Μελέτη της εφαρμογής καινοτόμου διδακτικού μοντέλου για τη διδασκαλία του γνωστικού αντικειμένου της οπτικής, διερευνητικών διαδικασιών και φύσης της διερεύνησης στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση
Authors: Καραγιάννη Χρυσούλα 
Published: November 2021

Η παρούσα διδακτορική διατριβή μελετά την επίδραση μιας συνδυασμένης διερευνητικής προσέγγισης στην κατανόηση της εννοιολογικής και διαδικαστικής γνώσης καθώς και της επιστημολογικής ενημερότητας μαθητών Δημοτικού Σχολείου. Διαμορφώθηκαν δύο Διερευνητικές Μαθησιακές Ακολουθίες (ΔΜΑ) μέσα από μία σταδιακά αναπτυσσόμενη ερευνητική αναπτυξιακή διαδικασία στην περιοχή της Οπτικής. Ο σχεδιασμός των ΔΜΑ στηρίχτηκε στη μετάβαση από την καθοδηγούμενη στην ανοιχτή διερευνητική διδασκαλία. Αρχικά στην έκδοση ΔΜΑ1 (Ν=7, Ε’ Δημοτικού) επιχειρείται μία υπόρρητη πλαισιωμένη διερευνητική προσέγγιση, στο γνωστικό αντικείμενο της οπτικής, με στόχο την κατανόηση της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός και της αλλαγής του μεγέθους της σκιάς, τη βελτίωση της διαδικαστικής γνώσης και της ικανότητας των μαθητών στη διαμόρφωση διερευνήσιμων ερωτήσεων και πειραματικού σχεδιασμού καθώς και την κατανόηση της μη γραμμικής φύσης της διερεύνησης και της αναγνώρισης των φάσεων της διερευνητικής διαδικασίας. Η ΔΜΑ 1 βασίσθηκε στο μοντέλο Διερευνητικές Διαδρομές (ΔΙΕΔΙΑ) που είναι ένα μοντέλο διερευνητικής διδασκαλίας που αναπτύξαμε και το οποίο αποτελείται από 7 φάσεις (1.Αναγνώριση του προβλήματος, 2. Ερώτηση, 3. Σχεδιασμός, 4. Εφαρμογή, 5. Συμπέρασμα, 6. Ανακοίνωση, 7. Αναστοχασμός).Στη συνέχεια αφού αξιολογήθηκε, η ΔΜΑ1 επανασχεδιάστηκε εκ νέου και εφαρμόστηκε σε δύο διαφορετικές ομάδες (Ν=14 κ Ν=16) μαθητών Ε’ Δημοτικού. Στη βελτιωμένη έκδοση ΔΜΑ2 ο ερευνητικός σχεδιασμός είναι ημι-πειραματικός (quasi experimental design) με τυχαία επιλογή μαθητών 2 τάξεων Ε’ Δημοτικού ενός Δημοτικού Σχολείου. Η αναθεωρημένη έκδοση ΔΜΑ 2 ενδυναμώθηκε υιοθετώντας μια συνδυασμένη διερευνητική διαδικασία η οποία στηρίχτηκε στην προοδευτική μετάβαση από τη ρητή / υπόρρητη και καθοδηγούμενη διερευνητική διαδικασία στην ανοιχτή διερεύνηση. Βελτιώθηκε το διερευνητικό μοντέλο ΔΙΕΔΙΑ μέσα από τη σύνδεση των φάσεων του με τα επίπεδα διερευνητικής διδασκαλίας. Η ΔΜΑ 2α (Ομάδα 1 - Ν=14) εστιάστηκε στη ρητή διδασκαλία διαδικαστικών στόχων και στη υπόρρητη διδασκαλία επιστημολογικών στόχων, ενώ η ΔΜΑ 2β (Ομάδα 2 – Ν=16) εστιάστηκε στη ρητή διδασκαλία διαδικαστικών και επιστημολογικών στόχων. Η εννοιολογική, διαδικαστική και επιστημολογική κατανόηση των μαθητών διαπιστώθηκαν μέσω ημιδομημένων συνεντεύξεων και μέσω ενός γραπτού ερωτηματολογίου πριν και μετά την εφαρμογή των ΔΜΑ. Περιλαμβάνονται έργα αξιολόγησης πριν την έναρξη και μετά την ολοκλήρωση των ΔΜΑ και σύγκριση των δύο ομάδων της ΔΜΑ 2. Για την Δοκιμασίας 1 (εννοιολογική κατανόηση) επιλέχθηκαν 3 έργα (2 για την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός και 1 για το φαινόμενο της αλλαγής μεγέθους της σκιάς). Για τη Δοκιμασία 2 (τον έλεγχο της κατανόησης των πρακτικών της διερεύνησης) επιλέχτηκαν 4 έργα. Τα δύο πρώτα με στόχο τον έλεγχο της κατανόησης της διαδικαστικής γνώσης και των αντίστοιχων δεξιοτήτων των μαθητών για την διαμόρφωση επιστημονικά προσανατολισμένων ερωτημάτων και τα δύο επόμενα με στόχο τον έλεγχο της διαδικαστικής γνώσης και των αντίστοιχων δεξιοτήτων για τον πειραματικό σχεδιασμό. Για τη Δοκιμασία 3 (τον έλεγχο των επιστημολογικών αντιλήψεων των μαθητών) επιλέχτηκαν 2 έργα, το πρώτο αξιολόγησε το είδος των φάσεων της διερευνητικής διαδικασίας που μπορούν να αναγνωρίσουν οι μαθητές και το δεύτερο έργο αξιολόγησε τον μη γραμμικό χαρακτήρα της διερεύνησης. Πολλές έρευνες αναγνωρίζουν ότι οι όψεις της φύσης της διερεύνησης έχουν μεγαλύτερο βαθμό κατανόησης μέσα από διερευνητικές διαδικασίες. Υπάρχουν όμως περιορισμένες εμπειρικές έρευνες οι οποίες εξετάζουν την παραπάνω σχέση σε επίπεδο πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής αναδεικνύουν ότι η ρητή –αναστοχαστική διερευνητική διαδικασία όψεων της διαδικαστικής και επιστημολογικής γνώσης συμβάλλει στη βελτιστοποίηση των πρακτικών της διερεύνησης και οδηγεί σε υψηλότερη και βαθύτερη επιστημολογική κατανόηση των μαθητών της Έ Δημοτικού για τη μη γραμμική φύση της διερεύνησης και την αναγνώριση των φάσεων. Η κατανόηση της όψης της φύσης της διερεύνησης “δεν υπάρχει συγκεκριμένο είδος ή μία συγκεκριμένη σειρά φάσεων σε κάθε έρευνα’’, είναι θεμελιώδης για να καταφέρουν οι μαθητές να εμπλακούν ουσιαστικά σε μία διερευνητική διαδικασία. Είναι επίσης ιδιαίτερα σημαντική καθώς στα σχολικά εγχειρίδια βρίσκεται διάχυτη η εναλλακτική άποψη της μιας «επιστημονικής μεθόδου». Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής ανέδειξαν τέσσερις διαστάσεις της μη γραμμικής φύσης της διερεύνησης (Συχνότητα, οργάνωση, επιστημονικότητα και ασφάλεια συμπερασμάτων).Στην παρούσα διατριβή η ρητή και υπόρρητη διδασκαλία των πρακτικών της διερεύνησης (δεξιότητα διατύπωσης επιστημονικά προσανατολισμένων ερωτημάτων και δεξιότητα πειραματικού σχεδιασμού) στηρίχτηκε σε δύο πλαίσια περιγραφής κι αξιολόγησης των συγκεκριμένων πρακτικών. Οι διαστάσεις του πλαισίου αξιολόγησης για την πρακτική της διατύπωσης ερωτήματος αναπτύχθηκε στα πλαίσια της παρούσας έρευνας ενώ οι διαστάσεις του πλαισίου πειραματικού σχεδιασμού υιοθετήθηκαν από την έρευνα των Lefkos et al, 2011. Στα post test φάνηκε ότι η ρητή διδασκαλία τόσο της δεξιότητας του πειραματικού σχεδιασμού όσο και της δεξιότητας διατύπωσης επιστημονικά προσανατολισμένων ερωτημάτων κατάφερε να εξοικειώσει σε μεγάλο βαθμό τους μαθητές των δύο ομάδων? με τις πρακτικές αυτές. Η ομάδα 2 (explicit group) της ΔΜΑ 2 εμφάνισε στατιστικά σημαντικό βαθμό κατανόησης των πρακτικών αυτών. Θεωρούμε ότι αυτό οφείλεται στον συνδυασμό των δραστηριοτήτων κατανόησης της διαδικαστικής γνώσης και των αντίστοιχων δεξιοτήτων διατύπωσης ερωτήματος και πειραματικού σχεδιασμού με τις αναστοχαστικές δραστηριότητες για την κατανόηση της έννοιας της φάσης. Τα αποτελέσματά μας ευθυγραμμίζονται με τα ευρήματα των Vlorholzer, et al, 2020, οι οποίοι υποστηρίζουν ότι συνδυασμός πρακτικών της διερεύνησης και επιστημολογικής κατανόησης μπορεί να ενισχύει το ένα το άλλο. Η παρούσα έρευνα επιπρόσθετα επιχειρεί μέσα από την παρουσίαση της διδακτικής μαθησιακής σειράς να βοηθήσει τον εκπαιδευτικό και τους μαθητές να υλοποιήσουν αποτελεσματικές διερευνητικές διαδικασίες παρέχοντας στους μαθητές μία προοδευτική αύξηση του βαθμού αυτονομίας τους. Η προοδευτική μετάβαση από την ρητή-καθοδηγούμενη-πλαισιωμένη διερευνητικής διδασκαλία στην ανοιχτή διερευνητική διδασκαλία, δηλαδή διδάσκοντας ρητά και ενισχύοντας ξεχωριστά επιλεγμένες πρακτικές της διερεύνησης σε συνδυασμό με την ρητή διδασκαλία της αναγνώρισης των φάσεων και της μη γραμμικής φύσης της διερεύνησης μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές και τους εκπαιδευτικούς να εμπλακούν σε ανοιχτές διαδικασίες διερεύνησης περιορίζοντας τον «φόβο του άγνωστου» και το «αίσθημα αποτυχίας» το οποίο έρευνες υποστηρίζουν ότι βιώνουν οι μαθητές όταν εμπλέκονται σε ανοιχτές διερευνητικές διδασκαλίες.