3/4/2015Μαθηματικές έννοιες και Φυσικές Επιστήμες 1 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Συνάντηση 5η.

Παρουσίαση με θέμα: "3/4/2015Μαθηματικές έννοιες και Φυσικές Επιστήμες 1 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Συνάντηση 5η."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 3/4/2015Μαθηματικές έννοιες και Φυσικές Επιστήμες 1 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Συνάντηση 5η

2 Έννοιες Φυσικών Επιστημών Δεξιότητες επιστημονικής μεθοδολογίας Έννοιες – Εμπειρίες Ο ρόλος της εκπαιδευτικού Δραστηριότητες

3 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.

4 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).

5 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.

6 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».

7 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.

8 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).

9 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).

10 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).

11 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;

12 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.

13 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.