Σαράντος Ψυχάρης ΑΣΠΑΙΤΕ www.spsycharis.gr, spsycharis@gmail.com Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών η Διερευνητική-Inquiry Based –Μάθηση και Το Υπολογιστικό Πείραμα Σαράντος Ψυχάρης ΑΣΠΑΙΤΕ www.spsycharis.gr, spsycharis@gmail.com

Η Ερευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Science Education, Η Ερευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Science Education, η Διερευνητική-Inquiry Based –Μάθηση και Το Υπολογιστικό Πείραμα ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών 2. Η Διερευνητική Μάθηση-Inquiry Based Science Education 3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα- Η Διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου Σαράντος Ψυχάρης ΑΣΠΑΙΤΕ www.spsycharis.gr, spsycharis@gmail.com

1. Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Ο Προσδιορισμός-Το Πλαίσιο 1. Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Science Education- Ο Προσδιορισμός-Το Πλαίσιο 1. Η Εκπαίδευση στις Επιστήμες-Science Education-Προσδιορισμός-Πλαίσιο Το πεδίο έρευνας της Εκπαίδευσης στις Επιστήμες ασχολείται –μεταξύ άλλων- με την ανάπτυξη δεξιοτήτων υψηλού επιπέδου, όπως: τον σχηματισμό εννοιών, την επίλυση προβλήματος, την ανάπτυξη μεταγνωστικών δεξιοτήτων και την ανάπτυξη επιστημονικών διαδικασιών ΄

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Κατηγορίες Δραστηριοτήτων Η διερευνητική μάθηση αναφέρεται στην βιβλιογραφία της «Εκπαίδευσης των Επιστημών» για να προσδιορίσει τρείς αλληλοσυνδεδεμένες κατηγορίες δραστηριοτήτων: 1. Τι κάνουν οι επιστήμονες (διερεύνηση επιστημονικών φαινομένων χρησιμοποιώντας επιστημονικές μεθόδους για να εξηγήσουν τον φυσικό κόσμο) 2. Με ποιο τρόπο μαθαίνουν οι εκπαιδευόμενοι (με την εμπλοκή τους σε επιστημονικές ερωτήσεις και σε επιστημονικά πειράματα ακολουθώντας τις διαδικασίες των επιστημόνων) 3. Την Παιδαγωγική ή την Διδακτική στρατηγική που υιοθετείται από τον εκπαιδευτικό(σχεδιάζοντας και διευκολύνοντας μαθησιακές δραστηριότητες που επιτρέπουν στους μαθητές να παρατηρήσουν και να πειραματιστούν)

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Οι προσδοκίες από την Διερευνητική Μάθησης Ο τριπλός Στόχος Ο τριπλός στόχος (United States National Science Education Standards (NRC 1996: 21). 1. Η ανάπτυξη των ικανοτήτων των μαθητών ώστε να εμπλακούν στην διερευνητική μάθηση 2. Να κατανοήσουν οι μαθητές τι είναι η διερευνητική μάθηση 3. Η εκμάθηση του επιστημονικού περιεχομένου Οι στόχοι θα μας οδηγήσουν στις διδακτικές στρατηγικές και στις μεθόδους αξιολόγησης-αρχή =constructive alignment

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Τα επιδιωκόμενα αποτελέσματα Η κατανόηση του γνωστικού αντικειμένου(π.χ. κινήσεις, λειτουργίας των οργανισμών, της ενέργειας κλπ) Η ανάπτυξη βασικών ικανοτήτων για να «κάνουν» διερευνητική μάθηση(π.χ. η ικανότητα να σχεδιάζουν απλά πειράματα Γ. Η ανάπτυξη προχωρημένων δεξιοτήτων για να «κάνουν» διερευνητική μάθηση (π.χ. η ικανότητα να σχεδιάζουν πολύπλοκα πειράματα) Δ. Η ανάπτυξη της κατανόησης τι είναι η διερευνητική μάθηση( η κατανόηση ότι οι επιστημονικές εξηγήσεις πρέπει να είναι σε συμφωνία με καθιερωμένα κριτήρια, όπως π.χ. ότι μια επιστημονική εξήγηση πρέπει να βασίζεται σε ιστορική και σε σύγχρονη επιστημονική γνώση).

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Οι τύποι της Διερευνητικής Μάθησης 1. Ισχυρά δασκαλοκεντρική 2. Λιγότερο δασκαλοκεντρική-χαλαρό scaffolding- Οι μαθητές λαμβάνουν πρωτοβουλίες για την κατεύθυνση και τις μεθόδους της έρευνας 3. Ανοικτή- Μαθητοκεντρική. Οι μαθητές θέτουν την ερευνητική ερώτηση και τις μεθόδους ενώ «ενισχύονται» και από τον εκπαιδευτικό 4. Συνδυασμός ΄

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Οι τύποι της Διερευνητικής Μάθησης

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Τα βασικά χαρακτηριστικά –essential features- της Διερευνητικής Μάθησης-εκδοχή 2000 1. ΄

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Τα βασικά χαρακτηριστικά –essential features- της Διερευνητικής Μάθησης-εκδοχή Pathway 1. ΄

Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Science Education- Η έρευνα στην Εκπαίδευση των Επιστημών Science Education- Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης (Pathway Project ) Απόδειξη Ερώτηση Ανάλυση Εξήγηση Σύνδεση Επικοινωνία Αναστοχασμός

2. Τα χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μάθησης Η αξιολόγηση Black et al (2004; cited in Poon et al 2011) διακρίνουν ανάμεσα στην αξιολόγηση για την μάθηση όπου η εστίαση είναι η ανάπτυξη της μάθησης των μαθητών και στην αξιολόγηση της μάθησης όπου η εστίαση είναι στην τυποποίηση της αξιολόγησης με βαθμολογία κλπ. .

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά της διερευνητικής και η σχέση τους με τις Διαδικασίες Διερευνητικής Μάθησης

Mishra, Koehler & Kereluik (2009) 3.Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα- Η Διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου ΤΑ ΘΕΜΕΛΙΩΔΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ PCK-ICT=TPCK Mishra, Koehler & Kereluik (2009)

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Οι δεξιότητες των Εκπαιδευτικών

Think of it as «physics education with research» instead of 3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα Computational Physics A Better Model for Physics Education? Think of it as «physics education with research» instead of «physics education -research» Computational physics provides a broader, more balanced, and more flexible education than a traditional physics major. Moreover, presenting physics within a scientific problem solving paradigm is a more effective and efficient way to teach physics than the traditional Approach (Landau et.al 2008).

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα Landau, R. H. Pαez, J. & Bordeianu, C. (2008) The Transformation of the Field

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα Landau, R. H. Pαez, J. & Bordeianu, C. (2008) The Transformation of the Field

Από την Επιστήμη των Υπολογιστών και την «απλοϊκή» χρήση των ΤΠΕ 3. Προτάσεις Από την Επιστήμη των Υπολογιστών και την «απλοϊκή» χρήση των ΤΠΕ στην Υπολογιστική Επιστήμη 3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα-Πρακτικός Οδηγός Μοντέλων

3. Οι ΤΠΕ-Το Υπολογιστικό Πείραμα Η διερευνητική Μάθηση και η Παιδαγωγική Γνώση περιεχομένου Το Υπολογιστικό Πείραμα- Η αναλογία με το Αληθινό Πείραμα Πολλές από τις ενέργειες που πραγματοποιούνται στο φυσικό εργαστήριο είναι αντίστοιχες με αυτές που εμφανίζονται στις προσομοιώσεις.( Introduction to Computer Simulation Methods by Harvey Gould, Jan Tobochnik, and Wolfgang Christian, Addison-Wesley (2006)).