Διερευνητικές μαθησιακές δραστηριότητες βασισμένες σε ΤΠΕ: Μια διδακτική παρέμβαση για έννοιες του ηλεκτρισμού στο δημοτικό σχολείο

Abstract

Η διδασκαλία και η μάθηση των Φυσικών Επιστημών (ΦΕ) είναι μια εξαιρετικά σύνθετη και περίπλοκη διαδικασία, η οποία επηρεάζεται από μία πληθώρα παραγόντων. Οι διδακτικές προσεγγίσεις εποικοδόμησης των εννοιών των ΦΕ παρουσιάζουν ερευνητικό ενδιαφέρον. Η ανάπτυξη των Νέων Τεχνολογιών τα τελευταία χρόνια τροφοδότησε τη διδασκαλία και την έρευνα, καθώς φαίνεται ότι οι ΤΠΕ μπορούν να αποτελέσουν ένα αποτελεσματικό μαθησιακό εργαλείο που βοηθά στην υποστήριξη της ενεργητικής μάθησης, της αναλυτικής και κριτικής ικανότητας, της διερεύνησης και της οικοδόμηση της γνώσης. Η χρήση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των ΦΕ, ως γνωστικών εργαλείων, βρίσκεται πλέον στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος, με στόχο την αναμόρφωση του ευρύτερου παιδαγωγικού πλαισίου και την ουσιαστική ενίσχυση της μαθησιακής διαδικασίας. Στο πλαίσιο αυτό, η Διερευνητική Μάθηση σε συνδυασμό με τη χρήση ΤΠΕ θεωρείται μία αποτελεσματική διδακτική προσέγγιση που μπορεί να ενταχθεί στην εκπαιδευτική πρακτική. Η ένταξη της έρευνας τίθεται στόχος στα σύγχρονα προγράμματα σπουδών πολλών ευρωπαϊκών χωρών. Ειδικότερα, για τις Φυσικές Επιστήμες και τη Διδακτική τους, προτείνεται ο σχεδιασμός διερευνητικών μαθησιακών δραστηριοτήτων υποστηριζόμενες από ΤΠΕ που βασίζονται στις εποικοδομιστικές προσεγγίσεις για τη μάθηση, με στόχο οι μαθητές να τροποποιήσουν τα νοητικά μοντέλα και να εξαλείψουν τις παρανοήσεις που έχουν για έννοιες, διαδικασίες και συστήματα του φυσικού κόσμου. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η μελέτη μιας ολοκληρωμένης διδακτικής ακολουθίας (10 διδακτικών ωρών) που βασίστηκε στις αρχές της διερευνητικής μάθησης. Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο του μαθήματος των Φυσικών Επιστημών Ε’ τάξης Δημοτικού Σχολείου, σε μια τάξη είκοσι (20) μαθητών, και αφορούσε στη διδασκαλία του ηλεκτρισμού. Η μεθοδολογική προσέγγιση της έρευνας αφορούσε στο σχεδιασμό μιας διδακτικής παρέμβασης με την εφαρμογή δεκατεσσάρων (14) διερευνητικών δραστηριοτήτων, οι οποίες περιελάμβαναν τη χρήση της λογισμικής εφαρμογής BBC Pod’s mission – circuits builder , εικονικά πειράματα σε προσομοιωτές με τη χρήση των λογισμικών εφαρμογών phet.colorado.edu, καθώς και πραγματικά πειράματα με απλά υλικά. Οι στόχοι της έρευνας ήταν να μελετηθεί α) η συμβολή των διερευνητικών δραστηριοτήτων βασισμένες σε προσομοιώσεις (ΤΠΕ) στην οικοδόμηση εννοιών του ηλεκτρισμού και β) οι δυνατότητες ένταξης των εργαλείων αυτών στην εκπαιδευτική πρακτική του δημοτικού σχολείου. Τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τη συλλογή δεδομένων ήταν τα φύλλα εργασίας των μαθητών, το πρωτόκολλο παρατήρησης, τα φύλλα αξιολόγησης καθώς και τα τεστ συγκράτησης (retention test) τα οποία συμπληρώθηκαν, μετά το πέρας δύο μηνών από την ολοκλήρωση της διδακτικής παρέμβασης. Η ανάλυση των ερευνητικών δεδομένων έγινε με τη χρήση ενός πρωτοκόλλου και την ταξινομία SOLO, η οποία χρησιμοποιήθηκε κατά την ανάλυση όχι μόνο των φύλλων αξιολόγησης των μαθητών αλλά και του τεστ συγκράτησης. Τα αποτελέσματα της έρευνας ανέδειξαν ότι, οι μαθητές της πειραματικής ομάδας οικοδόμησαν καλύτερα τη γνώση για τον ηλεκτρισμό και παρουσίασαν υψηλότερο γνωστικό αποτέλεσμα, συγκριτικά με τους μαθητές της ομάδας ελέγχου. Τέλος, αποδείχθηκε ότι οι διερευνητικές μαθησιακές δραστηριότητες με τη χρήση ΤΠΕ αποτελούν μια «φιλική» προς τους μαθητές μαθησιακή στρατηγική, η οποία ενισχύει το ενδιαφέρον τους για μάθηση, τους ωθεί να ερευνούν και να ανακαλύπτουν και τέλος κάνουν ενεργητική τη μάθηση.