1 Στέλλα Βοσνιάδου – William F. Brewer Νοητικά μοντέλα της εναλλαγής της μέρας / νύχτας.

Παρουσίαση με θέμα: "1 Στέλλα Βοσνιάδου – William F. Brewer Νοητικά μοντέλα της εναλλαγής της μέρας / νύχτας."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Στέλλα Βοσνιάδου – William F. Brewer Νοητικά μοντέλα της εναλλαγής της μέρας / νύχτας

2 2 Σκοπός Εξερεύνηση των νοητικών αναπαραστάσεων των παιδιών του Δημοτικού Σχολείου για τον κύκλο μέρας/νύχτας Εξερεύνηση των νοητικών αναπαραστάσεων των παιδιών του Δημοτικού Σχολείου για τον κύκλο μέρας/νύχτας Περιγραφή του τρόπου αλλαγής αυτών των αναπαραστάσεων κατά τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων Περιγραφή του τρόπου αλλαγής αυτών των αναπαραστάσεων κατά τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων Συνέχεια έρευνας για τις αναπαραστάσεις των παιδιών σε σχέση με τη Γη (Vosniadou & Brewer 1992) στα πλαίσια ευρύτερου προγράμματος με στόχο την κατανόηση της διαδικασίας απόκτησης γνώσεων στον τομέα της Αστρονομίας

3 3 Πώς αποκτούν τα παιδιά τις γνώσεις για το φυσικό κόσμο ή πώς κατανοούν τις αποδεκτές κοινωνικά επιστημονικές εξηγήσεις Θεμελιώδες ζήτημα : Τα παιδιά δεν είναι άγραφος χάρτης 1. Θεωρίες ως προς το χαρακτηρισμό των αρχικών γνωσιακών δομών Οι αρχικές, διαισθητικές ή αφελείς δομές αποτελούνται από έναν μεγάλο αριθμό φαινομενολογικών αρχών, χαλαρά οργανωμένων, που αντιπροσωπεύουν την ελάχιστη αφαίρεση κοινών συμβάντων, π.χ. (DiSessa, 1993) Οι αρχικές, διαισθητικές ή αφελείς δομές αποτελούνται από έναν μεγάλο αριθμό φαινομενολογικών αρχών, χαλαρά οργανωμένων, που αντιπροσωπεύουν την ελάχιστη αφαίρεση κοινών συμβάντων, π.χ. (DiSessa, 1993) Τα παιδιά αρχίζουν με λίγες –πιθανώς έμφυτες-, κατά τομείς εξειδικευμένες αρχές, οι οποίες είναι οργανωμένες με μορφή θεωριών, και επηρεάζουν τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων (Gelman, 1990, Spelke, 1990) Τα παιδιά αρχίζουν με λίγες –πιθανώς έμφυτες-, κατά τομείς εξειδικευμένες αρχές, οι οποίες είναι οργανωμένες με μορφή θεωριών, και επηρεάζουν τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων (Gelman, 1990, Spelke, 1990) 2.Θεωρίες που περιγράφουν την εξέλιξή τους Με βάση τον εμπλουτισμό αρχικών δομών (π.χ. Spelke, 1991) Με βάση τον εμπλουτισμό αρχικών δομών (π.χ. Spelke, 1991) Αντικατάσταση των αρχικών δομών με νέες θεωρίες (π.χ. Carey, 1991) Αντικατάσταση των αρχικών δομών με νέες θεωρίες (π.χ. Carey, 1991)

4 4 Με βάση τις μελέτες για την ανάπτυξη της έννοιας της γης οδήγησαν στην ανάπτυξη της θεωρητικής πρότασης των Βοσνιάδου, 1989, 1990 1991 Vosniadou & Brewer: Περιορισμοί: ορισμένες κατά τομείς εξειδικευμένες αρχές κατά τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων Περιορισμοί: ορισμένες κατά τομείς εξειδικευμένες αρχές κατά τη διαδικασία απόκτησης γνώσεων 1. Προϋποθέσεις : - Μπορεί να είναι έμφυτες ή να προέρχονται από την εμπειρία - Είναι παρούσες από τη νηπιακή ηλικία - Καθορίζουν τον τρόπο ερμηνείας των παρατηρήσεων και πληροφοριών των παιδιών από το πολιτισμικό πλαίσιο για την κατασκευή δομών γνώσεων 2. Πεποιθήσεις: 3. Νοητικά Μοντέλα: - Πηγάζουν από τη δομή των προϋπαρχουσών γνώσεων, (επίκτητοι περιορισμοί αναφερόμενοι σε συγκεκριμένους τομείς γνώσεων – Keil, 1990) - Εξασκούν ειδική επίδραση στη διαδικασία απόκτησης γνώσεων Εννοιολογική αλλαγή: το αποτέλεσμα της σταδιακής άρσης περιορισμών, καθώς προϋποθέσεις, πεποιθήσεις και νοητικά μοντέλα, προστίθενται, εξαφανίζονται ή αναθεωρούνται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απόκτησης γνώσεων (κάτι περισσότερο από εμπλουτισμός - Spelke, 1991 ή δεν περιγράφεται πλήρως με την άμεση αντικατάσταση μιας θεωρίας από άλλη - Carey, 1991)

5 5 Νοητικά μοντέλα Νοητικές αναπαραστάσεις με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: 1. Η δομή τους είναι ανάλογη με τις καταστάσεις του κόσμου που αντιπροσωπεύουν (Johnson-Laird, 1980) 2. Μπορούν να αποτελέσουν αντικείμενο νοητικού «χειρισμού» ή αλλιώς να «προβληθούν στα μάτια του νου» για την παραγωγή προβλέψεων για τις αιτιακές καταστάσεις του φυσικού κόσμου (Collins, 1985), και 3. Να προσφέρουν επεξηγήσεις των φυσικών φαινομένων (Holland, Holyoak, Wisbett & Thagard, 1986 Είναι δυναμικές αναπαραστάσεις που συνήθως δημιουργούνται με τον ειδικό σκοπό να καλύψουν ανάγκες λύσης συγκεκριμένων προβλημάτων (Johnson-Laird, 1983, Vosniadou & Brewer, 1992) Είναι δυναμικές αναπαραστάσεις που συνήθως δημιουργούνται με τον ειδικό σκοπό να καλύψουν ανάγκες λύσης συγκεκριμένων προβλημάτων (Johnson-Laird, 1983, Vosniadou & Brewer, 1992) Αποθηκευμένα στη μνήμη σαν ξεχωριστές δομές, που ανακαλούνται όταν είναι αναγκαίο Αποθηκευμένα στη μνήμη σαν ξεχωριστές δομές, που ανακαλούνται όταν είναι αναγκαίο Πηγάζουν από τη δομή της βάσης των γνώσεων Πηγάζουν από τη δομή της βάσης των γνώσεων

6 6 Νοητικά μοντέλα της Γης (Βοσνιάδου & Brewer, 1992): Υπόθεση: Υπόθεση: - τα παιδιά χρησιμοποιούν διατιθέμενες εννοιολογικές γνώσεις - κατανόηση των νοητικών μοντέλων - καθορισμός αν τα μοντέλα χρησιμοποιούνταν με συνεπή τρόπο σε μια μεγάλη ποικιλία προβλημάτων Αποτελέσματα: Αποτελέσματα: 1. Τα περισσότερα παιδιά χρησιμοποιούσαν με συνέπεια ένα μικρό αριθμό καλά καθορισμένων νοητικών μοντέλων της Γης. 2. Τα μικρότερα παιδιά έτειναν να σχηματίζουν ένα αρχικό νοητικό μοντέλο μιας επίπεδης Γης, σε σχήμα ορθογωνίου ή δίσκου, που στηρίζεται στο «έδαφος»: είναι προϊόν της καθημερινής εμπειρίας και δεν επηρεάζεται από το πολιτισμικά αποδεκτό επιστημονικό μοντέλο της σφαιρικής Γης 3. Tα μεγαλύτερα παιδιά έτειναν να σχηματίζουν το πολιτισμικά αποδεκτό μοντέλο της σφαιρικής Γης, και οι άνθρωποι ζουν σε όλη την εξωτερική επιφάνειά της 4. Εντοπίστηκε αριθμός ενδιάμεσων ή συνθετικών μοντέλων, όπως το μοντέλο της διπλής Γης, της κοίλης σφαίρας και της πεπλατυσμένης σφαίρας χρησιμοποιήθηκαν περισσότερο από παιδιά της πρώτης και τρίτης και π. τα μισά από τα παιδιά της πέμπτης τάξης.

7 7 Νοητικά μοντέλα της Γης

8 8 - Πληθώρα συνθετικών μοντέλων: Φανερώνει δυσκολία των παιδιών να σχηματίσουν το πολιτισμικά αποδεκτό μοντέλο της Γης, παρά τη συνεχή πληροφόρηση - Εξήγηση του σχηματισμού συνθετικών μοντέλων Αρχικό μοντέλο: η Γη ως φυσικό αντικείμενο: Αρχικό μοντέλο: η Γη ως φυσικό αντικείμενο: Προϋποθέσεις βασισμένες στην ερμηνεία καθημερινών εμπειριών - Το έδαφος είναι επίπεδο (όπως φαίνεται) - Τα αντικείμενα που δεν στηρίζονται πέφτουν προς τα κάτω Τα παιδιά είτε Τα παιδιά είτε - αφομοιώνουν στο αρχικό τους μοντέλο την πολιτισμικά αποδεκτή άποψη περί της σφαιρικής Γης, π.χ. το μοντέλο της διπλής Γης, είτε - αναθεωρούν τη μία από τις προϋποθέσεις, και όχι την άλλη π.χ. το μοντέλο της κοίλης σφαίρας Τα συνθετικά μοντέλα σχηματίζονται όταν η διαδικασία απόκτησης γνώσεων απαιτεί αναθεώρηση των εδραιωμένων προϋποθέσεων που βασίζονται στην ερμηνεία των καθημερινών εμπειριών. Αρχικό διαισθητικό μοντέλο  συνθετικό μοντέλο  συνθετικό μοντέλο  επιστημονικό μοντέλο επιστημονικό μοντέλο

9 9 Από την εξέλιξη της έννοιας της Γης στις αλλαγές των νοητικών μοντέλων που σχηματίζουν τα παιδιά του Δημοτικού για τον κύκλο της μέρας/νύχτας Στόχος Η δυνατότητα εντοπισμού μικρού αριθμού νοητικών μοντέλων του κύκλου μέρας/νύχτας που χρησιμοποιούνται με συνέπεια από τα παιδιά Η δυνατότητα εντοπισμού μικρού αριθμού νοητικών μοντέλων του κύκλου μέρας/νύχτας που χρησιμοποιούνται με συνέπεια από τα παιδιά Η δυνατότητα χαρακτηρισμού κάποιων από αυτά τα μοντέλα ως συνθετικά, κατά τρόπο παρόμοιο με αυτόν που εντοπίστηκε στην περίπτωση της Γης Η δυνατότητα χαρακτηρισμού κάποιων από αυτά τα μοντέλα ως συνθετικά, κατά τρόπο παρόμοιο με αυτόν που εντοπίστηκε στην περίπτωση της Γης Ευκαιρία επιβεβαίωσης της προηγούμενης μελέτης, αλλά και διερεύνηση νέων ζητημάτων, αφού τα νοητικά μοντέλα της μέρας/νύχτας εμπλέκουν όχι μόνο μία, αλλά, έναν αριθμό εννοιών που ασκούν αμοιβαία επίδραση και απαιτούν την εξήγηση ενός σύνθετου φαινομένου Ευκαιρία επιβεβαίωσης της προηγούμενης μελέτης, αλλά και διερεύνηση νέων ζητημάτων, αφού τα νοητικά μοντέλα της μέρας/νύχτας εμπλέκουν όχι μόνο μία, αλλά, έναν αριθμό εννοιών που ασκούν αμοιβαία επίδραση και απαιτούν την εξήγηση ενός σύνθετου φαινομένου

10 10 Εξηγήσεις της Εναλλαγής της Μέρας/Νύχτας στην Ιστορία της Αστρονομίας Παλαιότερες θεωρίες: Η κίνηση του Ήλιου – βασική αιτία του κύκλου μέρας/νύχτας Αρχαία κινέζικη κοσμολογία: Τετράγωνη – επίπεδη Γη, ο Ήλιος κινείται προς άλλα μακρινά μέρη της Γης (Needham, 1975) Αρχαία κινέζικη κοσμολογία: Τετράγωνη – επίπεδη Γη, ο Ήλιος κινείται προς άλλα μακρινά μέρη της Γης (Needham, 1975) Αναξιμένης: Γη επίπεδη σαν τραπέζι. «Τα ουράνια σώματα δεν κινούνται κάτω από τη Γη, αλλά γύρω από αυτήν, όπως ένας σκούφος γύρω από το κεφάλι μας». Είναι αθέατος όχι επειδή πηγαίνει κάτω από τη Γη, αλλά επειδή τον καλύπτουν υψηλότερα μέρη της Γης (Heath, 1932) Αναξιμένης: Γη επίπεδη σαν τραπέζι. «Τα ουράνια σώματα δεν κινούνται κάτω από τη Γη, αλλά γύρω από αυτήν, όπως ένας σκούφος γύρω από το κεφάλι μας». Είναι αθέατος όχι επειδή πηγαίνει κάτω από τη Γη, αλλά επειδή τον καλύπτουν υψηλότερα μέρη της Γης (Heath, 1932) Ξενοφάνης: Γη επίπεδη και ατελείωτη προς τα κάτω. Ήλιος φτιαγμένος από φωτιά, όταν βασιλεύει σβήνει, όταν ανατέλλει, ανάβει (Heath,1932) Ξενοφάνης: Γη επίπεδη και ατελείωτη προς τα κάτω. Ήλιος φτιαγμένος από φωτιά, όταν βασιλεύει σβήνει, όταν ανατέλλει, ανάβει (Heath,1932) Σουμέριοι: Γη επίπεδος δίσκος. Ο Ήλιος όταν βασιλεύει στη δύση, πηγαίνει κάτω από τη Γη για ν’ ανατείλει στην Ανατολή (Lambert, 1975) Σουμέριοι: Γη επίπεδος δίσκος. Ο Ήλιος όταν βασιλεύει στη δύση, πηγαίνει κάτω από τη Γη για ν’ ανατείλει στην Ανατολή (Lambert, 1975) Αρχαίοι Αιγύπτιοι: Γη σε σχήμα ποτάμιας κοιλάδας, ο Ήλιος μετά τη δύση του, πηγαίνει κάτω από τη Γη κι επιστρέφει ψηλά από την άλλη πλευρά (Plumby, 1975) Αρχαίοι Αιγύπτιοι: Γη σε σχήμα ποτάμιας κοιλάδας, ο Ήλιος μετά τη δύση του, πηγαίνει κάτω από τη Γη κι επιστρέφει ψηλά από την άλλη πλευρά (Plumby, 1975) Σύγχρονη φυλή στο Περού: Γη ως ποτάμια κοιλάδα, ο Ήλιος βασιλεύει στο δυτικό άκρο, ταξιδεύει κάτω από το ποτάμι κατά τη διάρκεια της νύχτας και αναδύεται στο ανατολικό άκρο (Urton, 1981) Σύγχρονη φυλή στο Περού: Γη ως ποτάμια κοιλάδα, ο Ήλιος βασιλεύει στο δυτικό άκρο, ταξιδεύει κάτω από το ποτάμι κατά τη διάρκεια της νύχτας και αναδύεται στο ανατολικό άκρο (Urton, 1981) Αριστοτέλης, Πτολεμαίος: Η Γη μία σφαίρα στο κέντρο του σύμπαντος. Ο Ήλιος και η Σελήνη είναι προσκολλημένα σε μεγαλύτερες σφαίρες που περιστρέφονται γύρω από την ακίνητη Γη. Η περιστροφική κίνηση του Ήλιου γύρω από τη Γη προκαλεί την εναλλαγή μέρας/νύχτας (Heath, 1932) Αριστοτέλης, Πτολεμαίος: Η Γη μία σφαίρα στο κέντρο του σύμπαντος. Ο Ήλιος και η Σελήνη είναι προσκολλημένα σε μεγαλύτερες σφαίρες που περιστρέφονται γύρω από την ακίνητη Γη. Η περιστροφική κίνηση του Ήλιου γύρω από τη Γη προκαλεί την εναλλαγή μέρας/νύχτας (Heath, 1932)

11 11 Προηγούμενες έρευνες με θέμα: Εξηγήσεις που δίνουν οι μαθητές για την Εναλλαγή της Μέρας/Νύχτας Οι περισσότερες μελέτες με θέμα την απόκτηση γνώσεων Αστρονομίας είχαν ως στόχο τις ιδέες των παιδιών για το σχήμα της Γης και τη βαρύτητα (Nussbaum, 1979, Nussbaum & Novak, 1976, Sneider & Poulos, 1983) Οι περισσότερες μελέτες με θέμα την απόκτηση γνώσεων Αστρονομίας είχαν ως στόχο τις ιδέες των παιδιών για το σχήμα της Γης και τη βαρύτητα (Nussbaum, 1979, Nussbaum & Novak, 1976, Sneider & Poulos, 1983) Σχετικά πρόσφατες μελέτες για την εξήγηση των παιδιών της εναλλαγής μέρας/νύχτας: Sadler (1987): 25 παιδιά γ΄ Γυμνασίου σχετικά με: Sadler (1987): 25 παιδιά γ΄ Γυμνασίου σχετικά με: - την εναλλαγή μέρας νύχτας - τις εποχές - τις φάσεις της Σελήνης 5 απαντήσεις: 1. Η Γη γυρίζει γύρω από τον εαυτό της 2. Ο Ήλιος κινείται γύρω από τη Γη 3. Η Σελήνη σκεπάζει τον Ήλιο 4. Ο Ήλιος εξαφανίζεται τη νύχτα 5. Η ατμόσφαιρα σκεπάζει τον Ήλιο Οι μαθητές αν και είχαν παρακολουθήσει ειδικό μάθημα ενός έτους σχετικό με τις επιστήμες της Γης, δεν έδωσαν περισσότερες σωστές απαντήσεις από τους μαθητές που δεν παρακολούθησαν το ειδικό μάθημα, αν και χρησιμοποιούσαν συχνότερα επιστημονικούς όρους, όπως «τροχιά» (orbit) και «κλίση» (tilt),

12 12 Baxter (1989): 20 μαθητές 9-16 ετών, μέσω ατομικών συνεντεύξεων για τον κύκλο της μέρας/νύχτας. 6 απαντήσεις: Baxter (1989): 20 μαθητές 9-16 ετών, μέσω ατομικών συνεντεύξεων για τον κύκλο της μέρας/νύχτας. 6 απαντήσεις: 1. Ο Ήλιος πηγαίνει πίσω από τους λόφους 2. Τα σύννεφα καλύπτουν τον ήλιο 3. Η Σελήνη καλύπτει τον Ήλιο 4. Ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από τη Γη μια φορά τη μέρα 5. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο μια φορά τη μέρα 6. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της μια φορά τη μέρα - Άλλες έρευνες με περισσότερα υποκείμενα: οι μικρότεροι μαθητές προτιμούν την εξήγηση 5. - Σταδιακά αντικαθιστούν αυτή την εξήγηση με την εξήγηση 6. Παρ’ όλα αυτά, μαθητές 15-16 ετών εξακολουθούσαν να πιστεύουν ως αιτία του κύκλου μέρας/νύχτας το 5 ή το 4 ή το 3. Παρ’ όλα αυτά, μαθητές 15-16 ετών εξακολουθούσαν να πιστεύουν ως αιτία του κύκλου μέρας/νύχτας το 5 ή το 4 ή το 3. Αν και εντοπίζουν τις εξηγήσεις των μαθητών, οι έρευνες αυτές έχουν περιορισμένους στόχους -Δεν περιγράφουν λεπτομερώς τις εξηγήσεις -Δεν πληροφορούν σαφώς για τα κριτήρια που χρησιμοποίησαν για την άντληση των εξηγήσεων από τους μαθητές, ούτε για τη συνέπεια με την οποία τα χρησιμοποίησαν -Δεν εξηγούν πώς σχηματίστηκαν αυτές οι εξηγήσεις ή πώς αλλάζουν καθώς μεγαλώνουν τα παιδιά Στο επόμενο μέρος θα επεξεργαστούν και επεκτείνουν το θεωρητικό πλαίσιο που έχουν αναπτύξει για να εξηγήσουν τα ευρήματα των Baxter και Sadler και για να κάνουν περαιτέρω προβλέψεις

13 13 Επιστημολογικές 1. Τα φαινόμενα πρέπει να εξηγούνται 2. Οι εξηγήσεις πρέπει να είναι αιτιακές/μηχανιστικές Οντολογικές 1. Τα φυσικά αντικείμενα είναι στερεά 2. Τα φυσικά αντικείμενα είναι σταθερά 3. Αντικείμενα που δεν στηρίζονται πέφτουν κάτω, κλπ. Υπάρχει εναλλαγή της ημέρας και της νύχτας Ο Ήλιος είναι στον ουρανό την ημέρα αλλά όχι τη νύχτα Το φεγγάρι και τα άστρα είναι στον ουρανό τη νύχτα αλλά όχι την ημέρα Τα αντικείμενα εμφανίζονται και εξαφανίζονται Παρατηρήσεις στο πολιτισμικό πλαίσιο Πεποιθήσεις - Η εμφάνιση του Ήλιου και η εξαφάνιση του φεγγαριού και των άστρων προκαλούν την ημέρα - Η εξαφάνιση του Ήλιου και η εμφάνιση του φεγγαριού και των άστρων προκαλούν τη νύχτα Μηχανισμοί που εξηγούν την εμφάνιση και την Εξαφάνιση των αντικειμένων: 1. Κάτι μπαίνει μπροστά από το αντικείμενο και το κρύβει. 2. Το αντικείμενο πηγαίνει πίσω από κάτι άλλο 3. Το αντικείμενο σβήνει 4. Το αντικείμενο φεύγει μακριά, εκεί όπου δεν είναι ορατό 5. Ο παρατηρητής στρέφεται έτσι ώστε δεν βλέπει πλέον το αντικείμενο Σχήμα 1: Υποθετική διαδικασία απόκτησης γνώσεων που βρίσκεται πίσω από τις εξηγήσεις των παιδιών της εναλλαγής της μέρας/νύχτας Προϋποθέσεις

14 14 Κριτήρια για την αξιολόγηση των εξηγήσεων Ο Kuhn (1977) αναφέρει πέντε κριτήρια (ή αξίες) που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να αξιολογήσουν την επάρκεια μιας θεωρίας. Για την αξιολόγηση των εξηγήσεων των παιδιών για την εναλλαγή της μέρας/νύχτας θα χρησιμοποιηθούν τρία: Η εμπειρική ακρίβεια. Από τα ερευνητικά ευρήματα των Baxter (1989)& Sadler (1987) οι εξηγήσεις των παιδιών αποδεικνύουν εμπειρική ακρίβεια Η εμπειρική ακρίβεια. Από τα ερευνητικά ευρήματα των Baxter (1989)& Sadler (1987) οι εξηγήσεις των παιδιών αποδεικνύουν εμπειρική ακρίβεια Η λογική συνέπεια. Τα παιδιά δεν υιοθετούν την αρχή της λογικής συνέπειας όταν σχηματίζουν θεωρίες του φυσικού κόσμου (DiSessa, 1988, 1993, Reif & Allen, 1992, Solomon, 1983). Στην παρούσα μελέτη οι Βοσνιάδου & Brewer υπέθεσαν ότι τα παιδιά θα επιδείξουν λογική συνέπεια. Αυτό επιτρέπει να κάνουν βάσιμες προβλέψεις για τις σχέσεις μεταξύ των μοντέλων Γης, Ήλιου και εναλλαγής μέρας/νύχτας, πράγμα που επιτρέπει τον έλεγχο της υπόθεσής τους. Η λογική συνέπεια. Τα παιδιά δεν υιοθετούν την αρχή της λογικής συνέπειας όταν σχηματίζουν θεωρίες του φυσικού κόσμου (DiSessa, 1988, 1993, Reif & Allen, 1992, Solomon, 1983). Στην παρούσα μελέτη οι Βοσνιάδου & Brewer υπέθεσαν ότι τα παιδιά θα επιδείξουν λογική συνέπεια. Αυτό επιτρέπει να κάνουν βάσιμες προβλέψεις για τις σχέσεις μεταξύ των μοντέλων Γης, Ήλιου και εναλλαγής μέρας/νύχτας, πράγμα που επιτρέπει τον έλεγχο της υπόθεσής τους. Η απλότητα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορούν να ελέγξουν την ευαισθησία των παιδιών στο κριτήριο της απλότητας συγκρίνοντας την ομοιότητα των μηχανισμών που χρησιμοποιούν για την εξήγηση της εξαφάνισης του Ήλιου τη νύχτα και την εξαφάνιση των άστρων και της Σελήνης τη μέρα. Η απλότητα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορούν να ελέγξουν την ευαισθησία των παιδιών στο κριτήριο της απλότητας συγκρίνοντας την ομοιότητα των μηχανισμών που χρησιμοποιούν για την εξήγηση της εξαφάνισης του Ήλιου τη νύχτα και την εξαφάνιση των άστρων και της Σελήνης τη μέρα.

15 15 Οι μηχανισμοί που θα επιλεγούν για να εξηγήσουν την εναλλαγή μέρας/νύχτας πρέπει να ανταποκρίνονται στους περιορισμούς που ετέθησαν από τα νοητικά μοντέλα των παιδιών για τη Γη, τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα

16 16 Οι ερευνητές υποθέτουν ότι: Τα παιδιά του Δημοτικού μπορούν να δίνουν ακριβείς και λογικά συνεπείς μηχανιστικές εξηγήσεις για τον κύκλο της μέρας/νύχτας Τα παιδιά του Δημοτικού μπορούν να δίνουν ακριβείς και λογικά συνεπείς μηχανιστικές εξηγήσεις για τον κύκλο της μέρας/νύχτας Και προβλέπουν ότι: Οι εξηγήσεις των μικρότερων παιδιών θα δίνονται με βάση: Οι εξηγήσεις των μικρότερων παιδιών θα δίνονται με βάση: - Την απόκρυψη του Ήλιου από τα σύννεφα - Το σβήσιμο του Ήλιου - Την κίνηση του Ήλιου πίσω από κάτι (ανάλογα αν ο Ήλιος είναι ακίνητος ή κινούμενος) Τα μεγαλύτερα παιδιά θα σχηματίσουν συνθετικά και επιστημονικά μοντέλα σύμφωνα με τα οποία: Τα μεγαλύτερα παιδιά θα σχηματίσουν συνθετικά και επιστημονικά μοντέλα σύμφωνα με τα οποία: - Η Γη κινείται γύρω από τον Ήλιο - Ο Ήλιος κινείται γύρω από τη Γη - Η Γη κινείται γύρω από τον άξονά της Αμοιβαίες συγγένειες μεταξύ των νοητικών μοντέλων της Γης, του Ήλιου, της Σελήνης και των άστρων και των νοητικών μοντέλων του κύκλου της μέρας/νύχτας, κάτι που θα δώσει πολύτιμες πληροφορίες για την ευαισθησία των παιδιών στην απλότητα της εξήγησης Αμοιβαίες συγγένειες μεταξύ των νοητικών μοντέλων της Γης, του Ήλιου, της Σελήνης και των άστρων και των νοητικών μοντέλων του κύκλου της μέρας/νύχτας, κάτι που θα δώσει πολύτιμες πληροφορίες για την ευαισθησία των παιδιών στην απλότητα της εξήγησης

17 17 Μεθοδολογικά ζητήματα Μεθοδολογία παρόμοια με αυτή της μελέτης των Vosniadou & Brewer (1992) Μεθοδολογία παρόμοια με αυτή της μελέτης των Vosniadou & Brewer (1992) Ερωτήσεις που απαιτούν είτε προφορική απάντηση, είτε τη δημιουργία σχήματος Ερωτήσεις που απαιτούν είτε προφορική απάντηση, είτε τη δημιουργία σχήματος Ερωτήσεις που οι απαντήσεις τους βασίζονται είτε στην εμπειρία είτε στη διδασκαλία Ερωτήσεις που οι απαντήσεις τους βασίζονται είτε στην εμπειρία είτε στη διδασκαλία Ερωτήσεις που απαιτούσαν επεξηγήσεις φαινομένων που δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα και που δεν διδάσκονται Ερωτήσεις που απαιτούσαν επεξηγήσεις φαινομένων που δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα και που δεν διδάσκονται (δυνατότητα αποκάλυψης του είδους των νοητικών μοντέλων που χρησιμοποιούνται παραγωγικά για τη λύση μη οικείων προβλημάτων) Σύνολα ερωτήσεων για τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα για άντληση πληροφοριών για τα σχετικά νοητικά μοντέλα. Σύνολα ερωτήσεων για τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα για άντληση πληροφοριών για τα σχετικά νοητικά μοντέλα. Ξεχωριστό σύνολο ερωτήσεων για το φαινόμενο του κύκλου της μέρας/νυχτας. Ξεχωριστό σύνολο ερωτήσεων για το φαινόμενο του κύκλου της μέρας/νυχτας. Το σύνολο των νοητικών μοντέλων των παιδιών για τον κύκλο μέρας/νύχτας αντλήθηκε από τη σύγκριση των νοητικών μοντέλων του κάθε παιδιού για τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα με τις εξηγήσεις του για την εναλλαγή μέρας/νύχτας. Το σύνολο των νοητικών μοντέλων των παιδιών για τον κύκλο μέρας/νύχτας αντλήθηκε από τη σύγκριση των νοητικών μοντέλων του κάθε παιδιού για τον Ήλιο, τη Σελήνη και τα άστρα με τις εξηγήσεις του για την εναλλαγή μέρας/νύχτας. Στο συνολικό μοντέλο μέρας/νύχτας που είναι λογικά συνεπές συμπεριελήφθησαν μόνο τα παιδιά που το μοντέλο τους είχε λογική συνέπεια, τα άλλα συμπεριελήφθησαν στην κατηγορία του μικτού μοντέλου Στο συνολικό μοντέλο μέρας/νύχτας που είναι λογικά συνεπές συμπεριελήφθησαν μόνο τα παιδιά που το μοντέλο τους είχε λογική συνέπεια, τα άλλα συμπεριελήφθησαν στην κατηγορία του μικτού μοντέλου

18 18 ΜΕΘΟΔΟΣ Υποκείμενα: Υποκείμενα: - 60 παιδιά: 20 παιδιά της Α’ τάξης, από 6 χρ.+ 4 μ. έως 7 χρ.+ 5 μ. (Μ.Ο. 6 χρ.+ 9 μ.) 20 παιδιά της Γ’ τάξης, από 9 χρ.+ 3 μ. έως 10 χρ.+ 3 μ. (Μ.Ο. 9 χρ.+ 9 μ.) 20 παιδιά της Ε’ τάξης, από 10 χρ.+3 μ. έως 11 χρ.+ 9 μ. (Μ.Ο. 11 χρόνια) - Προέρχονταν από τη μεσαία τάξη - Τα μισά ήταν αγόρια και τα μισά κορίτσια Υλικό Υλικό Ερωτηματολόγιο 48 ερωτήσεων: Αποτέλεσμα εντατικής πιλοτικής εργασίας, ούτως ώστε να δώσει πληροφορίες για - τις γνώσεις των παιδιών για κάποιες κρίσιμες έννοιες Αστρονομίας, - τις απόψεις τους σχετικά με το σχήμα της Γης και τη βαρύτητα. Στο παρόν άρθρο συζητούνται μόνο οι 13 ερωτήσεις που εξερευνούν τις ιδέες των παιδιών σχετικά με: - την εξαφάνιση του Ήλιου τη νύχτα - την κίνηση της Σελήνης - την εξήγηση του κύκλου της μέρας/νύχτας - την εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας

19 19 ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Ερωτήσεις που χρησιμοποιήθηκαν για την έρευνα των νοητικών μοντέλων των παιδιών για τον κύκλο της μέρας/νύχτας Η εξαφάνιση του Ήλιου τη νύχτα Ε22: Πού βρίσκεται ο Ήλιος τη νύχτα; Ε23: Πώς συμβαίνει αυτό; Ε24α: Κινείται η Γη; E24β: Κινείται ο Ήλιος; Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας: E25: Τώρα κάνε το ώστε να είναι μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο. Ωραία! Τώρα κάνε το ώστε να είναι νύχτα γι’ αυτό το πρόσωπο. Τώρα κάνε το ώστε να είναι νύχτα γι’ αυτό το πρόσωπο. Ε26: Πες μου ακόμα μια φορά πώς συμβαίνει αυτό; Η κίνηση της Σελήνης Ε30: Κινείται η Σελήνη; E31: Κινείται η Σελήνη μαζί με σένα όταν κάνεις ένα περίπατο; E32: Κινείται η Σελήνη τη νύχτα όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; E33: Γιατί κινείται η Σελήνη; Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας Ε36α: Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; E36β: Πού βρίσκονται αυτά κατά τη διάρκεια της ημέρας; E37: Κινούνται τα άστρα;

20 20 Διαδικασία: Διαδικασία: - Ατομική εξέταση των παιδιών με συνέντευξη διάρκειας 30-45 λεπτά. - Καταγραφή της συνέντευξης με τη χρήση μαγνητοφώνου - Βαθμολόγηση με βάση τα απομαγνητοφωνημένα δεδομένα και τις σημειώσεις του πειραματιστή Βαθμολόγηση: Βαθμολόγηση: - Τα δεδομένα βαθμολογήθηκαν από δύο ανεξάρτητους κριτές που εξέτασαν τις τέσσερις ομάδες ερωτήσεων ξεχωριστά και κατέτασσαν τα παιδιά σε διάφορες κατηγορίες εξηγήσεων. - Όλες οι διαφωνίες συζητήθηκαν μέχρι που επήλθε συμφωνία - Αρχικά επί τη βάσει των δεδομένων και της προηγούμενης έρευνας σ’ αυτή την περιοχή εντόπισαν ένα σύνολο πιθανών εξηγήσεων για την εξαφάνιση του Ήλιου και των άστρων, την κίνηση της Σελήνης, κλπ. και σχημάτισαν ένα υπόδειγμα απαντήσεων σε αντιπαραβολή με το υπόδειγμα των απαντήσεων που έδωσαν τα παιδιά στις σχετικές ερωτήσεις, και κατέταξαν τα παιδιά σε διάφορες κατηγορίες εξηγήσεων. Αν τα παιδιά δεν ήταν λογικά συνεπή, τοποθετούνταν στην κατηγορία της μικτής εξήγησης. -

21 21 ΠΙΝΑΚΑΣ 2. Τύποι εξηγήσεων για τις ερωτήσεις τις σχετικές με την εξαφάνιση του Ήλιου τη νύχτα, και οι συχνότητές του ανά σχολική τάξη (n=60, 20 από κάθε τάξη) Τύπος εξήγησης Πού βρίσκεται ο Ήλιος τη νύχτα; Ε22 Πώς συμβαίνει αυτό; Ε23 Κινείται η Γη; E24α Κινείται ο Ήλιος; Ε24β 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα και το σκοτάδι. (1, 1, 0 = 2) Πίσω από τα σύννεφα. Στο σκοτάδι. Στον ουρανό. Τα σύννεφα ή το σκοτάδι σκεπάζουν τον Ήλιο. Όχι ή Ναι. Ναι ή Όχι. 2. Ο Ήλιος κινείται μέσα κι έξω από το διάστημα. (1, 1, 0 = 2) Στο διάστημα. Ο Ήλιος πάει μακριά, έξω στο διάστημα. Όχι ή Ναι. Ναι, πάει στο διάστημα. 3. Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω/μέσα στο έδαφος (6, 1, 1, = 8) Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω/μέσα στο έδαφος, κατεβαίνει πίσω απ’ τους λόφους, τα βουνά, μέσα στο νερό. Ο Ήλιος κατεβαίνει Όχι ή Ναι. Ναι, κινείται πάνω/κάτω. 4. Ο Ήλιος κατεβαίνει στην άλλη πλευρά της Γης. (2, 0, 1 = 3) Κάτω απ’ τη Γη. Κάτω από την επιφάνεια της Γης. Ο Ήλιος κινείται κάτω, προς την άλλη πλευρά της Γης. Όχι ή Ναι. Ναι, κινείται πάνω/κάτω.

22 22 5. Ο Ήλιος κατεβαίνει, χωρίς να καθορίζεται προς τα πού. (2,0,0 = 2) Κάτω Ο Ήλιος κατεβαίνει, πηγαίνει σε άλλη χώρα. Όχι ή Ναι. Ναι, κινείται πάνω/κάτω. 6. Ο Ήλιος περιφέρεται γύρω από τη Γη. (0,1,0 = 1) Στην άλλη πλευρά της Γης. Ο Ήλιος γυρνάει γύρω απ’ τη Γη. Όχι ή Ναι. Ναι, γυρίζει γύρω απ’ τη Γη. 7. Η Γη γυρίζει κι ο Ήλιος μένει ακίνητος. (3,7,12 = 22) Μένει όπου βρίσκεται ή πάει στην άλλη πλευρά της Γης. Η Γη γυρίζει γύρω- γύρω, στροβιλίζεται, περιστρέφεται, γυρίζει κάνοντας κύκλους ή κινείται Ναι, η Γη γυρίζει, στροβιλίζεται, γυρίζει γύρω-γύρω κάνοντας κύκλους ή κινείται Όχι, ή, αν Ναι, περιστροφή γύρω απ’ τον άξονά του ή κίνηση εξαιτίας της διαστολής του σύμπαντος. 8. Η Γη περιφέρεται γύρω απ’ τον Ήλιο. (0,1,2 = 3) Μένει εκεί που είναι ή στην άλλη πλευρά της Γης. Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Ναι, περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Ίδια με την προηγούμενη απάντηση. 9. Ο Θεός έκανε τη μέρα και τη νύχτα. (0.1.0 = 1) Οτιδήποτε. Ο Θεός τα έκανε έτσι. Όχι.Όχι. 10. Μικτός. (1, 2, 3 = 6) Οτιδήποτε. Λογικά αστήρικτες απαντήσεις. Αστήρικτες απαντήσεις 11. Ακαθόριστος Οτιδήποτε Δεν δόθηκε απάντηση, δεν ξέρω, άσχετες ή αόριστες απαντήσεις. Όχι ή Ναι. Ναι ή Όχι.

23 23 ΠΙΝΑΚΑΣ 3. Παραδείγματα εξηγήσεων της εξαφάνισης του Ήλιου τη νύχτα 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή το σκοτάδι. 2. Ο Ήλιος κινείται εντός και εκτός του διαστήματος. 3. Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω/μέσα στο έδαφος. 4. Ο Ήλιος κατεβαίνει στην άλλη πλευρά της Γης. ΤΑΜΑΡΑ (Αρ.3, Πέμπτη τάξη) Ε: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; νύχτα; Α: Κρύβεται. Ε: Κρύβεται; Πού κρύβεται; A: Δεν ξέρω…γιατί δεν λάμπει. λάμπει. Ε: Πώς συμβαίνει αυτό; A: Τα σύννεφα τον εμποδίζουν. εμποδίζουν. Ε: Κινείται η Γη; A: Γυρίζει γύρω-γύρω. Πάει ανατολικά, δυτικά, Πάει ανατολικά, δυτικά, βόρεια. βόρεια. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Ναι. ΚΡΙΣΤΙ (Αρ.52, πρώτη τάξη) Ε: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; νύχτα; Α: Φεύγει στο διάστημα Ε: Πώς συμβαίνει αυτό; A: Όταν έρχεται το σκοτάδι, μπαίνει στο σκοτάδι, μπαίνει στο διάστημα. διάστημα. Ε: Κινείται η Γη; A: Ναι, η Γη απλώς επιπλέει. επιπλέει. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Ναι. ΜΠΕΤΣΙ (Αρ.53, πρώτη τάξη) Ε: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; νύχτα; A: Κάτω. Ε: Πού κάτω; A: Κάτω από τους λόφους. λόφους. Ε: Πώς συμβαίνει αυτό; A: Δεν ξέρω. Ε: Κινείται η Γη; A: Όχι. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Πάει πάνω-κάτω. ΜΠΡΑΊΑΝ (Αρ.43, πρώτη τάξη) E: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; νύχτα; A: Κάτω από τη Γη. Ε: Πώς συμβαίνει αυτό; Α: Γιατί η Σελήνη βγαίνει και ο Ήλιος κατεβαίνει. και ο Ήλιος κατεβαίνει. Ε: Κινείται η Γη; A: Όχι. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Ναι, κατεβαίνει.

24 24 5. Ο Ήλιος κατεβαίνει χωρίς να καθορίζεται προς τα πού. καθορίζεται προς τα πού. 6. Ο Ήλιος περιφέρεται γύρω από τη Γη. από τη Γη. 7. Η Γη γυρίζει και ο Ήλιος μένει ακίνητος. ΤΖΕΦ (Αρ.45, πρώτη τάξη) E: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; A: Κάτω εκεί. E: Πού εκεί; A: Κατεβαίνει. E: Κατεβαίνει πού; A: Κατεβαίνει σε μια πόλη ή κάτι τέτοιο. τέτοιο. E: Κινείται η Γη; A: Όχι. E: Κινείται ο Ήλιος; A: Ναι. ΚΑΡΕΝ (Αρ.37, τρίτη τάξη) E: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; A: Λοιπόν, πάει κάτω από τη Γη στην Κίνα. Δες, ενώ εμείς έχουμε μέρα, η Κίνα έχει νύχτα, κι ενώ η Κίνα έχει έχουμε μέρα, η Κίνα έχει νύχτα, κι ενώ η Κίνα έχει νύχτα, εμείς έχουμε μέρα. νύχτα, εμείς έχουμε μέρα. E: Πώς συμβαίνει αυτό; A: Λοιπόν, η Σελήνη και ο Ήλιος ανταλλάσσουν θέσεις κάθε...Νομίζω είναι.. ανταλλάσσουν θέσεις κάθε...Νομίζω είναι.. E: Εννοείς 24 ώρες; A: Εντάξει, κάθε μισές από τις 24 ώρες αλλάζουν, ανταλλάσσουν θέσεις. Σα να… τις ώρες πριν το ανταλλάσσουν θέσεις. Σα να… τις ώρες πριν το μεσημέρι ο Ήλιος είναι εδώ…για 12 ώρες. Και όταν η μεσημέρι ο Ήλιος είναι εδώ…για 12 ώρες. Και όταν η Κίνα έχει Ήλιο για 12 ώρες, εμείς έχουμε Σελήνη για 12 Κίνα έχει Ήλιο για 12 ώρες, εμείς έχουμε Σελήνη για 12 ώρες. ώρες. E: Λοιπόν, κινείται ο Ήλιος; A: Ναι, κινείται κάθε ώρα. Λοιπόν, κάθε χρόνο, ναι. Κινείται πολύ αργά. Κάθε χρόνο κινείται λίγο, αλλά Κινείται πολύ αργά. Κάθε χρόνο κινείται λίγο, αλλά κινείται αργά και μμμ, και κάθε χρόνο κάνει ένα γύρο. κινείται αργά και μμμ, και κάθε χρόνο κάνει ένα γύρο. E: Γυρίζει γύρω από τι; A: O Ήλιος κάνει ένα γύρο από τη Γη… κάθε χρόνο. Λοιπόν, δεν κάνει μόνο ένα γύρο… γυρίζει γύρω-γύρω Λοιπόν, δεν κάνει μόνο ένα γύρο… γυρίζει γύρω-γύρω κάθε χρόνο, ο Ήλιος… Η Γη κινείται γύρω-γύρω κάθε χρόνο, ο Ήλιος… Η Γη κινείται γύρω-γύρω κάνοντας έναν κύκλο κάθε χρόνο. κάνοντας έναν κύκλο κάθε χρόνο. E: Κινείται γύρω από κάτι; A: Όπως εγώ νομίζω, τα πάντα κινούνται γύρω από τη Γη, κι αυτή δεν κινείται γύρω από κάτι. ΣΙΝΤΙ (Αρ.29, τρίτη τάξη) E: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; A: Στην άλλη πλευρά της Γης. Γιατί όταν εδώ έρχεται η Γιατί όταν εδώ έρχεται η Νύχτα, ο Ήλιος πάει στην Νύχτα, ο Ήλιος πάει στην άλλη πλευρά της Γης και άλλη πλευρά της Γης και είναι μέρα εκεί. είναι μέρα εκεί. E: Πώς συμβαίνει αυτό; A: Η Γη γυρίζει. E: Κινείται η Γη; A: Ναι. E: Κινείται ο Ήλιος; A: Όχι.

25 25 8. Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο 9. Ο Θεός έκανε τη μέρα και τη νύχτα 10. Μικτές 11. Ακαθόριστες ΑΊΖΑΚ (Αρ.39, τρίτη τάξη Ε: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; A: Στην άλλη πλευρά της Γης. Ε: Πώς γίνεται αυτό; A: Η Γη κινείται γύρω-γύρω κι έχει μια γραμμή, και ο Ήλιος έχει μια γραμμή, και ο Ήλιος συνεχίζει να περιφέρεται συνεχίζει να περιφέρεται γύρω από αυτήν, γύρω από γύρω από αυτήν, γύρω από τη Γη… εννοώ γύρω από τον τη Γη… εννοώ γύρω από τον Ήλιο. Ήλιο. Ε: Για περίμενε, τα ‘χω λίγο χαμένα. Πώς κινείται ξανά η χαμένα. Πώς κινείται ξανά η Γη; Γη; Α: Κινείται γύρω από τον Ήλιο… Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Όχι. Ε: Τώρα, τι πράγμα είναι αυτή η γραμμή; γραμμή; A: Λοιπόν, είναι κάτι σα μονοπάτι που η Γη κάνει μονοπάτι που η Γη κάνει συνέχεια γύρω-γύρω, η Γη συνέχεια γύρω-γύρω, η Γη δεν πάει μπροστά-πίσω. δεν πάει μπροστά-πίσω. ΤΖΕΪΜΙ (Αρ.21, τρίτη τάξη) Ε: Πού είναι ο Ήλιος τη νύχτα; νύχτα; A: Βρίσκεται σε μια άλλη χώρα ή πιθανώς σ’ χώρα ή πιθανώς σ’ έναν άλλο πλανήτη. έναν άλλο πλανήτη. Ε: Πώς γίνεται αυτό; A: Έτσι είναι φτιαγμένη η Γη. Γη. Ε: Μπορείς να εξηγήσεις αυτή την κίνηση; αυτή την κίνηση; A: Έτσι τα έφτιαξε ο Θεός. Θεός. Ε: Κινείται η Γη; A: Όχι. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Όχι. ΣΑΝΤΡΑ (Αρ.27, τρίτη τάξη) Ε: Πού βρίσκεται ο Ήλιος κατά τη διάρκεια της νύχτας; διάρκεια της νύχτας; A: Κατέβηκε κάτω στη Σελήνη. Ε: Πώς γίνεται αυτό; A: Γιατί στις 5 ακριβώς ο Ήλιος βασιλεύει και ανατέλλει το πρωί και βασιλεύει και ανατέλλει το πρωί και βασιλεύει τη νύχτα. Κατεβαίνει όταν βασιλεύει τη νύχτα. Κατεβαίνει όταν πρέπει. πρέπει. Ε: Γιατί πρέπει; A: Γιατί είναι Ήλιος, είναι νύχτα και μέρα, και υποτίθεται πως έρχεται μέρα, και υποτίθεται πως έρχεται νύχτα περίπου στη 1 ή 2 ή 3 ακριβώς. νύχτα περίπου στη 1 ή 2 ή 3 ακριβώς. Ε: Επομένως κινείται ο Ήλιος; Α: Ναι. Ε: Μπορείς να μου πεις πώς κινείται; A: Δεν νομίζω πως πράγματι κινείται, αλλά πιστεύω πως απλώς τα αλλά πιστεύω πως απλώς τα σύννεφα τον σκεπάζουν εντελώς. σύννεφα τον σκεπάζουν εντελώς. Ε: Κινείται η Γη; A: Όχι… νομίζω η Γη κινείται. Ε: Πώς κινείται η Γη; A: Γιατί περιφέρεται γύρω-γύρω και να πώς ο Ήλιος κατεβαίνει, γιατί η Γη πώς ο Ήλιος κατεβαίνει, γιατί η Γη γυρίζει προς την άλλη πλευρά. Κι γυρίζει προς την άλλη πλευρά. Κι αυτό το μισό έχει νύχτα και το άλλο αυτό το μισό έχει νύχτα και το άλλο μισό μέρα. μισό μέρα. ΤΣΑΡΛΣ (Αρ.36, τρίτη τάξη) Ε: Πού βρίσκεται ο Ήλιος τη νύχτα; Ήλιος τη νύχτα; A: Πίσω από τη Σελήνη Ε: Πώς γίνεται αυτό; A: Η Γη περιστρέφεται. Η Γη κάνει κύκλους Η Γη κάνει κύκλους γύρω από τον άξονά γύρω από τον άξονά της. Και κάνει τον της. Και κάνει τον Ήλιο να κινείται προς Ήλιο να κινείται προς τη Σελήνη. Φαίνεται τη Σελήνη. Φαίνεται έτσι γιατί η Γη έτσι γιατί η Γη περιστρέφεται. περιστρέφεται. Ε: Κινείται η Γη; A: Ναι. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Κάπως, ίσως, ναι.

26 26 ΣΧΗΜΑ 3. Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας και συχνότητές τους ανά σχολική τάξη

27 27

28 28

29 29 14. Μικτές απαντήσεις. (2,5,4 = 11) Λογικά αστήρικτη απάντηση. 15. Ελλιπείς απαντήσεις. (1,1,1 = 3) Καμία απάντηση, μη σχετική ή αμφίσημη απάντηση.

30 30 ΠΙΝΑΚΑΣ 4. Παραδείγματα πρωτοκόλλων για τις εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή το σκοτάδι. τα σύννεφα ή το σκοτάδι. 2. Η μέρα αντικαθίσταται από τη νύχτα 3. Ο Ήλιος βγαίνει στο διάστημα 4. Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω/μέσα στο έδαφος [και η Σελήνη ανεβαίνει] ΤΑΜΑΡΑ (Αρ.9, πέμπτη τάξη) Ε: Τώρα μπορείς να το κάνεις ώστε να είναι μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο; A: Αυτός βρίσκεται έξω από τη Γη. Ε: Πού πρέπει αυτός να βρίσκεται; A: Μέσα εδώ (εικ.4, σκίτσο 1) Ε: …Εντάξει. Τώρα, κάνε το μέρα γι’ αυτόν. Α: Ο Ήλιος είναι έξω εδώ, αλλά φαίνεται σα να είναι μέσα στη Γη, όταν λάμπει… Ε: Εντάξει. Τι συμβαίνει τη νύχτα; A: Τα σύννεφα τον καλύπτουν. Ε: Πες μου άλλη μια φορά, πώς συμβαίνει αυτό; A: Γιατί στις 12 ακριβώς είναι σκοτάδι. ΟΤΟΜΝ (Αρ.51, πρώτη τάξη) Ε: Τώρα κάνε το μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο. Α: Ο Ήλιος και τα σύννεφα στον ουρανό. Ουράνιο τόξο, σταγόνες βροχής (εικ.4, σκίτσο 2). Ε: Τώρα κάνε το έτσι ώστε να είναι νύχτα γι’ αυτό το πρόσωπο. Α: Ό,τι συμβόλιζε τη μέρα απομακρύνεται. Ε: Μπορείς να κάνεις τη νύχτα; A: Πώς; E:Συνέχισε και σκιτσάρισέ την. Πώς θα ‘ταν; A: Όλα αυτά [που συμβολίζουν τη μέρα] θα απομακρυνθούν. Ε: Γνωρίζεις πού θα πάνε αυτά; A: Σ’ ένα άλλο μέρος. Ε: Ξέρεις πώς γίνεται αυτό; A: Ναι. Μμμ, η νύχτα παίρνει τον Ήλιο. ΑΛΙΣΟΝ (Αρ.52, πρώτη τάξη) Ε: Τώρα κάνε το ώστε να είναι μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο. Α: [Το παιδί κάνει το σκίτσο 3 που φαίνεται στην εικόνα 3]. Εδώ ακριβώς; E: ΄Ο,τι νομίζεις εσύ, Τώρα κάνε τη νύχτα. Α: Πάει στο διάστημα. Ε: Δείξε μου, πες μου πώς γίνεται αυτό; A: Ο Ήλιος ξανακατεβαίνει. Μπαίνει στο διάστημα, κι όταν σκοτεινιάζει το φεγγάρι ξαναβγαίνει. ΧΑΡΜΟΝΙ (Αρ.41, πρώτη τάξη Ε: Μπορείς να φτιάξεις μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο; [σκίτσο 4, εικόνα 3]. Ε: Τώρα φτιάξε τη νύχτα για κείνο το πρόσωπο. Α: Για να φτιάξεις τη νύχτα, σβήσε τον Ήλιο και αντικατάστησέ τον με τη Σελήνη. Ε: Μπορείς να μου πεις άλλη μια φορά πώς γίνεται αυτό; A: Ο Ήλιος κατεβαίνει και η Σελήνη ανεβαίνει, κι έπειτα η Σελήνη κατεβαίνει και ο Ήλιος ανεβαίνει. Ε: Πού είναι η Σελήνη όταν ο Ήλιος βρίσκεται πάνω; A: Η Σελήνη είναι εκεί που αναπαύεται ο Ήλιος.

31 31 5. Ο Ήλιος κατεβαίνει στην άλλη πλευρά της Γης. άλλη πλευρά της Γης. 6. Ο Ήλιος κατεβαίνει, χωρίς να καθορίζεται προς ποια πλευρά καθορίζεται προς ποια πλευρά της Γης [και η Σελήνη ανεβαίνει] της Γης [και η Σελήνη ανεβαίνει] 7. Ο Ήλιος και η Σελήνη περιφέρονται γύρω από τη Γη. περιφέρονται γύρω από τη Γη. 8. Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο από τον Ήλιο ΤΙΜΟΘΙ (Αρ.47, πρώτη τάξη) [Το παιδί κάνει τα σκίτσα που φαίνονται στην εικόνα 3]. Ε: Πες μου ακόμα μια φορά πώς συμβαίνει φορά πώς συμβαίνει αυτό; αυτό; A: Όταν η Σελήνη ανεβαίνει ανεβαίνει και ο Ήλιος κατεβαίνει. και ο Ήλιος κατεβαίνει. Ε: Πού βρισκόταν πριν η Σελήνη; Σελήνη; A: Κάτω από τη Γη. Ε: Τι ώρα ήταν όταν η Σελήνη Σελήνη πήγε κάτω από τη Γη; πήγε κάτω από τη Γη; A: Ημέρα. ΚΙΝΤΕΝ (Αρ.44, πρώτη τάξη) Ε: Τώρα φτιάξε τη μέρα. Τώρα φτιάξε τη νύχτα. (σκίτσο 6, εικ.3). φτιάξε τη νύχτα. (σκίτσο 6, εικ.3). Ε: Πες μου ακόμα μια φορά πώς συμβαίνει αυτό; συμβαίνει αυτό; Α: Γιατί αυτός βρίσκεται στην κορυφή της Γης και ο Ήλιος πρόκειται να της Γης και ο Ήλιος πρόκειται να βγει έξω απ’ όλο το διάστημα. Ο βγει έξω απ’ όλο το διάστημα. Ο Ήλιος υποτίθεται πως βρίσκεται Ήλιος υποτίθεται πως βρίσκεται στη μέση όλου του μέρους… και στη μέση όλου του μέρους… και βγαίνει. Έπειτα αυτός θα στέκεται βγαίνει. Έπειτα αυτός θα στέκεται πάνω στη Γη ώστε να βλέπει τον πάνω στη Γη ώστε να βλέπει τον ήλιο. Κι όταν έρχεται η Σελήνη, ήλιο. Κι όταν έρχεται η Σελήνη, αυτός μπορεί να δει και τη Σελήνη. αυτός μπορεί να δει και τη Σελήνη. Ε: Κινείται ο Ήλιος; A: Μόνο πάνω και κάτω. Ε: Κινείται και η Σελήνη πάνω και κάτω; κάτω; A: Ναι. ΚΑΡΕΝ (Αρ.37, τρίτη τάξη) [Το παιδί φτιάχνει το σκίτσο 7 που φαίνεται στην εικόνα 3]. Ε: Τώρα φτιάξε το ώστε να είναι νύχτα. είναι νύχτα. Α: Πρέπει να διαγράψουμε τον Ήλιο και να τον βάλουμε Ήλιο και να τον βάλουμε εδώ. εδώ. Ε: Πες μου ακόμα μια φορά πώς γίνεται αυτό; πώς γίνεται αυτό; A: Λοιπόν, ο Ήλιος πάλλεται γύρω από τη Γη κάθε 12 γύρω από τη Γη κάθε 12 ώρες. Κι έπειτα η Σελήνη ώρες. Κι έπειτα η Σελήνη πάει προς την άλλη πάει προς την άλλη κατεύθυνση και πάλλεται κατεύθυνση και πάλλεται γύρω από τη Γη κάθε 12 γύρω από τη Γη κάθε 12 ώρες. Ώστε και εμείς και η ώρες. Ώστε και εμείς και η Κίνα έχουμε τη Σελήνη και Κίνα έχουμε τη Σελήνη και τον Ήλιο. τον Ήλιο. ΜΑΪΚ (Αρ.11, πέμπτη τάξη) Ε: Φτιάξε το ώστε να είναι μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο. [σκίτσο 8, εικ.3]. Ε: Κάνε το ώστε να είναι νύχτα. νύχτα. Α: Η Σελήνη [το παιδί σκιτσάρει τη Σελήνη] σκιτσάρει τη Σελήνη] Ε: Πες μου ακόμη μια φορά πώς γίνεται αυτό; πώς γίνεται αυτό; A: Η Γη γυρίζει γύρω από τον Ήλιο, και ο Ήλιος τον Ήλιο, και ο Ήλιος δίνει ζέστη. δίνει ζέστη.

32 32 9. Η Γη γυρίζει πάνω/κάτω και ο Ήλιος μένει ακίνητος [η Σελήνη δεν καθορίζεται τι κάνει]. 10. Ο Ήλιος γυρίζει πάνω/κάτω και ο Ήλιος και η Σελήνη μένουν ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους θέσεις. 11. Η Γη περιστρέφεται από τ’ αριστερά προς τα δεξιά και ο Ήλιος μένει ακίνητος [η Σελήνη δεν καθορίζεται τι κάνει] 12. Η Γη περιστρέφεται από τ’ αριστερά προς τα δεξιά και ο Ήλιος και η Σελήνη μένουν ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές. 13. Η Γη περιστρέφεται προς μιαν ακαθόριστη κατεύθυνση, η Σελήνη δεν καθορίζεται τι κάνει. ΤΣΑΝΤ (Αρ.19, πέμπτη τάξη) [Το παιδί κάνει το [Το παιδί κάνει το σκίτσο 9 που φαίνεται σκίτσο 9 που φαίνεται στην εικόνα 5]. στην εικόνα 5]. Ε: Πες μου πώς γίνεται αυτό; αυτό; A: Ο Ήλιος μένει σ’ ένα μέρος και η Γη μέρος και η Γη γυρίζει. γυρίζει. Ε: Πώς; Α: Γυρίζει γύρω-γύρω. ΡΟΜΠΕΡΤ (Αρ.5, πέμπτη τάξη) Ε: Τώρα κάνε το ώστε να είναι μέρα γι’ αυτό το είναι μέρα γι’ αυτό το πρόσωπο. πρόσωπο. [Το παιδί κάνει το σκίτσο [Το παιδί κάνει το σκίτσο 10, εικ.3]. 10, εικ.3]. Ε: Τώρα μπορείς να φτιάξεις τη νύχτα; φτιάξεις τη νύχτα; A: Μπορώ να σκιτσάρω κάπου αλλού; [Σκιτσάρει την αλλού; [Σκιτσάρει την ανθρώπινη φιγούρα στο κάτω ανθρώπινη φιγούρα στο κάτω μέρος της Γης]. μέρος της Γης]. Ε: Βέβαια. [Το παιδί σκιτσάρει βέλη που δείχνουν πώς στροβιλίζεται που δείχνουν πώς στροβιλίζεται η Γη]. η Γη]. Ε: Πες μου πώς γίνεται αυτό; A: Όταν ήταν μέρα, στροβιλιζόταν γύρω από τον Ήλιο. Όταν ήταν γύρω από τον Ήλιο. Όταν ήταν νύχτα, η Γη περιστρεφόταν νύχτα, η Γη περιστρεφόταν προς τα εκεί όπου βρίσκεται η προς τα εκεί όπου βρίσκεται η Σελήνη. Σελήνη. ΕΝΤΙ (Αρ.29, πέμπτη τάξη) [Το παιδί κάνει το [Το παιδί κάνει το σκίτσο 11 που σκίτσο 11 που φαίνεται στην φαίνεται στην εικόνα 3]. εικόνα 3]. Ε: Πες μου πώς γίνεται αυτό; γίνεται αυτό; A: Γιατί όταν η Σελήνη Σελήνη απομακρύνεται απομακρύνεται από τον Ήλιο, από τον Ήλιο, σκοτεινιάζει. σκοτεινιάζει. ΒΕΝΙΚΑ (Αρ.33, τρίτη τάξη) [Το παιδί κάνει το [Το παιδί κάνει το σκίτσο 12, εικ.3]. σκίτσο 12, εικ.3]. Ε: Μπορείς να μου πεις πώς γίνεται πεις πώς γίνεται αυτό; αυτό; A: Όταν η Γη περιστρέφεται γύρω περιστρέφεται γύρω από την τροχιά της, από την τροχιά της, απ’ αυτή την απ’ αυτή την πλευρά είναι μέρα πλευρά είναι μέρα και απ’ αυτή νύχτα. και απ’ αυτή νύχτα. ΤΖΟΣΟΥΑ (Αρ.1, πέμπτη τάξη) [Το παιδί [Το παιδί κάνει το κάνει το σκίτσο 13, σκίτσο 13, εικ.3]. εικ.3]. Ε: Πώς γίνεται αυτό; αυτό; A: Γιατί ο κόσμος κόσμος γυρίζει. γυρίζει.

33 33 ΣΧΗΜΑ 4. Ζωγραφιές των παιδιών των οποίων τα πρωτόκολλα χρησιμοποιήθηκαν ως παραδείγματα της εξήγησης του κύκλου της μέρας/νύχτας.

34 34 Εξήγηση του κύκλου μέρας/νύχτας κατά τάξη Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης: Με βάση την ανοδική και καθοδική κίνηση του Ήλιου και της Σελήνης Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης: Με βάση την ανοδική και καθοδική κίνηση του Ήλιου και της Σελήνης Τα περισσότερα παιδιά της πέμπτης τάξης με βάση την περιστροφή της Γης Τα περισσότερα παιδιά της πέμπτης τάξης με βάση την περιστροφή της Γης

35 35 Η κίνηση της Σελήνης ΠΙΝΑΚΑΣ 5. Τύποι εξηγήσεων για τις ερωτήσεις τις σχετικές με την κίνηση της Σελήνης, και οι συχνότητές τους ανά σχολική τάξη Τύπος εξήγησης Κινείται η Σελήνη; Ε30 Κινείται η Σελήνη μαζί σου όταν κάνεις περίπατο; E31 Κινείται η Σελήνη όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; E32 Γιατί κινείται η Σελήνη; E33 1. Όχι, με ή χωρίς εξήγηση εξήγηση (2,7,8=17) (2,7,8=17)Όχι. Όχι. Η Γη κινείται και φαίνεται σα να κινείται η Σελήνη Όχι ή Ναι. Όχι, φαίνεται σα να κινείται. Στην πραγματικότητα δεν κινείται Όχι. Μη σχετική απάντηση 2. Ναι, πάνω/κάτω. (3,0,2=5) (3,0,2=5) Ναι, Πάνω και κάτω Όχι ή Ναι, φαίνεται σα να κινείται. Ναι, κινείται πάνω/κάτω ή Όχι, κινείται την αυγή ώστε ο ήλιος να ανέβει ψηλά και να γίνει μέρα. Για να γίνει η αλλαγή μέρας/νύχτας. 3. Ναι, κίνηση χωρίς περαιτέρω περαιτέρω διευκρινίσεις. διευκρινίσεις. (11,3,4=18) (11,3,4=18)Ναι. Όχι ή Ναι, φαίνεται σα να κινείται αλλά στην πραγματικότητα δεν κινείται. Ναι ή Όχι, γιατί κινείται κάποια άλλη ώρα Δε γνωρίζω. Για να γίνει η αλλαγή μέρας/νύχτας. Εξαιτίας της βαρύτητας της Γης. 4. Ναι, περιφορά γύρω από τη Γη. από τη Γη. (0,4,2=6) (0,4,2=6) Ναι, με ή χωρίς αναφορά στην περιφορά. Όχι ή Ναι, φαίνεται σα να κινείται. Ναι, γυρίζει γύρω από τη Γη. Για να γίνει η νύχτα.

36 36 5. Ναι, μικτές απαντήσεις. απαντήσεις. (0,0,1=1) (0,0,1=1)Ναι.Όχι.Όχι. Η Σελήνη δεν κινείται. Η Γη κινείται. 6. Ναι, ελλιπείς απαντήσεις. (1,2,0=5) Ναι.Όχι.Όχι. Δε γνωρίζω. 7. Όχι, μικτές απαντήσεις. (1,2,0=3) Όχι.Όχι.Ναι. Δε γνωρίζω. 8. Όχι, ελλιπείς απαντήσεις. (2,2,1=5) Όχι. Αμφίσημη απάντηση (π.χ. ο Ήλιος μας ακολουθούσε όταν η μαμά μου κι εγώ πηγαίναμε να δούμε τον παππού μου). Αμφίσημη απάντηση (π.χ., η Σελήνη βρίσκεται σε άλλον πλανήτη κατά τη διάρκεια της ημέρας). Δε γνωρίζω.

37 37 ΠΙΝΑΚΑΣ 6. Παραδείγματα πρωτοκόλλων από τις ερωτήσεις που ερευνούν την κίνηση της Σελήνης 1. Όχι, με ή χωρίς εξήγηση 2. Ναι, πάνω/κάτω. 3. Ναι, κίνηση ακαθόριστη. 4 Ναι, περιφορά γύρω από τη Γη. ΤΖΟΣΟΥΑ (Αρ.1, πέμπτη τάξη) Ε: Κινείται η Σελήνη; A: Ναι. Μην το διαγράφεις. Δεν κινείται. Εσύ είσαι που κινείται. Εσύ είσαι που κινείσαι. Και φαίνεται σα να κινείσαι. Και φαίνεται σα να κινείται η Σελήνη. Αυτή είναι κινείται η Σελήνη. Αυτή είναι ακίνητη όταν εσύ κινείσαι. ακίνητη όταν εσύ κινείσαι. Ε: Κινείται η Σελήνη όταν κάνεις περίπατο; κάνεις περίπατο; A: Όχι. Ε: Κινείται η Σελήνη όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; A: Όχι. Μένει στο ίδιο μέρος. Η Γη κινείται. Γη κινείται. ΚΙΝΤΕΝ (Αρ.44, πρώτη τάξη) Ε: Κινείται η Σελήνη; A: Μόνο πάνω/κάτω. Ε: Κινείται η Σελήνη μαζί σου όταν κάνεις περίπατο; όταν κάνεις περίπατο; A: Όχι. Ε: Κινείται η Σελήνη όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; κοιμάσαι στο κρεβάτι σου; A: Όχι. Ε: Γιατί κινείται η Σελήνη; A: Γιατί όταν ο Ήλιος πρόκειται να ανεβεί, κι πρόκειται να ανεβεί, κι όταν ο Ήλιος κατεβαίνει, όταν ο Ήλιος κατεβαίνει, αυτή πρέπει να ανεβεί. αυτή πρέπει να ανεβεί. ΛΟΥΘΕΡ (Ar.13, πέμπτη τάξη) Ε: Κινείται η Σελήνη; A: Ναι. Ε: Κινείται η Σελήνη μαζί σου όταν κάνεις περίπατο; όταν κάνεις περίπατο; A: Όχι. Ε:Κινείται η Σελήνη όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου ; κοιμάσαι στο κρεβάτι σου ; A: Ναι. Ε: Γιατί κινείται η Σελήνη; A: Γιατί έλκεται από τη βαρύτητα της Γης. Και βαρύτητα της Γης. Και κινείται μαζί με τη Γη. κινείται μαζί με τη Γη. ΤΖΟΣ (Αρ.32, τρίτη τάξη) Ε: Κινείται η Σελήνη; A: Ναι. Ε: Κινείται η Σελήνη μαζί σου όταν κάνεις περίπατο; όταν κάνεις περίπατο; A: Όχι. Ε:Κινείται η Σελήνη όταν κοιμάσαι στο κρεβάτι σου ; κοιμάσαι στο κρεβάτι σου ; A: Ναι. Κινείται γύρω από τη Γη. Γη. Ε: Γιατί κινείται η Σελήνη; Α: Έτσι ώστε όταν ο Ήλιος ανεβαίνει εδώ, θα είναι ανεβαίνει εδώ, θα είναι νύχτα στο άλλο μισό. νύχτα στο άλλο μισό.

38 38 Αποτελέσματα Τα μικρά παιδιά όταν λένε ότι η Σελήνη κινείται συνήθως εννοούν ότι κινείται πάνω/κάτω σε σχέση με την επιφάνεια της Γης Τα μικρά παιδιά όταν λένε ότι η Σελήνη κινείται συνήθως εννοούν ότι κινείται πάνω/κάτω σε σχέση με την επιφάνεια της Γης Τα μεγαλύτερα παιδιά όταν λένε ότι δεν κινείται, έχουν κατά κανόνα ως βάση ένα μοντέλο περιστρεφόμενης Γης με τη Σελήνη σταθερή σε μία θέση Τα μεγαλύτερα παιδιά όταν λένε ότι δεν κινείται, έχουν κατά κανόνα ως βάση ένα μοντέλο περιστρεφόμενης Γης με τη Σελήνη σταθερή σε μία θέση Οι ενήλικοι όταν λένε ότι κινείται, εκφράζουν την επιστημονική άποψη, κατά την οποία η Σελήνη γυρίζει γύρω από τη Γη. Οι ενήλικοι όταν λένε ότι κινείται, εκφράζουν την επιστημονική άποψη, κατά την οποία η Σελήνη γυρίζει γύρω από τη Γη. Παιδιά της πρώτης τάξης: η Σελήνη κινείται Παιδιά της πρώτης τάξης: η Σελήνη κινείται Παιδιά της τρίτης και της πέμπτης τάξης: η Σελήνη μένει ακίνητη Παιδιά της τρίτης και της πέμπτης τάξης: η Σελήνη μένει ακίνητη Ενήλικες: η Σελήνη κινείται Ενήλικες: η Σελήνη κινείται Εξήγηση

39 39 Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας ΠΙΝΑΚΑΣ 7. Τύποι εξηγήσεων ως απάντηση στις ερωτήσεις σχετικά με την εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας, και οι συχνότητές τους ανά σχολική τάξη. Τύπος εξήγησης Πού είναι τα άστρα τη νύχτα; E36α Πού είναι τα άστρα την ημέρα; Ε36β Κινούνται τα άστρα; Ε37 1. Τα άστρα εμποδίζονται από τα σύννεφα. (3,5,3 = 11) Στον ουρανό. Πίσω από τα σύννεφα. Ναι ή Όχι. 2. Τα άστρα βγαίνουν στο διάστημα. (2,2,1 = 5) Στον ουρανό. Απομακρύνονται στο διάστημα. Ναι 3. Τα άστρα κατεβαίνουν πάνω/μέσα στο έδαφος [πίσω από τους λόφους]. (1,0,1 = 2) Στον ουρανό. Πίσω από τους λόφους. Ναι 4. Τα άστρα κατεβαίνουν κάτω από τη Γη. (3,1,1, = 5) Στον ουρανό. Κατεβαίνουν κάτω ή πηγαίνουν στην άλλη πλευρά της Γης. Ναι

40 40 5. Τα άστρα κατεβαίνουν, ακαθόριστο σε ποια ακαθόριστο σε ποια πλευρά της Γης. πλευρά της Γης. (2,0,0 = 2) (2,0,0 = 2) Στον ουρανό. Κατεβαίνουν.Ναι 6. Τα άστρα κινούνται κάπου αλλού. αλλού. (1,0,0 = 1) (1,0,0 = 1) Στον ουρανό. Σε μια άλλη πόλη / χώρα. Ναι 7. Τα άστρα εξαφανίζονται. (1,0,0 = 1) (1,0,0 = 1) Στον ουρανό. Φεύγουν / εξαφανίζονται. Δεν ξέρω. 8. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. βρίσκονται. (3,9,12 = 24) (3,9,12 = 24) Στον ουρανό. Βρίσκονται ακόμα στον ουρανό. Δεν μπορείς να τα δεις εξαιτίας της λάμψης του Ήλιου. Όχι, δεν κινούνται. 9. Ελλιπείς απαντήσεις. (4,3,2 = 9) (4,3,2 = 9) Στον ουρανό. Καμία απάντηση, δε γνωρίζω, μη σχετική ή αμφίσημη απάντηση. Ναι ή Όχι.

41 41 ΠΙΝΑΚΑΣ 8. Παραδείγματα πρωτοκόλλων για τις ερωτήσεις που ερευνούν την εξαφάνιση των άστρων 1. Τα άστρα εμποδίζονται από τα σύννεφα. 2. Τα άστρα βγαίνουν στο διάστημα. 3. Τα άστρα κατεβαίνουν πάνω/μέσα στο έδαφος 4. Τα άστρα κατεβαίνουν κάτω από τη Γη. 5. Τα άστρα κατεβαίνουν χωρίς να καθορίζεται προς ποια πλευρά της Γης. ΜΠΑΝΤΙ (Αρ.57, πρώτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Στον ουρανό. Ε: Πού είναι κατά τη διάρκεια της ημέρας; A: Πίσω από τα σύννεφα. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι. ΜΑΡΓΚΑΡΕΤ (Αρ.60, πρώτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Πάνω στον ουρανό. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της ημέρας; A: Μακριά στο διάστημα, κι όταν έρχεται η μέρα κατεβαίνουν. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι. ΜΠΕΤΣΙ (Αρ.53, πρώτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Πάνω στον ουρανό. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της ημέρας; A: Κάτω, πίσω από τους λόφους. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Μόνο όταν είναι μέρα. ΜΠΡΑΪΑΝ (Αρ.43, τρίτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Στον ουρανό. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της ημέρας; A: Κάτω από τη Γη. Ε: Πώς γίνεται αυτό; A: ΄Όταν βγαίνει ο Ήλιος, τα άστρα κατεβαίνουν και η Σελήνη κατεβαίνει. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι. ΝΤΟΝΑΛΝΤ (Αρ.49, πρώτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Πάνω στον ουρανό. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της ημέρας; A: Κάτω εδώ. Κατέβηκαν. Ε: Κάτω πού; A: Κάπου εδώ. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι.

42 42 6. Τα άστρα κινούνται κάπου αλλού. 7. Τα άστρα εξαφανίζονται. 8. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. 9. Ακαθόριστη απάντηση. ΟΤΟΜΝ (Αρ.51, πρώτη τάξη) Ε:Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; A: Στον ουρανό. Ε: Την ημέρα; A: Σε μιαν άλλη πόλη. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι. ΡΑΣΕΛ (Αρ.59, πρώτη τάξη) Ε: Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; τη νύχτα; A: Βρίσκονται στον ουρανό. Ε: Κατά τη διάρκεια της ημέρας; ημέρας; A: Τη μέρα φεύγουν, εξαφανίζονται. εξαφανίζονται. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Δεν ξέρω. ΝΤΑΝΙΕΛ (Αρ.4, πέμπτη τάξη) Ε: Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; τη νύχτα; A: Βρίσκονται στο διάστημα. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της τη διάρκεια της ημέρας; ημέρας; A: Εξακολουθούν να είναι στο διάστημα. στο διάστημα. Ε: Μπορούμε να τα δούμε; A: Όχι. Ε: Γιατί; Ε: Γιατί αντικρίζουμε τον Ήλιο, κι ο Ήλιος μας δίνει Ήλιο, κι ο Ήλιος μας δίνει πάρα πολύ φως και δεν πάρα πολύ φως και δεν μπορούμε να τα δούμε. μπορούμε να τα δούμε. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Όχι. ΙΡΒΙΝ (Αρ.55, πρώτη τάξη) Ε: Πού βρίσκονται τα άστρα τη νύχτα; τη νύχτα; A: Στο διάστημα. Ε: Πού είναι τα άστρα κατά τη διάρκεια της τη διάρκεια της ημέρας; ημέρας; A: Δεν είναι εκεί. Ε: Πού είναι; A: Δεν ξέρω. Ε: Κινούνται τα άστρα; A: Ναι. Ε: Πώς; A: Πότε-πότε κινούνται μαζί σου όταν περπατάς ή σου όταν περπατάς ή όταν βρίσκεσαι πάνω σε όταν βρίσκεσαι πάνω σε δίκυκλο ή σε αυτοκίνητο. δίκυκλο ή σε αυτοκίνητο.

43 43 Εξηγήσεις των παιδιών για την εξαφάνιση των άστρων κατά ηλικία: Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης: Τα άστρα μένουν εκεί που είναι, αλλά εμποδίζονται από τα σύννεφα τη μέρα Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης: Τα άστρα μένουν εκεί που είναι, αλλά εμποδίζονται από τα σύννεφα τη μέρα Τα περισσότερα παιδιά της τρίτης και της πέμπτης τάξης: Τα άστρα μένουν εκεί που είναι, αλλά δεν μπορούμε να τα δούμε εξαιτίας του ηλιακού φωτός Τα περισσότερα παιδιά της τρίτης και της πέμπτης τάξης: Τα άστρα μένουν εκεί που είναι, αλλά δεν μπορούμε να τα δούμε εξαιτίας του ηλιακού φωτός

44 44 ΠΙΝΑΚΑΣ 9. Συνολικά νοητικά μοντέλα του κύκλου της μέρας/νύχτας, και οι συχνότητές τους ανά σχολική τάξη Τύπος μοντέλου Ερωτήσεις για την εξαφάνιση του Ήλιου Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας Η κίνηση της Σελήνης Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή το από τα σύννεφα ή το σκοτάδι. σκοτάδι. (2,1,1 = 4) (2,1,1 = 4) Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή το σκοτάδι. Η Σελήνη κινείται χωρίς να καθορίζεται πώς, ή δεν κινείται. Τα άστρα εμποδίζονται ή πηγαίνουν πίσω από τα σύννεφα. 2. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω κινούνται πάνω/κάτω στο έδαφος. στο έδαφος. (7,0,0 = 7) (7,0,0 = 7) Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω στο έδαφος. Ο Ήλιος κατεβαίνει πάνω στο έδαφος και η Σελήνη ανεβαίνει. Η Σελήνη κινείται πάνω/κάτω, ή δεν καθορίζεται πώς κινείται. Τα άστρα εξαφανίζονται, εμποδιζόμενα από τα σύννεφα ή τους λόφους. Μπαίνουν στο διάστημα 3. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω κινούνται πάνω/κάτω στην άλλη πλευρά της στην άλλη πλευρά της Γης. Γης. (2,0,0 = 2) (2,0,0 = 2) Ο Ήλιος κατεβαίνει στην άλλη πλευρά της Γης. Ο Ήλιος κατεβαίνει στην άλλη πλευρά της Γης και η Σελήνη ανεβαίνει. Η Σελήνη κινείται πάνω/κάτω, ή δεν καθορίζεται πώς κινείται. Τα άστρα κατεβαίνουν στην άλλη πλευρά της Γης.

45 45 Τύπος μοντέλου Ερωτήσεις για την εξαφάνιση του Ήλιου Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας Η κίνηση της Σελήνης Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας 4. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω κινούνται πάνω/κάτω χωρίς περαιτέρω χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. διευκρινίσεις. (3,0,0=3) (3,0,0=3) Ο Ήλιος κατεβαίνει χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Ο Ήλιος κατεβαίνει χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις και η Σελήνη ανεβαίνει. Η Σελήνη κινείται πάνω/κάτω, ή δεν καθορίζεται πώς κινείται. Τα άστρα κινούνται χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. 5. Ο Ήλιος βγαίνει στο διάστημα. διάστημα. (1,1,0=2) (1,1,0=2) Ο Ήλιος βγαίνει στο διάστημα. Η Σελήνη κινείται χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Τα άστρα βγαίνουν στο διάστημα. 6. Ο Ήλιος και η Σελήνη περιφέρονται γύρω από περιφέρονται γύρω από τη Γη κάθε μέρα. τη Γη κάθε μέρα. (0,1,0=1) (0,1,0=1) Ο Ήλιος περιφέρεται γύρω από τη Γη. Ο Ήλιος περιφέρεται γύρω από τη Γη Η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. 7. Η Γη και η Σελήνη περιφέρονται γύρω από περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο κάθε μέρα. τον Ήλιο κάθε μέρα. (0,1,0=1) (0,1,0=1) Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο και τη Σελήνη. Η Σελήνη περιφέρεται χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. 8. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος και πάνω/κάτω. Ο Ήλιος και η Σελήνη μένουν ακίνητα η Σελήνη μένουν ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές της Γης. πλευρές της Γης. (1,3,7=11) (1,3,7=11) Η Γη γυρίζει και ο Ήλιος μένει ακίνητος. Η Γη γυρίζει με κατεύθυνση πάνω/κάτω. Η Σελήνη δεν κινείται. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται, μπαίνουν στο διάστημα ή εμποδίζονται.

46 46 Τύπος μοντέλου Ερωτήσεις για την εξαφάνιση του Ήλιου Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας Η κίνηση της Σελήνης Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας 9. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος είναι πάνω/κάτω. Ο Ήλιος είναι ακίνητος αλλά η Σελήνη ακίνητος αλλά η Σελήνη κινείται. κινείται. (0,1,3=4) (0,1,3=4) Η Γη γυρίζει και ο Ήλιος μένει ακίνητος. Η Γη γυρίζει με κατεύθυνση πάνω/κάτω. Η Σελήνη κινείται χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις ή περιφέρεται γύρω από τη Γη. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. 10. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Ο Ήλιος από τον άξονά της. Ο Ήλιος και η Σελήνη μένουν και η Σελήνη μένουν ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές της Γης. τους πλευρές της Γης. (0,1,1=2) (0,1,1=2) Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, ή δεν καθορίζεται τι κάνει. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Η Σελήνη δεν κινείται. Τα άστρα εμποδίζονται. 11. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Ο από τον άξονά της. Ο Ήλιος μένει ακίνητος αλλά η Ήλιος μένει ακίνητος αλλά η Σελήνη κινείται. Σελήνη κινείται. (0,1,0=1). (0,1,0=1). Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της και ο Ήλιος είναι ακίνητος. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Η Σελήνη κινείται χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις ή περιφέρεται γύρω από τη Γη. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται. 12. Η Γη περιστρέφεται χωρίς να καθορίζεται η να καθορίζεται η κατεύθυνση. κατεύθυνση. 1,1,1=3) 1,1,1=3) Η Γη γυρίζει χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Η Σελήνη κινείται ή δεν κινείται. Τα άστρα μένουν εκεί που βρίσκονται.

47 47 Τύπος μοντέλου Ερωτήσεις για την εξαφάνιση του Ήλιου Εξηγήσεις του κύκλου της μέρας/νύχτας Η κίνηση της Σελήνης Η εξαφάνιση των άστρων κατά τη διάρκεια της ημέρας 13. Μικτός: Η Γη περιστρέφεται και ο περιστρέφεται και ο Ήλιος κινείται Ήλιος κινείται πάνω/κάτω. πάνω/κάτω. (1,0,4=5) (1,0,4=5) Μικτή: η Γη περιστρέφεται και ο Ήλιος κινείται πάνω/κάτω. Η Σελήνη κινείται ή μικτή απάντηση. Οτιδήποτε. 14. Μικτός: Η Γη περιστρέφεται και περιστρέφεται και περιφέρεται. περιφέρεται. (1,2,2=5) (1,2,2=5) Μικτή: η Γη περιστρέφεται και περιφέρεται. Η Σελήνη κινείται ή δεν κινείται. Οτιδήποτε. 15. Μικτός: γενικός. (0,5,1=6) (0,5,1=6) Μικτή: ο Ήλιος εμποδίζεται και κινείται πάνω/κάτω και η Γη περιστρέφεται. Μικτή. Η Σελήνη κινείται ή δεν κινείται. Οτιδήποτε. 16. Ελλιπείς απαντήσεις απαντήσεις (1,2,0=3) (1,2,0=3) Ακαθόριστη, ή ο Θεός τα έφτιαξε έτσι. Η Σελήνη κινείται ή δεν κινείται. Οτιδήποτε.

48 48 Κι εδώ παρατηρείται ότι όσο αυξάνεται η ηλικία των παιδιών, μια μετακίνηση από το αρχικό μοντέλο ενός Ήλιου και μιας Σελήνης που κινούνται πάνω/κάτω προς εξηγήσεις που παραπέμπουν στην περιστροφή της κίνησης της Γης.

49 49 ΠΙΝΑΚΑΣ 10. Σχέση μεταξύ των συγκεντρωτικών νοητικών μοντέλων των παιδιών για τον κύκλο της μέρας/νύχτας και των νοητικών μοντέλων της Γης Αρ. υποκειμένου Αρ. μοντέλου και περιγραφή Γη- παραλληλόγραμμο 49 4. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω χωρίς περαιτέρω διευκρινίσεις. Διπλή Γη 42,5153,57,5931,52 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή από το σκοτάδι. 2. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω στο έδαφος. 5. Ο Ήλιος βγαίνει στο διάστημα. Κοίλη σφαίρα 9213 20, 33 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή από το σκοτάδι. 8. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος και η Σελήνη είναι ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές της Γης. της Γης. 9. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος είναι ακίνητος, αλλά η Σελήνη κινείται. 10. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Ο Ήλιος και η Σελήνη είναι ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές της Γης. τους πλευρές της Γης. Γη-δίσκος4311 3. Ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται πάνω/κάτω στην άλλη πλευρά της Γης. 11. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της. Ο Ήλιος είναι ακίνητος αλλά η Σελήνη κινείται. Σφαίρα24391,3,4,7,1819,26,28,29,585,6,36 1. Ο Ήλιος εμποδίζεται από τα σύννεφα ή από το σκοτάδι. 7. Η Γη και η Σελήνη περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο κάθε μέρα. 8. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος και η Σελήνη είναι ακίνητα σε αντίθετες μεταξύ τους πλευρές της Γης. της Γης. 9. Η Γη περιστρέφεται πάνω/κάτω. Ο Ήλιος είναι ακίνητος, αλλά η Σελήνη κινείται.

50 50 Αποτελέσματα Τα παιδιά που είχαν σχηματίσει τα μοντέλα της ορθογώνιας Γης, της Γης-δίσκου και της διπλής Γης έδωσαν εξηγήσεις της εναλλαγής της μέρας/νύχτας με βάση την κίνηση του Ήλιου πάνω/κάτω ή την παρεμπόδισή του (μοντέλα 1,2,4,5), ή είχαν μικτά ή ακαθόριστα μοντέλα. Τα παιδιά που είχαν σχηματίσει τα μοντέλα της ορθογώνιας Γης, της Γης-δίσκου και της διπλής Γης έδωσαν εξηγήσεις της εναλλαγής της μέρας/νύχτας με βάση την κίνηση του Ήλιου πάνω/κάτω ή την παρεμπόδισή του (μοντέλα 1,2,4,5), ή είχαν μικτά ή ακαθόριστα μοντέλα. Δεν παρατηρήθηκαν περιπτώσεις όπου ένα από τα παραπάνω επίπεδα μοντέλα της Γης να συνδυάζεται με μια εξήγηση της εναλλαγής της μέρας νύχτας με βάση την περιφορά ή την περιστροφή της Γης, ή με την εξήγηση κατά την οποία ο Ήλιος κατεβαίνει από την άλλη πλευρά της Γης. Δεν παρατηρήθηκαν περιπτώσεις όπου ένα από τα παραπάνω επίπεδα μοντέλα της Γης να συνδυάζεται με μια εξήγηση της εναλλαγής της μέρας νύχτας με βάση την περιφορά ή την περιστροφή της Γης, ή με την εξήγηση κατά την οποία ο Ήλιος κατεβαίνει από την άλλη πλευρά της Γης. Τα παιδιά που είχαν σχηματίσει το επιστημονικό μοντέλο ή ακόμη και συνθετικά μοντέλα σφαιρικής Γης συνήθως έδωσαν εξηγήσεις με βάση την περιστροφή/περιφορά της Γης. Μόνο λίγες φορές έδωσαν εξηγήσεις με βάση την παρεμπόδιση και μερικές φορές με βάση την κίνηση πάνω/κάτω του Ήλιου και της Σελήνης. Τα παιδιά που είχαν σχηματίσει το επιστημονικό μοντέλο ή ακόμη και συνθετικά μοντέλα σφαιρικής Γης συνήθως έδωσαν εξηγήσεις με βάση την περιστροφή/περιφορά της Γης. Μόνο λίγες φορές έδωσαν εξηγήσεις με βάση την παρεμπόδιση και μερικές φορές με βάση την κίνηση πάνω/κάτω του Ήλιου και της Σελήνης. Στη σύγκριση μεταξύ παιδιών που είχαν μοντέλα επίπεδης Γης με παιδιά που είχαν εξηγήσεις της μέρας/νύχτας με βάση μοντέλα όπου η Γη δεν κινείται (μοντέλα 1,2,3,4,5), τα παιδιά με μοντέλα επίπεδης Γης ήταν διαφορετικά κατά στατιστικά σημαντικό τρόπο: x²(1, N=8)=16.00, p<.001, από το συνολικό δείγμα παιδιών. Στη σύγκριση μεταξύ παιδιών που είχαν μοντέλα επίπεδης Γης με παιδιά που είχαν εξηγήσεις της μέρας/νύχτας με βάση μοντέλα όπου η Γη δεν κινείται (μοντέλα 1,2,3,4,5), τα παιδιά με μοντέλα επίπεδης Γης ήταν διαφορετικά κατά στατιστικά σημαντικό τρόπο: x²(1, N=8)=16.00, p<.001, από το συνολικό δείγμα παιδιών. Τα αποτελέσματα βρίσκονται σε συμφωνία με τις προβλέψεις των ερευνητών ότι το νοητικό μοντέλο μιας σφαιρικής Γης που περιβάλλεται από το διάστημα είναι μια αναγκαία αλλά όχι ικανή συνθήκη για την απόκτηση της επιστημονικής ερμηνείας του κύκλου μέρας/νύχτας. Τα αποτελέσματα βρίσκονται σε συμφωνία με τις προβλέψεις των ερευνητών ότι το νοητικό μοντέλο μιας σφαιρικής Γης που περιβάλλεται από το διάστημα είναι μια αναγκαία αλλά όχι ικανή συνθήκη για την απόκτηση της επιστημονικής ερμηνείας του κύκλου μέρας/νύχτας.

51 51 Τα νοητικά μοντέλα αυτής της μελέτης μπορούν να ομαδοποιηθούν

52 52 ΣΥΖΗΤΗΣΗ Νοητικά μοντέλα του κύκλου της Μέρας/Νύχτας: 38 από τα 60 παιδιά του δείγματος μπόρεσαν να τοποθετηθούν σ’ ένα καλά καθορισμένο νοητικό μοντέλο της εναλλαγής μέρας/νύχτας 38 από τα 60 παιδιά του δείγματος μπόρεσαν να τοποθετηθούν σ’ ένα καλά καθορισμένο νοητικό μοντέλο της εναλλαγής μέρας/νύχτας Οι εξηγήσεις που αντλήθηκαν από την παρούσα έρευνα είναι παρόμοιες με αυτές προηγούμενων ερευνών (Sadler, 1987, Baxter, 1989) Οι εξηγήσεις που αντλήθηκαν από την παρούσα έρευνα είναι παρόμοιες με αυτές προηγούμενων ερευνών (Sadler, 1987, Baxter, 1989) Οι εξηγήσεις έγιναν με βάση την ιδέα ότι: Οι εξηγήσεις έγιναν με βάση την ιδέα ότι: - Ο Ήλιος κατεβαίνει πίσω από τους λόφους καλύπτεται από τα σύννεφα, ή περιφέρεται γύρω από τη Γη - Η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο ή περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της Διαπιστώθηκε αξιοσημείωτη ομοιότητα μεταξύ των μοντέλων που σχημάτισαν τα παιδιά για την εναλλαγή μέρας/νύχτας και των ειδών των εξηγήσεων που βρέθηκαν στην ιστορία της Αστρονομίας.

53 53 Αρχικά μοντέλα του κύκλου της μέρας/νύχτας σχημάτισαν: Αρχικά μοντέλα του κύκλου της μέρας/νύχτας σχημάτισαν: - 13 από τα 20 παιδιά της πρώτης τάξης - 2 παιδιά της τρίτης - 1 παιδί της πέμπτης Σημαντικά περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης με αρχικά μοντέλα απ’ ό,τι με συνθετικά μοντέλα: χ²(1,Ν=16)=6,25,p<,02 Συνθετικά μοντέλα Συνθετικά μοντέλα - 3 από τα 20 παιδιά της πρώτης τάξης - 7 από τα 20 παιδιά της τρίτης - 11 από τα 20 παιδιά της πέμπτης Τα παιδιά της πέμπτης σχημάτισαν στατιστικά σημαντικά περισσότερα συνθετικά μοντέλα απ’ ό,τι αρχικά Επιστημονικό μοντέλο Επιστημονικό μοντέλο 1 μόνο παιδί σχημάτισε το μοντέλο 8 που προσεγγίζει την επιστημονική προσέγγιση 22 είτε δεν είχαν συνεπή μοντέλα είτε είχαν ακαθόριστα μοντέλα 22 είτε δεν είχαν συνεπή μοντέλα είτε είχαν ακαθόριστα μοντέλα -16 παιδιά τοποθετήθηκαν στην κατηγορία των μικτών απαντήσεων: -16 παιδιά τοποθετήθηκαν στην κατηγορία των μικτών απαντήσεων: - 5 χρησιμοποίησαν για τον κύκλο μέρας/νύχτας και την πάνω/κάτω κίνηση του Ήλιου και την περιστροφή της Γης - 5 χρησιμοποίησαν για τον κύκλο μέρας/νύχτας και την πάνω/κάτω κίνηση του Ήλιου και την περιστροφή της Γης - 5 χρησιμοποίησαν και την εξήγηση με την περιφορά της Γης και την περιστροφή της Γης - 5 χρησιμοποίησαν και την εξήγηση με την περιφορά της Γης και την περιστροφή της Γης - 6 χρησιμοποίησαν ποικίλους μηχανισμούς στις εξηγήσεις τους - 6 χρησιμοποίησαν ποικίλους μηχανισμούς στις εξηγήσεις τους

54 54 Αλλαγές στα Νοητικά Μοντέλα με την Ηλικία Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης έχουν σχηματίσει ένα αρχικό μοντέλο της Γης. Τα περισσότερα παιδιά της πρώτης τάξης έχουν σχηματίσει ένα αρχικό μοντέλο της Γης. Κατά τη διάρκεια της φοίτησης στο Δημοτικό σχολείο, αυτό το αρχικό μοντέλο μετατρέπεται σε συνθετικό. Μόνο λίγα παιδιά αλλάζουν αυτό το συνθετικό μοντέλο με το επιστημονικό στο τέλος του Δημοτικού σχολείου. Κατά τη διάρκεια της φοίτησης στο Δημοτικό σχολείο, αυτό το αρχικό μοντέλο μετατρέπεται σε συνθετικό. Μόνο λίγα παιδιά αλλάζουν αυτό το συνθετικό μοντέλο με το επιστημονικό στο τέλος του Δημοτικού σχολείου. Ο αριθμός των μικτών μοντέλων αυξάνεται με την ηλικία, Αυτό συμβαίνει λόγω της δυσκολίας των παιδιών να συμβιβάσουν τα αρχικά μοντέλα τους με αυτά που είναι πολιτισμικά αποδεκτά κι όχι γιατί δεν είναι ικανά να σχηματίσουν λογικά συνεπή μοντέλα. Ο αριθμός των μικτών μοντέλων αυξάνεται με την ηλικία, Αυτό συμβαίνει λόγω της δυσκολίας των παιδιών να συμβιβάσουν τα αρχικά μοντέλα τους με αυτά που είναι πολιτισμικά αποδεκτά κι όχι γιατί δεν είναι ικανά να σχηματίσουν λογικά συνεπή μοντέλα.

55 55 Περιορισμοί στις εξηγήσεις των παιδιών για τον κύκλο της μέρας/νύχτας Τα νοητικά μοντέλα που εντοπίστηκαν στην παρούσα μελέτη συμφωνούν με την αρχική υποτιθέμενη εννοιολογική δομή: Προϋποθέσεις: Προϋποθέσεις: - Ορισμένες οντολογικές και επιστημολογικές προϋποθέσεις σχετικές με τη δομή των αποδεκτών εξηγήσεων των φυσικών φαινομένων επιβεβαιώθηκε ότι περιορίζουν τα νοητικά μοντέλα των παιδιών. - Ορισμένες οντολογικές και επιστημολογικές προϋποθέσεις σχετικές με τη δομή των αποδεκτών εξηγήσεων των φυσικών φαινομένων επιβεβαιώθηκε ότι περιορίζουν τα νοητικά μοντέλα των παιδιών. - Η μεγάλη πλειοψηφία των παιδιών έδωσε μηχανιστικές εξηγήσεις του φαινομένου. - Η μεγάλη πλειοψηφία των παιδιών έδωσε μηχανιστικές εξηγήσεις του φαινομένου. - Μόνο ένα παιδί είπε «ο Θεός τα έφτιαξε έτσι», ενώ κανένα δεν έδωσε ανιμιστικές εξηγήσεις. - Μόνο ένα παιδί είπε «ο Θεός τα έφτιαξε έτσι», ενώ κανένα δεν έδωσε ανιμιστικές εξηγήσεις. - Η επιστημονική εξήγηση δεν απαιτεί αναθεώρηση των επιστημολογικών προϋποθέσεων, αλλά μερικών από τις οντολογικές. - Η επιστημονική εξήγηση δεν απαιτεί αναθεώρηση των επιστημολογικών προϋποθέσεων, αλλά μερικών από τις οντολογικές. Πεποιθήσεις: Πεποιθήσεις: - Η άποψη των παιδιών ότι η Σελήνη σχετίζεται αιτιακά με τον κύκλο μέρας/νύχτας, εξακολουθούσε να υπάρχει στα συνθετικά μοντέλα των μεγαλύτερων παιδιών. - Η άποψη των παιδιών ότι η Σελήνη σχετίζεται αιτιακά με τον κύκλο μέρας/νύχτας, εξακολουθούσε να υπάρχει στα συνθετικά μοντέλα των μεγαλύτερων παιδιών. - Δεν υπήρξε η εξήγηση του «διακόπτη» που αναβοσβήνει τον Ήλιο, κάτι που δείχνει ότι η εξήγηση της Γης που γυρίζει είναι στη διάθεση των παιδιών, αλλά δεν την εφαρμόζουν προτού σχηματίσουν το μοντέλο της σφαιρικής και κινούμενης Γης. - Δεν υπήρξε η εξήγηση του «διακόπτη» που αναβοσβήνει τον Ήλιο, κάτι που δείχνει ότι η εξήγηση της Γης που γυρίζει είναι στη διάθεση των παιδιών, αλλά δεν την εφαρμόζουν προτού σχηματίσουν το μοντέλο της σφαιρικής και κινούμενης Γης. Νοητικά μοντέλα της Γης: Νοητικά μοντέλα της Γης: - Επίπεδη Γη - Τα αντικείμενα που δεν στηρίζονται πέφτουν «κάτω» - Η πάνω/κάτω κίνηση του Ήλιου - Επίπεδη Γη - Τα αντικείμενα που δεν στηρίζονται πέφτουν «κάτω» - Η πάνω/κάτω κίνηση του Ήλιου - Κοίλη σφαίρα – 7 από τα 12 με αυτό το μοντέλο έδωσαν ελλιπείς ή μικτές απαντήσεις. - Κοίλη σφαίρα – 7 από τα 12 με αυτό το μοντέλο έδωσαν ελλιπείς ή μικτές απαντήσεις. Κατάλληλη λύση σ’ αυτό το μοντέλο –δεδομένης της προϋπόθεσης της βαρύτητας- είναι η κατεύθυνση από τα’ αριστερά προς τα δεξιά και όχι αυτή της πάνω πάνω/κάτω βαρύτητας. Κατάλληλη λύση σ’ αυτό το μοντέλο –δεδομένης της προϋπόθεσης της βαρύτητας- είναι η κατεύθυνση από τα’ αριστερά προς τα δεξιά και όχι αυτή της πάνω πάνω/κάτω βαρύτητας. Δεν εξηγεί όμως την εξαφάνιση του Ήλιου τη νύχτα. Έτσι, τα παιδιά δημιουργούν ένα μοντέλο, όπου μια πλευρά της Γης έχει πάντα μέρα και μία πάντα νύχτα. Έτσι, ο Ήλιος εξαφανίζεται όταν γυρίζουμε από την πλευρά της νύχτας. Δεν εξηγεί όμως την εξαφάνιση του Ήλιου τη νύχτα. Έτσι, τα παιδιά δημιουργούν ένα μοντέλο, όπου μια πλευρά της Γης έχει πάντα μέρα και μία πάντα νύχτα. Έτσι, ο Ήλιος εξαφανίζεται όταν γυρίζουμε από την πλευρά της νύχτας. Άλλη εμπειρική σχέση είναι η κατεύθυνση περιστροφής. Μόνο 3 παιδιά σχημάτισαν μοντέλα από δυτικά προς ανατολικά. 2 είχαν μοντέλο κοίλης και 1 μοντέλο πεπλατυσμένης σφαίρας. Άλλη εμπειρική σχέση είναι η κατεύθυνση περιστροφής. Μόνο 3 παιδιά σχημάτισαν μοντέλα από δυτικά προς ανατολικά. 2 είχαν μοντέλο κοίλης και 1 μοντέλο πεπλατυσμένης σφαίρας. - Σφαιρική Γη: 13 παιδιά σχημάτισαν αυτό το μοντέλο, εκ των οποίων 13 απέδωσαν τη μέρα/νύχτα στην περιστροφή της Γης. Και τα 13 απέδωσαν περιστροφή από πάνω προς τα κάτω κι όχι δυτικά προς ανατολικά. Ομοιότητα μοντέλου περιστρεφόμενης Γης και ακίνητου Ήλιου με το μοντέλο μιας ακίνητης Γης και ενός Ήλιου και μιας Σελήνης που ανεβοκατεβαίνουν προκαλώντας μέρα/νύχτα. - Σφαιρική Γη: 13 παιδιά σχημάτισαν αυτό το μοντέλο, εκ των οποίων 13 απέδωσαν τη μέρα/νύχτα στην περιστροφή της Γης. Και τα 13 απέδωσαν περιστροφή από πάνω προς τα κάτω κι όχι δυτικά προς ανατολικά. Ομοιότητα μοντέλου περιστρεφόμενης Γης και ακίνητου Ήλιου με το μοντέλο μιας ακίνητης Γης και ενός Ήλιου και μιας Σελήνης που ανεβοκατεβαίνουν προκαλώντας μέρα/νύχτα. Τα νοητικά μοντέλα των παιδιών επηρεάζονται από μια ιεραρχία περιορισμών, τις προϋποθέσεις, πεποιθήσεις και νοητικά μοντέλα, οι οποίοι δρουν παράλληλα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απόκτησης γνώσεων. Μερικοί από αυτούς τους περιορισμούς εμφανίζονται και σε παιδιά που μεγαλώνουν σε διαφορετικούς πολιτισμούς, όπως και στους πρώτους αστρονόμους που προσπάθησαν να εξηγήσουν τον κύκλο μέρας/νύχτας

56 56 Η Φύση της Εννοιολογικής Αλλαγής Κατά τη Spelke (1991): Κατά τη Spelke (1991): - οι αντιλήψεις για τα φυσικά αντικείμενα, κατά την ανάπτυξη του παιδιού, δεν υφίστανται θεμελιώδεις αλλαγές - οι αντιλήψεις για τα φυσικά αντικείμενα, κατά την ανάπτυξη του παιδιού, δεν υφίστανται θεμελιώδεις αλλαγές - βασικές γνώσεις όπως η στερεότητα και η συνέχεια των φυσικών αντικειμένων συνεχίζουν να υφίστανται και στους απλοϊκούς συλλογισμούς των ενηλίκων. Θεμελιώδης γνώση σχετική με τη βαρύτητα είναι η γνώση ότι «τα πράγματα που δεν στηρίζονται πέφτουν». - βασικές γνώσεις όπως η στερεότητα και η συνέχεια των φυσικών αντικειμένων συνεχίζουν να υφίστανται και στους απλοϊκούς συλλογισμούς των ενηλίκων. Θεμελιώδης γνώση σχετική με τη βαρύτητα είναι η γνώση ότι «τα πράγματα που δεν στηρίζονται πέφτουν». - Τα πειράματα της Spelke (1991) έχουν δείξει ότι τη γνώση αυτή κατέχουν ακόμη και νήπια 6 μηνών, ενώ άλλοι ερευνητές (Needham & Baillargeon) 1993) έδειξαν ότι η γνώση αυτή είναι στη διάθεση και ακόμη μικρότερων νηπίων. - Τα πειράματα της Spelke (1991) έχουν δείξει ότι τη γνώση αυτή κατέχουν ακόμη και νήπια 6 μηνών, ενώ άλλοι ερευνητές (Needham & Baillargeon) 1993) έδειξαν ότι η γνώση αυτή είναι στη διάθεση και ακόμη μικρότερων νηπίων. - Αυτή η γνώση όμως πρέπει να αναθεωρηθεί και αναθεωρείται στα πλαίσια του εννοιολογικού εξοπλισμού των παιδιών του Δημοτικού και τα οποία έδωσαν επιστημονικές ή και συνθετικές ερμηνείες του κύκλου μέρας/νύχτας. - Αυτή η γνώση όμως πρέπει να αναθεωρηθεί και αναθεωρείται στα πλαίσια του εννοιολογικού εξοπλισμού των παιδιών του Δημοτικού και τα οποία έδωσαν επιστημονικές ή και συνθετικές ερμηνείες του κύκλου μέρας/νύχτας. - Συμπεραίνουν ότι η διαδικασία που αποκτώνται οι γνώσεις Αστρονομίας δεν εξηγείται με τη χρήση της έννοιας του εμπλουτισμού. - Συμπεραίνουν ότι η διαδικασία που αποκτώνται οι γνώσεις Αστρονομίας δεν εξηγείται με τη χρήση της έννοιας του εμπλουτισμού. Κατά τον Thagard (1992): Κατά τον Thagard (1992): - Οι έννοιες είναι οργανωμένες σε θεωρίες, πρωτίστως δομημένες με τη μορφή ιεραρχιών και που αναφέρονται στις σχέσεις μέρους και όλου. - Οι έννοιες είναι οργανωμένες σε θεωρίες, πρωτίστως δομημένες με τη μορφή ιεραρχιών και που αναφέρονται στις σχέσεις μέρους και όλου. - Η εννοιολογική αλλαγή μπορεί να περιλαμβάνει την προσθήκη ή την εξάλειψη εννοιών, τις μεταμορφώσεις τους, που είναι απλές όταν πρόκειται για διαφοροποίηση ή συνένωση, ή πολύπλοκες, όταν περιλαμβάνουν αλλαγές στις σχέσεις είδους ή στις σχέσεις μέρους. Αυτού του είδους τις αλλαγές ο Thagard τις αποκαλεί κλαδικό άλμα, ένα από τα πιο ριζικά είδη εννοιολογικής αλλαγής που χαρακτηρίζει τις επιστημονικές επαναστάσεις, και περιγράφει τη μετακίνηση από την κατάταξη των ουρανίων σωμάτων σύμφωνα με το πτολεμαϊκό σύστημα, στη σύγχρονη κοπερνική άποψη. - Η εννοιολογική αλλαγή μπορεί να περιλαμβάνει την προσθήκη ή την εξάλειψη εννοιών, τις μεταμορφώσεις τους, που είναι απλές όταν πρόκειται για διαφοροποίηση ή συνένωση, ή πολύπλοκες, όταν περιλαμβάνουν αλλαγές στις σχέσεις είδους ή στις σχέσεις μέρους. Αυτού του είδους τις αλλαγές ο Thagard τις αποκαλεί κλαδικό άλμα, ένα από τα πιο ριζικά είδη εννοιολογικής αλλαγής που χαρακτηρίζει τις επιστημονικές επαναστάσεις, και περιγράφει τη μετακίνηση από την κατάταξη των ουρανίων σωμάτων σύμφωνα με το πτολεμαϊκό σύστημα, στη σύγχρονη κοπερνική άποψη. - Εδραιωμένες προϋποθέσεις - Εδραιωμένες προϋποθέσεις - Keil (1990) επίκτητοι και ειδικοί ανά τομέα περιορισμοί. - Keil (1990) επίκτητοι και ειδικοί ανά τομέα περιορισμοί. - Carey (1985,1991): Η αναθεώρηση θεωριών δεν είναι πάντα η ίδια, μπορεί να ποικίλλει ανάλογα πόσο εδραιωμένοι είναι οι περιορισμοί. - Carey (1985,1991): Η αναθεώρηση θεωριών δεν είναι πάντα η ίδια, μπορεί να ποικίλλει ανάλογα πόσο εδραιωμένοι είναι οι περιορισμοί. - Η αναθεώρηση των αρχικών κοσμολογικών θεωριών μπορεί να είναι ευκολότερη από την αναθεώρηση μιας αρχικής θεωρίας της ύλης, κι αυτή ευκολότερη από την αναθεώρηση μιας θεωρίας Μηχανικής. - Η αναθεώρηση των αρχικών κοσμολογικών θεωριών μπορεί να είναι ευκολότερη από την αναθεώρηση μιας αρχικής θεωρίας της ύλης, κι αυτή ευκολότερη από την αναθεώρηση μιας θεωρίας Μηχανικής.

57 57

58 58