«φύση» των ΦΕ… και εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες «φύση» των ΦΕ… και εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες Ο ρόλος της στην οργάνωση και την υλοποίηση της διδασκαλίας-μάθησης

Τα πεδία της εκπαιδευτικής δραστηριότητας Οργάνωση: Προγράμματα Σπουδών Διδακτικά-μαθησιακά σενάρια/ δραστηριότητες … … … Πράξη της διδασκαλίας-μάθησης: Πολιτισμικές σταθερές Διαφοροποίηση Αξιολόγηση Διδακτικές-μαθησιακές σειρές/ ακολουθίες

Δυναμική του Προγράμματος Σπουδών Θεσμικός πόλος Όψεις περιεχομένου Μετασχηματισμός Μαθησιακά αποτελέσματα Προτάσεις δραστηριοτήτων Επιστημολογικός πόλος Διδακτικός πόλος

… η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Υποχρεωτική Εκπαίδευση πρέπει να συμβάλλει: Στην απόκτηση γνώσεων σχετικών µε θεωρίες, νόμους και αρχές που αφορούν τα επιμέρους γνωστικά αντικείμενα των Φυσικών Επιστημών, ώστε ο μαθητής να είναι ικανός να "ερμηνεύει" τα φυσικά, χημικά, βιολογικά και γεωλογικά – γεωγραφικά φαινόμενα, αλλά και καταστάσεις (π.χ. γεωγραφικές κατανομές) ή διαδικασίες που αφορούν τους οργανισμούς και τις σχέσεις τους µε το περιβάλλον στο οποίο ζουν.

… η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Υποχρεωτική Εκπαίδευση πρέπει να συμβάλλει: Στην ανάπτυξη της προσωπικότητας του μαθητή, µε την προώθηση της ανεξάρτητης σκέψης, της αγάπης για εργασία, της ικανότητας για λογική αντιμετώπιση καταστάσεων και της δυνατότητας για επικοινωνία και συνεργασία µε άλλα άτομα. Στην απόκτηση της ικανότητας να αναγνωρίζει την ενότητα και τη συνέχεια της επιστημονικής γνώσης στις θετικές επιστήμες, όπως και της ικανότητας να αναγνωρίζει τη σχέση που υπάρχει μεταξύ τους.

… η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Υποχρεωτική Εκπαίδευση πρέπει να συμβάλλει: Στην εξοικείωση του μαθητή µε τον επιστημονικό τρόπο σκέψης, την επιστημονική μεθοδολογία (παρατήρηση, συγκέντρωση - αξιοποίηση πληροφοριών, διατύπωση υποθέσεων, πειραματικό έλεγχό τους, ανάλυση και ερμηνεία δεδομένων, εξαγωγή συμπερασμάτων, ικανότητα γενίκευσης και κατασκευής προτύπων) και µε τη χρήση της τεχνολογίας της πληροφορικής, ώστε και ως μελλοντικός επιστήμονας να είναι ικανός για έρευνα και τεχνολογικό σχεδιασμό.

Ανασχεδιασμός της εκπαίδευσης: επενδύοντας στις δεξιότητες για καλύτερα κοινωνικοοικονομικά αποτελέσματα

Η επένδυση στον τομέα της εκπαίδευσης και της κατάρτισης για την ανάπτυξη δεξιοτήτων έχει ζωτική σημασία για την τόνωση της ανάπτυξης και της ανταγωνιστικότητας: οι δεξιότητες καθορίζουν την ικανότητα της Ευρώπης να αυξήσει την παραγωγικότητα. Μακροπρόθεσμα, οι δεξιότητες μπορούν να αποτελέσουν μοχλό για την καινοτομία και την ανάπτυξη, να μετακινήσουν την παραγωγή προς τα επάνω στην αλυσίδα αξίας, να ενθαρρύνουν τη συγκέντρωση δεξιοτήτων υψηλού επιπέδου στην ΕΕ και να διαμορφώσουν τη μελλοντική αγορά εργασίας.

Οι επιστημονικοί κλάδοι είναι επίσης σημαντικοί Οι επιστημονικοί κλάδοι είναι επίσης σημαντικοί. Η ζήτηση για ειδικευμένο εργατικό δυναμικό σε τομείς υψηλής έντασης έρευνας και τεχνολογίας βρίσκεται και θα παραμείνει σε υψηλό επίπεδο, γεγονός που έχει αντίκτυπο στη ζήτηση δεξιοτήτων συναφών με τις θετικές επιστήμες, την τεχνολογία, τη μηχανική και τα μαθηματικά (STEM). Πρέπει τώρα να καταβληθούν μεγαλύτερες προσπάθειες για να τονιστεί ότι τα STEM αποτελούν τομέα προτεραιότητας της εκπαίδευσης, και για να αυξηθεί η συμμετοχή σε όλα τα επίπεδα. Παρόλο που οι γενικές προκλήσεις είναι γνωστές, π.χ. είναι γνωστή η ανάγκη να καταστεί ο εν λόγω τομέας ελκυστικότερος για τις γυναίκες, είναι τώρα εξίσου σημαντικό να αυξηθεί η κατανόηση των σταδιοδρομιών που ακολουθούν οι πτυχιούχοι των STEM.

Θεσμικός πόλος (Δημοτικό, ΔΕΠΠΣ) Μαθησιακά αποτελέσματα Οι μαθητές: Να περιγράφουν την κίνηση ως τη μεταβολή́ της θέσης σε σχέση με ένα αντικείμενο που θεωρείται ως σημείο αναφοράς. Να προσεγγίζουν ποιοτικά την έννοια της ταχύτητας. Να συσχετίζουν την ταχύτητα με το μήκος της διαδρομής που διανύει ένα σώμα και τον αντίστοιχο χρόνο. Δραστηριότητες Οι μαθητές μετρούν με χρήση απλού́ χρονομέτρου ή ρολογιού́, την ταχύτητα κίνησης διαφόρων παιδιών στους αθλητικούς χώρους του σχολείου, καταγράφουν τις μετρήσεις και συγκρίνουν τις ταχύτητές τους.

Αλληλεπίδραση θεσμικού – διδακτικού πόλου Μοντέλο αποσύνδεσης κίνησης – ταχύτητας? Μοντέλο μέσης ταχύτητας υ=s/t Μοντέλο μέσης ταχύτητας ως ιδιότητας/ ποιότητας Θεσμικός πόλος Μετασχηματισμός Μοντέλο σχετικής κίνησης Μοντέλο ταχύτητας ως ποιότητας Μοντέλο υ=s/t Παραγωγή τεκμηρίων μέσης ταχύτητας Διαχείριση/ σύγκριση τεκμηρίων μέσων ταχυτήτων Διδακτικός πόλος

Επιστημολογική υπόθεση και ίσως αναπαράσταση μαθητών: Η επιστημονική γνώση ξεκινάει από την εμπειρία Κ: Μαθητές που τρέχουν στην αυλή, χρονόμετρα Ι: Ποιοτικές προσεγγίσεις «μέσης ταχύτητας» Τ: Μετρήσεις χρόνων, σύνδεση με ταχύτητες

Επιστημολογικός πόλος Δραστηριότητες μεταξύ Κόσμου και Τεκμηρίων Οι μαθητές μυούνται στη διαχείριση της έννοιας της ταχύτητας ως ποιότητας των φυσικών οντοτήτων με την εμπειρική μέτρηση/ εκτίμηση της ταχύτητας του κάθε μαθητή (κυρίως μέσω χρόνου). Ταυτόχρονα, επειδή μιλάμε για αγώνες, ίσως προωθείται και η έννοια της ταχύτητας ως ιδιότητας (ο Γιώργος είναι πιο γρήγορος από τον Αντώνη). Μαθησιακά αποτελέσματα σχετικά με «μοντέλα» της τοπικής κουλτούρας Κίνηση: η μεταβολή της θέσης ενός σώματος μέσα στο χώρο σε σχέση με ένα σταθερό σημείο και σε μια δεδομένη χρονική στιγμή/ η αλλαγή θέσης ή στάσης, η μετατόπιση μέσα στο χώρο, ο τρόπος που κινεί κάποιος, το σώμα του ή μέλος του σώματός του μέσα στο χώρο Ταχύτητα: η ικανότητα να διατρέχει κάποιος ή κάτι μια απόσταση ή να ολοκληρώνει μια ενέργεια σε σχετικά πολύ μικρό χρονικό διάστημα/ το διάστημα που διανύει ένα σώμα στη μονάδα του χρόνου Τα επιστημονικά μοντέλα αναπαριστούν με διαφορετικό τρόπο τις εμπειρίες μας και όχι τον Κόσμο;;;

Επιστημολογικές υποθέσεις (για πρώτη μαθησιακή επαφή) Οι επιστημονικές Ιδέες αναπαράστασης του Κόσμου (μοντέλα) μπορούν να οικοδομηθούν μέσα από τις αναπαραστάσεις της τοπικής κουλτούρας σταδιακά (υπόθεση της απλοποίησης) και εμπειρικά (μάλλον με καθοδήγηση) Η ρήξη της επιστημονικής κουλτούρας με την τοπική δεν χρειάζεται να δηλωθεί/ τονιστεί, τουλάχιστον αρχικά (αντίθεση με τον κουνστρουκτιβισμό) Η Ιδέες της κίνησης και της ταχύτητας ως σχέσεων (με αναφορά σε δύο οντότητες) και όχι ως ιδιοτήτων/ ποιοτήτων/ ικανοτήτων/ αλλαγών (με αναφορά σε μια οντότητα) μπορεί να περιμένει… Τα επιστημονικά μοντέλα έχουν αναφορά στην εμπειρία και όχι σε έναν Κόσμο (πραγματικότητα) που η εμπειρία αναπαριστά ατελώς

Θεσμικός πόλος (Γυμνάσιο, ΔΕΠΠΣ) Μαθησιακά αποτελέσματα. Οι μαθητές: Να αναγνωρίζουν την κίνηση ως ένα από́ τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά́ της ύλης. Να συνδέουν την κίνηση με τη σχετικότητα της περιγραφής της. Να γνωρίζουν και να χειρίζονται εννοείς που χρησιμοποιούνται για να περιγραφεί η κίνηση υλικών σωμάτων. Δραστηριότητες: Δες βιβλίο

Θεσμικός πόλος (Γυμνάσιο, «νέο σχολείο») Μαθησιακά αποτελέσματα

Θεσμικός πόλος (Γυμνάσιο, «νέο σχολείο») Δραστηριότητες

Θεσμικός πόλος (Γυμνάσιο, «νέο σχολείο»)

Θεσμικός πόλος (Γυμνάσιο, «νέο σχολείο»)

Επιστημολογικές υποθέσεις;;;

Μεθοδολογία Από τα μαθησιακά αποτελέσματα και τις επιστημονικές μας γνώσεις προσπαθούμε να ξεκαθαρίσουμε τα επιστημονικά (ή μετασχηματισμένα) μοντέλα που πρέπει να οικοδομήσουν οι μαθητές Η επιστήμη προκύπτει με άλματα που πραγματοποιούνται από επώνυμους Η επιστήμη αναπαριστά εξ αρχής τον Κόσμο Οι μετρήσεις απαιτούν συμμόρφωση με μεθόδους της επιστημονικής παράδοσης Από τις δραστηριότητες κατασκευάζουμε το τρίγωνο του Hacking και αποφασίζουμε για τις επιστημολογικές υποθέσεις που υπόκεινται των δραστηριοτήτων … … …

Κ: Κείμενα (Γαλιλαίου κ.ά.), εργαστηριακά τεχνήματα/ όργανα Η επιστημονική γνώση δομείται εξ αρχής ανεξάρτητα από τη καθημερινή (συγκρούεται μ’ αυτή), ξεκινάει από τη βιβλιογραφία και εξελίσσεται με την εργαστηριακή εμπειρία (όχι την καθημερινή εμπειρία!) Κ: Κείμενα (Γαλιλαίου κ.ά.), εργαστηριακά τεχνήματα/ όργανα Τ: σημαινόμενα κειμένων, διαχείριση δεδομένων από χρονο-φωτογραφίες, αποτελέσματα μέτρησης μέσω διαγράμματος Ι: Ερώτημα Γαλιλαίου, ομαλή & μεταβαλλόμενη ευθύγραμμη κίνηση, μέθοδος μέτρησης ταχύτητας