Η διδασκαλία του απλού ηλεκτρικού κυκλώματος σύμφωνα με τις αρχές του κοινωνικού εποικοδομητισμού και της συνεργατικής μάθησης σε ένα περιβάλλον που υποστηρίζεται από τη χρήση υπολογιστή. Παρουσίαση: Ταμπάκης Παναγιώτης, Δάσκαλος, Φυσικός, M.Ed στη Διδακτική των Φυσικών Επιστήμων e-mail: ptabakis@hotmail.com

Σκοπός του εργαστηρίου Η παρουσίαση μιας διδακτικής προσέγγισης εποικοδομητικού τύπου που οργανώνεται με βάση φύλλα εργασίας. Η προβολή του τρόπου δόμησης ενός τέτοιου φυλλαδίου εργασίας το οποίο είναι σύμφωνο με τις αρχές του κοινωνικού εποικοδομητισμού και της συνεργατικής μάθησης. Η ανάδειξη της προστιθέμενης αξίας της χρήσης των ΤΠΕ στην εκπαίδευση, όπως επίσης και των ορίων εντός των οποίων αυτή είναι αποτελεσματική. Η παρουσίαση του λογισμικού ΜΑΘΗΜΑ και της δυνατότητας χρήσης του για την διδασκαλία του ηλεκτρισμού.

Ανάγκη για αποσαφήνιση των θεωρητικών μας προσανατολισμών Το θεωρητικό πλαίσιο καθοδηγεί και τον τρόπο εργασίας μας. Η μορφή και η οργάνωση των δραστηριοτήτων των φύλλων εργασίας έχει άμεση σχέση με την οπτική που υιοθετούμε. Το είδος των λογισμικών που χρησιμοποιούμε και ο τρόπος ενσωμάτωσής τους στη μαθησιακή διαδικασία αντανακλά και τις θεωρητικές μας επιλογές. Βάση της παρούσας διδασκαλίας: Ο κοινωνικός εποικοδομητισμός και η συνεργατική μάθηση.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Η μάθηση αποτελεί μια συνεχή κι ενεργητική διαδικασία. Συντελείται όταν ο/η μαθητής/ρια ανακαλύπτει ανακολουθίες μεταξύ της ισχύουσας γι’ αυτόν/η αναπαράστασης της γνώσης και της εμπειρίας του/ης. Κυρίαρχο ρόλο παίζουν οι ιδέες των παιδιών για τα φυσικά φαινόμενα πριν έρθουν ακόμη σχολείο. Οι ιδέες αυτές: Είναι νοητικές κατασκευές για την ερμηνεία του κόσμου. Επηρεάζονται ελάχιστα από την παραδοσιακή διδασκαλία. Αναπτύσσονται στην προσπάθειά τους να δώσουν νόημα στον κόσμο τους σύμφωνα με τις εμπειρίες τους, τις γνώσεις τους και τη γλώσσα που χρησιμοποιούν.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Η μάθηση είναι ατομική υπόθεση του καθενός, αλλά δεν πραγματοποιείται σε κοινωνικό κενό. Το κοινωνικό και πολιτισμικό περιβάλλον είναι αυτό που παρέχει τα εργαλεία της γλώσσας, της σκέψης και της γνώσης ( Vygotsky ). Η μάθηση θεωρείται κοινωνική και συνεργατική δραστηριότητα που δεν διδάσκεται. Ο δάσκαλος ενεργεί ως διευκολυντής. Ο ρόλος του κοινωνικού πλαισίου που είναι να στήσει «γνωστικές σκαλωσιές» συντελώντας σε ανώτερα μαθησιακά αποτελέσματα. Η μάθηση θα πρέπει να επιτευχθεί σε πλαίσια που έχουν νόημα. Εξωσχολικές και σχολικές εμπειρίες πρέπει να συσχετιστούν.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Το νόημα του λάθους: Στην παραδοσιακή διδασκαλία οι μαθητές αξιολογούνται με βάση τα λάθη τους. Οι ιδέες των παιδιών θεωρούνται λανθασμένες και επομένως πρέπει να απορριφθούν. Το λάθος είναι αποτέλεσμα άγνοιας, αβεβαιότητας ή τύχης. Στην εποικοδομητική προσέγγιση το λάθος είναι αποτέλεσμα των εναλλακτικών απόψεων των μαθητών. Τέτοια λάθη: Συνίστανται σε εννοιολογικά εμπόδια. Αποτελούν συστατικό στοιχείο της αποκτημένης γνώσης. Αξιοποιούνται διδακτικά.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Στόχος της διδασκαλίας: Η εννοιολογική εξέλιξη ή αλλαγή της προϋπάρχουσας γνώσης των παιδιών. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί: αν οι μαθητές/ριες οδηγηθούν σε γνωστική σύγκρουση και στη συνέχεια σε εννοιολογική αλλαγή, δηλαδή στην σταδιακή οικοδόμηση νέας γνώσης, περισσότερο συμβατής με το επιστημονικό πρότυπο. Απαραίτητη προϋπόθεση: Η οργάνωση του κατάλληλου μαθησιακού περιβάλλοντος.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Ο ρόλος του πειράματος: Αν δεν επιδιώκεται η γνωστική σύγκρουση, αλλά μόνο η κατάκτηση της θεωρίας, έχει περιορισμένη αποτελεσματικότητα. Το υποκείμενο πρέπει να εργαστεί σε αφηρημένο επίπεδο. Βάζει το/τη μαθητή/τρια στο δύσκολο ρόλο του ερμηνευτή της φύσης, πράγμα που είναι πέρα των δυνατοτήτων του.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Πλεονεκτήματα: Η μάθηση γίνεται μια φυσική και λογική διαδικασία που συνδέεται άμεσα με τις επιστημονικές διαδικασίες. Τα παιδιά αποκτούν γρήγορα δεξιότητες διαδικαστικής φύσης. Βελτιώνεται η στάση για το μάθημα. Παιδιά με προβλήματα συμπεριφοράς ή κοινωνικά προβλήματα βελτιώνονται. Δημιουργείται αίσθημα ασφάλειας και αναπτύσσεται η αυτοεκτίμηση των παιδιών.

Κοινωνικός εποικοδομητισμός Λειτουργικές αδυναμίες: Απαιτείται περισσότερος χρόνος που οδηγεί σε ελάττωση της ύλης. Προϋποθέτει εμπειρία μαθητών/τριών – δασκάλων και συνειδητοποίηση της αναγκαιότητας της ομαδικής εργασίας. Δεν γνωρίζουν πολλοί δάσκαλοι το θεωρητικό πλαίσιο αυτής της προσέγγισης Δεν υπάρχει ακόμη υλικό υποστήριξης αυτής της μεθόδου (Αν. Προγράμματα, εγχειρίδια, εποπτικά μέσα κτλ)

Συνεργατική μάθηση Σκοπός της Διδακτικής των Φ.Ε.: Η γνώση του αντικειμένου. Η ολόπλευρη ανάπτυξη: της προσωπικότητας του μαθητή, της ικανότητας για λογική αντιμετώπιση καταστάσεων και της δυνατότητας για επικοινωνία και συνεργασία με άλλα άτομα. Συνεργατική μάθηση: Η δουλειά των παιδιών σε μικρές ομάδες, έτσι ώστε το κάθε παιδί να συμμετέχει σε συλλογικές δραστηριότητες που έχουν προσδιοριστεί με σαφήνεια.

Συνεργατική μάθηση Προϋποθέσεις: Οι σαφείς θετικοί στόχοι και η συνεργασία όλων των μελών της ομάδας . Οι σαφείς και πλήρεις οδηγίες για την ολοκλήρωση ενός έργου. Οι ανομοιογενείς ομάδες όπου παρέχονται ίσες ευκαιρίες για επιτυχία. Η θετική αλληλεξάρτηση και η πρόσωπο με πρόσωπο αλληλεπίδραση. Η θετική στάση και συμπεριφορά σε θέματα κοινωνικής αλληλεπίδρασης. Η διάθεση του απαιτούμενου για τη μάθηση χρόνου. Η ατομική αξιολόγηση και η δημόσια αναγνώριση και ανταμοιβή για την επίδοση της ομάδας. Η αποτίμηση της συμπεριφοράς των παιδιών στην κάθε ομάδα.

Εποικοδομητισμός και Συνεργατική μάθηση Δημιουργείται ένα αλληλεπιδραστικό περιβάλλον που εξασφαλίζει: Υψηλότερες μαθησιακές επιδόσεις. Συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση των Φυσικών Επιστημών. Βελτιώνει τις κοινωνικές δεξιότητες των παιδιών, την αυτοεικόνα και αυτοπεποίθησή τους. Διαμορφώνει θετικές στάσεις για το μάθημα.

Υπολογιστές και μάθηση Οι επαναστατικές ιδιότητες του υπολογιστή ως νέου γνωστικού εργαλείου είναι: Η προγραμματιστικότητά του. Η αλληλεπιδραστικότητά του με το μαθητευόμενο που αυξάνει την ενεργό συμμετοχή. Η προσαρμοστικότητα του διδακτικού προγράμματος στους ρυθμούς μάθησης των μαθητών/τριών. Η παροχή περιβάλλοντος στο οποίο συμμετέχουν όλες οι αισθήσεις. Η δυνατότητα μοντελοποίησης προβληματικών ή δυσνόητων γνωστικών περιοχών και εννοιών (μικρόκοσμοι), ή πραγματι- κών καταστάσεων (προσομοίωση).

Υπολογιστές και μάθηση Βελτιώνονται τα μαθησιακά αποτελέσματα όσον αφορά: στην κατανόηση δύσκολων και αφηρημένων εννοιών, στην ενεργό γνωστική επεξεργασία των πληροφοριών και στην ανάπτυξη της ικανότητας επίλυσης προβλημάτων, στην επίτευξη στόχων ανώτερου μαθησιακού επιπέδου, στην ανάπτυξη θετικών στάσεων απέναντι στη μάθηση ενός γνωστικού τομέα, στο κίνητρο για αυτόνομες διερευνητικές εργασίες, στην αυξημένη συμμετοχή και ικανοποίηση των αδύνατων μαθητών από τη διαδικασία, στην ανάπτυξη της αυτοεκτίμησης των μαθητών και στη βελτίωση των κοινωνικών σχέσεων και στη θεαματική γνωστική πρόοδο των ατόμων με ειδικές ανάγκες.

Υπολογιστές και μάθηση Η προσομοίωση πραγματικών καταστάσεων και η μοντελοποίηση "εναλλακτικών κόσμων" αποτελεί μια απ τις πιο σημαντικές δυνατότητές τους. Χαρακτηριστικά λογισμικού εποικοδομητικού τύπου: Δυναμικά γραφικά ή αριθμητικές αναπαραστάσεις που δείχνουν τη σύνδεση των μεταβλητών μεταξύ τους. Επίδειξη φαινομένων που δεν είναι εύκολα παρατηρήσιμα. Έλεγχος και απευθείας χειρισμός εννοιών, μεγεθών και νόμων της φυσικής. Δυνατότητα μεταβολής των κανόνων κάτω από τους οποίους τα αντικείμενα υπάρχουν και συμπεριφέρονται (δημιουργία "εναλλακτικών κόσμων"). Πλήρη κατάργηση των φυσικών νόμων και την "παρατήρηση" των συνεπειών των παρεμβάσεων αυτών.

Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Εναλλακτικές ιδέες παιδιών: Χρησιμοποιούνται τέσσερα ερμηνευτικά μοντέλα: Το μονοπολικό: Ένα μόνο καλώδιο είναι απαραίτητο για να ανάψει η λάμπα. Των συγκρουόμενων ρευμάτων: Το ρεύμα ρέει και από τους δυο πόλους της μπαταρία προς το λαμπτήρα και η σύγκρουσή τους οδηγεί στο φαινόμενο του φωτός. Το «καταναλωτικό»: Το ρεύμα καταναλώνεται και επιστρέφει στην μπαταρία λιγότερο. Αν προστεθεί και δεύτερο λαμπάκι είτε θα φωτοβολεί λιγότερο, είτε θα μοιράζεται εξίσου το ρεύμα με το πρώτο. Το επιστημονικό: Το ρεύμα παραμένει ίδιο και μετά το λαμπτήρα.

Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Εναλλακτικές ιδέες παιδιών για την μπαταρία: Είναι μια αποθήκη και ένας μονοπολικός δότης ηλεκτρισμού ή ενέργειας. Θεωρείται ότι διανέμει ένα σταθερό ρεύμα στο κύκλωμα, παρά ότι διατηρεί μια σταθερή τάση. Γενικά: Κυριαρχεί η αντίληψη «αιτία – αποτέλεσμα». Επομένως, τα κυριότερα μοντέλα είναι «διαδοχικής φύσεως», δηλαδή, κάτι ξεκινάει από την μπαταρία και διαδοχικά περνάει από όλα τα μέρη του κυκλώματος. Στις ηλικίες 10-12 ετών τη μεγαλύτερη συχνότητα προτίμησης παρουσιάζουν το δεύτερο (40% περίπου) και - με 50% περίπου - το τρίτο μοντέλο.

Δόμηση του φύλλου εργασίας Διδακτικό μοντέλο εποικοδομητικής προσέγγισης (Driver & Oldham): Περιλαμβάνει τις εξής φάσεις: του προσανατολισμού, της ανάδειξης των ιδεών των μαθητών, της αναδόμησης των ιδεών, της εφαρμογής των νέων ιδεών και της ανασκόπησης.

Βιβλιογραφία Κόκκοτας, Π. (2001). Διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Εκδόσεις Γρηγόρη, Αθήνα. Πιλάτου, Β. (2003). Μελέτη της εξέλιξης των αντιλήψεων και των αναπαραστάσεων των μαθητών/ριών της Ε΄ και ΣΤ΄ τάξης του δημοτικού σχολείου, για το ηλεκτρικό ρεύμα και τις ηλεκτρικές οικιακές συσκευές, σε ένα περιβάλλον συνεργατικής μάθησης. Διδακτορική διατριβή, Βόλος. Ράπτης, Α. & Ράπτη, Α. (2002). Μάθηση και διδασκαλία στην εποχή της πληροφορικής: Ολική προσέγγιση, Τόμος Ά. Αθήνα. Σολομωνίδου, Χ. (2001). Σύγχρονη εκπαιδευτική τεχνολογία: Υπολογιστές και μάθηση στην κοινωνία της γνώσης. Κώδικας, Θεσσαλονίκη. Σταυρίδου, Ε. (2000). Συνεργατική μάθηση στις Φυσικές Επιστήμες: Μια εφαρμογή στο Δημοτικό σχολείο. Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Θεσσαλία, Βόλος.