Η Θεωρία του Νου ως μέσο προώθησης της Εννοιολογικής Αλλαγής στην Επιστήμη. Νατάσσα Κυριακοπούλου & Στέλλα Βοσνιάδου Τμήμα Μεθοδολογίας, Ιστορίας και Θεωρίας της Επιστήμης, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Εργαστήριο Γνωσιακής Επιστήμης Εννοιολογική Αλλαγή Απαιτεί οντολογικές, επιστημολογικές και αναπαραστασιακές αλλαγές. Ρεαλιστική επιστημολογία Απόλυτο επίπεδο σκέψης Αδυναμία διάκρισης ανάμεσα σε πραγματικότητα και εμφάνιση ↓ Κονστρουκτιβιστική επιστημολογία Κατανόηση διαφορετικών ερμηνειών και ικανότητα σχηματισμού πολλαπλών αναπαραστάσεων ενός ίδιου φυσικού φαινομένου. Σχηματισμός διπλών αναπαραστάσεων και ικανότητα ρητής και συνειδητής χρήσης τους ανάλογα με το πλαίσιο. Διάκριση εμφάνισης-πραγματικότητας. Δυσκολία μικρών παιδιών να διατηρούν μια διπλή οπτική σε ένα μοντέλο, να συντονίζουν πολλαπλές αναπαραστάσεις με την εξωτερική πραγματικότητα, να κινούνται ευέλικτα ανάμεσα σε διαφορετικές αναπαραστάσεις ενός ίδιου φαινομένου (Kyriakopoulou & Vosniadou, 2004, 2008. Vosniadou & Kyriakopoulou, 2006). Απαρχές αυτής της επιστημολογικής οπτικής: στην ικανότητα των παιδιών να σκέφτονται για τις διαφορές ανάμεσα στις πεποιθήσεις τους και τις πεποιθήσεις των άλλων στον κοινωνικό τομέα (θεωρία του νου). Ύπαρξη κοινού γνωστικού-επιστημολογικού στοιχείου ανάμεσα σε θ.τ.ν. και κατανόηση επιστημονικών εννοιών: κατανόηση ότι οι πεποιθήσεις μας μπορεί να διαφέρουν από τις πεποιθήσεις των άλλων κατανόηση ότι οι πεποιθήσεις κατασκευάζονται από το άτομο, αναπαριστούν διαφορετικές οπτικές και δεν είναι απλά σωστές ή λάθος. Σκοπός της παρούσας έρευνας Να διερευνήσει τη σχέση ανάμεσα στη θεωρία του νου, την προσωπική επιστημολογία και την εννοιολογική αλλαγή στις φυσικές επιστήμες. Να μελετήσει τις επιπτώσεις της σχέσης αυτής για την εκπαίδευση στις φυσικές επιστήμες. Αποτελέσματα α) Σχέσεις ανάμεσα στη Θ.τ.ν. και στην Προσωπική επιστημολογία β) Σχέση ανάμεσα στη Θ.τ.ν., στην Προσωπική επιστημολογία και στην Εννοιολογική αλλαγή στις φυσικές επιστήμες Ιεραρχική ανάλυση παλινδρόμησης Εξαρτημένη μεταβλητή: επίδοση των μαθητών στη δοκιμασία Θεωρίας του Φυσικού κόσμου Προβλεπτικοί Παράγοντες: 1ο βήμα: επίδοση στα έργα θεωρίας του νου (F(1,45)=14.726, p≤0.001) 2ο βήμα: επίδοση στα έργα προσωπικής επιστημολογίας (F(2,45)=11.300, p≤0.001) Στο 2ο βήμα η ικανότητα θ.τ.ν προβλέπει το 39% της διακύμανσης στην επίδοση στη δοκιμασία Θεωρίας του Φυσικού Κόσμου και οι πεποιθήσεις των μαθητών για τη φύση της επιστήμης προβλέπουν το 33% της διακύμανσης. Μελέτη 2 Υποθέσεις Υποθέτουμε ότι αν ενισχύσουμε την ικανότητα θεωρίας του νου των παιδιών και τα βοηθήσουμε να κατανοήσουν ότι καθένας μας κατασκευάζει το δικό του νόημα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να ενισχύσουμε την επιστημολογική κατανόηση της αβέβαιης φύσης της γνώσης. Επίσης, υποθέτουμε ότι εάν χτίσουμε πάνω σε αυτή την κατανόηση, θα διευκολύνουμε την κατανόηση των πολλαπλών οπτικών του κόσμου μας από τα παιδιά. Μέθοδος Συμμετέχοντες: Το εκπαιδευτικό πρόγραμμα εφαρμόστηκε σε 22 από τους μαθητές της πέμπτης τάξης που συμμετείχαν στη Μελέτη 1. Πειραματικό Εκπαιδευτικό Πρόγραμμα Κατανόηση του αβέβαιου και κατασκευαστικού χαρακτήρα της γνώσης και στα τρία πεδία. Διάρκειας 17 ωρών σε βάθος τριών μηνών. 1ο επίπεδο: ενίσχυση ικανότητας θεωρίας του νου 2ο επίπεδο:χρήση κατανόησης στο πεδίο θ.τ.ν. για κατανόηση της φύσης της επιστήμης και της διαδικασίας του γιγνώσκειν στο πεδίο της προσωπικής επιστημολογίας. 3ο επίπεδο: χρήση της κατανόησης του αβέβαιου χαρακτήρα της γνώσης στα πεδία θ.τ.ν και προσωπικής επιστημολογίας για διευκόλυνση της εννοιολογικής αλλαγής στις φυσικές επιστήμες σε περιπτώσεις όπου οι μαθητές έπρεπε να στοχαστούν πάνω σε αντικρουόμενα μοντέλα του φυσικού κόσμου. Αποτελέσματα Η ανάλυση διακύμανσης επαναλαμβανόμενων μετρήσεων [time (2) * type of measure (4) across subjects] ] έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα σε προέλεγχο και μεταέλεγχο (F(1,19)=12.676;p<0.01). Υποθετική σχέση ανάμεσα στη θεωρία του νου, την προσωπική επιστημολογία και τη θεωρία του φυσικού κόσμου Μελέτη 1 Υποθέσεις 1η υπόθεση: Υποστηρίζουμε ότι υπάρχει υψηλή συσχέτιση ανάμεσα στην ικανότητα των παιδιών να αποδίδουν νοητικές καταστάσεις (θεωρία του νου), στις επιστημικές τους πεποιθήσεις για τη φύση της γνώσης (προσωπική επιστημολογία) και στην κατανόηση της επιστήμης, γιατί ένα κοινό γνωστικό-επιστημολογικό στοιχείο – η κατανόηση του κατασκευαστικού χαρακτήρα της γνώσης-είναι πιθανό να χαρακτηρίζει και τα τρία πεδία. 2η υπόθεση: Θα υπάρχει μια σταδιακή ανάπτυξη όπου η αρχική αναγνώριση του κατασκευάσιμου και αβέβαιου χαρακτήρα της γνώσης που συντελείται στο πεδίο της θεωρίας του νου θα συμβάλλει στην ανάπτυξη της επιστημικής σκέψης. Περαιτέρω, υποστηρίζουμε ότι η κατανόηση του κατασκευαστικού χαρακτήρα της γνώσης στα πεδία της θεωρίας του νου και της προσωπικής επιστημολογίας θα προχωρά παράλληλα με την καλύτερη κατανόηση φαινομένων του φυσικού κόσμου. Μέσο σκορ για όλες τις δοκιμασίες προέλεγχου-μεταέλεγχου Θ.τ.Ν. (t(19)=3.115;p0.05) Επιστημικές πεποιθήσεις (t(19)=3.246;p0.01) Θεωρία του φυσικού κόσμου (t(19)=4.907;p0.001) Ανάλυση παλινδρόμησης (F(2,17)=10.702, p≤0.001) Το 51% της διακύμανσης στην επίδοση στη δοκιμασία Θεωρίας του Φυσικού Κόσμου μπορεί να προβλεφθεί από την επίδοση στις δοκιμασίες Θεωρίας του Νου και Προσωπικής Επιστημολογίας (πριν την παρέμβαση: 42%). Μέθοδος Συμμετέχοντες 46 παιδιά 5ης τάξης (μ.ο. ηλικίας 10 έτη και 7 μήνες) Διαδικασία Ατομική συνέντευξη (90 λεπτά) Δοκιμασίες Θεωρία του Νου Δοκιμασίες απόδοσης νοητικών καταστάσεων και αναγνώρισης λανθασμένων πεποιθήσεων 2ης και 3ης τάξης για φαινόμενα του κοινωνικού κόσμου. Προσωπική Επιστημολογία: Δοκιμασίες διερεύνησης επιστημικής σκέψης: Ερωτηματολόγιο επιστημικής σκέψης (Kuhn, Cheney & Weinstock, 2000). Συνέντευξη για τη φύση της Επιστήμης (Carey et al., 1989). Δοκιμασία Θεωρίας για το Φυσικό Κόσμο Δοκιμασία Συλλογισμού σε Μοντέλα για φαινόμενα του Φυσικού Κόσμου (Κυριακοπούλου & Βοσνιάδου, 2004,2006) Συμπεράσματα Τα πρώτα βήματα προς την κατανόηση της αβέβαιης φύσης της γνώσης συντελούνται στο πεδίο Θ.τ.Ν και σχετίζονται με τις επιστημικές πεποιθήσεις των παιδιών. Ύπαρξη κοινών γνωστικών στοιχείων που αναφέρονται στην κατανόηση του κατασκευαστικού χαρακτήρα της γνώσης. Η κατανόηση αυτή διευκολύνει την κατανόηση στις φυσικές επιστήμες σε περιπτώσεις όπου τα παιδιά πρέπει να στοχαστούν πάνω σε αντικρουόμενα νοητικά μοντέλα. Αν ενθαρρύνουμε τα παιδιά να στοχάζονται πάνω σε διαφορετικές οπτικές και πεποιθήσεις αρχικά στον κοινωνικό τομέα, μπορούμε να χτίσουμε πάνω σε αυτή την κατανόηση προκειμένου να αναπτύξουν πιο εκλεπτυσμένες επιστημικές πεποιθήσεις → Θετική συμβολή στην κατανόηση επιστημονικών φαινομένων όπου πρέπει να σκεφτούν πάνω σε αναπαραστάσεις και έννοιες που συχνά διαφέρουν σημαντικά από τη διαισθητική τους εμπειρία.