Ανάπτυξη, εφαρμογή και αξιολόγηση μεθοδολογίας για τη δημιουργία κινήτρων μάθησης της φυσικής στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση
Authors: Τόλη Γεωργία 
Published: November 2021

Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη, η εφαρμογή και η αξιολόγηση μεθοδολογίας, κύριος στόχος της οποίας είναι η δημιουργία κινήτρων για τη μάθηση της Φυσικής στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση και συγκεκριμένα για την έννοια της ενέργειας. Για την επίτευξη του προαναφερθέντος σκοπού διεξήχθη έρευνα στη Β’ Γυμνασίου και στα πλαίσια του μαθήματος της Φυσικής. Οι λόγοι που οδήγησαν στην υλοποίηση της έρευνας αυτής έχουν ως σημείο αφετηρίας την αδιαμφισβήτητη αναγκαιότητα της δημιουργίας κινήτρων για μάθηση στους μαθητές. Τα κίνητρα επηρεάζουν όλες τις πτυχές της σχολικής ζωής και έχουν σημαντική επίδραση στη μάθηση και την επίδοση. Ο τομέας της δημιουργίας κινήτρων έχει απασχολήσει στο παρελθόν και εξακολουθεί να απασχολεί την εκπαιδευτική και επιστημονική κοινότητα και καθιστά την ερευνητική ενασχόληση στο συγκεκριμένο τομέα απαραίτητη. Εξαιτίας του γεγονότος ότι δε μπορεί να γίνει απευθείας αποτίμηση των κινήτρων οι ερευνητές μελετούν μεταβλητές/συνιστώσες κινήτρων. Στην παρούσα έρευνα επιλέχθηκαν ως μεταβλητές κινήτρων το ενδιαφέρον (interest), η αυτοαποτελεσματικότητα (self-efficacy) και η εμπλοκή (engagement ). Η επιλογή των συγκεκριμένων μεταβλητών έγινε διότι αποτελούν μεταβλητές ζωτικής σημασίας, είναι κατάλληλες για την ηλικία των μαθητών και αποτελούν ισχυρές ενδείξεις για τη δημιουργία κινήτρων. Συγκεκριμένα η έρευνα για το ενδιαφέρον αυξήθηκε τα τελευταία χρόνια, το συγκεκριμένο θέμα όμως έχει μακρά ιστορία στην ψυχολογία και την εκπαίδευση. Το ίδιο συμβαίνει και με την έννοια της αυτοαποτελεσματικότητας. Πολυάριθμες έρευνες αλλά και εκτενείς μελέτες στο διεθνή επιστημονικό χώρο καταδεικνύουν τη σπουδαιότητά της αυτοαποτελεσματικότητας στις διαδικασίες κινητοποίησης του ατόμου. Όσον αφορά την επιλογή της έννοιας της ενέργειας αυτή συνδέεται με το γεγονός ότι η κατανόησή της αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους στόχους στη διδασκαλία της Φυσικής και όχι μόνο. Και αυτό διότι πρόκειται για μία ενοποιητική έννοια των Θετικών επιστημών αλλά και διότι, το γεγονός έλλειψης ακριβούς ορισμού την κάνει ακόμη πιο δύσκολη. Η ενέργεια αποτέλεσε και εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο πολυετών μελετών στο χώρο της εκπαιδευτικής έρευνας. Ένας από τους λόγους που επιλέχθηκε η τάξη της Β΄ Γυμνασίου όπου διδάσκεται η έννοια της ενέργειας, είναι διότι τα εισαγωγικά μαθήματα Φυσικής θεωρούνται πολύ βασικά για τους μαθητές καθώς η επίδοσή τους έχει άμεση επιρροή στη μελλοντική επιλογή κατεύθυνσης και αποτελούν πύλες για τον επιστημονικό τους εγγραμματισμό. Ένας άλλος λόγος είναι ότι οι μαθητές των μεγαλύτερων τάξεων του λυκείου συνήθως είναι προσανατολισμένοι σε μαθήματα που συνδέονται άμεσα με τη επιλογή κατεύθυνσης και επομένως δεν αποτελούν κατάλληλο ερευνητικό δείγμα. Στα πλαίσια της έρευνας μας σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε διδακτική παρέμβαση σε δημόσιο σχολείο. Τα ερευνητικά επομένως δεδομένα είναι από πραγματικές συνθήκες σχολικής τάξης. Η παρέμβαση είχε ως βασικό στόχο την επιθυμητή ακαδημαϊκή επίδοση των μαθητών σε σχέση με την ενέργεια και με έννοιες σχετικές με αυτή μέσω της ενίσχυσης του ενδιαφέροντος και της αυτοαποτελεσματικότητας. Επίσης δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στην εμπλοκή των μαθητών (engagement), γιατί αυτή συνδέεται άμεσα με το ενδιαφέρον αποτελώντας άμεση συνέπεια αυτού. Η συλλογή και ανάλυση δεδομένων από την ελληνική σχολική πραγματικότητα έδωσε τη δυνατότητα διερεύνησης του πλέγματος σχέσεων μεταξύ των μεταβλητών και την εξαγωγή συμπερασμάτων. Θα πρέπει να αναφερθεί ότι η διερεύνηση της βιβλιογραφίας έδειξε ότι δεν υπάρχει αντίστοιχη μελέτη που να συνδυάζει τη δημιουργία κινήτρων συγκεκριμένα για την έννοια της ενέργειας μέσω του συνδυασμού ενίσχυσης αυτοαποτελεσματικότητας, ενδιαφέροντος και εμπλοκής. Η παρέμβαση ήταν μαθητοκεντρική και ο σχεδιασμός και η υλοποίησή της ήταν στα πλαίσια της καθοδηγούμενης διερεύνησης. Στην έρευνα συμμετείχαν δύο ομάδες, η πειραματική (experimental group) και η ομάδα ελέγχου (control group). Η πειραματική ομάδα ήταν αυτή στην οποία εφαρμόστηκε η παρέμβαση, ενώ η διδασκαλία στην ομάδα ελέγχου ήταν παραδοσιακή. Η παρέμβαση εφαρμόστηκε τα σχολικά έτη 2016-2017 και 2017-2018 σε δημόσιο σχολείο του νομού Άρτας. Στην πειραματική ομάδα συμμετείχαν συνολικά Ν=110 μαθητές και στην ομάδα ελέγχου συνολικά Ν=96 μαθητές. Η χρονική διάρκεια της παρέμβασης ήταν από τα τέλη Ιανουαρίου έως και τα τέλη Μάιου και συγκεκριμένα σε δύο ξεχωριστές διδακτικές ώρες την εβδομάδα, όπως προβλέπεται για τη διδασκαλία της Φυσικής από το Αναλυτικό Πρόγραμμα. Στη διάρκεια της παρέμβασης οι μαθητές εργάστηκαν σε ομάδες. Η συγκρότηση και ο σχεδιασμός των δραστηριοτήτων πραγματοποιήθηκαν με βάση το μοντέλο των Renninger & Hidi για την ανάπτυξη του ενδιαφέροντος και με βάση τη θεωρία του Bandura για την αυτοαποτελεσματικότητα. Δημιουργήθηκε ένα μαθησιακό περιβάλλον το οποίο, εκτός των άλλων, ενθάρρυνε τους μαθητές να υλοποιούν μικρής διάρκειας απλά πειράματα με καθημερινά υλικά. Η υλοποίηση των δραστηριοτήτων ήταν αρκετά εφικτή, για το σύνολο των μαθητών, γεγονός που βοήθησε τη διατήρηση της εμπλοκής και του ενδιαφέροντος τους. Στη διάρκεια υλοποίησης των πειραμάτων οι μαθητές εργαζόμενοι σε ομάδες είχαν τη δυνατότητα να ασκηθούν σε επιστημονικές διαδικασίες. Σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε επίσης κατάλληλο λογισμικό το οποίο αφορούσε το γνωστικό κομμάτι της ενέργειας και τις σχετικές με αυτή έννοιες. Για τον σχεδιασμό του λογισμικού δόθηκε έμφαση στην ακριβή απόδοση αναλόγου μέσω της 3D απεικόνισης, με κατεύθυνση την κατανοητή από μαθητές διαδικασία στα πειράματα αλλά και στη δυνατότητα του εκπαιδευτικού να αλληλοεπιδρά με το σύστημα ώστε να διευκολύνεται η εκπαιδευτική διαδικασία. Εργαλείο υλοποίησης πειραμάτων είναι η πλατφόρμα ανοικτού κώδικα ‘Glowscript’ στην οποία χρησιμοποιήθηκε η γλώσσα προγραμματισμού VPython. Βασικό ερευνητικό ερώτημα ήταν το αν και πόσο σχετίζονται το ενδιαφέρον με την αυτοαποτελεσματικότητα, την εμπλοκή και τα μαθησιακά αποτελέσματα. Για το λόγο αυτό δόθηκαν σε όλους τους μαθητές και των δύο ομάδων ερωτηματολόγια αυτοαναφοράς. Σε αυτό το σημείο αξίζει να τονίσουμε ότι για τη μελέτη του ενδιαφέροντος, με βάση έρευνες από τον διεθνή χώρο, κρίθηκε απαραίτητο να μετρηθεί και το επίπεδο εμπλοκής των μαθητών. Τα ερωτηματολόγια αφορούσαν ξεχωριστά κάθε μία μεταβλητή. Βασίστηκαν σε ήδη υπάρχοντα ερωτηματολόγια μετά από κατάλληλη προσαρμογή στα δεδομένα της παρούσας έρευνας. Μετά τη συλλογή των δεδομένων ακολούθησε στατιστική επεξεργασία με το πρόγραμμα SPSS. Αρχικά ελέγχθηκε η αξιοπιστία των ερωτηματολογίων με τον υπολογισμό του α Cronbach και στη συνέχεια, για τον έλεγχο της συσχέτισης, υπολογίστηκε ο συντελεστής Pearson r. Υπολογίστηκε επίσης ο μέσος όρος του ενδιαφέροντος, της αυτοαποτελεσματικότητας, του επιπέδου εμπλοκής και της επίδοσης και για την πειραματική και για την ομάδα ελέγχου αλλά και ο μέσος όρος για κάθε μαθητή ξεχωριστά. Από τα αποτελέσματα καταδεικνύεται η ισχυρή συσχέτιση των μεταβλητών κινητοποίησης με την επίδοση που είναι και το επιθυμητό αποτέλεσμα. Συγκεκριμένα βρέθηκε ότι το αυξημένο ενδιαφέρον συνδέεται άμεσα με αυξημένη αποτελεσματικότητα, αυξημένο επίπεδο εμπλοκής και υψηλά μαθησιακά αποτελέσματα.