Διδακτική Φυσικών Επιστημών

Το περιεχόμενο της θεματισκής ενότητας προσπαθεί να απαντήσει σε μερικά ερωτήματα, όπως:

Τι σημαίνει ο όρος επιστημονικός γραμματισμός;

Από ποιους παράγοντες επηρεάζεται το περιεχόμενό του;

Γιατί θεωρείται βασικό και ουσιαστικό στοιχείο της εκπαίδευσης των πολιτών;

Ποιες είναι οι διαστάσεις που μπορεί να έχει;

Ποια είναι τα επίπεδά του;

Πότε ένας πολίτης μπορεί να θεωρηθεί επιστημονικά εγγράμματος;

κ.λπ.

Στη συγκεκριμένη θεματισκή ενότητα πραγματεύονται ερωτήματα όπως:

Ποιες είναι οι βασικές θεωρίες μάθησης στις φυσικές επιστήμες; Ποιες είναι οι ομοιότητες και ποιες οι διαφορές τους; Ποιες είναι οι βασικές σχολές σκέψης από τις οποίες περισσότερο επηρεάζονται; Συγκεκριμένα αναπτύσσονται:

 α. Οι γνωσιακές προσεγγίσεις – Η εννοιολογική αλλαγή στο μάθημα των φυσικών επιστημών (Τι σημαίνει ο όρος; Ποια είναι τα θεωρητικά της θεμέλια; Ποιοι παράγοντες την προκαλούν; Ποιες συνθήκες την ευνοούν; Ποιο είναι το διδακτικό μοντέλο της εννοιολογικής αλλαγής που βασίζεται στον ατομικό κονστρουκτιβισμό; Ποια είναι τα δυνατά και ποια τα αδύνατα σημεία της;)

 β. Οι κοινωνικο-πολιτισμικές προσεγγίσεις στο μάθημα των φυσικών επιστημών (Τι σημαίνει ο όρος; Ποια είναι τα θεωρητικά τους θεμέλια; Ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους; Ποιες διδακτικές στρατηγικές προτείνουν; Ποια είναι τα δυνατά και ποια τα αδύνατα σημεία τους;)

 γ. Ο κοινωνικός κονστρουκτιβισμός (Τι σημαίνει ο όρος; Ποια είναι τα θεωρητικά του θεμέλια; Πώς μετασχηματίζεται σε διδακτική πρόταση στο μάθημα των φυσικών επιστημών;)

Στη συγκεκριμένη ενότητα πραγματεύονται ερωτήματα όπως τα παρακάτω:

Γιατί είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τις ιδέες των μαθητών για έννοιες και φαινόμενα του φυσικού κόσμου;

Γιατί οι μαθητές έχουν εναλλακτικές ιδέες;

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των εναλλακτικών ιδεών;

Πώς επιτυγχάνεται ο μετασχηματισμός των εναλλακτικών ιδεών των μαθητών σε ιδέες συμβατές με την επιστημονική γνώση σύμφωνα με το μοντέλο της εννοιολογικής αλλαγής;

Τι πρέπει να γνωρίζει ο εκπαιδευτικός σε σχέση με τις εναλλακτικές ιδέες των μαθητών του ώστε να μπορεί να τις αντιμετωπίσει;

Στη συγκεκριμένη ενότητα μελετώνται τα ακόλουθα μοντέλα:

α) Το παραδοσιακό μοντέλο μεταφοράς της γνώσης,

β) Το μοντέλο της ανακαλυπτικής μάθησης, και

γ) το μοντέλο της κονστρουκτιβιστικής μάθησης

Μελετώνται οι θεωρητικές αρχές που τα διέπουν και αναφέρονται οι φάσεις διδασκαλίας τους.

Η διερευνητική μάθηση – Η μάθηση μέσω μικρών ερευνών στο μάθημα των φυσικών επιστημών: Οι επιστημονικές διαδικασίες

Στη θεματική αυτή ενότητα αναλύεται (μέσω συγκεκριμένων παραδειγμάτων) ο τρόπος άσκησης των μαθητών/τριών σε επιστημονικές διαδικασίες που είναι απαραίτητες για τη διενέργεια οποιουδήποτε είδους διερεύνησης. Τέτοιες διαδικασίες είναι: α) η παρατήρηση, β) η ταξινόμηση, γ) η επιλογή ερωτήματος προς διερεύνηση, δ) ο προσδιορισμός των μεταβλητών, ε) οέλεγχος των μεταβλητών, στ) οι προβλέψεις, ζ) η επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού, η) η συλλογή των δεδομένων, θ) η καταγραφή των δεδομένων, ι) η «ανάγνωση» και ερμηνεία των δεδομένων, κ) η εξαγωγή συμπερασμάτων και λ) η αξιολόγηση.

Στη συγκεκριμένη θεματική ενότητα αναλύεται η σημασία και εξηγείται ο τρόπος χρήσης διδακτικών εργαλείων όπως είναι τα "μοντέλα", οι "αναλογίες", οι "μεταφορές"  και οι "εννοιολογικοί χάρτες" στο μάθημα των φυσικών επιστημών.

Στην παρούσα θεματική ενότητα πραγματεύονται ερωτήματα, όπως τα ακόλουθα:

Τι είναι οι άτυπες και τι οι μη τυπικές πηγές μάθησης;

Ποια είναι τα μέσα και οι μορφές στις οποίες απαντώνται;

Πώς μπορούμε να τις ταξινομήσουμε ανάλογα είτε με το χώρο και τις συνθήκες στις οποίες υλοποιείται η μάθηση, είτε με τον τρόπο σύνταξης του «κειμένου» τους;

Με ποιον τρόπο μπορούν να αξιοποιηθούν οι άτυπες πηγές μάθησης από την τυπική  εκπαίδευση;

Πώς μπορούν οι εκπαιδευτικοί να σχεδιάσουν εκπαιδευτικό υλικό που να ενσωματώνει άτυπες πηγές μάθησης;

Στη θεματική αυτή ενότητα προτείνεται ένας οδηγός κατάστρωσης σχεδίου μαθήματος που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο πλαίσιο του μαθήματος φυσικών επιστημών.

Συγκεκριμένα εξηγείται πώς μπορεί να σχεδιασθεί και να καταστρωθεί ένα σχέδιο μαθήματος (και φύλλο εργασίας) και περιγράφονται τα βασικά στοιχεία που πρέπει να περιλαμβάνει.

Βασικές υποενότητες που απαρτίζουν τη συγκεκριμένη θεματική ενότητα είναι:

α) Αναφορά στις σχετικές έννοιες,

β) Ιστορική αναδρομή,

γ) Ιδέες των μαθητών/τριών για τη δύναμη και την κίνηση,

δ) Προτάσεις για τη διδασκαλία ορισμένων βασικών εννοιών (για τον 1ο Νόμο του Νεύτωνα και την Ελεύθερη πτώση των σωμάτων).

Βασικές υποενότητες που απαρτίζουν τη συγκεκριμένη θεματική ενότητα είναι:

α) Αναφορά στις σχετικές έννοιες,

β) Ιστορική αναδρομή,

γ) Ιδέες των μαθητών/τριών για τη θερμότητα, τη θερμοκρασία και τους καλούς και κακούς αγωγούς των σωμάτων,

δ) Προτάσεις για τη διδασκαλία ορισμένων βασικών εννοιών (για τη Θερμική αγωγιμότητα και τη Μετάδοση της θερμότητας με αγωγή).

Το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα

Βασικές υποενότητες που απαρτίζουν τη συγκεκριμένη θεματική ενότητα είναι:

α) Αναφορά στις σχετικές έννοιες,

β) Ιστορική αναδρομή,

γ) Ιδέες των μαθητών/τριών για το ηλεκτρικό ρεύμα και το ηλεκτρικό κύκλωμα (σε σειρά και σε παράλληλο κύκλωμα),

δ) Προτάσεις για τη διδασκαλία ορισμένων βασικών εννοιών (για το απλό ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος και για το ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα).

Φύση του φωτός, Διάδοση του φωτός, Όραση

Βασικές υποενότητες που απαρτίζουν τη συγκεκριμένη θεματική ενότητα είναι:

α) Αναφορά στις σχετικές έννοιες,

β) Ιστορική αναδρομή,

γ) Ιδέες των μαθητών/τριών για το φως και το πώς βλέπουμε τα αντικείμενα, για τη φύση του φωτός και για τον τρόπο που καθίστανται ορατά τα αντικείμενα,

δ) Προτάσεις για τη διδασκαλία ορισμένων βασικών εννοιών (για το πώς γίνονται ορατά τα αντικείμενα: Η πορεία των φωτεινών ακτίνων μεταξύ φωτεινής πηγής, αντικειμένου και ματιού).

Φωτοσύνθεση

Βασικές υποενότητες που απαρτίζουν τη συγκεκριμένη θεματική ενότητα είναι:

α) Αναφορά στις σχετικές έννοιες,

β) Ιστορική αναδρομή,

γ) Ιδέες των μαθητών/τριών για την έννοια του φυτού και για την «τροφή» των φυτών,

δ) Προτάσεις για τη διδασκαλία ορισμένων βασικών εννοιών (για το πώς εξασφαλίζουν τα φυτά την «τροφή» τους (το άμυλο), για το ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη σύνθεση της «τροφής» των φυτών και για το ποιες είναι οι «πρώτες ύλες» για τη σύνθεση του αμύλου (τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης) και πού τις βρίσκει το φυτό).