ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Προσδοκίες που δημιουργεί ο τίτλος του μαθήματος. Συνάντηση 5η 12/4/2017 Μαθηματικές έννοιες και Φυσικές Επιστήμες
Έννοιες Φυσικών Επιστημών Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας Έννοιες – Εμπειρίες Ο ρόλος της εκπαιδευτικού Δραστηριότητες
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: παρατήρηση Παρατηρώ σημαίνει βλέπω, ακούω, αγγίζω, γεύομαι, μυρίζω, δηλαδή «συλλέγω» πληροφορίες μέσω των αισθήσεών μου. Η παρατήρηση μπορεί να γίνει με τη χρήση μιας ή περισσότερων αισθήσεων και να υποστηριχτεί με τη χρήση οργάνων. Μπορεί να είναι αυθόρμητη ή οργανωμένη, ελεύθερη ή καθοδηγούμενη, σύντομη ή μεγάλης χρονικής διάρκειας (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 22).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: παρατήρηση Με την παρατήρηση το παιδί συλλέγει πληροφορίες που αφορούν ιδιότητες σωμάτων η φαινομένων, εντοπίζει ομοιότητες και διαφορές μεταξύ αντικειμένων ή φαινομένων του άμεσου περιβάλλοντος. Επίσης επισημαίνει χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν συνοχή (π.χ. α) Το σώμα του παιδιού αποτελείται από κεφάλι, κορμό, 2 χέρια, 2 πόδια. β) Κάθε ζωντανό με φτερά είναι πουλί, αν έχει ράμφος, 2 πόδια και γεννά αυγά) και λογική ακολουθία (π.χ. α) Ο σπόρος βγάζει πρώτα ρίζα, μετά βλαστό, φύλλα, άνθος και καρπό. β) Το έντομο για να γίνει τέλειο, ακολουθεί έναν κύκλο: Ξεκινά από αυγό, γίνεται σκουλήκι (κάμπια), κλείνεται στο κουκούλι, μεταμορφώνεται σε προνύμφη και τέλος αναπτύσσεται το έντομο) (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 22).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: παρατήρηση Η δεξιότητα της παρατήρησης καλλιεργείται και αναπτύσσεται με διάφορες στρατηγικές εστίασης της προσοχής όπως (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 25-26): Παρακίνηση για τη χρήση συγκεκριμένης αίσθησης ή αισθήσεων. Εστίαση της προσοχής σε κάποιο χαρακτηριστικό ή λειτουργία αντικειμένου. Υποβολή διαφόρων τύπων ερωτήσεων, όπως: τι είναι (αναγνώριση και ονομασία), από τι αποτελείται (αναγνώριση των μερών του), σε τι χρησιμεύει, με τα μοιάζει, που βρίσκεται κ.λπ.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: παρατήρηση Ενθάρρυνση για χρήση βοηθητικών οργάνων (φακός, θερμόμετρο, μαγνήτης, ανεμοδείκτης κ.λπ.). Παρατήρηση ενός αντικειμένου από διαφορετικές οπτικές γωνιές, παρατήρηση του ίδιου αντικειμένου σε διαφορετικό χρόνο ή μακρόχρονη παρατήρηση ενός αντικειμένου/ φαινομένου. Μεταφορά της παρατήρησης σε σκίτσο ή σχέδιο και χρήση οπτικοακουστικών μέσων (μαγνητόφωνο, φωτογραφική μηχανή).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: παρατήρηση Παρατηρώντας ένα αντικείμενο παρατηρούμε χαρακτηριστικά και ιδιότητες. Το σχήμα, το χρώμα, η μάζα, ο όγκος, η στιλπνότητα, η υφή, είναι χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου. Ο όρος ιδιότητες αναφέρεται, συνήθως, σε γνωρίσματα του υλικού από το οποίο αποτελείται το αντικείμενο. Η σκληρότητα είναι και ιδιότητα του αντικειμένου και η ιδιότητα του υλικού του, π.χ. σφυρί. Το χρώμα δεν είναι ιδιότητα ούτε του αντικειμένου ούτε και του υλικού γιατί μεταβάλλεται ανάλογα με το είδος του φωτισμού. Το σχήμα (π.χ. χάλκινο σύρμα) είναι ιδιότητα του αντικειμένου αλλά δεν είναι ιδιότητα του υλικού.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: ταξινόμηση Η ταξινόμηση ομοειδών αντικειμένων είναι μία διαδικασία πολύ θεμελιώδης για τις Φ.Ε. και βοηθάει στο να μπει τάξη στις έρευνες των επιστημόνων για τη φύση. Συστήματα ταξινόμησης είναι π.χ η διάκριση φυτά / ζώα, σπονδυλωτά / ασπόνδυλα, καλοί και κακοί αγωγοί της θερμότητας. Η ομαδοποίηση βοηθάει στην ανακάλυψη ιδιοτήτων με τις οποίες γίνεται η ταξινόμηση και η περιγραφή. Ακόμα και οι παρατηρήσεις αποκτούν άλλο νόημα, όταν μπορούν να ταξινομηθούν.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: ταξινόμηση Το παιδί ταξινομεί, όταν οργανώνει σε τάξη, αντικείμενα, γεγονότα ή δεδομένα, αναγνωρίζοντας και χρησιμοποιώντας κάποια κριτήρια δικά του ή δοσμένα (π.χ. χρώμα, σχήμα, υφή, μέγεθος). Η ταξινόμηση, ως ευρύτερος όρος, περιλαμβάνει την ομαδοποίηση, τη σειροθέτηση και την οργάνωση σε σύνθετες δομές (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 26).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: ταξινόμηση Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: ταξινόμηση Τα κριτήρια μπορεί να είναι μορφολογικά ή φυσικά χαρακτηριστικά (χρώμα, υλικό, μέγεθος κ.λπ.), λειτουργικά χαρακτηριστικά (χρήση, θέση στο χώρο, ευκολία μετακίνησης), ειδικές σχέσεις ή ιδιότητες (συγγένεια, ταχύτητα, ισορροπία), λογικές σχέσεις ή σημασίες (επάγγελμα, βύθιση, αύξων αριθμός, αιτιακή συσχέτιση κ.λπ.) (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 26).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: ταξινόμηση Για να εξοικειωθεί το παιδί με τη δεξιότητα της ταξινόμησης καλό είναι να εμπλέκεται: Με τη συλλογή αντικειμένων. Σε συγκρίσεις και αναζητήσεις ομοιοτήτων και διαφορών σε αντικείμενα του άμεσου περιβάλλοντος του. Και στην επισήμανση του κριτηρίου με το οποίο έγινε η ταξινόμηση. Με τον εντοπισμό ξένων στοιχείων σε μια ομάδα. Σε ομαδοποιήσεις με βάση δύο ή περισσότερα κριτήρια και σε σειροθετήσεις με βάση προσωπικά κριτήρια. Με υποδιαιρέσεις μια ομάδας σε υποομάδες αλλά και το αντίθετο. Με εναλλακτικούς τρόπους οργάνωσης /ταξινόμησης μιας ομάδας και διάφορους τρόπους παρουσίασής τους.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Μέτρηση Κατά τη μέτρηση το παιδί βρίσκει την τιμή ενός μεγέθους (μήκος, βάρος, όγκος, επιφάνεια, θερμοκρασία, χρόνος κλπ.) χρησιμοποιώντας μια μονάδα μέτρησης (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 28). Τα παιδιά εξοικειώνονται στη μέτρηση ενός μεγέθους με συμβατικές (μήκος: μέτρο, χρόνος: ώρα κ.λπ.) και μη συμβατικές μονάδες μέτρησης (π.χ. η παλάμη, το μολύβι, κλπ.).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Μέτρηση Το παιδί στην προσχολική ηλικία, συνήθως χρησιμοποιεί δικές του μονάδες μέτρησης. Μας ενδιαφέρει η μονάδα που θα χρησιμοποιηθεί να είναι κατάλληλη για το μέγεθος και σταθερή για μετρήσεις που γίνονται για σκοπούς σύγκρισης. Η καταγραφή των μετρήσεων και η χρήση των αποτελεσμάτων της μέτρησης βοηθούν το παιδί να καταλήξει σε συμπεράσματα και να προβεί σε προβλέψεις, γενικεύσεις και υποθέσεις (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 28).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Μέτρηση Μερικές κατευθύνσεις για την σταδιακή καλλιέργεια της μέτρησης είναι οι ακόλουθες (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 29): Αρχικά το παιδί: Να προτρέπεται το παιδί να συγκρίνει δυο αντικείμενα ως προς ένα μέγεθος. Να καθορίζει το μέγεθος που θα μετρήσει. Να χρησιμοποιεί κατάλληλο λεξιλόγιο (συγκριτικός, υπερθετικός βαθμός).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Μέτρηση Σταδιακά το παιδί να ασκείται: Να χρησιμοποιεί δοσμένες μονάδες μέτρησης. Να επινοεί και να χρησιμοποιεί μη συμβατικές μονάδες μέτρησης. Να πραγματοποιεί μετρήσεις με ορθό τρόπο, ορίζοντας την αφετηρία και το τέρμα, να επιλέγει την κατάλληλη μονάδα, να μετρά μόνο μια φορά τα μέρη του προς μέτρηση μεγέθους. Να καταγράφει τις μετρήσεις με οποιοδήποτε τρόπο επιλέξει. Να χρησιμοποιεί απλά όργανα μέτρησης (χάρακα, θερμόμετρο, κ.λπ.). Να υπολογίζει κατά προσέγγιση ένα μέγεθος.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Επικοινωνία Η δεξιότητα αυτή βοηθά τα παιδιά στην έκφραση, στη διασαφήνιση και στην ανταλλαγή ιδεών, γνώσεων και ερωτημάτων. Η ίδια η μαθησιακή διαδικασία θα πρέπει να είναι στην ουσία συμμετοχή σε επιθυμητούς και σταδιακά εξελισσόμενους λόγους και πρακτικές.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Επικοινωνία Ο Bakhtin (1981) έχει διατυπώσει αυτή την οπτική εξαιρετικά: «Η λέξη μιας γλώσσας ανήκει κατά το ήμισυ σε κάποιους άλλους. Γίνεται κτήμα κάποιου, όταν αυτός δημιουργεί και χρησιμοποιεί τη λέξη εμπρόθετα, την εκφέρει με τη δική του προφορά, όταν αυτός οικειοποιείται αυτή τη λέξη, προσαρμόζοντας τη στο δικό του σημειολογικό, εννοιολογικό και εκφραστικό του δυναμικό. Μέχρι εκείνο τη στάδιο της οικειοποίησης, η λέξη δεν υπάρχει σε μια ουδέτερη και απρόσωπη γλώσσα (δεν αντλεί, δηλαδή, ο ομιλητής τις λέξεις του από ένα δεδομένο λεξικό), αλλά μάλλον αυτή υπάρχει στα στόματα άλλων ανθρώπων, σε άλλα ανθρώπινα πλαίσια, εξυπηρετώντας προθέσεις άλλων ανθρώπων: είναι από εκεί που κάποιος θα πάρει τη λέξη και θα την κάνει δική του».
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Επικοινωνία Ως μέσα επικοινωνίας, στις Φυσικές Επιστήμες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ο λόγος (γραπτός ή προφορικός), το σχέδιο, το σχεδιάγραμμα, η γραφική παράσταση, το μοντέλο-μακέτα και άλλες κατασκευές, η συλλογή, η ηχογράφηση, το ανθρώπινο σώμα (πρόσωπο, κίνηση, ολόκληρο το σώμα) και οποιοσδήποτε άλλος τρόπος έκφρασης μπορεί να επινοηθεί από το παιδί ή την παιδαγωγό (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 30). Μέσα από αυτή τη διαδικασία το παιδί καλείται να εκφραστεί ελεύθερα για τις εμπειρίες του αλλά και να αναφέρει τις παρατηρήσεις του, τις μετρήσεις τους, τις ταξινομήσεις του στο πλαίσιο οργανωμένων δραστηριοτήτων.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Επικοινωνία Η δεξιότητα της επικοινωνίας καλλιεργείται όταν τα παιδιά (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 30): Περιγράφουν αυτά που παρατηρούν. Υποβάλλουν ερωτήσεις. Ακούν εξηγήσεις. Συζητούν τις εμπειρίες τους με τα άλλα παιδιά και την παιδαγωγό. Καταγράφουν, αναπαριστούν και παρουσιάζουν παρατηρήσεις δικές τους ή άλλων παιδιών Κάνουν ανακοινώσεις σε ομάδες ή ομαδικά. Επιλέγουν ή δημιουργούν σύμβολα για καταγραφή και παρουσίαση των παρατηρήσεων και δεδομένων.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Υποβολή ερωτημάτων Η έμφυτη περιέργεια του παιδιού και η φυσική τάση του να υποβάλλει ερωτήσεις μπορούν να καλλιεργηθούν και να δομηθούν σε δεξιότητα που ασκείται με συνέπεια και αυτοέλεγχο. Στο πλαίσιο της άσκησης της δεξιότητας υποβολής ερωτημάτων το παιδί διατυπώνει ερωτήματα με άμεσο σκοπό να αναζητήσει απαντήσεις μέσω πειραματισμού ή διερεύνησης. Η δημιουργία κατάλληλου κλίματος αποδοχής και ενθάρρυνσης, για υποβολή ερωτημάτων και αναζήτησης απαντήσεων, υποβοηθάει στην ανάπτυξη θετικής στάσης προς τη διερώτηση και τις Φυσικές Επιστήμες γενικότερα .
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Υποβολή ερωτημάτων Η υποβολή ερωτημάτων μπορεί να οδηγήσει σε συζήτηση τρόπων για λύση αποριών: λύση αποριών, διασαφήνιση εννοιών και νοητικών μοντέλων, έλεγχο και απόρριψη παρανοήσεων, συνεργατική εξερεύνηση, αναζήτηση συσχετίσεων, διατύπωση προβλέψεων και υποθέσεων (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 32). Το παιδί ενθαρρύνεται να διατυπώνει και να απαντά σε κλειστά (ποιο, τι, πόσο, πού, πότε) και σε ανοικτά ερωτήματα (πώς, γιατί, με ποιους τρόπους κ.ά.).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Υποβολή ερωτημάτων Η παιδαγωγός για να καλλιεργήσει τη δεξιότητα του παιδιού στην υποβολή ερωτημάτων λειτουργεί ως μοντέλο, εκδηλώνοντας κάποιες στρατηγικές στην υποβολή ερωτήσεων που σταδιακά θα εξοικειωθούν με αυτές θα τις οικειοποιηθούν με το δικό τους τρόπο και πιθανόν να τις αξιοποιήσουν. Τέτοιες στρατηγικές μπορεί να είναι (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 32-33): Να προτρέπει τα παιδιά να εκφράσουν την άποψή τους. Να διαθέτουν χρόνο στα παιδιά να σκεφτούν και να απαντήσουν. Να ενθαρρύνουν τις εναλλακτικές απαντήσεις.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Υποβολή ερωτημάτων Να αποδέχονται το λόγο των παιδιών αλλά σταδιακά (ανάλογα με την ηλικία) να τον γεφυρώνουν με τη γλώσσα των Φυσικών Επιστημών. Να υποβάλλει κατάλληλες ερωτήσεις είτε ανοικτού είτε κλειστού τύπου. Να δίνει ευκαιρίες στα παιδιά να αλληλοενημερώνονται. Να δίνουν έμφαση στην αναδιατύπωση ερώτησης για επίτευξη μεγαλύτερης σαφήνειας και εξειδίκευσης σε περισσότερα υποερωτήματα.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση λειτουργικού ορισμού Η διατύπωση λειτουργικών ορισμών είναι πολύ σημαντική γλωσσική δεξιότητα για την σταδιακή οικειοποίηση γνώσης σχετικής με τις Φυσικές Επιστήμες. Κάθε λειτουργικός ορισμός αποσκοπεί στην απόδοση του νοήματος που προσδίδουμε σε μια έννοια τη δεδομένη χρονική στιγμή, με βάση τις εμπειρίες και τις παρατηρήσεις μας. H κατανόηση μιας έννοιας εξασφαλίζεται μόνο όταν ο λειτουργικός ορισμός διαμορφώνεται βιωματικά.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση λειτουργικού ορισμού Ένας λειτουργικός ορισμός μπορεί να διατυπωθεί ως ένας κατάλογος από οδηγίες που εκφράζονται με σαφήνεια και απλή γλώσσα και οι οποίες, αν ακολουθηθούν από κάποιον/α, τον/την βοηθούν να αναγνωρίζει τη συγκεκριμένη έννοια. Ο λειτουργικός ορισμός ενός αντικειμένου ή μιας ιδιότητας, προσδιορίζει φραστικά την αντίληψη του παιδιού για την έννοια σε μια δεδομένη στιγμή και στηρίζεται στα χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν την έννοια, που τη διαφοροποιούν από τις άλλες (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 34).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση λειτουργικού ορισμού Για παράδειγμα ένας λειτουργικός ορισμός για το μαγνήτη είναι: Έχουμε διάφορα αντικείμενα (ένα από αυτά είναι μαγνήτης). Δοκιμάζουμε και βρίσκουμε δυο αντικείμενα που τραβάει το ένα το άλλο (έλκονται). Δοκιμάζουμε και βρίσκουμε ένα ακόμα αντικείμενο που έλκεται με κάποιο από τα δυο. Δοκιμάζουμε τα τρία αντικείμενα για να βρούμε πιο δεν τραβάει το ένα το άλλο. Αυτό που μένει είναι ο μαγνήτης, που φυσικά τραβάει τα άλλα δυο.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση λειτουργικού ορισμού Ο επιστημονικός ορισμός για έναν μαγνήτη μπορεί να εκφραστεί ως εξής: «Κάθε σώμα που έχει μαγνητικές ιδιότητες, δηλαδή μπορεί να έλκει κομμάτια σιδήρου ή να προσανατολίζεται στο χώρο όταν κινείται ελεύθερα. Οι μαγνήτες μπορούν να χωριστούν σε δυο μεγάλες κατηγορίες: τους φυσικούς, που διαθέτουν μόνοι τους μαγνητικές ιδιότητες και τους τεχνητούς που τις αποκτούν ύστερα από μια διαδικασία».
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση λειτουργικού ορισμού Η δεξιότητα διατύπωσης λειτουργικού ορισμού καλλιεργείται όταν τα παιδιά καλούνται (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 35): Να περιγράφουν ένα αντικείμενο / φαινόμενο ως προς τα χαρακτηριστικά, ιδιότητες, χρησιμότητα, λειτουργία του με βάση τις εμπειρίες και τις παρατηρήσεις τους. Να εκτελεί τις οδηγίες δοσμένου λειτουργικού ορισμού (λεκτικές, γραφική αναπαράσταση). Να κατανοεί ότι για ένα αντικείμενο ή φαινόμενο μπορούν να διατυπωθούν περισσότεροι από ένας λειτουργικοί ορισμοί. Να ετοιμάζει κατάλογο οδηγιών που «επικοινωνούν» το λειτουργικό ορισμό μιας έννοιας. Να τροποποιεί έναν λειτουργικό ορισμό υπό το φως νέων δεδομένων.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας:Η πρόβλεψη Η πρόβλεψη είναι ένα σημαντικό μέρος της δουλειάς του επιστήμονα, ο οποίος συχνά κάνει την ερώτηση : «Τι θα συμβεί αν …». Κάνει την πρόβλεψη και προχωρεί στον έλεγχο της. Για την πρόβλεψη στηρίζεται σε δεδομένα, γεγονός που κάνει την πρόβλεψη να διαφέρει από την υπόθεση η οποία έχει να κάνει με την εξήγηση των φαινομένων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα πρόβλεψης είναι η πρόγνωση του καιρού. Οι επιστήμονες με δεδομένα διάφορες μετρήσεις όπως της ταχύτητας των ανέμων, της θερμοκρασίας, της πίεσης κατασκευάζουν ένα μοντέλο του καιρού που μοιάζει πολύ με τον καιρό που επικρατεί τις επόμενες μέρες (Κόκκοτας κ.ά. 2002).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας:Η πρόβλεψη Το παιδί, προβλέποντας, περιγράφει αυτό που περιμένει να συμβεί, βασιζόμενο στις εμπειρίες του που έχει αποκτήσει καις τις θεωρίες που έχει αναπτύξει. Μια πρόβλεψη μπορεί να είναι ορθή ή λανθασμένη. Είναι σημαντικό να ζητάμε από το παιδί να δικαιολογεί την πρόβλεψή του. Για παράδειγμα πριν από την πραγματοποίηση ενός πειράματος (ανοικτό κύκλωμα με λαμπάκι) μπορούμε να ρωτήσουμε: «Τι πιστεύετε ότι θα συμβεί;» (θ’ ανάψει το λαμπάκι).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση υπόθεσης Οι υποθέσεις στην επιστήμη παράγονται από κατά εικασία υπολογισμούς. Η ύπαρξη μερικών πειραματικών δεδομένων μπορεί να οδηγήσει στη διατύπωση μιας υπόθεσης. Ο σχηματισμός υποθέσεων είναι μια θεμελιωμένη διαδικασία και παρουσιάζεται σαν εξήγηση φαινομένων που μένουν ανεξήγητα σε ορισμένη στιγμή. Οι υποθέσεις είναι προσωρινές δοκιμαστικές θεωρίες, οι οποίες φιλοδοξούν να εξελιχθούν σε κανόνες (νόμους) που καθορίζουν τη συμπεριφορά μιας σειράς φαινομένων και συστημάτων στο φυσικό κόσμο. Η ιστορία των επιστημών δείχνει ότι πάρα πολύ συχνά μια υπόθεση έγινε ένα εξαιρετικά παραγωγικό κίνητρο για την παραπέρα ανάπτυξη της γνώσης (Κόκκοτας κ.ά. 2002).
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας:Η πρόβλεψη Η παιδαγωγός βοηθά το παιδί να υποβάλλει ερωτήσει, όπως (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 38): - Τι νομίζεις ότι θα συμβεί (αν ή όταν ή αφού …); - Πότε νομίζεις ότι θα γίνει; - Που νομίζεις ότι θα βρούμε έντομα; - Πόσο νομίζεις ότι θα μεγαλώσει το φυτό; - Αν φυσήξει άνεμος πώς θα το ξέρω; - Που νομίζετε ότι θα βρούμε πάπιες;
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση υπόθεσης Υπόθεση είναι η διατύπωση μιας πιθανής εξήγησης ή θεωρίας για ένα γεγονός ή φαινόμενο με τρόπο που αυτή μπορεί να διερευνηθεί αργότερα (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 40). Για παράδειγμα: Όλα τα μεγάλα αντικείμενα, όταν μπουν στο νερό βυθίζονται. Αυτά τα αντικείμενα επιπλέουν στο νερό γιατί είναι ξύλινα. Όσο πιο γρήγορος είναι ο άνεμος τόσο πιο πολύ θα κινούνται τα φύλλα. Όσο πιο κοντά το αντικείμενο βρίσκεται στη λάμπα τόσο μεγαλύτερη είναι η σκιά που δημιουργείται σ’ ένα τοίχο σε σταθερή απόσταση.
Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας: Διατύπωση υπόθεσης Το παιδί, χρησιμοποιώντας τις παρατηρήσεις και τις ερμηνείες του, διατυπώνει πολλές φορές πιθανές υποθέσεις για τα φαινόμενα, απαντώντας σε ερωτήσεις, όπως: «Γιατί νομίζετε ότι συμβαίνει;», «Με ποιο τρόπο νομίζεις ότι προκαλείται αυτό». Για την καλλιέργεια της δεξιότητας της υπόθεσης είναι καλό, η νηπιαγωγός να ενθαρρύνει το παιδί (Νικολάου & Κυριακίδου, 2002, σελ. 41): Να δίνει πολλές εξηγήσεις για κάτι που παρατήρησε. Να προτείνει τρόπους για να διερευνά κάποιες από τις εξηγήσεις του.
Νερό: έννοιες Το νερό σε χαμηλές θερμοκρασίες στερεοποιείται και γίνεται πάγος. Όταν ζεσταθεί ξαναγίνεται νερό. Βρασμός: Το νερό σε ψηλές θερμοκρασίες κοχλάζει και μετατρέπεται σε υδρατμό. Όταν κρυώσει ξαναγίνεται νερό. Διαπερατότητα: Μερικά υλικά αφήνουν το νερό να τα διαπεράσει και άλλα όχι. Απορρόφηση: Μερικά υλικά συγκρατούν νερό περισσότερο από άλλα. Ένα αντικείμενο είτε βυθίζεται είτε επιπλέει στο νερό.
Νερό: εμπειρίες Το νερό είναι απαραίτητο στη ζωή μας. Στο νερό ζουν πολλά ζώα ευδοκιμούν πολλά φυτά. Το νερό ρέει και παίρνει το σχήμα του δοχείου στο οποίο βρίσκεται. Ολόκληρη η επιφάνεια του νερού σε ένα δοχείο βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη στάθμη (συγκοινωνούντα δοχεία). Το νερό μπορεί να αλλάζει μορφή (πάγος, χιόνι, χαλάζι, υδρατμός) και μπορεί να επανέρχεται στην προηγούμενη μορφή.
Νερό: εμπειρίες Όταν το νερό αφεθεί σε ανοιχτό δοχείο εξατμίζεται. Αν αφεθεί για αρκετό χρονικό διάστημα, τότε όλη η αρχική ποσότητα μετατρέπεται σε ατμό. Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν το ρυθμό εξάτμισης ενός υγρού, όπως η θερμοκρασία, ο άνεμος, το εμβαδόν επιφάνειας, το υλικό. Το νερό, όταν γίνει πάγος, καταλαμβάνει περισσότερο χώρο. Το νερό διαλύει κάποιες ουσίες και κάποιες όχι. Η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη διαλυτότητα. Το κινούμενο νερό μπορέι να θέσει αντκέιμενα σε κίνηση ή/να τα μεταφέρει.
Νερό: εμπειρίες Τα χαρακτηριστικά των ψαριών είναι κατάλληλα προσαρμοσμένα στ περιβάλλον του νερού. Πηγή είναι ο τόπος από τον οποίο ξεκινούν τα νερά ενός ποταμού. Χείμαρος είναι ορμητικό ρέυμα νερού που σχματίζεται πρόσκαιρα από τις βροχές ή το λιώσιμο των χιονιών. Θάλασσα: Μεγάλη ποσότητα αλμυρού νερού συγκεντρωμένη σε μεγάλες κοιλότητες της γης. Η βύθιση και η πλεύση μπορεί να επηρεάζονται από διάφορούς παράγοντες (σχήμα, μέγεθος, βάρος, υλικό).
Ήχος: έννοιες Ακούω: Αντιλαμβάνομαι ηχητικά μηνύματα μέσω του αυτιού. Πηγές ήχου: Οποιοδήποτε μέσο το οποίο μπορέι να παράγει ή να εκπέμπει ήχο. Ένταση του ήχου: Τα πιο δυνατά κτυπήματα μας δίνουν πιο έντονους ήχους.
Ήχος: εμπειρίες Παραγωγή ήχου: Μπορούμε να παράγουμε ήχους με διάφορούς τρόπους (με κτύπημα, τρίψιμο, τράβηγμα, φύσημα, κούνημα, σύρσιμο, μηχανικά μέσα, από τους ζωντανούς οργανισμούς κ.λπ. Ο ήχος ταξιδεύει/μεταφέρεται μακριά από την πηγή του προς όλες τις κατευθύνσεις. Ο ήχος ταξιδεύει / διαδίδεται μέσα από στερεά, υγρά, αέρια. Ο ήχος διαδίδεται καλύτερα μέσα στα στερεά παρά στον αέρα.
Ήχος: εμπειρίες Τα χαρακτηριστικά του ήχου είναι: - το ύψος - η χροιά - η ένταση - η διάρκεια. Φαινόμενα σχετικά με τον ήχο: - η ηχώ - η ανάκλαση - Η αντήχηση. Το αυτί είναι όργανο της ακοής.