Εποικοδομητικές παρεμβάσεις μικρής κλίμακας στην τυπική εργαστηριακή εκπαίδευση
Creators: name: Καραφυλλίδης, Θεόδωρος Σταύρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Εργαστηριακή εκπαίδευση
Εργαστηριακές αναφορές
Διερευνητικές δεξιότητες
Εποικοδομισμός
Laboratory education
Laboratory reports
Inquiry skills
Constructivism

description: Αν και το εργαστήριο αποτελεί εδώ και χρόνια ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της εκπαίδευσης στις Φυσικές Επιστήμες, τα αναμενόμενα μαθησιακά οφέλη φαίνεται ότι σπάνια επιτυγχάνονται. Αυτό έχει οδηγήσει μεγάλο πλήθος ερευνών στην αναζήτηση πρακτικών για την αναμόρφωση και την ενίσχυση της τυπικής εργαστηριακής εκπαίδευσης. Αντίστοιχα, η παρούσα εργασία πραγματεύεται τον σχεδιασμό παρεμβάσεων και την ανάπτυξη εκπαιδευτικού υλικού για τη βελτίωση των μαθησιακών αποτελεσμάτων, στα πλαίσια ενός προπτυχιακού μαθήματος πειραματικής Φυσικής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Το υλικό που αναπτύσσεται βασίζεται στο μοντέλο ADDIE και αποτελείται από ένα εργαλείο καθοδήγησης των φοιτητών κατά τη σύνταξη των εργαστηριακών τους αναφορών, καθώς και συμπληρωματικών εργαλείων αξιολόγησης στα πλαίσια του μαθήματος. Το εργαλείο συμμορφώνεται στα διεθνή πρότυπα δομής της γραπτής επιστημονικής επικοινωνίας και περιλαμβάνει αναστοχαστικές προτροπές αναφοράς στις ερευνητικές διαδικασίες που ακολουθούνται κατά τη διάρκεια μιας εργαστηριακής δραστηριότητας. Στόχοι του εργαλείου αποτελούν η ενίσχυση των διερευνητικών δεξιοτήτων των φοιτητών, η βελτίωση του γραπτού επιστημονικού τους λόγου και η ομαλή ενσωμάτωσή του στο αναλυτικό πρόγραμμα του μαθήματος. Από την πιλοτική εφαρμογή προέκυψε πως 20 προπτυχιακοί φοιτητές αναγνωρίζουν την αναγκαιότητα και τη συνεισφορά του εργαλείου στην βαθύτερη κατανόηση της δομής των εργαστηριακών αναφορών. Η σύγκριση των επιδόσεων μιας ομάδας 19 φοιτητών που έλαβε και αξιοποίησε το εργαλείο καθοδήγησης φανερώνει την ανάπτυξη των διερευνητικών τους δεξιοτήτων σε σημαντικά υψηλότερο επίπεδο, σε σχέση με μια ομάδα 33 φοιτητών που παρακολούθησε την παραδοσιακή εκδοχή του μαθήματος. Παράλληλα, ο συνδυασμός του εργαλείου με την παροχή συστηματικής διαμορφωτικής ανατροφοδότησης οδήγησε σε σημαντική βελτίωση των δεξιοτήτων γραφής 10 προπτυχιακών φοιτητών, σε αντίθεση με 9 φοιτητές που δεν λάμβαναν ανατροφοδότηση και οι επιδόσεις τους παρέμειναν σχεδόν στο ίδιο επίπεδο κατά τη διάρκεια του μαθήματος. Από την ανάλυση των αναφορών των 10 προπτυχιακών φοιτητών προέκυψε πως η σημαντική βελτίωσή τους αποδίδεται στην ανάπτυξη δεξιοτήτων υψηλού επιπέδου, όπως ο σχεδιασμός πειραμάτων και η ερμηνεία δεδομένων, οι οποίες βρίσκονταν αρχικά σε πολύ χαμηλό επίπεδο. Η εργασία υποστηρίζει πως η ουσιαστική βελτίωση των μαθησιακών αποτελεσμάτων στα πλαίσια της εργαστηριακής εκπαίδευσης προϋποθέτει τον ενεργό προβληματισμό των φοιτητών σε σχέση με την εργαστηριακή τους εμπειρία, ο οποίος επιτυγχάνεται μέσω του συνδυασμού της ενθάρρυνσής τους για συνεχή αναστοχασμό και την παροχή συστηματικής διαμορφωτικής ανατροφοδότησης
description: Although the laboratory has been a distinctive feature of Science education for years, its expected learning benefits rarely seem to be achieved. This has led to a great deal of research on practices for reforming and improving traditional laboratory education. Accordingly, this study deals with the planning of interventions and the development of educational material for the enhancement of learning outcomes, in the context of a traditional undergraduate Physics laboratory course at the Aristotle University of Thessaloniki. The material development is based on the ADDIE model, and it consists of a scaffolding tool to guide students in writing their laboratory reports and complementary assessment tools. The scaffolding tool adheres to the generally agreed scientific standards of written communication and includes reflective prompts for reference to the investigative procedures followed during a laboratory activity. The scaffolding tool aims to enhance students' inquiry and scientific writing skills, and on its smooth integration into the course’s curriculum. The pilot study revealed that 20 undergraduate students recognize the tools’ contribution to their deeper understanding of laboratory report’s structure. Comparison of the performance of a group of 19 students who received and utilized the scaffolding tool reveals the development of their inquiry skills at a significantly higher level, compared to a group of 33 students who attended the traditional version of the course. At the same time, the combination of the tool with systematic formative feedback led to a significant improvement in the scientific writing skills of 10 undergraduate students, in contrast to 9 students who did not receive feedback and their performance remained almost at the same level during the course. The analysis of the reports of the 10 undergraduate students showed that their significant improvement is due to the development of high-order skills, such as the experimental design and data interpretation, which were initially at a very low level. The study argues that the substantial improvement of learning outcomes in the context of laboratory education presupposes the active reflection of students about their laboratory experience, which is achieved by combining their encouragement for continuous reflection and the provision of systematic formative feedback