδεικνύεται από τη σύγκριση των τελικών αποτελεσμάτων μεταξύ των πειραματικών ομάδων Α και Β. Το άμεσο αντικείμενο της σύγκρισης μεταξύ pre-test και post-test (και αυτό αφορά και τις δύο πειραματικές ομάδες Α και Β, ξεχωριστά για την καθε μία) ήταν: (α) να διερευνηθεί η βελτίωση των ιδεών των μαθητών μετά τη διδασκαλία στο πλαίσιο ενός νέου σχολικού curriculum για Θερμικά φαινόμενα είτε με την χρήση της πληροφορικής και του LMS ως βοηθητικού μέσου είτε χωρίς, και (β) εμμέσως, η καταλληλόλητα του νέου σχολικού curriculum. Οι ιδέες των μαθητών και των 2 πειραματικών ομάδων Α και Β βελτιώθηκαν, ενώ η υπεροχή της πειραματικής ομάδας Β είναι ξεκάθαρη. Το γενικότερο αποτέλεσμα, μέσα στα όρια της εκπαιδευτικής αυτής σύγκρισης, συνηγορεί λοιπόν υπέρ της υπεροχής της χρήσης γενικά πληροφορικής και ειδικά LMS στη διδασκαλία έναντι της παραδοσιακής διδασκαλίας, καθώς επίσης αποδεικνύει και την αρτιότητα της εκπαιδευτικής παρέμβασης που σχεδιάστηκε, αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε. Το άμεσο αντικείμενο της σύγκρισης μεταξύ post-test και late post-test (και αυτό αφορά και τις δύο πειραματικές ομάδες Α και Β, ξεχωριστά για την καθε μία), ήταν να διερευνηθεί αν οι ιδέες των μαθητών εξακολουθούν να παραμένουν βελτιωμένες για εύλογο χρονικό διάστημα μετά το πέρας της διδασκαλίας (6 μήνες μετά). Οι πειραματικές ομάδες Α και Β εξακολουθούν μετά από 6 μήνες να εμφανίζουν βελτιωμένες τις ιδέες τους, όπως αυτές σχηματίστηκαν μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση επιβεβαιώνοντας την αρτιότητα της εκπαιδευτικής παρέμβασης. Το άμεσο αντικείμενο της σύγκρισης του late post-test των δύο πειραματικών ομάδων Α και Β ξεχωριστά, ήταν να διερευνηθεί αν η σημαντική διαφορά που έδειξε η πειραματική ομάδα Β στην επίδοση έναντι της πειραματικής ομάδας Α συνεχίζει να εμφανίζεται μετά από εύλογο χρονικό διάστημα. Το γενικότερο αποτέλεσμα, μέσα στα όρια της εκπαιδευτικής αυτής σύγκρισης, εξακολουθεί να συνηγορεί υπέρ της υπεροχής του νέου σχολικού curriculum για Θερμικά φαινόμενα με χρήση γενικά πληροφορικής και ειδικά LMS. Ένας επιπλέον σκοπός της παρούσης μελέτης ήταν και η σύγκριση του νέου σχολικού curriculum είτε με την χρήση πληροφορικής και LMS είτε χωρίς με το παλιό σχολικό curriculum, το οποίο αντιπροσωπεύεται από την Ομάδα Ελέγχου C. Το άμεσο αντικείμενο της σύγκρισης μεταξύ late post-test για τις δύο πειραματικές ομάδες Α και Β και αυτού για την Ομάδα Ελέγχου C, συνηγορεί υπέρ της υπεροχής του νέου σχολικού curriculum για Θερμικά φαινόμενα, και εμφανέστατα όταν αυτό συνδυάζεται με τη χρήση LMS. Η πειραματική ομάδα Β εξακολουθεί και μετά από περίοδο 6 μηνών να εμφανίζει σημαντική διαφορά στην επίδοση από την πειραματική ομάδα Α και ακόμα μεγαλύτερη από την Ομάδα Ελέγχου C. Αποδεικνύεται 279

έτσι ότι η διδασκαλία με τη χρήση πληροφορικής και LMS καθώς και του νέου σχολικού curriculum για Θερμικά φαινόμενα έχει μπροστά της μέλλον πραγματικά λαμπρό. Ως εκ τούτου, η σχεδίαση του LMS κρίνεται επιτυχής και αυτό αποδίδεται στο ότι: - Σχεδιάστηκε ώστε να αποτελεί ένα περιβάλλον ελκυστικό για τα παιδιά, όπως και αποδείχθηκε ότι είναι. - Ήταν (όπως αποδείχθηκε) εύκολο στη χρήση από μαθητές Δημοτικού Σχολείου χωρίς να χρειάζεται μεγάλη περίοδος προσαρμογής. - Περιέχει βιντεομαθήματα και πολυμεσικό περιεχόμενο και ο μαθητής είναι ελεύθερος να επιλέξει πόση ώρα θα αφιερώσει στο κάθε ένα από αυτά. Για κάθε εκπαιδευτικό σκοπό ο μαθητής μπορούσε να κινηθεί όπως επιθυμεί και όχι με μια συγκεκριμένη σειρά (με μοναδική εξαίρεση την αξιολόγηση). Το LMS του επέτρεπε να επιλέξει μόνος του, με βάση τα ενδιαφέροντά του. Δίνεται επιπλέον η δυνατότητα στον εκπαιδευτικό να διαμορφώσει και εφαρμόσει εξατομικευμένη διδασκαλία. 12.2 Ειδικότερα συμπεράσματα και τελικές παρατηρήσεις Συμπερασματικά, φαίνεται ότι (λαμβάνοντας υπόψη τόσο τα post όσο και τα late post-test) την καλύτερη επίδοση στις συγκεκριμένες έννοιες φυσικής (θερμικά φαινόμενα) είχε η πειραματική ομάδα Β, η οποία χρησιμοποίησε στη διδασκαλία της πληροφορική και LMS, ενώ δεύτερη έρχεται η πειραματική ομάδα Α, η οποία διδάχτηκε τις ίδιες έννοιες χωρίς χρήση LMS αλλά με το ίδιο νέο σχολικό curriculum. Τέλος, τα αποτελέσματα και των 2 πειραματικών ομάδων Α και Β, ως προς τις συγκεκριμένες έννοιες φυσικής, φαίνονται να υπερτερούν σημαντικά των αποτελεσμάτων της Ομάδας Ελέγχου C, η οποία διδάχτηκε σύμφωνα με το παλαιό σχολικό curriculum. Οι μαθητές τόσο της πειραματικής ομάδας Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS όσο και οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β διδασκαλία με χρήση LMS αντέδρασαν θετικά στη διδασκαλία. Η διδασκαλία όμως με τη χρήση πληροφορικής γενικά αλλά και LMS φαίνεται ότι κέντρισε περισσότερο το ενδιαφέρον κυρίως των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β, οι οποίοι: Προσαρμόστηκαν πολύ γρήγορα στο νέο περιβάλλον. Βρήκαν το θέμα εξαιρετικά ενδιαφέρον. Χρησιμοποίησαν το LMS και από το σπίτι ολοκληρώνοντας ή τροποποιώντας τις εργασίες τους μέσω των προσωπικών τους λογαριασμών. 280

Είχαν τη δυνατότητα να επικοινωνήσουν με τον εκπαιδευτικό εκτός ωραρίου σχολείου ώστε να λύσουν απορίες που αφορούσαν τις κατ οίκον εργασίες. Αν απουσίαζαν από το σχολείο εξαιτίας ασθένειας ή άλλης αιτίας, μπορούσαν να καλύψουν το κενό της απουσίας τους μέσα από την παρακολούθηση των βιντεομαθημάτων και του πολυμεσικού περιεχομένου από το σπίτι και να ζητήσουν διευκρινιστικές οδηγίες μέσω σύγχρονης ή ασύγχρονης επικοινωνίας με τον εκπαιδευτικό. Ήθελαν να μείνουν περισσότερο στο εργαστήριο, το οποίο οδηγεί στο συμπέρασμα ότι τους άρεσε, αφού θυσίαζαν τμήμα ή και όλο το διάλειμμά τους Υπέβαλαν ερωτήσεις σχετικές με το προς διδασκαλία αντικείμενο. Επιθυμούσαν την επέκταση των μαθημάτων μέσω των LMS Θεώρησαν την παρουσία του ερευνητή ως μία καλή ευκαιρία για να πάρουν απαντήσεις σε ερωτήματα από τον ευρύτερο χώρο της φυσικής, και έτσι υπέβαλαν και ερωτήσεις συχνά άσχετες με το προς διδασκαλία αντικείμενο. Κρίνοντας από τα συνολικά αποτελέσματα στο post-test, βλέπουμε ότι εμφανίζονται σημαντικές διαφορές ανάμεσα στην πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS κάτι που δεν ήταν αναμενόμενο εξαρχής, αφού ουσιαστικά διδάχτηκαν την ίδια ύλη. Η μεγαλύτερη διαφοροποίηση φαίνεται καλύτερα: Στην ενότητα 9.1.2 «Έχεις ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια; Μπορεί να φτιάξεις μια πρόταση για αυτά» όπου οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β με μεγάλη διαφορά καταφέρνουν να γράψουν επιστημονικά σωστές προτάσεις. Στην ενότητα 9.2.10 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση» όπου η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β απαντάει σωστά σχεδόν σε όλες τις δοθείσες προτάσεις που αφορούν τα βιοκλιματικά σπίτια και τα χαρακτηριστικά τους. Στην ενότητα 9.3.2 «Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα; Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό;» όπου οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β με μεγάλη διαφορά καταφέρνουν να γράψουν επιστημονικά σωστές προτάσεις για το ενεργειακό αποτύπωμα. Στην ενότητα 9.4 «Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα» όπου η πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β φτιάχνει σωστά επιστημονικές προτάσεις με τον όρο θερμότητα. Στην ενότητα 9.5 «Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία» όπου η πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β φτιάχνει σωστά επιστημονικές προτάσεις με τον όρο θερμοκρασία. 281

Στην ενότητα 9.6.7 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6 η ερώτηση» όπου η πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β με μεγάλη διαφορά από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α απαντάει σωστά σχεδόν σε όλες τις προτάσεις που αφορούν τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας. Στην ενότητα 9.7.9 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7 η ερώτηση» όπου η πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β με μεγάλη διαφορά από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α απαντάει σωστά σχεδόν σε όλες τις προτάσεις που αφορούν την αλλαγή στη φυσική κατάσταση των σωμάτων. Κρίνοντας από τα συνολικά αποτελέσματα του late post-test, βλέπουμε ότι εξακολουθούν να εμφανίζονται σημαντικές διαφορές ανάμεσα στην πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS και την πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS ακόμα και 6 μήνες μετά το πέρας της εκπαιδευτικής παρέμβασης, κάτι που σύμφωνα με τα αποτελέσματα του post-test ήταν αναμενόμενο. Η μεγαλύτερη διαφοροποίηση φαίνεται καλύτερα: Στην ενότητα 10.1.2 «Έχεις ακούσει για τα βιοκλιματικά σπίτια; Μπορεί να φτιάξεις μια πρόταση για αυτά» όπου οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β με διαφορά καταφέρνουν να γράψουν επιστημονικά σωστές προτάσεις για τα βιοκλιματικά σπίτια. Στην ενότητα 10.2.10 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 2 η ερώτηση» όπου η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β απαντάει σωστά σχεδόν σε όλες τις προτάσεις που αφορούν τα βιοκλιματικά σπίτια και τα χαρακτηριστικά τους με μεγάλη διαφορά από τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Α. Στην ενότητα 10.3.2 «Έχεις ακούσει για το ενεργειακό αποτύπωμα; Μπορείς να γράψεις μια πρόταση για αυτό;» όπου οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β με μεγάλη διαφορά από αυτούς της πειραματικής ομάδας Α καταφέρνουν να γράψουν επιστημονικά σωστές προτάσεις για το ενεργειακό αποτύπωμα. Στην ενότητα 10.4 «Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα» όπου η πλειοψηφία των μαθητών της πειραματικής ομάδας Β φτιάχνει σωστά επιστημονικές προτάσεις με τον όρο θερμότητα. Η Ομάδα Ελέγχου C απόφοιτοι Στ τάξης, που ακολούθησαν το παλιό σχολικό curriculum, εμφανίζει σύμφωνα με τα αποτελέσματα του late post-test σημαντικά μικρότερα ποσοστά σωστών απαντήσεων, σε σχέση με τις δύο πειραματικές ομάδες (αναλυτικά ο σχηματισμός των ομάδων αναφέρεται στην ενότητα 7.3 «Ο σχηματισμός των πειραματικών ομάδων»). Η μεγαλύτερη διαφοροποίηση φαίνεται καλύτερα: 282

Στην ενότητα 10.6.7 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 6 η ερώτηση» όπου ένα πολύ μικρό ποσοστό των μαθητών της μόλις 21,1% (±7,1%) κατάφερε να απαντήσει σωστά και στις 6 προτάσεις που δόθηκαν και σχετίζονταν με τις έννοιες της θερμότητας και της θερμοκρασίας Στην ενότητα 10.7.9 «Σύνολο σωστών απαντήσεων στην 7 η ερώτηση» όπου κανένας μαθητής δεν μπόρεσε να απαντήσει σωστά στο σύνολο των προτάσεων που δόθηκαν και αφορούσαν τις αλλαγές στην κατάσταση της ύλης. Μεγάλη είναι η διαφορά στη συντριπτική πλειοψηφία των ερωτήσεων του ερωτηματολογίου για τους μαθητές της πειραματικής ομάδας Β έναντι των μαθητών της Ομάδας Ελέγχου C. Στο σύνολο των ερωτήσεων οι μαθητές της πειραματικής ομάδας Β πέτυχαν καλύτερη επίδοση ενώ σε αρκετές από αυτές υπήρχε (πειραματικά και στατιστικά) σημαντική διαφορά. Φαίνεται έτσι ξεκάθαρα η προσθετική αξία της πληροφορικής γενικά αλλά και ιδιαίτερα του LMS στη διδασκαλία, το οποίο φαίνεται ότι ως τεχνολογία είναι αρκετά ώριμο να εφαρμοστεί και στις χαμηλότερες βαθμίδες της εκπαίδευσης. Σε γενικές γραμμές η Ομάδα Ελέγχου C παρουσίασε σχεδόν στο σύνολο των ερωτήσεων του late post-test επίδοση κατώτερη και της πειραματικής ομάδας Α που χρησιμοποίησε το νέο σχολικό curriculum αλλά η διδασκαλία έγινε με παραδοσιακό τρόπο (όπως και αυτή της Ομάδας Ελέγχου C). Σε όλες σχεδόν τις ερωτήσεις του late post-test η πειραματική ομάδα Α επέτυχε καλύτερη επίδοση απο αυτήν της ομάδας ελέγχου. Εξαίρεση αποτελούν οι ενότητες 10.6.5 «Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια», 10.7.6 «Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη», 10.7.7 «Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια» και 10.7.8 «Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα». Σε αυτές, η Ομάδα Ελέγχου C επέτυχε ελάχιστα καλύτερη ονομαστική επίδοση, που όμως πάντα ήταν εντός των πειραματικών σφαλμάτων μέτρησης, έτσι ώστε να είναι μη σημαντική. Διευκρινίζεται πάντως, ότι παρόμοιο φαινόμενο δεν παρουσιάζεται με την πειραματική ομάδα Β, κάτι που τελικά μπορεί να αποδοθεί μόνο στην προσθετική αξία του LMS στη διδασκαλία, που έτσι αποδεικνύεται να υπερέχει ποιοτικά. Όπως ήδη αναφέρθηκε αναλυτικά στην ενότητα 7.2 «Σημαντικές επιλογές στην παρούσα έρευνα», η πειραματική διδασκαλία τόσο στην πειραματική ομάδα Α, όσο και στην πειραματική ομάδα Β πραγματοποιήθηκε από τον ερευνητή, ο οποίος δεν μπορεί γενικά να θεωρηθεί ότι αποτελεί ένα μέσο δάσκαλο. Είναι αυτός που δημιούργησε την εκπαιδευτική παρέμβαση (κατά συνέπεια είναι δημιουργός του εκπαιδευτικού υλικού), και άρα γνωρίζει πλήρως το περιεχόμενό της. Επομένως είναι λογικό να πιστεύουμε ότι αν η διδασκαλία της πειραματικής ομάδας Α γινόταν από τρίτους (δασκάλους με κοινό ενδιαφέρον και γνώσεις φυσικής), τότε τα αποτελέσματα της ομάδας που θα διδάσκονταν με χρήση LMS θα είχαν πιθανότατα ακόμα 283

μεγαλύτερη διαφορά (σε σχέση με την ομάδα Α), γιατί στην μορφή διδασκαλίας με LMS, επειδή ακριβώς η γνώση εμπεριέχεται στο λογισμικό, δεν εμφανίζονται οι τυχόν παρανοήσεις που ο διδάσκοντας μπορεί να έχει. 12.3 Τελικές παρατηρήσεις Τα σημερινά παιδιά είναι εξοικειωμένα με την τεχνολογία από τα κινητά τηλέφωνα, παιχνιδομηχανές, τηλεοράσεις και video, mp3 players κ.ά. που βρίσκονται πλέον σε όλα τα σπίτια. Έτσι ακόμα και αν δεν έχουν προηγούμενη εμπειρία σε χρήση υπολογιστών, πρακτικά προσαρμόζονται εύκολα. Το ενθαρρυντικό αποτέλεσμα αυτής της έρευνας είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε περιβάλλοντα μάθησης που βασίζονται σε υπολογιστή (computer based learning environments) στη διδασκαλία της επιστήμης γενικότερα, καθώς προφανέστατα οι μαθητές ανταποκρίθηκαν πολύ καλά. Άλλωστε κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν το LMS χωρίς προβλήματα και χωρίς να χρειαστεί ιδιαίτερος χρόνος για την εκπαίδευσή τους. Η εκπαιδευτική παρέμβαση που πραγματοποιήθηκε μπορεί να αποτελέσει ένα παράδειγμα για τους εκπαιδευτικούς που αναζητούν ένα εύχρηστο εργαλείο για να διδάξουν τα θερμικά φαινόμενα. Το θέμα που επιλέχτηκε, δηλαδή τα θερμικά φαινόμενα, είναι ένα θέμα που γίνεται ολοένα και πιο επίκαιρο. Οι μαθητές, όλο και σε μικρότερη ηλικία, έρχονται σε επαφή με θέματα που αφορούν τη θερμότητα, κυρίως μέσα από περιβαλλοντικά προγράμματα ή από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης, από τα οποία η επιστημονική ορθότητα της παρουσίασης είναι συνήθως από μέτρια μέχρι και τελείως λανθασμένη. Η επιλογή του θέματος κρίνεται επιτυχής, καθώς είναι εξαιρετικά επίκαιρο, ενδιαφέρον και χρήσιμο για κάθε πολίτη. Επιπλέον, το προσεγγίζει συνολικά και με επιστημονικά σωστό τρόπο. Θέτει το τεχνολογικό πρόβλημα της ψύξης και της θέρμανσης των κατοικιών, που αντιμετωπίζουν καθημερινά οι μαθητές και οι γονείς τους σε σωστή βάση, αναλύοντας αρχικά τα φαινόμενα της θερμικής αλληλεπίδρασης και ισορροπίας. Εν συνεχεία αναλύει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των αγωγών και των μονωτών στην κατασκευή μιας κατοικίας αλλά και της χρήσης των κατάλληλων μηχανών για θέρμανση και ψύξη. Η εκπαιδευτική παρέμβαση περιέχει πολλά παραδείγματα για να περιγράψει το μοντέλο «Σώμα υψηλότερης θερμοκρασίας Σώμα χαμηλότερης θερμοκρασίας» έτσι ώστε οι μαθητές να μπορούν να ερμηνεύουν και να προβλέπουν το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης και ισορροπίας. Η χρήση του μοντέλου για την ερμηνεία και πρόβλεψη της θερμικής συμπεριφοράς των υλικών βοηθάει τους μαθητές στη διάκριση των εννοιών της θερμότητας και της θερμοκρασίας. Όσο πιο γενική και θεμελιώδης είναι μία επιστημονική έννοια, τόσο περισσότερο δυσκολεύονται τα παιδιά στην κατανόησή της, γι αυτό τα 284

παραδείγματα δεν περιορίζονται σε μια λεκτική περιγραφή, αλλά το ηλεκτρονικό μάθημα περιέχει βίντεο, πολυμεσικό περιεχόμενο, και διαδραστικές δραστηριότητες. Στο νέο γενικό σχολικό curriculum η Φυσική διατάσσεται με ένα τελείως διαφορετικό τρόπο. Δεν υπάρχουν διακριτά κεφάλαια της θερμότητας όπως αυτά υπάρχουν σήμερα στα βιβλία της φυσικής π.χ. «θερμότητα - θερμοκρασία», «θερμότητα- τρόποι μετάδοσης, μεταφοράς και διάδοσης» κλπ. Αντίθετα τα φαινόμενα που στηρίζονται στην ίδια αρχή ενοποιούνται σε ένα γενικό κεφάλαιο στην Ε τάξη με θέμα «Η θερμότητα στη ζωή μας». Αυτή η προσέγγιση ίσως μπορεί να βοηθήσει το μαθητή να αποκτήσει μία συνολικότερη εικόνα για τον κόσμο π.χ. να συνειδητοποιήσει ότι η θερμική αλληλεπίδραση και η θερμική ισορροπία είναι φαινόμενα που συμβαίνουν στη φύση και τα οποία επηρεάζουν την καθημερινότητά του, όπως τη θέρμανση και την ψύξη της κατοικίας του, τα ρούχα που θα φορέσει κτλ. Αντιθέτως θα μπορούσε, βέβαια, απλά να αποδιοργανώσει και την σκέψη του ώστε να δυσκολεύεται να διατάξει τα θέματα. Υπέρ της νέας μεθόδου προσέγγισης μετράει ότι ο συσχετισμός με την καθημερινή ζωή μπορεί ίσως να αυξήσει το ενδιαφέρον των μαθητών, καθιστώντας το μάθημα λιγότερο θεωρητικό και περισσότερο ενδιαφέρον. Έτσι ο μαθητής μέσα από μια τέτοια προσέγγιση, αλλά με σωστή επιστημονικά διδασκαλία, μπορεί να αναπτύξει δεξιότητες επιστημονικής και τεχνολογικής διερεύνησης, ενώ ταυτόχρονα μπορεί να αντιληφθεί την άμεση πρακτική σύνδεση της επιστήμης και των φυσικών φαινομένων με την καθημερινή ζωή. Αυτό φαίνεται να επιβεβαιώνεται και από τα αποτελέσματα της εκπαιδευτικής παρέμβασης, η οποία πραγματοποιήθηκε στην πειραματική ομάδα Α διδασκαλία χωρίς χρήση LMS, και στην πειραματική ομάδα Β διδασκαλία με χρήση LMS, και τα οποία συγκρίθηκαν με δεδομένα που προήλθαν από μαθητές που παρακολούθησαν το παλιό curriculum (Ομάδα Ελέγχου C). Τα αποτελέσματα από τη σύγκριση αυτή είναι πάρα πολύ ενθαρρυντικά. Παρ όλα αυτά, και παρόλο που το δείγμα της παρούσας έρευνας ήταν αρκετά μεγάλο, πιστεύουμε ότι χρειάζεται περαιτέρω έρευνα ώστε: Να μελετηθεί για μια σειρά ετών το πώς εξελίσσονται οι ιδέες των μαθητών, καθώς και το αν αυτές επηρεάζονται από εξωσχολικούς μαθησιακούς παράγοντες και πόσο. Μόνο όταν αναλυθούν τα δεδομένα από αυτές τις δοκιμές, θα μπορεί κάποιος να υποστηρίξει με επιχειρήματα το αν αυτή η συγκεκριμένη διδακτική προσέγγιση των θερμικών φαινομένων είναι η βέλτιστη ή όχι. Να χρησιμοποιηθεί η παρούσα εκπαιδευτική παρέμβαση για τα Θερμικά φαινόμενα και από άλλους λιγότερο εξειδικευμένους εκπαιδευτικούς και με διαφορετικούς μαθητές. Να χρησιμοποιηθούν ίσως και τα ίδια φύλλα εργασίας με την ίδια θεματολογία. Να συγκριθεί η γνώση που απέκτησαν οι μαθητές των δύο ομάδων. Επίσης να συγκριθούν αυτές οι ομάδες με τις 2 πειραματικές ομάδες της παρούσας διατριβής. Μπορεί άραγε η 285

επιστήμη να διδαχτεί σωστά ακόμα και από εκπαιδευτικούς με λιγότερο εξειδικευμένες ή και περιορισμένες γνώσεις στην επιστήμη, αν η διδασκαλία με παραδοσιακό τρόπο αντικατασταθεί από μια διδασκαλία με χρήση πληροφορικής γενικά, αλλά και LMS ειδικότερα, και οι μαθητές αναζητούν μόνοι τους τη γνώση; Μπορεί, μέσω αυτόυ, να γίνει ακόμα και βελτίωση στην ύλη ενός γενικού σχολικού curriculum, ώστε η εμπέδωση των φυσικών εννοιών να είναι πιο επιτυχής; Να αποπειραθεί, σταδιακά, η διδασκαλία όλο και μεγαλύτερου τμήματος της ύλης του νέου γενικού σχολικού curriculum τόσο με χρήση πληροφορικής γενικά, αλλά και LMS ειδικότερα και να συγκριθούν οι ιδέες των μαθητών μετά την διδασκαλία, με αυτές που αποκτούνται με παραδοσιακό τρόπο απο διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Να μελετηθεί η δυνατότητα χρήσης των LMS γενικά στην εκπαίδευση και η χρήση τους στην επιμόρφωση δασκάλων. Να μελετηθεί περεταίρω η δυνατότητα χρήσης του LMS για αυτοδιδασκαλία μαθητών και δασκάλων. Να χρησιμοποιηθεί το LMS και με ακόμη νεαρότερους μαθητές, ώστε να βρεθεί από ποια ηλικία και μετά μπορεί να αποδώσει, και οι βέλτιστες μέθοδοι με τις οποίες αυτό θα ήταν δυνατό να επιτευχθεί. 286

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Albert, E. (1978). Development of the concept of heat in children. Science Education, 62, 389 399 Browne, T., Jenkins, M. & Walker, R. (2006). A longitudinal perspective regarding the use of VLEs by higher education institutions in the United Kingdom. Interactive Learning Environments, 14(2), 177 192. Carver, R. (1974). Two dimensions of tests: Psychometic and edumetric. American Psychologist, 29, 512-518 Chou, A. & Chou, D.(2011). Course management systems and blended learning: An innovative learning approach. Decision Sciences Journal of Innovative Education, 9 (3), 463 484 Clough, E. & Driver, R. (1985). Secondary student s conceptions of the conduction of heat: Bringing together scientific and personal views. Physics Education, 20(4), 176 182 Coates, H., James, R., & Baldwin, G. (2005). A critical examination of the effects of learning management systems on university teaching and learning. Tertiary Education and Management, 11, 19 36. Cowan, R. & Sutcliffe, N. (1991). What children s temperature predictions reveal of their understanding of temperature. British Journal of Educational Psychology, 61(3), 300-309. de Castro, R. S., & de Carvalho, A. M. P. (1995). The historic approach in teaching: Analysis of an experience. Science & education, 4(1), 65-85. Demetriadis, S., Barbas, A., Molohides, A., Palaigeorgiou, G., Psillos, D., Vlahavas, I., Tsoukalas, I. & Pombortsis, A. (2003). Cultures in negotiation : teachers acceptance/resistance attitudes considering the infusion of technology into schools. Computers & Education, 41(1), 19-37. Dick, W., Carey, L. & Carey J. (2011). The Systematic Design of Instruction, (7th ed.), Pearson Education, New York, NY, pp. 06-11 Dutton, W., Cheong, P. & Park, N. (2004). The social shaping of a virtual learning environment: The case of a university-wide course management system. Electronic Journal of e- Learning, 2(1), 69-80. Erickson, G. (1979). Children s conceptions of heat and temperature. Science Education, 63(2), 221-230. Erickson, G. (1980). Children s viewpoints of heat: A second look. Science Education, 64(3), 323 336. Erickson, G. & Tiberghien, A. (1985). Heat and temperature. Children s ideas in science, 52-84. 287

Ferreira, J., & Cardoso, A. (2005). A Moodle extension to book online labs.international Journal of Online Engineering, 1(2). Gigerenzer, G., et al. (1991). On the tyranny of hypothesis testing in the social sciences. Contemporary psychology, 36(2), 102-105 Gigerenzer, G., & Porter, T. (1990). The empire of chance: How probability changed science and everyday life (Vol. 12). Cambridge University Press. Graham, C. (2006). Blended learning systems: Definition, current trends, and future directions. In C. J. Bonk & C. R. Graham (Eds.), The handbook of blended learning: Global perspectives, local designs (pp. 3 21). San Francisco, CA: Pfeiffer Green, K. (2010). The 2010 campus computing report. Encino, CAQ The Campus Computing Project, στο http://www.itcnetwork.org/component/content/article/48-library-articlesabstractsresearch/297-2010-campus-computing-survey.pdf (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) Grimes, D. A., & Schulz, K. F. (2002). Bias and causal associations in observational research. The Lancet, 359(9302), 248-252. Gustafson, K. & Branch, R. (2002). What is instructional design. Trends and issues in instructional design and technology, 16-25. Harrison, A. G., Grayson, D. J., & Treagust, D. F. (1999). Investigating a grade 11 student's evolving conceptions of heat and temperature. Journal of research in Science Teaching, 36(1), 55-87. Hawkins, B. & Rudy, J.(2007). Educause core data service. Fiscal year 2006 summary report. Boulder, CO: Educause. Holm, C., Rollinghoff, A. & Ninck, A. (2003). WebCT and e learning in Switzerland. In Proceedings of the 5th International Conference on New Educational Environments, Luzerne, pp. 139 143. Ioannidis, G. & Garyfallidou, D. (2001). Education using Information and Communication Technology (ICT), and ICT education: categories methods and trends, In Auer M. & Auer U. (Eds.) Proc. Interactive Computer aided Learning ICL2001 International workshop: Interactive computer aided Learning, Experiences and visions, Kassel University Press, ISBN 3-933146- 67-4, (total length 13 pages) Ioannidis, J. P. (2005). Why most published research findings are false. PLoS Med, 2(8), e124. (Retrieved from: http:// journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed. 0020124) Kesidou, S. & Druit, R. (1993). Students conceptions of the second law of thermodynamics: An interpretive study. Journal of Research in Science Teaching, 30(1), 85 106 288

Koszalka, T. & Ganesan, R. (2004). Designing online courses: A taxonomy to guide strategic use of features available in course management systems (CMS) in distance education. Distance Education, 25(2), 243 256. Lavin, R. & Tomei, J. (2006). Wikis in EFL: an evaluation. Language Issues, 12(1), 35-47. Linjse, P. (2003). Trends and problems in physics teaching: experiences from a Dutch perspective, 9ο συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, Καλαμάτα. Lonn, S. & Teasley, S. (2009). Saving time or innovating practice: Investigating perceptions and uses of learning management systems. Computers & Education., 53 (3), 686 694. Mellou, K., & Sparos, L. (2005) Systematic errors in etiological epidemiological studies, Arch Hellen Med, 22(2), 199-207 Morgan, G. (2003). Faculty use of course management systems (Vol. 2). ECAR, EDUCAUSE Center for Applied Research. Pelgrum, W. J. (2001). Obstacles to the integration of ICT in education: results from a worldwide educational assessment. Computers & Education, 37 (2), 163 178. Pellettieri, J. (2000). Negotiation in cyberspace: The role of chatting in the development of grammatical competence. Network-based language teaching: Concepts and practice, 59, 86. Picciano, A. & Seaman, J. (2009). K-12 Online Learning: A 2008 Follow-Up of the Survey of US School District Administrators. Sloan Consortium. PO Box 1238, Newburyport, MA 01950, στο http://files.eric.ed.gov/fulltext/ed530104.pdf (Ανακτήθηκε στις 25/04/2014) PISA 2009 & PISA 2012, Πλαίσιο Αξιολόγησης και Αποτελέσματα, στο http://www.iep.edu.gr/pisa (Ανακτήθηκε στις 25/4/2014) Reiser, R. (2001). A history of instructional design and technology: Part I: A history of instructional media. Educational technology research and development, 49(1), 53-64. Sackett, D.L. (1979). Bias in analytic research, Journal of Chronic Diseases, 32,51-63 Schweingruber, H., Keller, T., & Quinn, H. (Eds.). (2012). A Framework for K-12 Science Education:: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. National Academies Press. Simonson, M. (2007). Course management systems. Quarterly Review of Distance Education, 8(1), vii-ix Sitze, A. (2001). Land Of Confusion, Online Learning, στο: http://www.allbusiness.com/services/educational-services/4449169-1.html (Ανακτήθηκε στις 24/04/2014). Smeets, E. (2005). Does ICT contribute to powerful learning environments in primary education?. Computers & Education, 44(3), 343-355. Solomon, J. (1992) Getting to know about energy - in school and society. London: Falmer Press. 289

Swan, K. (2001). Virtual interaction: Design factors affecting student satisfaction and perceived learning in asynchronous online courses. Distance Education, 22(2), 306 332. Tiberghien, A. (1985). The development of ideas on heat and temperature with teaching. Children's ideas in science, 67-84. Tsihouridis, C., Vavougios, D. & Ioannidis, G. (2009). Students Designing their own Experiments on Heat Transfer Phenomena Using Sensors and ICT. International Journal of Emerging Technologies in Learning, Vol. 4, 74-82. Ullman, C. & Rabinowitz, M. (2004). Course management systems and the reinvention of instruction. THE Journal. Watson, W. & Watson, S. (2007). What are Learning Management Systems, What are They Not, and What Should They Become? TechTrends, 51(2), 29 West, R., Waddoups, G. & Graham, C. (2007). Understanding the experiences of instructors as they adopt a course management system. Educational Technology Research and Development, 55(1), 1 26. Wu, J., Tennyson, R. & Hsia, T. (2010). A study of student satisfaction in a blended e- learning system environment. Computers & Education, 55 (1), 155 164. Zsolt, T. & Istvan, B. (2008). Moodle and social constructivism. Network for Teaching Information Society, στο: http://www.ittk.hu/netis/doc/textbook/toth_bessenyei_moodle_eng.pdf (Ανακτήθηκε στις 24/04/2014). Γαρυφαλλίδου Δ. & Ιωαννίδης Γ. (1997). Διδασκαλία Η/Υ σε παιδιά 1 ης 2 ας και 3 ης Δημοτικού, Οι φυσικές επιστήμες και η τεχνολογία στην Α - βάθμια εκπαίδευση, Τομέας/Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Τεχνολογίας και Περιβάλλοντος Π.Τ.Δ.Ε. του Πανεπιστημίου Αθηνών, Καλκάνης Γ. σελ. 112-118 Γαρυφαλλίδου Δ. & Ιωαννίδης Γ. (1999). Εκπαιδευτικό λογισμικό, πολυμέσα και internet - σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, πρακτικά 1ου Διεθνούς συνεδρίου διδακτικής των Θετικών Επιστημών, Κύπρος, (ISBN 9963 0 9062 1), σελ. 281-296. Ιωαννίδης Γ. Σ. (2008). Ραβδογράμματα, Ψέματα, και ατυχείς Μεταφράσεις. Ανακοίνωση ύστερα από πρόσκληση, στα πρακτικά του 12 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, Καβάλα 20-23 Μαρτίου 2008, ISBN 978-960-89657-3-7, σελ 14-15 Ιωαννίδης Γ., Γαρυφαλλίδου Δ., Βαβουγιός Δ., Γκούτσιας A. και Τσιόκανος Α. (2005). Οι έννοιες της Ακτινοβολίας και της Ενέργειας σε φοιτητές Παιδαγωγικού Τμήματος: μια διδακτική έρευνα σε εξέλιξη με χρήση υπολογιστών, Αρέθας, Τόμος ΙΙΙ, στο Αλεξόπουλος Δημήτριος κ.α. (eds). Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Πατρών Ματσαγγούρας, Η. (2005). Στρατηγικές Διδασκαλίας. Η Κριτική Σκέψη στη Διδακτική Πράξη. Πέμπτη Έκδοση. Αθήνα: Gutenberg. 290

Νέο curriculum, Φυσικά Δημοτικού, Οδηγός Εκπαιδευτικού, σελ. 12, στο http://ebooks.edu.gr (Ανακτήθηκε στις 24/04/2014) Σοφός Α. και Παράσχου Β. (2012) Σχεδιασμός και Ανάπτυξη on line μαθημάτων, πρόγραμμα δια βίου μάθησης του Πανεπιστημίου Αιγαίου 291

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΒΙΟΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΣΠΙΤΙΑ-ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΑΠΟΤΥΠΩΜΑ 1. Έχεις ακούσει για τα «βιοκλιματικά σπίτια»; Ναι Όχι Μπορείς να γράψεις 1 πρόταση για αυτά; 2. Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «βιοκλιματικό σπίτι» νομίζεις ότι είναι σωστές: (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Εκμεταλλεύεται όλες τις φυσικές πηγές ενέργειας, όπως τον ήλιο και τον άνεμο. Είναι κατασκευασμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Μετατρέπει όσο το δυνατόν περισσότερη ενέργεια για να θερμανθεί το χειμώνα και να δροσιστεί το καλοκαίρι. Είναι χτισμένο με την είσοδό του προς τον Βορρά. Έχει ηλεκτρικό θερμοσίφωνα. Επιτρέπει στη θερμότητα να περάσει μέσα. Οι τοίχοι του είναι μονωμένοι εσωτερικά και εξωτερικά με μονωτικά υλικά. Είναι ένα πανάκριβο σπίτι για να χτιστεί. Είναι καλό για την υγεία μας. 3. Έχεις ακούσει για το «ενεργειακό αποτύπωμα»; Ναι Όχι 292

Μπορείς να γράψεις 1 πρόταση για αυτό; Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στο «ενεργειακό αποτύπωμα» νομίζεις ότι είναι σωστές: (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα της ενέργειας, που καταναλώνουμε καθημερινά. Το ενεργειακό αποτύπωμα μετράει την ποσότητα του CO 2 (=διοξειδίου του άνθρακα), που απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα οι καθημερινές μας συνήθειες που σχετίζονται με την χρήση ενέργειας. ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ-ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ-ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ-ΘΕΡΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ 4. Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμότητα». Α) Β) 5. Μπορείς να γράψεις 2 προτάσεις χρησιμοποιώντας τη λέξη «θερμοκρασία». Α) Β) 6. Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στη «θερμότητα» και στη «θερμοκρασία» νομίζεις ότι είναι σωστές: (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Για να περιγράψουμε πόσο ψυχρό η θερμό είναι ένα σώμα, χρησιμοποιούμε τη θερμότητα. Όταν έρθει σ επαφή ένα θερμό με ένα ψυχρό σώμα, η θερμοκρασία του ψυχρού αυξάνεται, ενώ του θερμού ελαττώνεται. 293

Δύο σώματα με διαφορετική θερμοκρασία, που βρίσκονται στον ίδιο χώρο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα έχουν την ίδια θερμοκρασία. Η θερμότητα που ρέει από ένα θερμό σώμα σε ένα ψυχρό σώμα δε σταματάει ποτέ. Για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός σώματος είναι απαραίτητη η ενέργεια. Με τα θερμόμετρα μετράμε τη θερμότητα των σωμάτων. ΥΛΗ-ΑΛΛΑΓΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 7. Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ύλη νομίζεις ότι είναι σωστές: (Μπορείς να κυκλώσεις όσες απαντήσεις θέλεις) Όση ώρα λιώνει ο πάγος, η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνεται. Όση ώρα το νερό βράζει, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Όταν ένα σώμα μετατρέπεται από αέριο σε υγρό, το φαινόμενο ονομάζεται υγροποίηση. Τα σώματα στην επιφάνεια της Γης μπορούν να υπάρξουν σε μία από τις παρακάτω 3 φυσικές καταστάσεις: στερεά, υγρή και αέρια. Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε αέριο, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια. Όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε στερεό, το φαινόμενο ονομάζεται τήξη. Για να μπορέσει ένα υγρό να μετατραπεί σε στερεό, θα πρέπει να απορροφήσει ενέργεια Ο βρασμός και η εξάτμιση είναι ίδια φαινόμενα. 294

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 15. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ 77 15.1. Καταγραφή του επιστημονικού πεδίου και της Θεματικής ενότητας. Επιστημονικό Πεδίο: ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Θεματική Ενότητα: Θερμικά Φαινόμενα-Η θερμότητα στη ζωή μας Η διδασκαλία των θερμικών φαινομένων προσφέρεται ως εξαιρετική ευκαιρία για την ανάπτυξη δεξιοτήτων επιστημονικής και τεχνολογικής διερεύνησης. Η θερμότητα είναι μια έννοια, για την οποία οι μαθητές και οι μαθήτριες διαθέτουν πλούσιες εμπειρίες αλλά ταυτόχρονα έχουν πολλές φορές σχηματισμένες εναλλακτικές αντιλήψεις και αρκετές γνωστικές δυσκολίες. Αποτελεί μια προσέγγιση μαθητοκεντρική, καθώς ενδιαφέρει ο μαθητής ως αυριανός πολίτης να μπορεί να αντιμετωπίσει το τεχνολογικό της θέρμανσης και της ψύξης των κατοικιών, ιδιαίτερα σήμερα που η τιμή του πετρελαίου θέρμανσης έχει αυξηθεί υπερβολικά επιβαρύνοντας σημαντικά τον προϋπολογισμό της ελληνικής οικογένειας. Επίσης, είναι μια προσέγγιση ανθρωποκεντρική, καθώς μέσα από τη μελέτη των θερμικών φαινομένων οι μαθητές θα παρατηρήσουν την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που εκλύουν στην ατμόσφαιρα μέσα από τις καθημερινές τους συνήθειες, οι οποίες σχετίζονται με την χρήση ενέργειας, από τη στιγμή άλλωστε που το Νέο Σχολείο ενδιαφέρεται για το περιβάλλον, βρίσκοντας έτσι το «ενεργειακό αποτύπωμά» τους. Έτσι θα οδηγηθούμε στα μονοπάτια της ενέργειας. 77 Σοφός Α. και Παράσχου Β. (2012) Σχεδιασμός και Ανάπτυξη on line μαθημάτων, πρόγραμμα δια βίου μάθησης του Πανεπιστημίου Αιγαίου 295

15.2. Αναγνώριση εκπαιδευτικών σκοπών Για την αναγνώριση του εκπαιδευτικού σκοπού θα χρησιμοποιηθούν 2 μέθοδοι: i) η προσέγγιση της ειδικής γνώσης στο αντικείμενο και ii) η προσέγγιση ανάλυσης απόδοσης. Η εκπαιδευτική παρέμβαση θα σχεδιαστεί σύμφωνα με τις ανάγκες των μαθητών. Η εκπαιδευτική εμπειρία (προσέγγιση της ειδικής γνώσης στο αντικείμενο) που έχει ο ερευνητής ως δάσκαλος των αντίστοιχων τάξεων (Ε και Στ ), βοηθάει στο να καθορίσει ως σχεδιαστής πλέον το τι πρέπει να διδαχτεί και σε ποιο επίπεδο. Ανεξάρτητα, όμως, από την προσωπική εμπειρία ως εκπαιδευτικός αλλά και ταυτόχρονα ως σχεδιαστής του εκπαιδευτικού υλικού για να μπορέσουμε να οδηγηθούμε σε ένα ρεαλιστικό και επιτεύξιμο εκπαιδευτικό σκοπό θα χρησιμοποιήσουμε και την ερευνητική διαδικασία της «ανάλυσης απόδοσης», ακολουθώντας ως πρότυπο επίδοσης το νέο curriculum. Με βάση λοιπόν τα παραπάνω ορίστηκαν οι παρακάτω 4 εκπαιδευτικοί σκοποί της παρέμβασης: v. Οι μαθητές να προσδιορίσουν το πρόβλημα της θέρμανσης ψύξης των εσωτερικών χώρων, έτσι ώστε να οδηγηθούν στην επίλυσή του. vi. Οι μαθητές να αναπτύξουν δεξιότητες πειραματισμού σε θέματα θερμότητας. vii. Οι μαθητές να ερμηνεύσουν και να προβλέψουν το φαινόμενο της θερμικής αλληλεπίδρασης. viii. Οι μαθητές να διακρίνουν και να ελέγχουν τις μεταβλητές που καθορίζουν τη διάδοση της θερμότητας, τη συστολή, τη διαστολή και την αλλαγή κατάστασης των υλικών. 296

15.3. Διεξαγωγή Εκπαιδευτικής Ανάλυσης Απεικόνιση μέσω γραφημάτων των βημάτων ή ενεργειών που απαιτούνται για την επίτευξη του σκοπού Σκοπός 1: Οι μαθητές να προσδιορίσουν το πρόβλημα της θέρμανσης ψύξης των εσωτερικών χώρων, έτσι ώστε να οδηγηθούν στην επίλυσή του. 297