Μελέτη όψεων της διδασκαλίας της θερμότητας με εφαρμογές τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας στην υποχρεωτική εκπαίδευση
Authors: Λεύκος Ιωάννης 
Published: August 2021

Η παρούσα εργασία σχετίζεται με τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστήμων και συγκεκριμένα με την εργαστηριακή μελέτη των Θερμικών φαινομένων, και τα πιθανά οφέλη που μπορεί να προκύψουν από μια διδακτική σειρά εμπλουτισμένη με ΤΠΕ. Παρότι η εργαστηριακή αντιμετώπιση των θερμικών φαινομένων στο σχολικό εργαστήριο δεν εμφανίζει ιδιαίτερες δυσκολίες, όταν οι μαθητές επιχειρούν να υπερβούν την απλή παρατήρηση & περιγραφή και να εμβαθύνουν στην ερμηνεία των φαινομένων, είτε ποσοτικά είτε ποιοτικά η ίδια η πολυπλοκότητα των θερμικών αλληλεπιδράσεων τους οδηγεί σε προβλήματα. Προκύπτει έτσι η αναγκαιότητα της εφαρμογής ενός κατάλληλου διδακτικού μετασχηματισμού του περιεχομένου, ο οποίος θα βοηθήσει τους μαθητές να ξεπεράσουν τις παραπάνω δυσκολίες, σε συνδυασμό με μια κατάλληλη διδακτική προσέγγιση. Η εμπλοκή των μαθητών σε εργαστηριακές & πειραματικές πρακτικές κατά τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστήμων, υποστηρίζεται από τους περισσοτέρους ερευνητές άλλα και εκπαιδευτικούς, ότι έχει πολύ μεγάλη άξια, καθώς θεωρείται πως μπορεί να συνεισφέρει τόσο στην εκμάθηση του περιεχομένου όσο και στην εξοικείωση με βασικά μεθοδολογικά ζητήματα που σχετίζονται με την ίδια τη φύση των Φυσικών Επιστημών. Ιδιαίτερη κατηγορία εργαστηριακών και πειραματικών προσεγγίσεων με ένταξη των Τεχνολογιών Πληροφορίας & Επικοινωνίας, προκύπτει από την χρήση εικονικών εργαστηριακών περιβαλλόντων. Στην εργασία αυτή, γίνεται προσπάθεια για τη διδακτική εκμετάλλευση, κυρίως ενός τέτοιου περιβάλλοντος, του εικονικού εργαστηρίου θερμότητας του «Σ.Ε.Π.», μέσα στο οποίο οι μαθητές μας ασκούνται εργαστηριακά και με διερευνητικό τρόπο προσεγγίζουν τα υπό μελέτη φαινόμενα. Έτσι η εργασία αυτή, αναφέρεται στην εφαρμογή και διερεύνηση της αποτελεσματικότητας μιας διδακτικής σειράς που αφορά την εργαστηριακή διδασκαλία των Θερμικών φαινομένων, η οποία σχεδιάστηκε με βάση έναν κατάλληλο διδακτικό μετασχηματισμό του σχετικού περιεχομένου και επιπλέον στην επιλογή των ΤΠΕ που θα μπορούσαν να εμπλουτίσουν και να υποστηρίξουν την εργαστηριακού τύπου διδασκαλία. Η σειρά εφαρμόστηκε σε ένα τμήμα της Β’ Γυμνάσιου κατά την περίοδο 2004-05 και η αποτελεσματικότητα της διερευνάται σε σχέση με τα γνωστικά οφέλη που προκύπτουν για τους μαθητές αναφορικά με το εννοιολογικό περιεχόμενο που μελετάται όπως και σε σχέση με την ικανότητα τους για πειραματισμό, μετά την ολοκλήρωση της σειράς. Επιπλέον διερευνάται η διασύνδεση που επιτυγχάνουν οι μαθητές κατά την ώρα του πειραματισμού μεταξύ της αντίστοιχης θεωρίας της Φυσικής και των πρακτικών δραστηριοτήτων στις οποίες εμπλέκονται. Η συλλογή των δεδομένων έγινε με τη βοήθεια ερωτηματολογίων που συμπληρώθηκαν από τους μαθητές πριν και μετά από την εφαρμογή, καθώς και ημι-δομημένων ατομικών συνεντεύξεων βασισμένων πάνω σε αυτά και αναλύθηκαν με εργαλεία που αναπτύχθηκαν από τον ερευνητή. Επίσης έγινε καταγραφή των διαλόγων των μαθητών μέσα στις ομάδες, κατά τη διάρκεια των πειραματικών τους διερευνήσεων, οι οποίοι αναλύθηκαν με την μεθοδολογία CBAV. Τα αποτελέσματα μας, επιτρέπουν να υποστηρίξουμε ότι η διδακτική σειρά που αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε με τον τρόπο που περιγράψαμε πιο πάνω, ενίσχυσε την εννοιολογική κατανόηση των μαθητών σχετικά με τα φαινόμενα που διαπραγματευτήκαμε, οδήγησε σε ανάπτυξη της ικανότητας τους για σχεδιασμού πειραμάτων και υποστήριξε τη δημιουργία διασυνδέσεων των μαθητών, μεταξύ της θεωρίας της Φυσικής και των πρακτικών δραστηριοτήτων, κατά διάρκεια χρήσης του εικονικού εργαστηρίου.