ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ   ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΣΠΟΥΔΕΣ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ <<Διερεύνηση των εναλλακτικών αντιλήψεων των μαθητών γυμνασίου σχετικά με το ηλεκτρικό ρεύμα και το απλό ηλεκτρικό κύκλωμα.>> ΦΟΙΤΉΤΡΙΑ ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗ ΕΛΕΝΗ   ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ Δρ ΒΑΣΙΛΕΙΑ ΧΡΗΣΤΙΔΟΥ 2ος ΑΞΙΟΛΟΓΗΤΗΣ Δρ ΚΟΛΙΟΠΟΥΛΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ

Ο ερευνητικός προβληματισμός Ο προβληματισμός μας έγκειται στο ότι η καταγραφή των πρακτικο- βιωματικών αντιλήψεων των μαθητών για τις έννοιες και τα φαινόμενα του ηλεκτρισμού είναι αναγκαία, επειδή αυτές επηρεάζουν τη διαδικασία μάθησης. Η απαγκίστρωση των μαθητών από την πρακτικο-βιωματική γνώση οδηγεί στην εννοιολογική αλλαγή και στην ιδιοποίηση της επιστημονικής γνώσης.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ-ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ Το θεωρητικό πλαίσιο της παρούσας εργασίας επικεντρώνεται στα εξής: Εναλλακτικές αντιλήψεις, οι ιδέες των μαθητών για τα φυσικά φαινόμενα πριν διδαχτούν τις ΦΕ,που είναι συνήθως διαφορετικές από τη σχολική και επιστημονική εκδοχή Νοητικά μοντέλα, οι ιδέες των παιδιών που συγκροτούν απλά ερμηνευτικά νοητικά σχήματα. Εννοιολογική αλλαγή, η οποία έχει να κάνει με την αναδόμηση της ήδη προϋπάρχουσας γνώσης, έτσι ώστε με την ενεργό συμμετοχή του μαθητή να χτισθεί η νέα γνώση.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Οι μαθητές του Γυμνασίου θεωρούν ότι: Α. το ηλεκτρικό ρεύμα έχει «διπλή» φύση Β. ότι η μπαταρία είναι ένας <<δότης>. ηλεκτρισμού , δοχείο που έχει αποθηκευμένο <<ρεύμα >>, <<ηλεκτρισμό >, <<ενέργεια >> και αυτό ρέει στο εξωτερικό κύκλωμα και καταναλώνεται. Γ. η τάση είναι αποτέλεσμα της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος και όχι η αιτία που την προκαλεί. Για την ερμηνεία των μεταβολών στα φαινόμενα του ηλεκτρισμού χρησιμοποιούν την γραμμική αιτιακή σκέψη. Για την εξήγηση της λειτουργίας ενός απλού ηλεκτρικού κυκλώματος, χρησιμοποιούν τα νοητικά μοντέλα.

Σκοπός Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι ο εντοπισμός και η καταγραφή των αντιλήψεωντων μαθητών των τάξεων Α΄ και Γ΄ Γυμνασίου σχετικά με την έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος και της λειτουργίας ενός απλού ηλεκτρικού κυκλώματος Σ. Ρ. και η διερεύνηση της εξέλιξης των αντιλήψεων των μαθητών κατά την μετάβαση τους από το Δημοτικό (τάξη Α΄) στη Γ΄τάξη Γυμνασίου.

Τα κυριότερα ερευνητικά ερωτήματα Πώς αναπαρίσταται στη σκέψη των μαθητών το ηλεκτρικό ρεύμα; Διαχωρίζουν οι μαθητές τις βασικές έννοιες της ηλεκτρικής τάσης, της ηλεκτρικής ενέργειας, της έντασης του ρεύματος; Πώς αντιλαμβάνονται το απλό ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος και ποιο νοητικό μοντέλο υιοθετούν για τη λειτουργία του; Αναγνωρίζουν το ρόλο των στοιχείων όταν λειτουργεί το κύκλωμα; Πώς αντιλαμβάνονται τις μεταβολές σε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα και ποιο είναι το αποτέλεσμα αυτών των μεταβολών; Αναγνωρίζουν τους αγωγούς και τους μονωτές; Διαφοροποιούνται οι αντιλήψεις των μαθητών για τα παραπάνω ερευνητικά ερωτήματα κατά τη μετάβασή τους από την Α΄ στη Γ΄ Γυμνασίου;

ΜΕΘΟΔΟΣ Συμμετέχοντες/ουσες Μαθητές και μαθήτριες της Α΄ και της Γ΄ Γυμνασίου. Οι μαθητές της Α΄ διδάχθηκαν τον ηλεκτρισμό στην Ε΄ τάξη του Δημοτικού ενώ της Γ΄ τάξης τρεις μήνες πριν την έρευνα. Ερευνητικά εργαλεία Για τη συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε το ημιδομημένο ερωτηματολόγιο. Εγκυρότητα Το ερωτηματολόγιο ελέχθηκε από την επιβλέπουσα καθηγήτρια για να διασφαλισθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η εγκυρότητά του ως προς την αντιπροσώπευση όλων των πιθανών ερωτημάτων του υπό μελέτη θέματος. Αξιοπιστία Δόθηκαν και πιλοτικά ερωτηματολόγια, για να γίνουν οι απαραίτητες διορθώσεις στο περιεχόμενό ή τη διατύπωση έτσι ώστε να είναι καταλληλότερα για τον υπό μελέτη πληθυσμό

Μέθοδοι ανάλυσης Ερωτήσεις κλειστού τύπου: Μελετήθηκαν και αναλύθηκαν ανάλογα με την επιλογή των απαντήσεων της κάθε ερώτησης. Ερωτήσεις ανοικτού τύπου: Α. Αρχικά έγινε μια πρώτη κατηγοριοποίηση βάσει της σύμφωνης με τη σχολική επιστήμη, ή όχι απάντησης. Β. Δεύτερη ομαδοποίηση με βάση τις αιτιολογήσεις των μαθητών. Γ. Η δεύτερη ομαδοποίηση σε κάποες από τις ερωτήσεις ανοικτού τύπου όπου διαφαίνεται το νοητικό μοντέλο που υιοθετούσαν οι μαθητές, έγινε με βάσει του μοντέλου που επικρατούσε στη σκέψη τους.

Αποτελεσματα- Κυρια ευρηματα Διερεύνηση των γνώσεων τους ως προς το πώς αναπαρίσταται το ηλεκτρικό ρεύμα στη σκέψη των μαθητών Α΄τάξη Γ΄τάξη .

Διερεύνηση των γνώσεων τους ως προς το Νοητικό Μοντέλο ηλεκτρικού κυκλώματος που υιοθετείται από τους μαθητές Α΄τάξη Γ΄τάξη

Τον ρόλο της μπαταρίας σε ένα κύκλωμα Α΄τάξη Γ΄τάξη Διερεύνηση των γνώσεων τους ως προς τον διαχωρισμό των βασικών εννοιών του ηλεκτρισμού, της έννοιας της ηλεκτρικής τάσης, της ηλεκτρικής ενέργειας και της έντασης του ρεύματος ΄

Κύρια ευρήματα της έρευνας Κύρια ευρήματα της έρευνας Το ηλεκτρικό ρεύμα στη πλειοψηφία των μαθητών της Α τάξης ταυτίζεται με την ηλεκτρική ενέργεια. Αντιθέτως η πλειονότητα της Γ τάξης γνωρίζει την επιστημονικήν άποψη. Η πλειοψηφία και των δύο τάξεων δεν διαφοροποιούν τις έννοιες της τάσης και του ηλεκτρικού ρεύματος,θεωρώντας τη τάση μέρος του ρεύματος. Η πλειοψηφία της Α τάξης υιοθετούν το μοντέλο των συγκρουόμενων ρευμάτων. Ενώ της Γ τάξης υποστηρίζουν το επιστημονικό μοντέλο και συγχρόνως ένα μεγάλο ποσοστό το μοντέλο εξασθένησης ρεύματος.

Χρησιμοποιούν αιτιακή σκέψη, για το ρόλο των μερών του κυκλώματος,όπου η μπαταρία (δράστης) δίνει <<ρεύμα>> (μεσολαβητής) και μέσω των καλωδίων μεταφέρεται στη λάμπα (παθών) και αυτή το καταναλώνει. Χρησιμοποιούν τη γραμμική αιτιακή σκέψη για την ερμηνεία των μεταβολών ενός κυκλώματος, γιατί δεν αναγνωρίζουν ότι τα στοιχεία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και ότι το ρεύμα διατηρείται. Στους μαθητές της Α τάξης επικρατούν οι εναλλακτικές αντιλήψεις και όχι η σχολική γνώση και της Γ΄δεν έχει επέλθει η εννοιολογική αλλαγή

Συμπεράσματα Οι μαθητές του υπό μελέτη δείγματος έχουν τις ίδιες εναλλακτικές ιδέες για τις έννοιες του ηλεκτρισμού και υιοθετούν τα ίδια νοητικά μοντέλα όπως προέκυψε και από τις προηγούμενες έρευνες τόσο στη Ελλάδα όσο και σε άλλες χώρες. Μείζονος σημασίας είναι ότι αναδείχθηκε η ανθεκτικότητα και η σταθερότητα των προϋπάρχουσων αντιλήψεων, στις οποίες μπορεί σε ένα βαθμό να υπήρξε μια διαδικασία εξέλιξης, αλλά δεν επιτεύχθηκε η εννοιολογική αλλαγή προς την επιστημονική γνώση. Η οικοδόμηση της επιδιωκόμενης γνώσης δεν επήλθε στους μαθητές μετά τη διδασκαλία του ηλεκτρισμού τόσο στο Δημοτικό όσο και στο Γυμνάσιο, διότι είναι μια μακρόχρονη και βραδεία διαδικασία.

Περιορισμοι Ένα αρκετά μεγάλο ποσοστό των μαθητών κατά την διεξαγωγή της έρευνας: α)Δεν απάντησαν μεγάλο αριθμό απαντήσεων β)Έδωσαν ασαφείς αιτιολογήσεις. Η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος ίσως δεν ήταν αρκετή διότι δεν κατέστη εφικτό να δοθούν ερωτηματολόγια σε όλα τα σχολεία του νομού. Τέλος επειδή κάποιες ερωτήσεις δεν απαιτούσαν αιτιολογήσεις , υπήρξαν πιθανώς πηγές των παρανοήσεων των παιδιών που δεν διερευνήθηκαν.

προτασεις για μελοντικη ερευνα Σε μελλοντική έρευνα με παρόμοιο θέμα κρίνεται ότι θα ήταν σημαντικό να διερευνηθούν ποιο εκτενώς οι εναλλακτικές ιδέες των μαθητών α) για την έννοια της τάσης, β) σε σχέση με τις μεταβολές που συμβαίνουν σε ένα κύκλωμα κατά την σύνδεση περισσότερων της μιας λάμπας. θα έπρεπε επίσης να διερευνηθούν και οι ιδέες των εκπαιδευτικών για το υπό μελέτη θέμα της έρευνας.

Σας ευχαριστώ πάρα πολύ για την προσοχή σας!