Η διδασκαλία στο εργαστήριο Kώστας Χαρίτος - ΔιΧηΝΕΤ
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ποιος είναι ο σκοπός της Τα είδη των εργαστηριακών ασκήσεων. Αξιολόγηση της διδασκαλίας στο εργαστήριο Παράγοντες που επηρεάζουν τη διδασκαλία Το εργαστήριο στην εκπαίδευση Ο εργαστηριακός οδηγός Κριτική εργαστηριακών ασκήσεων Β και Γ Γυμνασίου Εικονικό εργαστήριο
Γιατί διδασκαλία στο εργαστήριο; Μύηση σε ερευνητικές διαδικασίες και διεργασίες. Οι μαθητές μαθαίνουν: να διατυπώνουν ερωτήματα να προσδιορίζουν προβλήματα να σχεδιάζουν και να μεθοδεύουν διερευνήσεις να αναζητούν απαντήσεις στα προβλήματα που έχουν τεθεί να αναζητούν και να αξιοποιούν ερευνητικά εργαλεία να αναλύουν και να συνθέτουν δεδομένα.
Γιατί διδασκαλία στο εργαστήριο; Επικοινωνία και συνεργασία. Οι μαθητές μαθαίνουν: να επικοινωνούν και να μοιράζονται ιδέες, σκέψεις και συναισθήματα, να επικοινωνούν προκειμένου να διερευνούν ατομικά επιχειρήματα και ισχυρισμούς ή να διασαφηνίζουν ιδέες και απόψεις, να συνεργάζονται προκειμένου να αναπτύσσουν συλλογικά επιχειρήματα, να κατανοούν έννοιες, ιδέες ή διαδικασίες, να τεκμηριώνουν θέσεις, να επιλύουν προβλήματα κλπ, να συνεργάζονται προκειμένου να παράγουν έργα.
Τα είδη των εργαστηριακών ασκήσεων Τα βασικά κριτήρια είναι Το αποτέλεσμα της εργαστηριακής άσκησης που μπορεί να είναι είτε προκαθορισμένο είτε όχι Η προσέγγιση που ακολουθείται η οποία μπορεί να είναι είτε επαγωγική είτε απαγωγική Η διαδικασία που εφαρμόζεται η οποία μπορεί είτε να δίδεται είτε να παράγεται από τον ίδιο το μαθητή.
Τα είδη των εργαστηριακών ασκήσεων Είδος Αποτέλεσμα Προσέγγιση Διαδικασία Επιβεβαίωσης Προκαθορισμένο Απαγωγική Δοθείσα Διερεύνησης Ακαθόριστο Επαγωγική Παράγεται από το μαθητή Ανακάλυψης Προκαθορισμένο Επαγωγική Δοθείσα Επίλυσης προβλήματος Προκαθορισμένο Απαγωγική Παράγεται από το μαθητή
Είδος Είδος εργαστηριακών ασκήσεων και μαθησιακοί στόχοι Γνωστικοί Μαθησιακοί Στόχοι Επιβεβαίωσης Περιορισμένοι Χαμηλού επιπέδου Διαδικασία Χρονική διάρκεια Ελεγχόμενη Παρατηρήσεις για την εκπαίδευση στην Ελλάδα Κυριαρχεί στα μετωπικά εργαστήρια Διερεύνησης Ευρεία γκάμαυψηλού επιπέδου Ανακάλυψης Ευρεία γκάμαυψηλού επιπέδου Μη ελεγχόμενη Μη ελεγχόμενη Δεν εμφανίζεται Δεν εμφανίζεται Επίλυσης προβλήματος Ευρεία γκάμαυψηλού επιπέδου Σχετικά ελεγχόμενη Η καλύτερη εναλλακτική επιλογή
Η αξιολόγηση της διδασκαλίας στο εργαστήριο ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ Συνεργασία των μαθητών Πόσο ανοιχτό είναι Πόσο ολοκληρωμένο είναι Σαφήνεια των κανόνων Υλικό ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Δείχνει την έκταση στην οποία οι μαθητές γνωρίζουν, βοηθούν και υποστηρίζουν ο ένας τον άλλον Δείχνει την έκταση στην οποία οι δραστηριότητες του εργαστηρίου δίνουν έμφαση σε ανοιχτού τύπου πειραματικές προσεγγίσεις Δείχνει την έκταση στην οποία οι δραστηριότητες του εργαστηρίου ενοποιούνται με θεωρητικά μαθήματα εκτός εργαστηρίου Δείχνει την έκταση στην οποία η συμπεριφορά στο εργαστήριο καθοδηγείται από επίσημους κανόνες Δείχνει την έκταση στην οποία ο εργαστηριακός εξοπλισμός και το υλικό είναι επαρκή.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διδασκαλία στο εργαστήριο Η κοινωνική αλληλεπίδραση Διαφορές στο στυλ μάθησης και στις γνωστικές ικανότητες. Οι αντιλήψεις των μαθητών σχετικά με τους σκοπούς της διδασκαλίας Η συμπεριφορά και οι προσδοκίες του διδάσκοντα. Ο εργαστηριακός οδηγός
Το εργαστήριο στην εκπαίδευση Υποχρεωτικές εργαστηριακές ασκήσεις σε Γυμνάσιο και Λύκειο Οργανωμένα εργαστήρια στο Λύκειο. Υπεύθυνος εργαστηρίου Μεγάλος αριθμός μαθητών. Κυριαρχία του πειράματος επίδειξης και του εργαστηρίου επιβεβαίωσης Πιο σύγχρονοι εργαστηριακοί οδηγοί στο Γυμνάσιο (συγκριτικά με το Λύκειο). Απλά πειράματα Πλαστικά όργανα Μικροκλίμακα
Δραστηριότητες στην εργαστηριακή άσκηση Προεργαστηριακές (Μελέτη θεωρίας, πρόβλεψη αποτελέσματος) Εργαστηριακές Μεταεργαστηριακές (Σχεδίαση γραφικής παράστασης, ερμηνεία αποτελέσματος, προέκταση σε παρόμοια προβλήματα)
Ο εργαστηριακός οδηγός Στόχοι και ενημέρωση των μαθητών Σύνδεση θεωρίας και πειραματικής δραστηριότητας Όγκος των πληροφοριών Περιγραφή πειραματικής διαδικασίας Σύνδεση στόχων και δραστηριοτήτων Παροχή ευκαιριών για «υψηλού» επιπέδου γνωστικές λειτουργίες Είδη εργαστηριακών ασκήσεων που περιέχει Τείνει να αντικατασταθεί από τα φύλλα εργασίας που προτείνουν τα ΕΚΦΕ
Εικονικό εργαστήριο Πλεονεκτήματα Γρήγορο Οικονομικό Έλεγχος μεταβλητών Πραγματοποίηση δύσκολων πειραμάτων Μειονεκτήματα Μικρότερη γκάμα μαθησιακών στόχων Συνεννόηση με τον υπεύθυνο πληροφορικής Εγκατάσταση απαιτούμενου λογισμικού, αναβαθμίσεων και πρόσθετων
Εικονικό εργαστήριο Γυμνάσιο: «Ο θαυμαστός κόσμος της Χημείας» Περιεκτικότητες Οξέα,βάσεις,άλατα Εύχρηστο Έτοιμα φύλλα εργασίας Επικέντρωση στο ποιοτικό Λύκειο: «Irridium v-lab» Οξέα,βάσεις, συγκεντρώσεις, περιεκτικότητες, αντιδράσεις, θερμοχημεία, ισορροπία Εύχρηστο, Προεγκατεστημένες ασκήσεις Επικέντρωση στο ποσοτικό Μεμονωμένες ασκήσεις: «Phet-Colorado» Νόμοι αερίων, συγκέντρωση, αραίωση Ιστοσελίδα
Σύνοψη Η εργαστηριακή άσκηση μπορεί να συνδεθεί με μια πληθώρα μαθησιακών στόχων, οι οποίοι είναι αδύνατο να επιτευχθούν με κάποιο άλλο τρόπο διδασκαλίας Στην ελληνική εκπαίδευση κυριαρχούν τα εργαστήρια επίδειξης και επιβεβαίωσης επειδή ο μεγάλος αριθμός των μαθητών δυσχεραίνει την εφαρμογή άλλων ειδών. Τα εργαστήρια λύσης προβλήματος είναι ίσως η καλύτερη εναλλακτική επιλογή Η χρήση πλαστικών οργάνων, η επιλογή απλών εργαστηριακών ασκήσεων και η αξιοποίηση των πειραμάτων μικροκλίμακας μπορεί ωθήσει τους εκπαιδευτικούς και τους μαθητές να αξιοποιήσουν καλύτερα την εργαστηριακή άσκηση
Ενδεικτική βιβλιογραφία Domin S.Daniel, A Review of Laboratory Instruction Styles, J. Chem. Educ., 1999, vol 76, p.543 Avi Hofstein and V. N. Lunetta, The Laboratory in Science Education: Foundations for the Twenty-First Century, Inc. Sci. Ed., 2004, vol 88, p.28 A.H.Johnstone and A. Al-Shualili, Learning in the laboratory; some thoughts from the literature, U. Chem. Ed., 2001, vol 5, p.42 Darrell Fisher et. al., Laboratory Learning Environments and Practical Task in Senior Secondary Science Classes, Res. In Sci. Educ., vol 28(3), p.353 Κ. Χαρίτος «Ανάπτυξη και Εφαρμογή Εργαλείου ανάλυσης Εργαστηριακών Ασκήσεων», Εργασία Διπλώματος Ειδίκευσης, ΔιΧηΝεΤ, 2010
Χημική ισορροπία σε μικροκλίμακα Ταχύτητα Οικονομία Μετωπικό πείραμα Εμπλοκή των μαθητών Περιβαλλοντικά φιλικότερο Μικρότερη εξοικείωση με όργανα και πειραματικές τεχνικές Περισσότερο ποιοτικό παρά ποσοτικό
Απλά πειράματα Μέτρηση όγκου υγρών, μάζας υγρών και στερεών Παρασκευή διαλυμάτων συγκεκριμένης περιεκτικότητας ή συγκέντρωσης Μελέτη σκληρότητας, πυκνότητας υλικών Χρήση πεχαμετρικού χαρτιού για την μέτρηση ph ξιδιού, λεμονιού κτλ. Παρασκευή CO 2 με αντίδραση ξιδιού, σόδας (συλλογή σε μπαλόνι)