Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες Βασίλης Γαργανουράκης

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Γιατί Επιστημονικές Ερμηνείες; • Στόχος Διδασκαλίας Μαθημάτων Φυσικών Επιστημών: Επιστημονικά εγγράμματοι πολίτες • Οι μαθητές πρέπει να κατανοούν και να αξιολογούν τις ερμηνείες που εμφανίζονται στα Μ.Μ.Ε. (εφημερίδες, περιοδικά κτλ.) – Π.χ. ένα άρθρο της εφημερίδας υποστηρίζει ότι η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα είναι σημαντική για την ανθρώπινη υγεία και τη θεραπεία ασθενειών. • Οι μαθητές πρέπει επίσης να είναι σε θέση να υποστηρίζουν τις δικές τους γραπτές ερμηνείες με σωστές και επαρκείς αιτιολογίες.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Συνήθως • Οι μαθητές, όταν γράφουν ερμηνείες έχουν την τάση να γράφουν μόνο την απάντηση η οποία δεν συνοδεύεται από την κατάλληλη αιτιολογία ή υποστήριξη. • Παράδειγμα (Φυσική Ε’ Δημοτικού): «Το νερό στα δύο ποτήρια έχει την ίδια θερμοκρασία. Σε ποιο από τα δύο ποτήρια μπορούμε να διαλύσουμε περισσότερο αλάτι; Μπορείς να εξηγήσεις την απάντησή σου;» – Πιθανές απαντήσεις: • Στο ποτήρι 1. • Στο ποτήρι 1. Γιατί έχει περισσότερο νερό. 1 2

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Συνήθως • Αντίθετα, οι μαθητές στην καθημερινότητα έχουν την τάση να υποστηρίζουν και να αιτιολογούν τα αιτήματα τους προκειμένου να πετύχουν το σκοπό τους. • Παράδειγμα: Λέτε στους γονείς σας «θέλω 20 ευρώ για τη βόλτα του Σαββατόβραδου». Πως συνήθως υποστηρίξετε την επιθυμία σας; – Μένετε απλά στη δήλωση σας; – Χρησιμοποιείτε όλα τα δυνατά επιχειρήματα που έχετε στο μυαλό σας για να πετύχετε το σκοπό σας;

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ισχυρή Επιστημονική Ερμηνεία • Για να είναι μία επιστημονική Ερμηνεία ισχυρή πρέπει να περιέχει τρία στοιχεία: • Τον Ισχυρισμό – η απάντηση στην ερώτηση ή το πρόβλημα • Τις Αποδείξεις – τα στοιχεία που υποστηρίζουν τον Ισχυρισμό • Το Συλλογισμό – ο φυσικός νόμος ή η θεωρία που συνδέει τον Ισχυρισμό με τις Αποδείξεις

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ισχυρισμός και Αποδείξεις • Ο Ισχυρισμός είναι η απάντηση στην ερώτηση ή το πρόβλημα. – Ισχυρισμός στο Παράδειγμα: Στο ποτήρι 1 • Οι Αποδείξεις είναι τα στοιχεία που υποστηρίζουν τον Ισχυρισμό. – Αποδείξεις στο Παράδειγμα: Στα ποτήρια 1 & 2 η στάθμη του νερού έχει το ίδιο ύψος. Επειδή το ποτήρι 1 έχει μεγαλύτερη διάμετρο, ο όγκος του νερού στο ποτήρι 1 θα είναι μεγαλύτερος. 1 2

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Συλλογισμός • Ο Συλλογισμός είναι ο φυσικός νόμος ή η θεωρία που συνδέει τον Ισχυρισμό με τις Αποδείξεις. – Συλλογισμός στο Παράδειγμα: Γνωρίζουμε ότι «Η ποσότητα μιας ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ένα διαλύτη εξαρτάται από τον όγκο και τη θερμοκρασία του διαλύτη. Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του διαλύτη τόσο μεγαλύτερη είναι και η ποσότητα της ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε αυτόν». – Αφού η θερμοκρασία του νερού στα ποτήρια 1 & 2 είναι η ίδια και ο όγκος του νερού στο ποτήρι 1 είναι μεγαλύτερος τότε μεγαλύτερη ποσότητα αλατιού θα διαλυθεί στο ποτήρι

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ισχυρή Επιστημονική Ερμηνεία στο Παράδειγμα • Στο ποτήρι 1. Στα ποτήρια 1 & 2 η στάθμη του νερού έχει το ίδιο ύψος. Επειδή το ποτήρι 1 έχει μεγαλύτερη διάμετρο, ο όγκος του νερού στο ποτήρι 1 θα είναι μεγαλύτερος. Γνωρίζουμε ότι «Η ποσότητα μιας ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ένα διαλύτη εξαρτάται από τον όγκο και τη θερμοκρασία του διαλύτη. Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του διαλύτη τόσο μεγαλύτερη είναι και η ποσότητα της ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε αυτόν». Αφού η θερμοκρασία του νερού στα ποτήρια 1 & 2 είναι η ίδια και ο όγκος του νερού στο ποτήρι 1 είναι μεγαλύτερος τότε μεγαλύτερη ποσότητα αλατιού θα διαλυθεί στο ποτήρι

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού • Τα δεδομένα που χρησιμοποιούμε ως Αποδείξεις μπορεί να προέρχονται από – την έρευνα και τις παρατηρήσεις των μαθητών (πείραμα, βιβλία, διαδίκτυο κτλ) – ανάγνωση δοθέντων στοιχείων (πίνακες, διαγράμματα, εικόνες κτλ) • Όταν γράφουμε το Συλλογισμό, δεν πρέπει να υποθέτουμε ότι αυτός που διαβάζει την Ερμηνεία (ακόμα και αν είναι ο καθηγητής μας) ξέρει ποιο φυσικό νόμο ή η θεωρία χρησιμοποιούμε. – Πρέπει να τον γράφουμε με ακρίβεια και σαφήνεια.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού • (Βιολογία Α’ Γυμνασίου) «Ποια από τις στήλες Α, Β, Γ και Δ δείχνει την περιεκτικότητα των τροφών σε νερό; Να αιτιολογήσετε κάθε επιλογή σας.» – Στις ερμηνείες που ακολουθούν να εντοπίσετε τις Αποδείξεις και το Συλλογισμό και να τα χαρακτηρίσετε

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού 1.Η στήλη Β. Στον πίνακα φαίνεται ότι το βούτυρο έχει το μεγαλύτερο ποσό στη στήλη Β (16,5 %). Γνωρίζουμε ότι το βούτυρο έχει πολύ νερό. Άρα η στήλη Β δείχνει την περιεκτικότητα σε νερό. – Οι Αποδείξεις πρέπει να είναι Ακριβείς: να βασίζονται σε πραγματικά στοιχεία – ο Συλλογισμός πρέπει να είναι Ακριβής: να βασίζεται σε πραγματικούς φυσικούς νόμους και θεωρίες

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού 2.Η στήλη Β. Στον πίνακα φαίνεται ότι το βούτυρο έχει το μεγαλύτερο ποσό ενέργειας από όλες τις τροφές (3000 kJ). Όποια τροφή περιέχει μεγάλο ποσό ενέργειας περιέχει και πολύ νερό. Άρα η στήλη Β δείχνει την περιεκτικότητα σε νερό. – Οι Αποδείξεις πρέπει να είναι Σχετικές: να υποστηρίζουν τον ισχυρισμό – ο Συλλογισμός πρέπει να είναι Σχετικός: να συνδέει τις Αποδείξεις με τον Ισχυρισμό.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού 3.Η στήλη Β. Στον πίνακα φαίνεται ότι το γάλα έχει το μεγαλύτερο ποσοστό στη στήλη Β (89%). Γνωρίζουμε ότι το γάλα είναι υγρό και το μεγαλύτερο ποσοστό του είναι νερό. Άρα η στήλη Β δείχνει την περιεκτικότητα σε νερό. – Οι Αποδείξεις πρέπει να είναι Επαρκείς: όσο περισσότερες τόσο το καλύτερο – ο Συλλογισμός είναι Ακριβής.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Χαρακτηριστικά Αποδείξεων και Συλλογισμού • Η στήλη Β. Στον πίνακα φαίνεται ότι το γάλα έχει το μεγαλύτερο ποσοστό στη στήλη Β (89%). Επίσης φαίνεται ότι στα περισσότερα τρόφιμα η στήλη Β έχει τα μεγαλύτερα ποσοστά σε σχέση με τις άλλες στήλες. Γνωρίζουμε ότι το γάλα είναι υγρό και το μεγαλύτερο ποσοστό του είναι νερό και ότι το νερό είναι το κύριο συστατικό των τροφών. Άρα η στήλη Β δείχνει την περιεκτικότητα σε νερό.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ισχυρές και Ασθενείς Ερμηνείες • Μια Ερμηνεία λέγεται ισχυρή αν έχει: – Ισχυρισμό – Αποδείξεις • Ακριβείς: να βασίζονται σε πραγματικά στοιχεία • Σχετικές: να υποστηρίζουν τον ισχυρισμό • Επαρκείς: όσο περισσότερες τόσο το καλύτερο – Συλλογισμό • Ακριβής: σε πραγματικούς φυσικούς νόμους και θεωρίες • Σχετικός: να συνδέει τις Αποδείξεις με τον Ισχυρισμό. • Αν μια Ερμηνεία έχει μόνο μερικά από τα παραπάνω στοιχεία λέγεται ασθενής.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ισχυρές και Ασθενείς Ερμηνείες • «Ο Ολυμπιακός είναι η καλύτερη ελληνική ομάδα. Πήρε πέρσι το πρωτάθλημα και το κόκκινο χρώμα είναι το αγαπημένο μου. Άρα ο Ολυμπιακός είναι η καλύτερη ομάδα.» – Βρείτε τις Αποδείξεις στην παραπάνω Ερμηνεία. – Αξιολογήστε τις Αποδείξεις που βρήκατε. • Ακριβείς; Σχετικές; Επαρκείς; – Η παραπάνω Ερμηνεία είναι ισχυρή ή ασθενής; – Μπορείτε να βρείτε Αποδείξεις ώστε να γίνει ισχυρή; • Έχει τους περισσότερους οπαδούς (μεγαλύτερο δείγμα) • τα περισσότερα πρωταθλήματα τα τελευταία 50 χρόνια. (μεγαλύτερο χρονικό δείγμα).

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Τρόπος αξιολόγησης Ερμηνειών ΣτοιχείοΕπίπεδο Αξιολόγηση0 %50 %100 % Ισχυρισμός – Η απάντηση στην ερώτηση ή το πρόβλημα. Δεν κάνει ισχυρισμό, ή κάνει λάθος ισχυρισμό. Κάνει σωστό αλλά ελλιπή ισχυρισμό Κάνει σωστό και πλήρη ισχυρισμό Αποδείξεις - Τα στοιχεία που υποστηρίζουν τον Ισχυρισμό. Δεν δίνει ή δίνει ακατάλληλες αποδείξεις Δίνει κατάλληλες αλλά ανεπαρκείς αποδείξεις. Δίνει κατάλληλες και επαρκείς αποδείξεις. Συλλογισμός - ο φυσικός νόμος ή η θεωρία που συνδέει τον Ισχυρισμό με τις Αποδείξεις Δεν δίνει συλλογισμό ή δίνει συλλογισμό που δεν συνδέει τον ισχυρισμό με τις αποδείξεις. Δίνει συλλογισμό που συνδέει τον ισχυρισμό με τις αποδείξεις αλλά με ανεπαρκείς επιστημονικές αρχές. Δίνει συλλογισμό που συνδέει τον ισχυρισμό με τις αποδείξεις. Περιλαμβάνει κατάλληλες και επαρκείς επιστημονικές αρχές.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Ανακεφαλαίωση • Μια επιστημονική Ερμηνεία είναι ισχυρή αν έχει: – Ισχυρισμό – Αποδείξεις • Ακριβείς: να βασίζονται σε πραγματικά στοιχεία • Σχετικές: να υποστηρίζουν τον ισχυρισμό • Επαρκείς: όσο περισσότερες τόσο το καλύτερο – Συλλογισμός (Πρέπει να γράφω ποιό φυσικό νόμο ή η θεωρία χρησιμοποιώ.) • Ακριβής: σε πραγματικούς φυσικούς νόμους και θεωρίες • Σχετικός: να συνδέει τις Αποδείξεις με τον Ισχυρισμό.

Πως Γράφω Σωστά Επιστημονικές Ερμηνείες - Παράδειγμα • Βρείτε μια ισχυρή Ερμηνεία για να απαντήσετε την παρακάτω ερώτηση: «Ποιες από τις ουσίες 1, 2, 3 και 4 που φαίνονται στον παρακάτω πίνακα είναι ίδιες;» • Οι ουσίες 1 και 4 είναι ίδιες. Ο πίνακας δείχνει τις φυσικές ιδιότητες πυκνότητα, χρώμα και σημείο τήξεως ίδιες. Η μάζα δεν είναι φυσική ιδιότητα. Οι φυσικές ιδιότητες πυκνότητα, χρώμα και σημείο τήξεως είναι όλες ίδιες για τις ουσίες 1 και 4. Για να είναι δύο ουσίες ίδιες πρέπει να έχουν ίδιες φυσικές ιδιότητες. Άρα οι ουσίες 1 και 4 είναι ίδιες. ΠυκνότηταΧρώμαΜάζαΣημείο Τήξεως Ουσία g/cm3διαυγές38 g -98 °C Ουσία g/cm3διαυγές38 g 26 °C Ουσία g/cm3κίτρινο21 g -39 °C Ουσία g/cm3διαυγές16 g-98 °C