Καινοτομίες στην εργαστηριακή διδασκαλία των φυσικών επιστημών Δημήτρης Κολιόπουλος, ΤΕΕΑΠΗ Παν/μιου Πατρών.

Παρουσίαση με θέμα: "Καινοτομίες στην εργαστηριακή διδασκαλία των φυσικών επιστημών Δημήτρης Κολιόπουλος, ΤΕΕΑΠΗ Παν/μιου Πατρών."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Καινοτομίες στην εργαστηριακή διδασκαλία των φυσικών επιστημών Δημήτρης Κολιόπουλος, ΤΕΕΑΠΗ Παν/μιου Πατρών

2 Η καινοτομία ως τεχνικό πρόβλημα Η καινοτομία ως αλλαγή αντίληψης

3 ΘΕΩΡΙΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΗ ΑΝΤΙΛΗΨΗ ΤΟΥ Α.Π. ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΚΗ ΑΝΤΙΛΗΨΗ ΤΟΥ Α.Π. ΕΠΟΙΚΟΔΟΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΙΛΗΨΗ ΤΟΥ Α.Π.

4 Χαρακτηριστικά της ‘παραδοσιακής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως διάδοση του ‘εσωτερικού πεδίου’ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως αν-ιστορική γνώση ‘Εμπειριστική’ ή ‘ψευδο-υποθετικοπαραγωγική’ προσέγγιση της επιστημονικής γνώσης Υποβαθμισμένη πολιτισμική προσέγγιση Η εργαστηριακή διδασκαλία λειτουργεί ανεξάρτητα ή παράλληλα με το θεωρητικό μέρος

5 Χαρακτηριστικά της ‘παραδοσιακής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως διάδοση του ‘εσωτερικού πεδίου’ ΦΕ Επιστημονικό περιεχόμενο και τυπικός κώδικας Ισχυρή οριοθέτηση Μαθηματικοποιημένη η ΄ψευδο-ποιοτική’ προσέγγιση εννοιών

6 Χαρακτηριστικά της ‘παραδοσιακής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως αν-ιστορική γνώση Η επιστημονική γνώση ως δομή (θετικιστική αντίληψη)

7 Χαρακτηριστικά της ‘παραδοσιακής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ ‘Εμπειριστική’ ή ‘ψευδο-υποθετικοπαραγωγική’ προσέγγιση της επιστημονικής γνώσης Η μοναδικότητα του πειράματος ‘αναφοράς’ Το χρονικό μιας προαναγγελθείσης ερμηνείας Το πείραμα ως ‘τεχνικό πρόβλημα’

8 Χαρακτηριστικά της ‘παραδοσιακής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Υποβαθμισμένη πολιτισμική προσέγγιση Η τεχνολογία ως εφαρμογή της επιστημονικής γνώσης

9 Χαρακτηριστικά της ‘καινοτομικής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως διδακτικός μετασχηματισμός του ‘εσωτερικού πεδίου’ ΦΕ (‘μεταφορικό πεδίο’) Η επιστημονική γνώση ως ιστορική γνώση Η διερευνητική (inquiry-based) προσέγγιση της επιστημονικής γνώσης Οργανική σύνδεση της πολιτισμικής συνιστώσας της επιστημονικής γνώσης με τις έννοιες και τη μέθοδο των ΦΕ Η εργαστηριακή διδασκαλία είναι οργανικά δεμένη με το θεωρητικό μέρος

10 Χαρακτηριστικά της ‘καινοτομικής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως διδακτικός μετασχηματισμός του ‘εσωτερικού πεδίου’ ΦΕ (‘μεταφορικό πεδίο’) Επιστημονικό περιεχόμενο / καθημερινή γλώσσα / χαλαρός τυπικός κώδικας

11 Χαρακτηριστικά της ‘καινοτομικής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η επιστημονική γνώση ως ιστορική γνώση Η επιστημονική γνώση ως αναπτυξιακή διαδικασία Η επιστημονική γνώση ως αφήγημα http://www.hipst.gr

12 Χαρακτηριστικά της ‘καινοτομικής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Η διερευνητική (inquiry-based) προσέγγιση της επιστημονικής γνώσης

13 Η ‘διερευνητική’ (‘inquiry-based’) προσέγγιση της διδασκαλίας ΦΕ Η υποθετικο-παραγωγική εικόνα της επιστήμης Οι ‘δραστηριότητες – προβλήματα’ Τα ευρωπαϊκά προγράμματα Fibonacci (http://www.fibonacci-project.eu/) και Pollen (http://pollen-europa.net)http://www.fibonacci-project.eu/http://pollen-europa.net

14 Η διδασκαλία του απλού εκκρεμούς: δραστηριότητες - προβλήματα Η διδασκαλία του εκκρεμούς στην Γ’ γυμνασίου Τέσσερεις ενότητες σχετικές με το ρόλο του εκκρεμούς στη μέτρηση του χρόνου Δραστηριότητες- προβλήματα σχετικά με τη λειτουργία των μηχανικών ρολογιών, την ισόχρονη κίνηση του εκκρεμούς και τα προβλήματα λειτουργίας των ρολογιών σε διαφορετικό γεωγρ. πλάτος Δόσης & Κολιόπουλος, HIPSTHIPST

15 Η διδασκαλία του νόμου του Hooke: δραστηριότητες - προβλήματα Η διδασκαλία του νόμου του Hooke στην Β’ γυμνασίου Δύο ενότητες σχετικές με τη δραστηριότητα-πρόβλημα: «Πως φτιάχνεται ένα δυναμόμετρο»; Καριώτογλου & Κολιόπουλος

16 Χαρακτηριστικά της ‘καινοτομικής’ αντίληψης του ΑΠ ΦΕ Οργανική σύνδεση της πολιτισμικής συνιστώσας της επιστημονικής γνώσης με τις έννοιες και τη μέθοδο των ΦΕ http://energyineducation.blogspot.gr/

17 Καινοτομώντας στην εργαστηριακή διδασκαλία ΦΕ Σχεδιάζοντας εργαστηριακές ασκήσεις με βάση τον ετήσιο προγραμματισμό Σχεδιάζοντας ποικίλους τύπους εργαστηριακής προσέγγισης Σχεδιάζοντας φύλλα εργαστηριακών ασκήσεων με βάση δραστηριότητες-προβλήματα Αφήνοντας τους μαθητές να εκφραστούν

18 Ο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΩΣ ΔΙΔΑΣΚΩΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΩΣ ΚΑΘΟΔΗΓΗΤΗΣ, ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΚΑΙ ΕΜΨΥΧΩΤΗΣ Ο ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΩΣ ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ Α/Α ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ (*) ΟΜΑΔΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ (**) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ (***) ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΣΕ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ (****) Α1Από την ποιοτική στην ποσοτική μελέτη της κίνησηςΜελέτη χρονοφωτογραφίας Α2Μέση ταχύτητα - Στιγμιαία ταχύτητα Α3Η πιο απλή κίνηση: η ευθύγραμμη ομαλή κίνηση Α4Μέση επιτάχυνση - Στιγμιαία επιτάχυνσηΜελέτη κίνησης Λιούις - Τζόνσον Α5Η επιταχυνόμενη κίνηση (με σταθερή επιτάχυνση) Α6Η ελεύθερη πτώση ως ειδική περίπτωση ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης Μελέτη χρονοφωτογραφίαςΧΧΣυμμετοχή στο πρόγραμμα «Γαλιλαίος» Β1Περιοδικές κινήσεις και ομαλή κυκλική κίνηση (και ομαλή και... επιταχυνόμενη!) Χ, Χ Κατασκευή στροβοσκοπίου Β2Οριζόντια βολή: μια σύνθετη κίνησηΜελέτη της κίνησης με τη βοήθεια λογισμικού Γ1Από την αλληλεπίδραση στη δύναμη (Χαρακτηριστικά των δυνάμεων) Μελέτη συμβολικών αναπαραστάσεων Γ2Η μέτρηση της δύναμης και ο γ’ νόμος του ΝεύτωναΜέτρηση βάρους με δυναμόμετρο Χ Γ3Ανάλυση και σύνθεση των δυνάμεων: ο ρόλος της συνισταμένης δύναμης Γ4Η διατήρηση της κινητικής κατάστασης των σωμάτων (α’ νόμος του Νεύτωνα) Γ5Η μεταβολή της κινητικής κατάστασης των σωμάτων (β’ νόμος του Νεύτωνα) ΧΧ Γ6Εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα (Ι): Η κίνηση με τριβή ΧΧ Γ7Εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα (ΙΙ): Η κίνηση στο πεδίο βαρύτητας Χ Δ1Η αρχή διατήρησης της ορμής ως συμπληρωματικό στοιχείο των νόμων του Νεύτωνα Ε1Ποιοτική μελέτη της κίνησης με τη βοήθεια ενεργειακών αλυσίδων: Η έννοια του έργου Ε2Ποσοτική ενεργειακή μελέτη της κίνησης: Το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας Ε3Μια φαινομενική ελάττωση της ενέργειας: Από την κινητική στη δυναμική ενέργεια Ε4Μια φαινομενική αύξηση της ενέργειας: Η ενεργειακή μελέτη των απλών μηχανών

19 Ευχαριστώ για τη προσοχή σας