Διδάσκοντας Τεχνολογία για το αύριο: Ποιες έννοιες σε ποιο πλαίσιο; Marc J. de Vries Delft University of Technology The Netherlands

Παρουσιάζοντας για την τεχνολογική παιδεία στην Ελλάδα

Περίγραμμα της παρουσίασής μου Το να διδάσκεις Τεχνολογία είναι κάτι περισσότερο από το να διδάσκεις μερικές (χειρωνακτικές) δεξιότητες Αυτό ισχύει και για την τεχνολογική παιδεία ως μέρος της γενικής εκπαίδευσης και ως επαγγελματική εκπαίδευση Το ‘περισσότερο’ είναι: γνώση (έννοιες) Αλλά: έχει η τεχνολογία ένα ‘σώμα γνώσης’ από μόνη της; Ναι: υπάρχουν έννοιες Πως τη διδάσκουμε: σε πλαίσιο Ανάγκη για εκπαιδευτική έρευνα για να βρούμε τι δουλεύει και πως

Σκοποί της τεχνολογικής εκπαίδευσης (γενικής και επαγγελματικής) Δεξιότητες Χειρωνακτικές δεξιότητες σημαντικές για την επαγγελματική εκπαίδευση, αλλά επίσης και για τη γενική εκπαίδευση Δεξιότητες σκέψης: θεωρητικοί συλλογισμοί (αίτιο-αποτέλεσμα) και πρακτικοί συλλογισμοί (μέσα-αποτελέσματα) Γνώση Γενική εικόνα του τι η τεχνολογία/μηχανική είναι Έννοιες και αρχές Σημαντικές στη γενική εκπαίδευση, αλλά επίσης και στην επαγγελματική εκπαίδευση Στάσεις Θετικές, αλλά όχι άκριτες Σημαντικές τόσο στη γενική, όσιο και στην επαγγελματική εκπαίδευση

Είναι η τεχνολογία μια επιστήμη; Παλιά φιλοσοφία: είναι η εφαρμογή της υπάρχουσας γνώσης στις φυσικές επιστήμες Κάποια νεώτερη: είναι η εφαρμογή μιας ευρύτερης εμβέλειας γνώσης, όχι μόνο από τις φυσικές επιστήμες, αλλά και από άλλες επιστήμες (ανθρωπιστικές, κοινωνικές, πολιτιστικές) Πιο πρόσφατη: Είναι ένα πεδίο, στο οποίο και η χρήση της υπάρχουσας γνώσης και η παραγωγή της νέας γνώσης λαμβάνει χώρα ‘μάθηση μέσα από σχεδιασμό’ ή ‘μαθαίνοντας σχεδιάζοντας’

Ιδιότητες της γνώσης στη μηχανική/τεχνολογία Μέρος της γνώσης της είναι θεμελιακά διαφορετική από τη γνώση στις φυσικές επιστήμες Κανονιστικότητα στη λειτουργική γνώση και γνώση των κριτηρίων/ κανόνων Το περιεχόμενο της γνώσης είναι αποτέλεσμα (συλλογικών) αποφάσεων, όχι δεδομένων στοιχείων Μη αναλογικότητα του να γνωρίζεις πως, σχεδίων, γνώση αντικειμένου Εξάρτηση από το πλαίσιο και περιορισμένη γενικευσιμότητα Αλλά: ποια είναι η επιστημονική/εννοιολογική βάση; Αυτό ήταν το θέμα μιας πρόσφατης Delphi μελέτης Έννοιες και πλαίσια

Προσδιορίζοντας το σώμα της γνώσης για την τεχνολογική παιδεία: (1) Η ανάπτυξη της τεχνολογικής εκπαίδευσης στο διεθνές πεδίο Μετάβαση από ένα αντικείμενο προσανατολισμένο στις τεχνικές δεξιότητες σε μια ευρύτερη μαθησιακή περιοχή. Στενότερες σχέσεις ανάμεσα σε μαθηματικά, φυσικές επιστήμες και επιστήμη των μηχανικών Και τα δυο είδη ανάπτυξης απαιτούν μια σαφή και έγκυρη εννοιολογική βάση γι’ αυτό το είδος της εκπαίδευσης Πρόσκληση έξωθεν βοήθειας Φιλοσοφία της τεχνολογίας Μεθοδολογία σχεδιασμού Ιστορία και κοινωνιολογία της τεχνολογίας Επιστήμη των μηχανικών

Προσδιορίζοντας το σώμα της γνώσης για την τεχνολογική παιδεία: (1) Προσπάθειες για την ανάπτυξη ενός εννοιολογικού πλαισίου UK: πολλά διαγράμματα ροής κυριαρχούμενα από τη μεθοδολογία του σχεδιασμού (αλλά που είναι το περιεχόμενο της επιστήμης των μηχανικών;) France: διαγράμματα ροής κυριαρχούμενα από το πεδίο της βιομηχανίας (περιορισμένη αντίληψη της τεχνολογίας) Germany: σχήματα κυριαρχούμενα από την θεωρία των συστημάτων (αλλά που είναι η διαδικασία της τεχνολογίας;) Netherlands, New Zealand και άλλες χώρες: ολοκλήρωση των προσεγγίσεων (συχνά χωρίς σαφές σύνολο βασικών εννοιών) Σε πολλές χώρες ακόμη: απουσία συγκρότησης και συνέπειας USA: Κριτήρια για τον Τεχνολογικό Αλφαβητισμό (πολύ εκτεταμένα, αλλά χωρίς ‘πυρήνα των θεμελιωδών’) Προηγούμενες προσπάθειες για την παιδεία της επιστήμης των μηχανικών: The Man-Made World (Engineering Concepts Curriculum Project, Polytechnic Institute of Brooklyn, NY: μόνο προσωρινή επιτυχία; Πολύ μπροστά για την εποχή του;)

Η σπουδαιότητα των πλαισίων Πιστευόταν παλαιότερα, αλλά απορρίπτεται τώρα: δίδαξε γενικές έννοιες και οι μαθητές θα μπορούν να εφαρμόσουν τη γνώση σε κάθε πλαίσιο Πιστευόταν παλαιότερα, αλλά αμφισβητείται τώρα: μάθηση σε ένα πλαίσιο, γενίκευση και μεταφορά σε άλλα πλαίσια Πρόσφατη πρόταση: μάθηση σε μια ποικιλία πλαισίων, βαθμιαία ανάδυση γενικευμένων εννοιών και δυνατότητα για εφαρμογή σε νέα πλαίσια Συζήτηση και επιχειρηματολογία: τι είναι ένα ‘πλαίσιο’?

Απορρέοντα πλαίσια

Πλαίσιο Καταφύγιο (‘κατασκευή’) Τεχνουργήματα για πρακτικούς σκοπούς (‘παραγωγή’/ ‘κατασκευή’) Κινητικότητα (‘μεταφορά’) Επικοινωνία Υγεία (βιο-ιατρικές τεχνολογίες) Τροφή Νερό Ενέργεια Ασφάλεια Πίνακας 4 Πλαίσια Απορρέοντα πλαίσια

Πίνακας 5 Κατάλογος εννοιών Κύριες έννοιες Σχεδιάζοντας (design ως ρήμα) Συστήματα Μοντελοποίηση Πόροι Αξίες Υπο-έννοιες Βελτιστοποιώντας Ανταλλαγές Προδιαγραφές/Εξειδικεύσεις Επινόηση Κύκλος ζωής προϊόντος Τεχνουργήματα (design ως ουσιαστικό) Δομή Λειτουργία Υλικά Ενέργεια Πληροφορία Βιωσιμότητα Καινοτομία Ρίσκο/αποτυχία Κοινωνική Αλληλεπίδραση Αξιολόγηση Τεχνολογίας Απορρέοντα πλαίσια

Resulting Concepts

Διττή φύση των Τεχνολογικών Τεχνουργημάτων Φυσική υπόσταση της φύσης Ακούσιες ιδιότητες Λειτουργική υπόσταση της φύσης Σκόπιμες ιδιότητες

Η έννοια της λειτουργίας Κατάλληλες/προβλεπόμενες λειτουργίες Ότι ο σχεδιαστής είχε στο μυαλό Τυχαία λειτουργία Ότι ο χρήστης έχει στο μυαλό

Ανάγκη για εκπαιδευτική έρευνα Πώς να συνδεθούν έννοιες και πλαίσια Πώς να δημιουργηθούν δραστηριότητες που να καθιστούν δυνατή την εννοιολογική μάθηση Αναγνώριση καλών πρακτικών και προσπάθεια γενίκευσής τους

Παράδειγμα εκπαιδευτικής έρευνας στην εκπαίδευση εκπαιδευτικών Πλαίσιο: Science Education and Communication program Delft University of Technology (teacher education track) Ερευνητής: Umit Koycu (εκπαιδευτικός β/θμιας εκπαίδευσης και μεταπτυχιακός φοιτητής Ph.D. στο Delft) Θέμα: High School Engineering Φάση 1: Διερευνώντας τι σκέφτονται οι μαθητές β/θμιας εκπαίδευσης για την επιστήμη των μηχανικών Εννοιολογικοί χάρτες Ερωτηματολόγιο καταγραφής στάσεων Φάση 2: Χρήση βασικών εννοιών από τη μελέτη Delphi, ανάπτυξη και χρήση υλικού βασισμένου σε πλαίσιο και διερεύνηση του αποτελέσματος Αλλαγή στην έννοια/αντίληψη της επιστήμης των μηχανικών και στην στάση απέναντι σε αυτή Μάθηση εννοιών της επιστήμης των μηχανικών Φάση 3: Προσδιορισμός των συνεπειών για την εκπαίδευση εκπ/κών