ΤΕΦΕΝΕ. Τεχνολογίατην&ΕπιστήμεςΦυσικές. στιςεκπαίδευσητηνγιαένωση. Επιμέλεια: Ψύλλος Δημήτρης, Μολοχίδης Αναστάσιος, Καλλέρη Μαρία

ΤΕΦΕΝΕ στιςεκπαίδευσητηνγιαένωση Τεχνολογίατην&ΕπιστήμεςΦυσικές. Επιμέλεια: Ψύλλος Δημήτρης, Μολοχίδης Αναστάσιος, Καλλέρη Μαρία ΥΠΟ ΤΗΝ ΑΙΓΙΔΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Υπουργείο Πολιτισμού, Παιδείας και Θρησκευμάτων

9ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ Πρακτικά Συνεδρίου ISBN: Επιμέλεια έκδοσης: Ψύλλος Δημήτρης, Μολοχίδης Αναστάσιος, Καλλέρη Μαρία 2016, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Web site: http://synedrioenephet-2015.web.auth.gr Πλήρης βιβλιογραφική αναφορά: Ψύλλος Δημ., Μολοχίδης Αν. & Καλλέρη Μ. (2015). Πρακτικά 9ου Πανελληνίου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση - Διδασκαλία και Μάθηση στις Φυσικές Επιστήμες και την Τεχνολογία: Έρευνες, Καινοτομίες και Πρακτικές, σελ. χχ-ψψ. http://synedrioenephet-2015.web.auth.gr, Ημερομηνία πρόσβασης: ηη/μμ/εε Συνέδριο με κρίση εργασιών Όλες οι εργασίες του συνεδρίου κρίθηκαν με τυφλή κρίση από δύο τουλάχιστον κριτές, οι οποίοι/ες ήταν μέλη της επιστημονικής επιτροπής η/και του αναφερόμενου καταλόγου κριτών

9ο ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ Διδασκαλία και Μάθηση στις Φυσικές Επιστήμες και την Τεχνολογία: Έρευνες, Καινοτομίες και Πρακτικές Θεσσαλονίκη 8-10 Μαΐου 2015 Ένωση για την Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες και την Τεχνολογία Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Παιδαγωγική Σχολή Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 1

Οργανωτική Επιτροπή 9ου Συνεδρίου ΕΝΕΦΕΤ Πρόεδρος Ψύλλος Δημήτριος, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Μέλη Μιχάλης, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Καλλέρη Μαρία, Τμήμα Φυσικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Σταμοβλάσης Δημήτρης, Τμήμα Φιλοσοφίας και Παιδαγωγικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Μολοχίδης Αναστάσιος, Τμήμα Φυσικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Λεύκος Ιωάννης, Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση Αντώνογλου Λεμονιά, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Χαριστός Νικόλαος, Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Ταραμόπουλος Αθανάσιος, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση Γραμματεία Τεχνική Υποστήριξη Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Αριστοτέλειο Παν. Θεσσαλονίκης Θεοδωρακάκος Αντώνιος, Τμήμα Φυσικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Δημιουργικό αφίσας συνεδρίου Μαρτζοπούλου Αλίκη, Τμήμα Εικαστικών και Εφαρμοσμένων Τεχνών, Αριστοτέλειο Παν. Θεσσαλονίκης 2

Επιστημονική Επιτροπή 9ου Συνεδρίου ΕΝΕΦΕΤ 1. Αθανασίου Κυριάκος, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 2. Ασημόπουλος Στέφανος, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 3. Βαβουγιός Διονύσιος, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 4. Δημητρίου Αναστασία, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης 5. Ζαχαρία Ζαχαρίας, Πανεπιστήμιο Κύπρου 6. Ιωαννίδης Γεώργιος, Πανεπιστήμιο Πατρών 7. Καλαϊτζιδάκη Μαριάννα, Πανεπιστήμιο Κρήτης 8. Καλκάνης Γεώργιος, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 9. Καλλέρη Μαρία, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 10. Καλογιαννάκης Μιχαήλ, Πανεπιστήμιο Κρήτης 11. Καριώτογλου Πέτρος, Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας 12. Κασσέτας Ανδρέας, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση 13. Κεβρεκίδης Θεόδωρος, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης 14. Κλωνάρη Κατερίνα, Πανεπιστήμιο Αιγαίου 15. Κωνσταντίνου Κωνσταντίνος, Πανεπιστήμιο Κύπρου 16. Κώτσης Κωνσταντίνος, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 17. Λαμπρινός Νίκος, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 18. Λεύκος Ιωάννης, Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση 19. Μαλανδράκης Γεώργιος, Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας 20. Μαυρικάκη Ευαγγελία, Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας 21. Μικρόπουλος Αναστάσιος, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 22. Μιχαηλίδης Παναγιώτης, Πανεπιστήμιο Κρήτης 23. Μολοχίδης Αναστάσιος, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 24. Παντίδος Παναγιώτης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 25. Παπαγεωργίου Γεώργιος, Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης 26. Παπαδοπούλου Πηνελόπη, Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας 27. Παρασκευάς Απόστολος, Σχολικός Σύμβουλος ΠΕ 28. Παρασκευόπουλος Στέφανος, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 29. Πετρίδου Ελένη, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση 30. Σάλτα Αικατερίνη, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση 31. Σιγάλας Μιχάλης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 32. Σκορδούλης Κωνσταντίνος, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 33. Σκουμιός Μιχαήλ, Πανεπιστήμιο Αιγαίου 34. Σούλιος Ιωάννης, Σχολικός Σύμβουλος ΠΕ 35. Σπηλιωτοπούλου Βασιλική, ΑΣΠΑΙΤΕ Πατρών 36. Σπύρτου Άννα, Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας 37. Σταμοβλάσης Δημήτριος, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 38. Σταύρου Δημήτριος, Πανεπιστήμιο Κρήτης 39. Ταραμόπουλος Αθανάσιος, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση 40. Τζιμογιάννης Αθανάσιος, Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου 41. Τζουγκράκη Χρύσα, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 42. Τσαπαρλής Γεώργιος, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 43. Τσελφές Βασίλης, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 44. Τσιτουρίδου Μελπομένη, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 45. Φασουλόπουλος Γεώργιος, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση 46. Χαλκιά Κρυσταλλία, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών 47. Χατζηκρανιώτης Ευριπίδης, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 48. Χρηστίδου Βασιλεία, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 49. Ψύλλος Δημήτριος, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 3

Επιτροπή Κριτών 9ου Συνεδρίου ΕΝΕΦΕΤ Κωνσταντίνος Αντώνογλου Λεμονιά Κώτσης Κωνσταντίνος Σκουμιός Μιχαήλ Ασημόπουλος Στέφανος Λαμπρινός Νίκος Σούλιος Ιωάννης Βαβουγιός Διονύσιος Λεύκος Ιωάννης Σπηλιωτοπούλου Βασιλική Βελέντζας Αθανάσιος Μαλανδράκης Γεώργιος Σπύρτου Άννα Δημητριάδη Κυριακή Μαυρικάκη Ευαγγελία Σταμοβλάσης Δημήτριος Δημητρίου Αναστασία Μικρόπουλος Αναστάσιος Σταύρου Δημήτριος Ζαχαρία Ζαχαρίας Μιχαηλίδης Παναγιώτης Ταραμόπουλος Αθανάσιος Ζουπίδης Αναστάσιος Μολοχίδης Αναστάσιος Τζιμογιάννης Αθανάσιος Ιωαννίδης Γεώργιος Παντίδος Παναγιώτης Τζουγκράκη Χρύσα Καλαϊτζιδάκη Μαριάννα Παπαγεωργίου Γεώργιος Τσαπαρλής Γεώργιος Καλκάνης Γεώργιος Παπαδοπούλου Πηνελόπη Τσελφές Βασίλης Καλλέρη Μαρία Παρασκευάς Απόστολος Τσιτουρίδου Μελπομένη Καλογιαννάκης Μιχαήλ Παρασκευόπουλος Στέφανος Τσιτσιπής Γεώργιος Καριώτογλου Πέτρος Πετρίδου Ελένη Φασουλόπουλος Γεώργιος Κασσέτας Ανδρέας Πνευματικός Δημήτριος Χαλκιά Κρυσταλλία Κεβρεκίδης Θεόδωρος Πρίνου Λουκία Χαριστός Νικόλαος Κλωνάρη Κατερίνα Σάλτα Αικατερίνη Χατζηκρανιώτης Ευριπίδης Κολτσάκης Βαγγέλης Σιγάλας Μιχάλης Χρηστίδου Βασιλεία Ψύλλος Δημήτριος 4

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 13 ΠΡΟΣΚΕΚΛΗΜΕΝΕΣ ΟΜΙΛΙΕΣ... 17 Επιστήμες και Τέχνες στη Γενική Εκπαίδευση: η περίπτωση της συνύπαρξης Φυσικής- Θεάτρου... 18 Το Μοντέλο Διδακτικής Αναδόμησης: Γεφυρώνοντας το χάσμα ανάμεσα στις Φυσικές Επιστήμες και τη Διδακτική τους... 28 Πολλαπλές αναπαραστάσεις της µοριακής δοµής. Ο ρόλος τους στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας και σχετικό εκπαιδευτικό λογισµικό.... 40 Διδασκαλία εννοιών των Φυσικών Επιστηµών και άτοµα µε ειδικές εκπαιδευτικές ανάγκες: Διερευνώντας το πλαίσιο µιας πολυεπίπεδης εκπαιδευτικής αλληλεπίδρασης... 41 ΣΥΜΠΟΣΙΑ... 42 ΣΥΜΠΟΣΙΟ 1: Αλληλεπίδραση Εκπαίδευσης, Επιστημονικής Έρευνας και Κέντρων Φυσικών Επιστημών για την Ανάπτυξη Διδακτικής Ενότητας Νανοτεχνολογίας: το πρόγραμμα Irresistible... 43 Εκπαίδευση Εκπαιδευτικών στην Ανάπτυξη Διδακτικών Ενοτήτων Nανοτεχνολογίας στο πλαίσιο μιας "Κοινότητας Μάθησης"... 45 Εφαρμογή Διδακτικής Ενότητας σε θέματα Νανοτεχνολογίας... 53 Επικοινωνία της επιστήμης μέσω διαδραστικών εκθεμάτων σχετικά με την Υπεύθυνη Έρευνα και Καινοτομία στην Νανοτεχνολογία... 60 Χρήση των ΤΠΕ για την εκπαίδευση μαθητών και εκπαιδευτικών σε θέματα Νανοτεχνολογίας... 67 ΣΥΜΠΟΣΙΟ 2: Διδασκαλία - μάθηση φυσικών επιστημών και μαθητές με Ειδικές Εκπαιδευτικές Ανάγκες... 76 Μια κριτική ανασκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας στη διδασκαλία και μάθηση θεμάτων των φυσικών επιστημών σε άτομα, που παρουσιάζουν προβλήματα όρασης, προβλήματα ακοής και σε άτομα που βρίσκονται στο φάσμα του αυτισμού.... 77 Διερεύνηση των Εναλλακτικών Ιδεών για Έννοιες της Μηχανικής σε Παιδιά που Βρίσκονται στο Φάσμα του Αυτισμού... 87 Διδασκαλία ηλεκτρικών κυκλωμάτων σε μαθητές με μαθησιακές δυσκολίες... 95 Η πρόσβαση των ατόμων με αναπηρία στις προστατευόμενες περιοχές. Η περίπτωση του Εθνικού Θαλάσσιου Πάρκου Αλοννήσου Βορείων Σποράδων (Ε.Θ.Π.Α.Β.Σ.) 104 ΣΥΜΠΟΣΙΟ 3: Περιγραφή στοιχείων και πρώτων αποτελεσμάτων της α' φάσης ενός προγράμματος επιμόρφωσης εν ενεργεία εκπαιδευτικών για την εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες. 113 Ποιοι εκπαιδευτικοί εφαρμόζουν ανακαλυπτική μάθηση και διαδικαστική γνώση στις Φυσικές Επιστήμες; Ο ρόλος της αυτο-επάρκειας των εκπαιδευτικών... 114 Μελέτη της Παιδαγωγικής Γνώσης Περιεχομένου για τις Φυσικές Επιστήμες σε πρωτοβάθμιους εκπαιδευτικούς... 121 Εκπαίδευση εκπαιδευτικών στην οργάνωση επισκέψεων σε χώρους Τεχνο-επιστήμης: περιγραφή της A φάσης της παρέμβασης και πρώτα αποτελέσματα... 129

Διερεύνηση των εκπαιδευτικών πρακτικών κατά την οργάνωση δραστηριοτήτων Φυσικών Επιστημών στην προσχολική εκπαίδευση... 138 ΕΡΓΑΣΙΕΣ... 146 ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΜΑΘΗΣΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ... 146 ΧΗΜΕΙΑ... 146 Η διδασκαλία της έννοιας του mole ως γέφυρα προσέγγισης του μικρόκοσμου με το μακρόκοσμο, της επιστήμης με την κοινωνία.... 147 Ανάπτυξη εργαλείου διερεύνησης της μετάβασης των μαθητών Λυκείου από τις οπτικές στις αναλυτικές στρατηγικές κατά την επίλυση προβλημάτων μοριακής δομής... 155 Πρόταση για την εφαρμογή της συστημικής προσέγγισης στη διδασκαλία και αξιολόγηση των μαθητών στην Οργανική Χημεία... 163 Τι κινητοποιεί τους μαθητές για να μάθουν Χημεία;... 172 Η κατασκευή μικροσκοπικών και συμβολικών αναπαραστάσεων από τους μαθητές ως δείκτης της εννοιολογικής κατανόησης στη χημεία.... 179 Σύγχρονα εργαλεία αξιολόγησης του βαθμού επίτευξης των αρχών της Πράσινης Χημείας. 185 Ενδομοριακοί χημικοί δεσμοί (ομοιοπολικός και ιοντικός) στην α τάξη λυκείου: Δυσκολίες των μαθητών σχετικά με ομοιότητες και διαφορές των δύο τύπων δεσμών καθώς και στη συνέχεια των δεσμών... 194 ΦΥΣΙΚΗ... 202 Βιβλιογραφική επισκόπηση του περιεχομένου της διδασκαλίας της Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας στις τρεις βαθμίδες εκπαίδευσης... 203 Ο ρόλος του προσωπικού ενδιαφέροντος και της ακαδημαϊκής αυτοαντίληψης στη σχολική ηλικία, στην προσέγγιση καθημερινών εννοιών και νόμων της φυσικής και στον επιστημονικό εγγραμματισμό ενηλίκων.... 212 Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο: Αντιδιαστέλλοντας το Κλασσικό από το Κβαντικό Πρότυπο. 220 Διδακτικές προσεγγίσεις για έννοιες κβαντομηχανικής σε μαθητές Γυμνασίου... 229 Τέχνη και Τεχνικές για τη Διδασκαλία μη παρατηρήσιμων Φυσικών Φαινομένων... 237 Το ιστορικό πλαίσιο ως εναρκτήρια δραστηριότητα ενός project για τις περιοδικές κινήσεις 246 ΒΙΟΛΟΓΙΑ... 254 Τηλεοπτικές σειρές με ιατρικό ή ιατροδικαστικό περιεχόμενο Τι επίδραση έχουν στη στάση των μαθητών απέναντι στις βιοεπιστήμες και στην επιλογή επαγγελματικού προσανατολισμού;... 255 Η αφήγηση ιστοριών στη διδασκαλία της βιολογίας Μελέτη περίπτωσης στο πλαίσιο της κριτικής εκπαίδευσης: Η ιστορία του JohnSnow και η μετάδοση ασθενειών.. 262 Οι νοητικές αναπαραστάσεις μαθητών Λυκείου σχετικά με τη δομή και την οργάνωση του ανθρώπινου πεπτικού συστήματος... 271 6

ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ... 278 Ανάπτυξη και αξιολόγηση Διδακτικής Μαθησιακής Σειράς για την διδασκαλία της Νανοεπιστήμης - Νανοτεχνολογίας στο δημοτικό σχολείο... 279 Διδακτική προσέγγιση του φαινομένου της εναλλαγής των εποχών στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση... 287 Προφορικός λόγος και σωματική έκφραση: σχέσεις αλληλεξάρτησης στην οικοδόμηση των επιστημονικών εννοιών... 296 Μια εποικοδομητική πρόταση παραγωγής διδακτικού υλικού που αφορά στην επίπλευση και βύθιση των σωμάτων για την Ε και ΣΤ τάξη του Δημοτικού Σχολείου... 305 Μελέτη της ανάπτυξης δεξιοτήτων πειραματικού σχεδιασμού από μαθητές Ε Δημοτικού στο πλαίσιο μιας διερευνητικής διδακτικής ακολουθίας... 313 Η ικανότητα των μαθητών της Ε τάξης του δημοτικού σχολείου να δημιουργούν διαγράμματα με επισημάνσεις για συστήματα των Φυσικών Επιστημών... 321 Μια πρόταση κοινής προσέγγισης εννοιών της Μουσικής, των Μαθηματικών και των Φυσικών Επιστημών στο Δημοτικό Σχολείο... 329 ΕΙΔΙΚΗ ΑΓΩΓΗ... 337 Εννοιολογική χαρτογράφηση σε θέματα φυσικών καταστροφών: μια μελέτη σε παιδιά με αναγνωστκές δυσκολίες... 338 Σύγκριση των μαθησιακών αποτελεσμάτων δύο διδασκαλιών, που αφορούν έννοιες σχετικές με τον ήχο, σε πραγματικό και εικονικό περιβάλλον μάθησης, για δύο εφήβους με διαταραχές αυτιστικού φάσματος... 345 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Τ.Π.Ε. ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ Φ.Ε. ΚΑΙ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ... 353 ΧΗΜΕΙΑ... 353 Παιδαγωγική αξιοποίηση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών στη χημική εκπαίδευση: διεθνής βιβλιογραφική μελέτη... 354 Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Λογισμικού Χειρισμού Τρισδιάστατων Μοριακών Μοντέλων και Δισδιάστατων Διαγραμματικών Αναπαραστάσεων με Αντικείμενο τις Προβολές Fischer και Newman.... 364 Διερεύνηση των Απόψεων των Φοιτητών Σχετικά με τη Μελέτη και την Κατανόηση Της Ηλεκτροχημείας μέσω Χρήσης Εκπαιδευτικού Ιστοτόπου και Κατάλληλα Σχεδιασμένων Ερωτήσεων Αυτοαξιολόγησης... 372 ΦΥΣΙΚΗ... 379 Διερεύνηση των Σχετικιστικών και Κλασικών Ορίων Μια Εκπαιδευτική Προσέγγιση με τη χρήση αυτοσχέδιου Αλληλεπιδραστικού Λογισμικού... 380 Ανοικτά Διαδικτυακά Εικονικά Εργαστήρια Φυσικής... 387 Διδάσκοντας σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Μελέτη περίπτωσης: Το θερμιδόμετρο και η εξίσωση της θερμιδομετρίας... 396 Σύγκριση εικονικών και πραγματικών πειραμάτων στη διδασκαλία για την αναδόμηση των εναλλακτικών ιδεών στο εκκρεμές... 402 Κινητά εργαστήρια φυσικής ως σύγχρονα εργαλεία μελέτης στην διδασκαλία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων: PCB301 μια μελέτη περίπτωσης... 409 Πειραματικές Διατάξεις Φυσικών Επιστημών με Εκπαιδευτική Ρομποτική... 416 7

Ανάπτυξη Πειραματικών Δραστηριοτήτων με τη χρήση Μικροϋπολογιστών. 422 Απομακρυσμένος έλεγχος μετρήσεων φυσικών μεγεθών πραγματικού χρόνου: δυνατότητες και περιορισμοί... 430 Πραγματικό ή Εικονικό Εργαστήριο; Έρευνα στη Β Γυμνασίου... 438 Χρησιμοποιώντας ένα διαδραστικό σύστημα χαμηλού κόστους για τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Ιδιοκατασκευή, εφαρμογή, αξιολόγηση.... 446 Ε.Β.Ρ.Η.Κ.Α. Μια στρατηγική συνδυαστικής αξιοποίησης μηχανών αναζήτησης στο «Ανοικτό-Διερευνητικό» Εκπαιδευτικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Ανάπτυξη, Εφαρμογή, Αξιολόγηση... 455 Διδακτική προσέγγιση του φαινομένου της υπεραγωγιμότητας με χρήση προσομοιώσεων λογισμικού σε επίπεδο δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης... 463 Καταγραφήτων βημάτων που ακολουθούν οι μαθητές στις εκπαιδευτικές προσομοιώσεις. 470 ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ - ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ... 478 Πτυχές σχεδιασμού και ανάπτυξης ενός ψηφιακού εκπαιδευτικού παιχνιδιού για τη διδασκαλία του κύκλου του νερού σε μικρές ηλικίες... 479 Αξιολόγηση Εκπαιδευτικού Λογισμικού από φοιτητές ΠΤΔΕ για την Κλιματική Αλλαγή με τρισδιάστατες Προσομοιώσεις στο πλαίσιο του μαθήματος των Φυσικών της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης... 486 Εξ αποστάσεως συνεργασία δύο σχολικών τάξεων για την υλοποίηση καινοτόμου διδακτικού σεναρίου, με τίτλο: «Δωδεκάνησα ή Δεκαοκτάνησα;», και αξιολόγησή του για την παραγωγή πρακτικής γνώσης... 494 Τρισδιάστατη Προσομοίωση / Οπτικοποίηση κίνησης φορτισμένων σωματιδίων σε Η/Μ πεδία για την Εκπαίδευση μέσω διαδικτύου Προτάσεις και Εφαρμογές... 501 ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΑΓΩΓΗ... 511 Αξιολόγηση εκπαιδευτικού animation για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας από μαθητές της ΣΤ Δημοτικού... 512 Σύγκριση μαθησιακών αποτελεσμάτων σε μαθητές ΣΤ Δημοτικού μετά από την εκτέλεση πραγματικών και εικονικών πειραμάτων Φυσικής σχετικά με την ανάκλαση του φωτός 520 Επίδραση των δεξιοτήτων στις ΤΠΕ ως προς την πρόθεση χρήσης φορητών συσκευών από μελλοντικούς νηπιαγωγούς για τη διδασκαλία θεμάτων από το χώρο των Φυσικών Επιστημών... 529 ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΛΛΟΓΙΣΜΟΙ ΜΑΘΗΤΩΝ/ΤΡΙΩΝ ΚΑΙ ΦΟΙΤΗΤΩΝ/ΤΡΙΩΝ... 538 ΧΗΜΕΙΑ... 538 Παρανοήσεις των μαθητών στη δομή της ύλης σε σχέση με τρείς γνωστικές μεταβλητές... 539 Ο Ρόλος των Ατομικών Διαφορών των Μαθητών Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης στην Ερμηνεία της Χημικής Αλλαγής... 549 Αναπαραστάσεις της δομής του ατόμου - Η επίδραση των ατομικών διαφοροποιήσεων στη κατανόηση της ατομικής δομής από μαθητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.. 557 Οι αντιλήψεις των μαθητών για τη σωματιδιακή σύσταση της ύλης μέσα από τα σχέδια τους 565 8

Διερεύνηση των δεξιοτήτων και της διαφοροποίησής τους κατά την επίλυση προβλημάτων στοιχειομετρίας από μαθητές, φοιτητές και εκπαιδευτικούς... 571 ΦΥΣΙΚΗ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ... 579 Μελέτη των εναλλακτικών ιδεών μαθητών για τις ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες... 580 Ιδέες και στάσεις μαθητών Γυμνασίου για την Τεχνολογία.... 587 Διερεύνηση των δυσκολιών κατανόησης των βασικών αρχών και συνεπειών της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας... 596 Οι δυσκολίες και ο βαθμός κατανόησης των βασικών αρχών της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας και των συνεπειών τους από φοιτητές του Παιδαγωγικού Τμήματος... 604 ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΤΗΣ ΓΗΣ... 611 Ο γεωλογικός χρόνος μέσα από την έννοια της αλλαγής. Μια αποτύπωση των ιδεών των μαθητώντης Α Λυκείου.... 612 Ιδέες μαθητών δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για το Σύμπαν... 620 Ιδέες των μαθητών/τριών για τις φάσεις της Σελήνης και μια πρόταση αναδόμησής τους προς το επιστημονικό πρότυπο... 628 Οι ιδέες μαθητών Γυμνασίου για τις διαδρομές του νερού... 637 Αξιολόγηση, μέσω εικόνων, των αξιών και της λανθάνουσας γνώσης φοιτητριών/των για το οικολογικό αποτύπωμα... 645 Οι γνώσεις των αποφοίτων της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης ως συνιστώσα του περιβαλλοντικού εγγραμματισμού... 654 Αστρονομικές Μετρήσεις στην Αρχαία Ελλάδα: ένα πρόγραμμα χρηματοδοτούμενο από την IAU για μαθητές Δ/μιας Εκπ/σης... 661 ΠΡΩΤΟΒΑΘΜΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΑΓΩΓΗ... 670 Η επίδραση γνωστικών μεταβλητών στην κατανόηση των αλλαγών κατάστασης της ύλης από μαθητές δημοτικού... 671 Εξάρτηση των αντιλήψεων μαθητών του Δημοτικού σε έννοιες της μηχανικής από τον δείκτη νοημοσύνης τους.... 680 ΠΕΠΟΙΘΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΛΛΟΓΙΣΜΟΙ ΜΑΘΗΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΗ ΦΥΣΗ ΤΗΣ... 689 Διερεύνηση σχέσης ανάμεσα στην κατανόηση της φύσης της επιστήμης και την κατανόηση του εννοιολογικού περιεχομένου... 690 Απόψεις και πεποιθήσεις μαθητών Γυμνασίου, Λυκείου και φοιτητών Τμήματος Φυσικής για τις σπουδές στην επιστήμη της Φυσικής... 698 Η διερεύνηση των πεποιθήσεων υποψήφιων δασκάλων για τη φύση της γνώσης και της μάθησης... 707 Οι διαισθητικές πεποιθήσεις αντικαθίστανται ή παραμένουν ενεργές κατά την εννοιολογική κατανόηση;... 716 Αξιολόγηση των αποδεικτικών στοιχείων των γραπτών επιστημονικών επιχειρημάτων από τους φοιτητές... 724 «Επιχειρείν το επιχειρηματολογείν» σε κοινωνικοεπιστημονικά ζητήματα: τα καταφέρνουν οι νέοι Έλληνες πολίτες;... 733 9

ΒΑΣΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΙ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ... 738 Εκπαίδευση υπηρετούντων εκπαιδευτικών στο διδακτικό σχεδιασμό: περιγραφή της παρέμβασης και πρώτες διαπιστώσεις... 739 Επιμόρφωση και διαφοροποίηση εκπαιδευτικών φυσικών επιστημών 740 Όψεις των αντιλήψεων και των πρακτικών των εκπαιδευτικών ΠΕ04 μετά την επιμόρφωση Β επιπέδου... 758 Μια προσπάθεια ενίσχυσης της εννοιολογικής κατανόησης προ-υπηρεσιακών εκπαιδευτικών για την ενέργεια... 767 Διερεύνηση επιμορφωτικών αναγκών εκπαιδευτικών Φυσικών Επιστημών. 776 Αναζητώντας ποιότητα διδασκαλίας στις Φυσικές Επιστήμες: Οι απόψεις εκπαιδευτικών των πρώτων βαθμίδων της εκπαίδευσης για παράγοντες που επηρεάζουν τη διδασκαλίας τους. 784 Πίεση, διαφορά πίεσης και αποτελέσματα Μια διδακτική παρέμβαση σε φοιτητές του Παιδαγωγικού Τμήματος του Πανεπιστημίου Αθηνών... 792 Αξιολόγηση τεχνικών αποτύπωσης της Παιδαγωγικής Γνώσης Περιεχομένου μελλοντικών εκπαιδευτικών... 798 Διερεύνηση Παιδαγωγικής Γνώσης Περιεχομένου για τη «Χημική Αντίδραση»... 806 Επιμόρφωση εκπαιδευτικών των Σχολείων Δεύτερης Ευκαιρίας στην επιλογή και την ανάπτυξη ενοτήτων για τον επιστημονικό γραμματισμό... 813 Το Μεικτό Μοντέλο Επιμόρφωσης και οι Αντιλήψεις των Εκπαιδευτικών ΠΕ04 από την Εφαρμογή του... 822 Στάσεις των εκπαιδευτικών Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης σχετικά με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών... 830 ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΒΙΒΛΙΑ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ... 838 Το Νέο Πρόγραμμα Σπουδών Χημείας Γυμνασίου Στόχοι, χαρακτηριστικά, μέσα, περιγραφή και σχολιασμός... 839 Χημεία Γενικής Παιδείας Β Λυκείου: Προκαταρκτική αξιολόγηση εκπαιδευτικού υλικού βασισμένου στη σύνδεση με τη ζωή και τις εφαρμογές... 847 Ανάλυση των ασκήσεων των εργαστηριακών οδηγών του Λυκείου στα μαθήματα των Φυσικών Επιστημών... 858 Αναλύοντας τις Οπτικές Αναπαραστάσεις του Μικρόκοσμου στα Σχολικά Εγχειρίδια: Ο άξονας της Διδακτικής Λειτουργίας... 866 Εικονογράφηση και υπερσύνδεσμοι στα εμπλουτισμένα διαδραστικά σχολικά βιβλία της γυμνασιακής χημείας του ψηφιακού σχολείου... 875 Προεκτείνοντας τα Προγράμματα Σπουδών Γεωγραφίας με τη χρήση δορυφορικών εικόνων Προτάσεις... 884 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ... 892 Διοξείδιο του άνθρακα: Μία διαθεματική πρόταση πειραματικής διδασκαλίας της Βιολογίας και της Χημείας στη Β Λυκείου... 893 10

Κατασκευή μίας κλειστής διάταξης συλλογής αερίου και εφαρμογή της στη μελέτη αντιδράσεων παραγωγής αερίου στο σχολικό εργαστήριο.... 900 Διερευνώντας διαστάσεις της ικανότητας πειραματισμού, μαθητών του Δημοτικού Σχολείου 908 Αξιολόγηση των αντιλήψεων των μαθητών για τη χρήση Τ.Π.Ε., πειραμάτων και διδακτικών αναπαραστάσεων από τους διδάσκοντες τους Φυσικών Επιστημών... 915 ΜΟΝΤΕΛΑ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ... 923 Ιδιοκατασκευές Μοντέλων Αναπαράστασης του Κυττάρου από τους Μαθητές για τη Διδασκαλία του στο Δημοτικό Σχολείο... 924 Αναστοχασμός κατά τη διαδικασία μιας διερευνητικής βασισμένης στα μοντέλα Διδακτικής Μαθησιακής Ακολουθίας (ΔΜΑ) για τις οπτικές ιδιότητες των υλικών... 932 ΑΤΥΠΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ... 942 Αυτόνομη μάθηση στον Όμιλο Φυσικών Επιστημών... 943 Διερεύνηση των στάσεων των μαθητών απέναντι σε ένα μη-τυπικό εκπαιδευτικό περιβάλλον για τη διδασκαλία ηχητικών φαινομένων... 951 Συσχέτιση του επιστημονικού εγγραμματισμού ενηλίκων με την εννοιολογική κατανόηση στοιχείων της σχολικής φυσικής.... 960 ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ... 969 Φυλοσύνδετη κληρονομικότητα: μια καινοτόμος διδακτική παρέμβαση... 970 Διδακτικό σενάριο: Μελέτη ηλεκτρικής δύναμης μεταξύ δύο σημειακών ηλεκτρικών φορτίων (Νόμος του Coulomb)... 978 Η επίδραση της ενασχόλησης μαθητών γυμνασίου με την εκπαιδευτική ρομποτική στη στάση τους ως προς τις φυσικές επιστήμες... 986 Διορθώνοντας τον Αριστοτέλη!... 995 ΑΝΑΡΤΗΜΕΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ... 1005 Εφαρμογή της Αντεστραμμένης Διδασκαλίας στο μάθημα της Φυσικής Ε Δημοτικού. Η περίπτωση του Ηλεκτρισμού... 1006 Αξιοποίηση Ρομποτικών Κατασκευών για την Διδασκαλία των Ανανέωσιμων Πηγών Ενέργειας στο Νηπιαγωγείο. Η περίπτωση της Αιολικής Ενέργειας (Ανεμογεννήτριας)... 1012 Διδασκαλία θεμάτων των Φυσικών Επιστημών στο Δημοτικό σχολείο: Πειραματική εφαρμογή Νέων Προγραμμάτων Σπουδών... 1019 Ψηφιακές αφηγήσεις για την έννοια της επιχειρηματικότητας: Η σημασία του ήχου και της γραφικής επισήμανσης... 1025 Διερεύνηση των Δυσκολιών που Αντιμετωπίζουν οι Φοιτητές στην Κατανόηση και το Νοητικό Χειρισμό Δισδιάστατων Διαγραμματικών Μοριακών Αναπαραστάσεων.... 1032 11

Διερεύνηση της εξέλιξης των απόψεων και του ενδιαφέροντος μαθητών δημοτικού σχολείου για την εργασία του επιστήμονα, μέσω της συμμετοχής τους σε Φεστιβάλ Φυσικών Επιστημών και Τεχνολογίας... 1039 Ιδέες και γνώσεις των μαθητών για τη Νανοεπιστήμη - Νανοτεχνολογία στο δημοτικό σχολείο... 1047 Εφαρμόζοντας τη Διδακτική Μαθησιακή Ακολουθία για παιδιά προσχολικής ηλικίας «Ο κύκλος του νερού» - Οι πρώτες εκτιμήσεις... 1053 Το πρόγραμμα "Επιμόρφωση εκπαιδευτικών στην οργάνωση επισκέψεων σε χώρους επιστήμης και τεχνολογίας": Εντυπώσεις των συμμετεχόντων εκπαιδευτικών από τη 2η φάση του Προγράμματος... 1059 Δραστηριότητες για την εισαγωγή στοιχείων της Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση... 1066 Διδασκαλία της Νανοεπιστήμης-Νανοτεχνολογίας (Ν-ΕΤ) στο δημοτικό σχολείο: μελέτη του ενδιαφέροντος των μαθητών για τη Ν-ΕΤ... 1073 Ανάπτυξη Αναπαράστασης Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων σε Μαθητές Δημοτικού μέσα από κατασκευή Επιτραπέζιου Παιχνιδιού... 1081 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ... 1088 Προτάσεις για τη διδασκαλία νόμων της Φυσικής στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση μέσω του πειραματισμού των μαθητών με παιχνίδια χαμηλού κόστους... 1089 Από τη Σύγχρονη Επιστήμη, στη Σύγχρονη Μυθοπλασία,στη Σύγχρονη Εκπαίδευση Η περίπτωση «InterStellar»... 1094 «Η Φυσική µε Πειράµατα» Ιδιοκατασκευές, Μετρήσεις και Γραφήµατα... 1099 12

Μελέτη της Παιδαγωγικής Γνώσης Περιεχομένου για τις Φυσικές Επιστήμες σε πρωτοβάθμιους εκπαιδευτικούς Χαϊτίδου Μαρία1, Σπύρτου Άννα2, Δημητριάδου Κατερίνα3 1Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας, mchaitidou@uowm.gr, 2Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας, aspirtou@uowm.gr, 3Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας, catherine.dimitriadou@gmail.com Περίληψη Στην εργασία αυτή περιγράφεται αναλυτικά μία μέθοδος μελέτης της Παιδαγωγικής Γνώσης Περιεχομένου (ΠΓΠ) πρωτοβάθμιων εκπαιδευτικών σχετικά με το γνωστικό αντικείμενο των Φυσικών Επιστημών. Ειδικότερα παρουσιάζεται το ερωτηματολόγιο CoRes για τη συλλογή των δεδομένων καθώς και το εργαλείο ανάλυσής τους. Στη συνέχεια δίνονται τα αποτελέσματα της πρώτης καταγραφής της ΠΓΠ των συμμετεχόντων, η οποία πραγματοποιήθηκε στο ξεκίνημα ενός εκπαιδευτικού προγράμματος3. Abstract In this paper we focus on a research method concerning primary teachers Pedagogical Content Knowledge (PCK) on Science Education. Firstly, we present a research tool for data collection, the questionnaire CoRes as well as the tool for the data analysis. Secondly, we discuss the first data that we collected in the beginning of an in-service teacher program for developing teachers PCK. Εισαγωγή Η μελέτη της ΠΓΠ των εκπαιδευτικών θεωρείται ένα αναγκαίο αλλά δύσκολο εγχείρημα, είτε επειδή δεν υπάρχει ένας κοινά αποδεκτός όρος για την ΠΓΠ, είτε επειδή αυτή δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα (Loughran, et al. 2004). Η δυσκολία της μελέτης της οφείλεται στο γεγονός ότι θα πρέπει να γίνει κατανοητός ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους τα συστατικά της ΠΓΠ, π.χ. η Γνώση Περιεχομένου με την Παιδαγωγική Γνώση (Magnusson et al. 1999). Η παρούσα εργασία βασίζεται στο Eνοποιητικό μοντέλο (Gess-Newsome, 1999), βάσει του οποίου η ΠΓΠ αποτελείται από τρία διακριτά συστατικά, την Παιδαγωγική Γνώση, τη Γνώση Περιεχομένου και τη Γνώση Πλαισίου, τα οποία παραμένουν διακριτά καθώς αναπτύσσεται η ΠΓΠ του εκπαιδευτικού. 3 Η ανακοίνωση γίνεται στο πλαίσιο της Δράσης «ΑΡΙΣΤΕΙΑ ΙΙ», έργο: «ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ» που υλοποιείται στο πλαίσιο του Ε.Π «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και από εθνικούς πόρους. 121

Μεθοδολογία Στόχος της εργασίας αυτής είναι να περιγράψει αναλυτικά μια μέθοδο καταγραφής και ανάλυσης της ΠΓΠΑ/θμιων εκπαιδευτικών. Η περιγραφή ολοκληρώνεται με τα αποτελέσματα από την πρώτη εφαρμογή της μεθόδου, τα οποία προέκυψαν με βάση το ακόλουθο ερευνητικό ερώτημα: Ποια συστατικά της ΠΓΠ για ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο της Φυσικής αναγνωρίζονται στους εκπαιδευτικούς του δείγματος; Αρχικά, για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήσαμε τις Αναπαραστάσεις Περιεχομένου (CoRes, Content Representations) των Loughran, et al (2004), τις οποίες τροποποιήσαμε με βάση τους στόχους του προγράμματος Αριστεία ΙΙ. 4 Οι Loughran, Mulhall, & Berry (2004) με τις Αναπαραστάσεις Περιεχομένου στόχευσαν αρχικά στην αποτύπωση της ΠΓΠ έμπειρων εκπαιδευτικών γύρω από μια συγκεκριμένη θεματική των Φ.Ε. Πλέον οι Αναπαραστάσεις Περιεχομένου αποτελούν εργαλείο καταγραφής και καλλιέργειας της ΠΓΠ αναφορικά με την διδασκαλία ενός συγκεκριμένου θέματος ή προβλήματος περιεχομένου σε μια συγκεκριμένη τάξη, και θεωρείται ως η πιο χρήσιμη μέθοδος για την εκμαίευση της ΠΓΠ (Loughran, Mulhall, & Berry 2004; Rollnick et al., 2008; Kind 2009; Hume & Berry 2011; Aydin et al., 2015). Επίσης, υποστηρίζεται ότι οι Αναπαραστάσεις Περιεχομένου προωθούν τον αναστοχασμό των εκπαιδευτικών αναφορικά με συγκεκριμένες έννοιες και φαινόμενα των ΦΕ (Ratcliffe 2008). Πίνακας 1: Οι 9 ερωτήσεις του ερωτηματολογίου Ερωτήσεις Έννοιες/Φαινόμενα Έννοιες/Φαινόμενα 1. Ποιες έννοιες και ποια φαινόμενα για την συγκεκριμένη ενότητα διδάσκετε στους μαθητές σας; 2. Γιατί είναι σημαντικό να τα γνωρίζουν οι μαθητές σας; 3. Τι γνωρίζετε για αυτές τις έννοιες/φαινόμενα που δεν διδάσκετε στους μαθητές σας; 4. Ποιες δυσκολίες γνωρίζετε να υπάρχουν για την διδασκαλία αυτών των εννοιών/φαινομένων; 5. Πώς επηρεάζουν οι ιδέες των μαθητών σας την διδασκαλία αυτών των εννοιών/φαινομένων; 6. Ποιοι άλλοι παράγοντες επηρεάζουν τη διδασκαλία σας; 7. Ποιες δραστηριότητες και παραδείγματα εννοιών/φαινομένων; 8. Ποιες διδακτικές στρατηγικές χρησιμοποιείτε στην διδασκαλία τους και για ποιον λόγο; 9. Με ποιους τρόπους αξιολογείτε το τι έμαθαν οι μαθητές σας για αυτές τις έννοιες/φαινόμενα; 4 Το πρόγραμμα Αριστεία ΙΙ αποσκοπεί στην μελέτη της επαγγελματικής εξέλιξης εκπαιδευτικών, με βάση τις ανάγκες τους, στην διδασκαλία θεμάτων από τις φυσικές επιστήμες (ΦΕ) με έμφαση στο διδακτικό σχεδιασμό. 122

Στον πίνακα 1 παρουσιάζεται το εργαλείο Αναπαραστάσεις Περιεχομένου που χρησιμοποιήθηκε σ αυτήν την έρευνα. Ειδικότερα, το αρχικό CoRes, σε μορφή πίνακα, αποτελούνταν από 8 ερωτήσεις, στις οποίες ο εκπαιδευτικός καλείται να απαντήσει (Loughran, et al. 2004). Οι ερωτήσεις αφορούν τη διδασκαλία και μάθηση συγκεκριμένων εννοιών ή φαινομένων που αφορούν ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο π.χ. τα υλικά σώματα και τις ιδιότητές τους. Σε αυτές τις 8 ερωτήσεις προσθέσαμε μια ακόμη (7η ερώτηση), έτσι ώστε να συλλεχθούν περισσότερα δεδομένα σχετικά με το πεδίο εφαρμογών που εντάσσει ο εκπαιδευτικός στη διδασκαλία του, δηλαδή τα πειράματα και τις δραστηριότητες (Καριώτογλου 2006). Το περιεχόμενο της Αναπαράστασης Περιεχομένου της παρούσας ερευνητικής μελέτης αφορά την ενότητα «Ιδιότητες Υλικών» από τα Φυσικά της Ε Δημοτικού. Το συγκεκριμένο CoRes εγκυροποιήθηκε κατά τη διάρκεια συνεδρίας στην οποία παρίσταντο έξι ειδικοί από τον χώρο της εκπαιδευτικής έρευνας. Όσον αφορά το δείγμα, αυτό αποτελείται από 10 εκπαιδευτικούς Α/θμιας: 4 εν ενεργεία εκπαιδευτικούς (3 γυναίκες και 1 άντρα), οι οποίοι διδάσκουν σε δημοτικά σχολεία της Δυτικής Μακεδονίας. Οι 3 από τους 4 εκπαιδευτικούς έχουν εμπειρία πάνω από 15 χρόνια, ενώ 1 από αυτούς έχει 3 χρόνια διδακτικής εμπειρίας. Επίσης, το δείγμα περιλαμβάνει και 6 φοιτητές ΠΤΔΕ (4 γυναίκες και 2 άντρες). Η συλλογή των δεδομένων του ερωτηματολογίου που παρουσιάζεται έγινε στην αρχή του προγράμματος εκπαίδευσης. Ως μέθοδος ανάλυσης δεδομένων επιλέχθηκε η ανάλυση περιεχομένου (Smith 2000). Ως μονάδα ανάλυσης (ΜΑ) θεωρήθηκε οποιοδήποτε τμήμα λόγου στις απαντήσεις των εκπαιδευτικών (λέξη ή φράση, δηλαδή τμήμα πρότασης ή ολόκληρη πρόταση), που ήταν νοηματικά αυτόνομο, δηλαδή απαντούσε στο σχετικό ερώτημα (Cohen et al. 2008). Πίνακας 2: Κατηγορίες για την ανάλυση των δεδομένων του ερωτηματολογίου, ενδεικτικά κριτήρια κατάταξης και παραδείγματα Κατηγορίες Ενδεικτικά κριτήρια κατάταξης Παραδείγματα της ΜΑ της ΜΑ Γνώση Ο εκπαιδευτικός διατυπώνει προτάσεις «Υπολογισμός πυκνότητας ενός Περιεχομένου σχετικά με το περιεχόμενο (έννοιες, σώματος με τη χρήση φαινόμενα, όργανα φυσικών επιστημών) μαθηματικών τύπων» Παιδαγωγική Ο εκπαιδευτικός αναφέρεται γενικά σε «χρησιμοποιείται η μέθοδος Γνώση διδακτικά μοντέλα και στρατηγικές που project με επίβλεψη και χρησιμοποιεί κατά τη διδασκαλία του καθοδήγηση» Γνώση Ο εκπαιδευτικός αναφέρεται στην «Χρήση ΤΠΕ Πλαισίου υλικοτεχνική υποδομή σχολείου, στο «Δεν υπάρχουν πλαίσιο των μαθητών στο σχολείο» μικροσκόπια Πλαίσιο/ Γενική αναφορά σε έννοιες/φαινόμενα «στην καθημερινή ζωή Περιεχόμενο φυσικών επιστημών που συναντώνται στην χρησιμοποιούμε μονάδες καθημερινή ζωή. μέτρησης μάζας» Περιεχόμενο/ Ο εκπαιδευτικός διατυπώνει πρόταση που «διερευνητική μέθοδο ώστε οι Παιδαγωγική περιέχει δραστηριότητες και παραδείγματα μαθητές να μάθουν να μετρούν που προσαρμόζονται στην επίτευξη τη μάζα των σωμάτων» ειδικών μαθησιακών αποτελεσμάτων Παιδαγωγική/ Ο εκπαιδευτικός αναφέρεται σε πηγές «Πείραμα με θερμόμετρο» Πλαίσιο (εκπαιδευτικό υλικό/μέσα/τπε) που 123

Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου χρειάζονται για να υποστηρίξουν τις δραστηριότητες που επιλέχθηκαν Ο εκπαιδευτικός αναφέρεται σε ηλεκτρονικές, έντυπες και προφορικές μέθοδοι πειραματισμού και αξιολόγησης στις οποίες ενσωματώνονται τα τρία συστατικά της ΠΓΠ «Ζύγιση υλικών σωμάτων και εξάσκηση στη σωστή χρήση των μονάδων μέτρησης» Για τη δημιουργία του εργαλείου ανάλυσης των δεδομένων συνδυάστηκαν δύο ερευνητικές προτάσεις, των Otto & Everett (2013) και Park & Chen (2012) (βλ. Παράρτημα). Η ανάπτυξη του εργαλείου (Πίνακας 2) ακολούθησε τα εξής στάδια: 1ο στάδιο: Αρχικά έγινε ανάλυση δεδομένων, με βάση τις 7 κατηγορίες των Otto & Everett (2013) (Παράρτημα, εικόνα 3), από δύο ερευνητές που εργάστηκαν ανεξάρτητα. Η διασταύρωση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης ανέδειξε την ανάγκη προσδιορισμού υποκατηγοριών. 2ο στάδιο: Για τον σκοπό αυτό συνδυάστηκε η 3η στήλη (Examples) του πίνακα των Otto & Everett (2013) με το μοντέλο των Park & Chen (2012) (Παράρτημα, εικόνα 4). Κατά αυτόν τον τρόπο δημιουργήθηκε ένας νέος πίνακας ανάλυσης δεδομένων. 3ο στάδιο: Ακολούθησε 2η ανάλυση δεδομένων από τους δυο ερευνητές και διασταύρωση των δεδομένων. Η συμφωνία μεταξύ των ερευνητών άγγιξε το 80%. Ακολούθησε συζήτηση και εμπλουτισμός των υποκατηγοριών. 4ο στάδιο: Συγκεντρώθηκαν όλες οι απαντήσεις για κάθε μια από τις 7 κατηγορίες και εξετάστηκε εάν η ίδια ΜΑ έχει καταχωρηθεί σε διαφορετικές κατηγορίες. Στην ανάλυση διαπιστώθηκαν μικρές ασυνέπειες, οι οποίες όμως διορθώθηκαν μετά από συζήτηση, με αποτέλεσμα να επέλθει συμφωνία 100%. Αποτελέσματα-Συζήτηση Η ανάλυση των αποτελεσμάτων των CoRes στους εν ενεργεία εκπαιδευτικούς (εικόνα 1) δείχνει πως, όσον αφορά τα διακριτά συστατικά, σε όλους τους εκπαιδευτικούς τις περισσότερες ΜΑ συγκεντρώνει το Περιεχόμενο. Για παράδειγμα, ο Εκπαιδευτικός 3 έχει 23 ΜΑ σε αυτήν την κατηγορία. Το Πλαίσιο συγκεντρώνει τις λιγότερες ΜΑ σε 3 από τους 4. Για παράδειγμα, ο Εκπαιδευτικός 2 έχει μόνο 1 ΜΑ σε αυτήν την κατηγορία. Όσον αφορά στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών, τόσο ανά δύο όσο και ανά τρία, στους 3 από τους 4 κυριαρχεί η ΠΓΠ. Για παράδειγμα, ο Εκπαιδευτικός 1 συγκεντρώνει στην κατηγορία ΠΓΠ 8 ΜΑ, στην κατηγορία Πλαίσιο/Περιεχόμενο 2 ΜΑ, στην Παιδαγωγική/Περιεχόμενο 0 ΜΑ και στην Παιδαγωγική/Πλαίσιο 4 ΜΑ. Στους 3 από τους 4, τις λιγότερες ΜΑ συγκεντρώνει η αλληλεπίδραση Παιδαγωγικής/Περιεχομένου. Ειδικότερα, σε 2 από αυτούς, στον Εκπαιδευτικό 1 και στον Εκπαιδευτικό 2, δεν υπάρχει καμία ΜΑ σε αυτήν την κατηγορία. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την ανάλυση των CoRes των φοιτητών φαίνονται στην εικόνα 2. Σύμφωνα με αυτά τα αποτελέσματα, όσον αφορά τα διακριτά συστατικά, σε όλους τους φοιτητές κυριαρχεί το Περιεχόμενο. Για παράδειγμα, ο Φοιτητής 1 συγκεντρώνει 12 ΜΑ. Στους 5 από τους 6, τις λιγότερες ΜΑ συγκεντρώνει το Πλαίσιο, το οποίο σε 2 από αυτούς, στον Φοιτητή 2 και στον Φοιτητή 6, δεν συγκεντρώνει καμία ΜΑ. Σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις των συστατικών, στους 5 από τους 6 τις περισσότερες ΜΑ συγκεντρώνει η αλληλεπίδραση Πλαισίου/Περιεχομένου. Στους 3 από τους 6 τις λιγότερες ΜΑ συγκεντρώνει η αλληλεπίδραση Παιδαγωγικής/Πλαισίου. Ειδικότερα, σε 2 από τους 6, στον Φοιτητή 2 και στον Φοιτητή 3, δεν υπάρχει καμία ΜΑ στην κατηγορία αυτή. 124

Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα μεταξύ των εν ενεργεία εκπαιδευτικών και των φοιτητών, παρατηρούμε, ότι όσον αφορά τα διακριτά συστατικά, και στις δύο ομάδες του δείγματος κυριαρχεί το Περιεχόμενο, ενώ τις λιγότερες ΜΑ συγκεντρώνει το Πλαίσιο. Παρατηρούνται διαφορές, όμως, όσον αφορά τις αλληλεπιδράσεις των συστατικών. Συγκεκριμένα, στους εν ενεργεία εκπαιδευτικούς κυριαρχεί η ΠΓΠ ενώ στους φοιτητές κυριαρχεί η αλληλεπίδραση Περιεχομένου/Πλαισίου. Επίσης, τις λιγότερες ΜΑ στους εκπαιδευτικούς συγκεντρώνει η αλληλεπίδραση Παιδαγωγικής/Περιεχομένου, ενώ στους φοιτητές η αλληλεπίδραση Παιδαγωγικής/Πλαισίου. Εικόνα 1: Αριθμός Μονάδων Ανάλυσης για κάθε κατηγορία συστατικών και αλληλεπιδράσεων αυτών των Εκπαιδευτικών 25 20 15 10 Εκπαιδευτικός 1 5 Εκπαιδευτικός 2 0 Εκπαιδευτικός 3 Εκπαιδευτικός 4 Εικόνα 2: Αριθμός Μονάδων Ανάλυσης για κάθε κατηγορία συστατικών και αλληλεπιδράσεων αυτών των Φοιτητών 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Φοιτητής 1 Φοιτητής 2 Φοιτητής 3 Φοιτητής 4 Φοιτητής 5 125

Συμπεράσματα και Προτάσεις Η έρευνά μας εστιάζει σε μια μέθοδο μελέτης της ΠΓΠ των εκπαιδευτικών, η οποία συνδυάζει το ερωτηματολόγιο CoRes και το εργαλείο ανάλυσης των δεδομένων. Επιπλέον, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα αυτής της μεθόδου σε δείγμα 10 εκπαιδευτικών. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν με σαφήνεια την υπάρχουσα ΠΓΠ των εκπαιδευτικών για ένα συγκεκριμένο περιεχόμενο της Φυσικής, και ειδικότερα των Υλικών Σωμάτων και των ιδιοτήτων τους. Επίσης, οι Αναπαραστάσεις Περιεχομένου δίνουν πληροφορίες για τα διακριτά συστατικά της ΠΓΠ καθώς και για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Οι δύο ομάδες του δείγματος δείχνουν τα ίδια αποτελέσματα όσον αφορά τα διακριτά συστατικά, διαφέρουν όμως στις αλληλεπιδράσεις των συστατικών, με την ΠΓΠ να κυριαρχεί στην ομάδα των εκπαιδευτικών. Συμπερασματικά, διαπιστώνουμε, ότι η συγκεκριμένη μέθοδος ανάλυσης, αν και αναδεικνύει λεπτομερειακά την ΠΓΠ των εκπαιδευτικών και τις διαφορές που μπορεί να έχουν διαφορετικές ομάδες εκπαιδευτικών (εν ενεργεία και φοιτητές), δεν παρέχει δεδομένα που να είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε ερμηνευτικές υποθέσεις των αποτελεσμάτων. Ως εκ τούτου, εκτιμούμε ότι είναι αναγκαία η εφαρμογή πολλαπλών πηγών συλλογής δεδομένων, π.χ. συνεντεύξεων, για πληρέστερη μελέτη της ΠΓΠ των εκπαιδευτικών. Επιπλέον, χρειάζεται δευτερογενής ανάλυση των δεδομένων ώστε να αναδειχθούν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αυτών των συστατικών. Για παράδειγμα, όσον αφορά το συστατικό Περιεχόμενο θα πρέπει να αναδειχθεί αν ο εκπαιδευτικός ή ο φοιτητής εστιάζει σε έννοιες/φαινόμενα, στους σκοπούς και στόχους του διδασκόμενου περιεχομένου ή στη διαθεματικότητά του. Στη συνέχεια του προγράμματος εκπαίδευσης των εκπαιδευτικών πρόκειται να εφαρμόσουμε το εργαλείο CoRes σε συνδυασμό με άλλες πηγές δεδομένων προκειμένου να μελετήσουμε την εξέλιξη της ΠΓΠ των εκπαιδευτικών. Ευχαριστίες Η παρούσα έρευνα πραγματοποιείται στα πλαίσια της Δράσης «ΑΡΙΣΤΕΙΑ ΙΙ» έργο: «Εκπαίδευση Εκπαιδευτικών στις Φυσικές Επιστήμες» που υλοποιείται στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και από εθνικούς πόρους. Βιβλιογραφία Καριώτογλου, Π. (2006). Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου Φυσικών Επιστημών. Θεσσαλονίκη: Γράφημα. Aydin, S., Demirdogen, B., Akin, F. N., & Uzuntiryaki-Kondakci, E. (2015). The nature and development of interaction among components of pedagogical content knowledge in practicum. Teaching and Teacher Education, 46, σσ. 37-50. Cohen, L., Manion, L., Morisson, K. (2007). Research Methods in Education (6th ed.). London & New York: Routledge, Tailor & Francis Group. Gess-Newsome, J. (1999). Pedagogical Content Knowledge: An Introduction and Orientation. Στο J. Gess-Newsome, & N. Lederman (Επιμ.), PCK and Science Education (σσ. 3-17). The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 126

Hume, A., & Berry, A. (2011). Constructing CoRes a Strategy for Building PCK in Preservice Science Teacher Education. Research in Science Education, 41 (3), pp. 341-355. Kind, V. (2009). Pedagogical content knowledge in science education: perspectives and potential for progress. Studies in Science Education, 45 (2), pp. 169-204. Loughran, J., Mulhall, P., & Berry, A. (2004). In Search of Pedagogical Content Knowledge in Science: Developing Ways of Articulating and Documenting Professional Practice. Journal of Research in Science Teaching, 41 (4), σσ. 370 391. Magnusson, S., Krajcik, J., & Borko, H. (1999). Nature, Sources and Development of Pedagogical Content Knowledge for Science Teaching. Στο J. Gess-Newsome, & N. G. Lederman (Επιμ.), Examining Pedagogical Content Knowledge (σσ. 95-132). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. Otto, C. A., & Everett, S. A. (2013). An Instructional Strategy to Introduce Pedagogical Content Knowledge Using Venn Diagrams. Journal of Science Teacher Education, 24 (2), σσ. 391-403. Park, S., & Chen, Y. C. (2012). Mapping Out the Integration of the Components of Pedagogical Content Knowledge (PCK): Examples From High School Biology Classrooms. Journal of Research in Science Teaching, 49 (7), σσ. 922 941. Ratcliffe, M. (2008). Pedagogical content knowledge for teaching concepts of the Nature of Science. Paper presented at the Nordic Symposium on Science Education. Reykjavik, Iceland. Ανάκτηση στις 8/9/ 2008, από: http://symposium9.khi.is/synopsis/nfsun9_submission_5.doc Rollnick, M., Bennett, J., Rhemtula, M., Dharsey, N., & Ndlovu, T. (2008). The Place of Subject Matter Knowledge in Pedagogical Content Knowledge: A case study of South African teachers teaching the amount of substance and chemical equilibrium. International Journal of Science Education, 30 (10), pp. 1365 1387. Smith, C. P. (2000). Content Analysis and Narrative Analysis. Στο H. T. Reis, & C. M. Judd (Επιμ.), Handbook of Research Methods in Social and Personality Psychology (σσ. 313-335). Cambridge University Press. 127

Παράρτημα Εικόνα 3: Περιγραφή των συστατικών της ΠΓΠ καθώς και των αλληλεπιδράσεών τους (Πηγή: Otto & Everett 2013, σ. 396) Εικόνα 4: Το πενταγωνικό μοντέλο της ΠΓΠ για την διδασκαλία των ΦΕ (Πηγή: Park & Chen 2012, σ. 925) 128