ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΡΙΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ Π.Τ.Ν. ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΠΛΑΚΙΤΣΗ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΡΙΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ

ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Φυσικές Επιστήμες Γνώση Μέθοδος Τι, πώς, γιατί, πότε, πού των πραγμάτων ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Να κατανοήσουν οι μαθητές τον κόσμο μέσα στον οποίο ζουν Να αναγνωρίσουν την κοινωνική χρησιμότητα πολλών επιστημονικών ιδεών Να αποκτήσουν άποψη για το ρόλο της Τεχνολογίας στη σύγχρονη κοινωνία ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Να αποκτήσουν την επιστημονική μεθοδολογία, ώστε να γίνουν ικανοί να μαθαίνουν μόνοι τους Να αποκτήσουν την επιστημονική νοοτροπία Να διαπιστώσουν ότι η γνώση είναι προϊόν συνεργατικής προσπάθειας ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Αρχαίοι Έλληνες ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Αρχαίοι Έλληνες “Όλα όσα συμβαίνουν στη φύση οφείλονται στη θέληση των Θεών.” Θαλής: προέβλεψε μια έκλειψη ηλίου, καθόρισε το έτος σε 365 μέρες και θεώρησε το νερό αρχή των πάντων Αναξίμανδρος: Έπαιρνε σαν αρχή των πάντων την απροσδιόριστη ύλη (άπειρο) Αναξιμένης: Πήρε σαν αρχή τον αέρα Ηράκλειτος: Πίστευε ότι αρχή των πάντων ήταν η φωτιά Λεύκιππος – Δημόκριτος: Δύο είναι τα στοιχεία (το πλήρες – κενό). Άπειρα άτομα. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΟΙ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΧΩΡΟΧΡΟΝΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΕΞΑΓΩΓΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Αρχαίοι Έλληνες ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Αρχαίοι Έλληνες Αριστοτέλης: Για να εξηγήσει τα φαινόμενα, απέδιδε σε κάθε ιδιότητα ένα μυστικό γνώρισμα. Κίνηση (πρώτο κινούν) Ο Αριστοτέλης έφτανε σε συμπεράσματα με βάση το συλλογισμό (λέξεις) Αγνοούσε το πείραμα – Παρατήρηση Προσφορά: Εισήγαγε τη συλλογή υλικού, την ταξινόμηση, την εξαγωγή συμπερασμάτων και καταξίωσε την επαγωγική μέθοδο. «Περί του χρόνου εξελίξεως των γονιμοποιηθέντων αυγών στα πτηνά» ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Επιστημονική Επανάσταση 16ος αιώνας ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Επιστημονική Επανάσταση 16ος αιώνας Κοπέρνικος: έθεσε τα θεμέλια οικοδόμησης της επιστήμης. (Ο ήλιος κέντρο του πλανητικού συστήματος). ΚΑΙΝΟΥΡΓΙΑ ΝΟΟΤΡΟΠΙΑ Η παρατήρηση πηγή αλήθειας Η σχολαστική ομιλία εκτοπίζεται Γαλιλαίος: Έδωσε στην επιστήμη την αρχή του πειράματος και την προγραμματισμένη παρατήρηση. Νεύτωνας: Έδωσε έμφαση στην παρατήρηση και την ερευνητική προσπάθεια. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (Deductive approach) Σύμφωνα με τον Popper: Υπάρχει μια κοινή μέθοδος που μπορεί να εφαρμοστεί και στη μελέτη των Φ.Ε. Κάποιος θέτει το πρόβλημα και στη συνέχεια εξετάζονται κριτικά όλες οι προτεινόμενες λύσεις Όταν προτείνουμε μια λύση, αντικειμενικός σκοπός δεν είναι να υπερασπιστούμε τη θεωρία αλλά να προσπαθήσουμε να τη διαψεύσουμε. Κριτήριο διαψευσιμότητας: «μια εμπειρική πρόταση είναι επιστημονική όταν μπορεί να διαψευστεί» ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (Deductive approach) Σύμφωνα με τον Kuhn: Θεωρεί το κριτήριο της διαψευσιμότητας ανάλογο με την εμπειρική κατάσταση στην οποία μια προκαλούμενη κρίση προετοιμάζει το δρόμο για μια νέα θεωρία Η γνώση στις Φ. Ε. προάγεται με μια σειρά από επαναστάσεις στη θεωρία, καθεμιά από τις οποίες προκαλείται από μια κρίση περισσότερο σοβαρή από την απλή ύπαρξη μερικών απλών περιπτώσεων. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (Deductive approach) Ο Νεύτωνας: Πρώτο έργο Principia = θεωρητική διερεύνηση των φαινομένων, τίθενται αξιωματικά οι νόμοι της κίνησης και προκύπτουν παραγωγικά οι συνέπειες Δεύτερο έργο optis = χρησιμοποιεί εκτεταμένα τη μέθοδο της ανάλυσης και σύνθεσης. Π.χ στην ανάλυση του φωτός. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ) Στην προαγωγή των Φ. Ε. Αφού η κατασκευή και ο έλεγχος των θεωριών είναι το κύριο χαρακτηριστικό της μιας και καμιά επιστημονική θεωρία δεν μπορεί ποτέ να δημιουργηθεί από την παρατήρηση Στο σχολείο: Παίζει σημαντικό ρόλο όταν ο εκπαιδευτικός θέτει το πρόβλημα και καλεί τους μαθητές να κάνουν προβλέψεις, να υποθέσουν, να περιγράψουν, να αναλύσουν τα δεδομένα και να καταλήξουν σε συμπεράσματα. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΕΠΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (Inductive approach) Μπάλα είναι κάτι σφαιρικό, από πλαστικό ή δέρμα με διάφορα χρώματα με το οποίο παίζουμε ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Η ΕΠΑΓΩΓΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ (Inductive approach) ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ Ίσως είναι… Μάλλον οφείλεται… Πρόκειται να… ΙΔΕΕΣ φαινόμενο Απόψεις των μαθητών ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΟΙ ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΙΔΕΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΠΑΙΔΙΩΝ Ιδέες των μαθητών Άποψη Αφηρημένη έννοια Εκτίμηση ΙΔΕΑ Οι απόψεις των παιδιών για τα φαινόμενα ομαδοποιούνται και συγκροτούν ερμηνευτικά πρότυπα. Καταγράφονται ως: Ιδέες των μαθητών Εναλλακτικές ιδέες Παρανοήσεις Προϋπάρχουσες ιδέες Αυθόρμητες αντιλήψεις Διαισθητικές ιδέες Αναπαραστάσεις ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΠΑΙΔΙΩΝ ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Γιατί δημιουργούνται; ΟΙ ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ Γιατί δημιουργούνται; Προσπαθούν να δώσουν νόημα στον κόσμο μέσα στον οποίο ζουν Προσπαθούν να ερμηνεύσουν το φυσικό περιβάλλον Πώς δημιουργούνται; Επίδραση των Μ.Μ.Ε. Αλληλεπίδραση με άλλα παιδιά Επίδραση των αντιλήψεων των μεγάλων Σχολικά εγχειρίδια Επικοινωνία δασκάλου - μαθητή ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΤΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΙΔΕΩΝ ΤΩΝ ΠΑΙΔΙΩΝ Τα μη ορατά δεν υπάρχουν Περιορισμένη εστίαση Εστιάζουν την προσοχή τους σε αλλαγές και όχι σε σταθερές καταστάσεις Γραμμικός αιτιακός συλλογισμός Μη διαχωρισμός των εννοιών Εξάρτηση από το πλαίσιο Εγωκεντρική και ανθρωποκεντρική άποψη Στα αντικείμενα αποδίδονται χαρακτηριστικά ανθρώπων ή ζώων Οι εναλλακτικές απόψεις των μαθητών έχουν γενικότητα και διαχρονική ισχύ. ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΕΡΑ Α. ΥΠΑΡΞΗ ΤΟΥ ΑΕΡΑ Ύπαρξη αέρα σε ανοικτά και κλειστά δοχεία Ιδιότητες αέρα Αέρια και αέρας ως υλικά σώματα Διαρκής – αναλλοίωτη φύση ενός αερίου Αέρας και φως Αέρας και Βάρος Αέρας και Βαρύτητα Β. ΑΕΡΑΣ ΚΑΙ ΠΙΕΣΗ Άνεμος και Πίεση Διαφοροποίηση ατμοσφαιρικής πίεσης και κίνησης αέρα Δυνάμεις του αέρα κι εξωτερικές δυνάμεις Αέρας σε δοχείο ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ι Οι βιταμίνες σου δίνουν ενέργεια Οι υγιείς άνθρωποι έχουν πολύ ενέργεια Η ενέργεια σε στηρίζει Η ενέργεια είναι δύναμη Ο ήλιος δίνει στα φυτά ενέργεια Ο σκύλος μου έχει πολύ ενέργεια, τρέχει γύρω – γύρω όλη την ώρα Η ενέργεια είναι σαν μια ώθηση να κάνεις κάτι Το πετρέλαιο είναι σαν μια ενέργεια Χρησιμοποιείς ενέργεια όταν οδηγάς το ποδήλατό σου Δεν μπορούμε να ζήσουμε χωρίς ενέργεια Μου έχει τελειώσει η ενέργεια Τα πάντα έχουν ενέργεια για να μπορούν να κινούνται ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΙΔΕΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΙ Η ενέργεια είναι ισχύς Ο ήλιος δίνει ενέργεια στα φυτά Ο σκύλος μου έχει αρκετή ενέργεια, τρέχει γύρω – γύρω όλη την ώρα Η ενέργεια είναι σαν μια δύναμη Η βενζίνη είναι σα μια ενέργεια Χρησιμοποιείς ενέργεια ανεβαίνοντας στο ποδήλατό σου Δε μπορούμε να ζήσουμε χωρίς ενέργεια Ο ηλεκτρισμός σου δίνει ενέργεια Η ζάχαρη είναι τροφή, που σου δίνει ενέργεια Χρησιμοποιούμε ενέργεια για να σηκώνουμε αντικείμενα Στις μηχανές υπάρχει ενέργεια Η πυρηνική ενέργεια δίνει φως Ένα αυτοκίνητο χρησιμοποιεί ενέργεια όταν κινείται ΠΤΝ - ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ των εννοιών των ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ