Διδακτική Φυσικών Επιστημών

Κύριος στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση των βασικών εννοιών της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών σε προπτυχιακούς φοιτητές του Πανεπιστημίου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι φοιτητές θα κληθούν να εφαρμόσουν τις βασικές έννοιες της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών στο σχεδιασμό διδασκαλιών για την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση, θα προσεγγίσουμε τη Διδακτική μέσα από την τεχνική της Διερευνητικής Μάθησης και του Πειραματισμού.

Θα ακολουθήσουμε τα βασικά βήματα της Διερευνητικής Μάθησης. Αρχικό ερέθισμά μας θα είναι φυσικά φαινόμενα που παρατηρούμε γύρω μας. Οι φοιτητές-μαθητές θα κληθούν να εξηγήσουν τα φυσικά φαινόμενα στηριζόμενοι στις προϋπάρχουσες γνώσεις τους, διατυπώνοντας μια θεωρία για την επεξήγηση αντίστοιχων φαινομένων. Στη συνέχεια και επαναθέτοντας ερωτήματα προβληματισμού θα προκαλούμε τους φοιτητές να επιβεβαιώσουν τις θεωρήσεις τους μέσα από πειραματισμό. Κατά αυτό τον τρόπο θα ανακαλύπτουμε ? αποκαλύπτουμε τις παρερμηνείες και τις εσφαλμένες αντιλήψεις που ενίοτε σχετίζονται με τη φυσική μας διαίσθηση. Τέλος, οι φοιτητές ? μαθητές θα καλούνται να διατυπώσουν νέες θεωρίες ή ερμηνείες των φυσικών φαινομένων όπως προκύπτουν μέσα από την πειραματική διαδικασία.

Η Διερευνητική Μάθηση είμαι μια διδακτική προσέγγιση που ταιριάζει στη φύση και τη φιλοσοφία των Φυσικών Επιστημών, καθώς αγγίζει τους βασικούς άξονες της Επιστήμης: Προβληματισμός-ερώτημα-θεωρία-εξήγηση-πείραμα-επιβεβαίωση ή διάψευση-αναδιατύπωση θεωρίας. Πέρα από αυτό διδάσκει το φοιτητή να ενεργεί ως ερευνητής και να φαντάζεται καινοτόμους τρόπους διδασκαλίας εννοιών των Φυσικών Επιστημών. Κατά αυτό τον τρόπο και τα εργαστηριακά μαθήματα εντάσσονται ομαλά στη διδασκαλία του μαθήματος, ενώ αποκαλύπτεται και ο λειτουργικός ορισμός των φυσικών μεγεθών (A. Arons). Κατά τα εργαστηριακά μαθήματα οι φοιτητές θα διδαχθούν βιωματικά την ομαδοσυνεργατική μέθοδο, ενώ θα κληθούν να παραδώσουν εργασίες στα πρότυπα της μεθόδου project.

Η διδασκαλία όλων αυτών των σταδίων προτείνεται να υλοποιηθεί σταδιακά και με κλιμακούμενη αλληλουχία έτσι ώστε αρχικά να γίνει κατανοητή η σπουδαιότητα των προαπαιτούμενων γνώσεων, στη συνέχεια να επεκταθούμε σε έννοιες των Φυσικών Επιστημών για τις οποίες έχουμε διαμορφωμένη ή ημι-διαμορφωμένη αντίληψη μέσα από τη φυσική μας διαίσθηση (κίνηση, δυναμική) και τέλος να προσεγγίσουμε έννοιες απρόσιτες από τη φυσική μας διαίσθηση (μικρόκοσμος). Κλείνοντας, θα αναζητήσουμε τρόπους ευρύτερης καλλιέργειάς μας στις Θετικές Επιστήμες και ανάπτυξης της κριτικής μας σκέψης. Για το λόγο αυτό έχει επιλεγεί η παρουσίαση της ύλης σε μια λογική σειρά, από την απλούστερη έως την πιο σύνθετη έννοια. Κάθε ενότητα στηρίζεται στο περιεχόμενο των προηγούμενων ενοτήτων, ενώ η διδακτική και μαθησιακή διαδικασία ενισχύεται με τη χρήση νέων τεχνολογιών, εποπτικών μέσων και καινοτόμων εκπαιδευτικών προσεγγίσεων.

Σχετικά με καινοτομική προσέγγιση προτείνουμε μετωπικά πειράματα και πειράματα επίδειξης σύντομης διάρκειας (π.χ. κίνηση, δύναμη, στατικός ηλεκτρισμός, μείγματα, οργανικά υλικά, βιολογικά μοντέλα), διαδικτυακές εφαρμογές και προσομοιώσεις (π.χ. προσομοιώσεις PhET-University of Colorado), επεξεργασία πειραματικών δεδομένων και διαδικτυακές εξ αποστάσεως τηλεδιασκέψεις με επιστήμονες σε ερευνητικά κέντρα. Θα επιδιωχθεί αυτές οι καινοτομικές προσεγγίσεις να λάβουν χώρα σε τόση έκταση ώστε να μη διαταράσσουν την ομαλή διδασκαλία του μαθήματος.

Παράλληλα, η διδασκαλία θα γίνεται με χρήση εποπτικών μέσων (βιντεοπροβολέα), με διαφάνειες power point και ηλεκτρονικές σημειώσεις. Θα δημιουργηθεί ηλεκτρονική τάξη (e-class) και οι παραδόσεις θα αναρτώνται στην αντίστοιχη ιστοσελίδα προς μελέτη από τους φοιτητές που θα επιλέξουν το μάθημα. Αυτές οι τεχνικές θα προσφέρουν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης σχημάτων, διαγραμμάτων και υπερσυνδέσμων σε εκπαιδευτικό-πληροφοριακό υλικό. Επίσης, θα δοθεί και αριθμός δειγματικών διδακτικών σεναρίων με φύλλα εργασίας που θα συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της Διερευνητικής Μάθησης και της δημιουργίας εκπαιδευτικού υλικού. Τέλος, θα γίνει ειδική αναφορά θέματα τις καθημερινότητας, όπως γιατί πρέπει κανείς να φοράει ζώνες ασφαλείας, γιατί δεν αναμειγνύουμε οικιακά καθαριστικά (χλωρίνη - υδροχλωρικό οξύ), γιατί είναι σημαντική η ισορροπημένη διατροφή κτλ.