Νανοτεχνολογία στην εκπαίδευση: είναι εφικτή;
Creators: name: Κουμαρά, Αννα Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: subject: Νανοτεχνολογία
subject: Εκπαίδευση
subject: Ικανότητες κλειδιά
subject: Nanotechnology
subject: FOS: Nanotechnology
subject: Education
subject: Key competences

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία θέτει το ερώτημα αν η Νανοτεχνολογία και οι εφαρμογές της ενδιαφέρουν τους μαθητές και αν είναι εφικτό να εισαχθούν στη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Στην εργασία επιχειρείται μέσα από βιβλιογραφική έρευνα, έρευνα με ερωτηματολόγια και την εφαρμογή project «Η ύλη στη Νανοκλίμακα» να δοθεί απάντηση. Η βιβλιογραφική μας έρευνα κατέγραψε 31 προσπάθειες εισαγωγής της Νανοτεχνολογίας στην Εκπαίδευση, οι 23 από τις οποίες στις ΗΠΑ. Έχουν ως αφετηρία την υπόθεση ότι η Νανοτεχνολογία θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο, λόγω του πλήθους των εφαρμογών της, στην καθημερινή ζωή των πολιτών που θα κληθούν να πάρουν κρίσιμες σχετικές αποφάσεις. Οι 11 από τις 31 περιλαμβάνουν προτάσεις για επιμόρφωση καθηγητών, 13 αφορούν ενημέρωση για όλους, 10 στοχεύουν στην πρόκληση ενδιαφέροντος σε μαθητές μεγάλων τάξεων ώστε να ακολουθήσουν επιστημονική καριέρα και 9 αποτελούν εξειδικευμένη διδασκαλία. Πολλές από τις 31 αυτές προσπάθειες κατατάσσονται σε περισσότερες της μιας κατηγορίες. Εντάσσονται κυρίως στα πλαίσια της άτυπης εκπαίδευσης, μέσα από ανοιχτές πύλες πανεπιστημίων, Εκθέσεις, Μουσεία Επιστημών, και ιστοσελίδες με προτεινόμενο υλικό διδασκαλίας. Η μελέτη των παραπάνω προτάσεων μας οδήγησε: α) στη διαμόρφωση ερωτηματολογίου και β) στο σχεδιασμό ενός project. Το ερωτηματολόγιο, με 15 συνολικά ερωτήσεις, στοχεύει στην καταγραφή γνώσεων, στάσεων και ενδιαφέροντος για τη Νανοτεχνολογία. Δόθηκε σε 273 άτομα ηλικίας 15 – 35, που ανήκαν σε 5 διαφορετικές ομάδες ως προς το μορφωτικό επίπεδο και το αντικείμενο σπουδών. Από την επεξεργασία του προέκυψε ότι: α) οι γνώσεις, αυτών που δεν έχουν ειδικές σπουδές, είναι ελλιπείς, β) η στάση όλων χαρακτηρίζεται από επιφυλακτικότητα και γ) οι μαθητές κι οι ειδικοί δείχνουν έντονο ενδιαφέρον για ανάπτυξη γνώσεων. Λαμβάνοντας υπόψη και τα αποτελέσματα από την επεξεργασία του ερωτηματολογίου, σχεδιάσαμε το project συνολικά 24 ωρών, σε 8 εβδομάδες. Εφαρμόστηκε, από την ερευνήτρια, σε τμήμα 18 μαθητών της Α’ Τάξης του 1ου Πρότυπου Πειραματικού Λυκείου Θεσσαλονίκης στα πλαίσια του μαθήματος «Ερευνητική Εργασία– Project». Οι μαθητές παρακολούθησαν διαλέξεις, επισκέφτηκαν το εργαστήριο LTFN του ΑΠΘ, εκτέλεσαν ομαδικά τρία πειράματα και συνέθεσαν βιβλιογραφική εργασία για εφαρμογή της Νανοτεχνολογίας που επέλεξαν. Οι εργασίες τους παρουσιάστηκαν σε εκδήλωση του σχολείου. Τα αποτελέσματα από τις εργασίες των μαθητών, οι παρατηρήσεις μας στην τάξη, οι απόψεις των μαθητών και καθηγητών για το project που καταγράφηκαν, δείχνουν ότι μπορεί να εισαχθεί η Νανοτεχνολογία στην εκπαίδευση, προσφέροντας μάλιστα πέρα από γνώσεις και την καλλιέργεια των Ικανοτήτων – Κλειδιών και της Ιδιότητας του Πολίτη, στόχοι των σύγχρονων αναλυτικών προγραμμάτων. Ασφαλέστερη απάντηση θα μπορούσε να δοθεί, και προτείνεται για παραπέρα έρευνα, με την εφαρμογή του project σε ευρύτερο πληθυσμό. Η εφαρμογή θα μπορούσε να γίνει από καθηγητές των σχολείων, μετά από επιμόρφωση τους από το Πανεπιστήμιο. Το υπάρχον μάθημα «Ερευνητική Εργασία – Project» προσφέρεται, ώστε να μην υπάρξει επιβάρυνση του αναλυτικού προγράμματος. Τέλος, προς κατεύθυνση της μη επιβάρυνσης του αναλυτικού προγράμματος, θα μπορούσε να ερευνηθεί αν είναι δυνατή η εισαγωγή της Νανοτεχνολογίας στην Εκπαίδευση μέσα από ήδη προσφερόμενες ενότητες Φυσικής, Χημείας ή Βιολογίας, πιθανά με κατάλληλη προσαρμογή τους. Αυτό επιπλέον θα συμφιλίωνε την απαίτηση για σύγχρονες όψεις της επιστήμης στο σχολείο με την απαίτηση για συσχέτισή τους με την καθημερινή ζωή.
description: The present thesis investigates whether Nanotechnology and its applications are of interest to Greek high school students and the feasibility of introducing this field in Secondary Education. The thesis attempts to answer that question through bibliographic research, the development of a special questionnaire and the application of the project “Matter in Nanometers”. The bibliographic research lists 31 proposals for the introduction of Nanotechnology in High School, 23 of which originate in the USA. Their working hypothesis is that Nanotechnology will play an important role in daily life in the near future, because of its many applications, and that citizens may have to face important decisions. 11 out of 31 proposals deal with teacher training, 13 focus on “Science for everyone” approaches, 10 aim at motivating older students to follow a career in Science and 9 of them are dedicated course proposals. While some of the 31 proposals belong to more than one category, most are characterized as non-typical educational settings, taking advantage of existing University Open Portals, Exhibitions, Science Museums and web pages offering suitable teaching materials. The study of those proposals led us to create: a) a questionnaire and b) a project. The 15-item questionnaire aims to record the awareness, attitudes and interest of the public towards Nanotechnology. It was administered to 273 people aged 15 – 35 years, belonging to 5 different groups, according to their education and field of studies. Results showed that: a) knowledge of non-specialists about nanotechnology is incomplete; b) participants exhibited a cautious attitude towards Nanotechnology and c) both students and specialists were genuinely interested in participating in a project about Nanotechnology. Given these results, a project of 24 hours in 8 weeks was designed. It was applied in a group of 18 students of the 1st class of the 1st Experimental High School of Thessaloniki “Manolis Andronikos”, in the context of the compulsory subject “Project work”. Students followed lectures, visited the LTFN Nanotechnology lab of the Aristotle University of Thessaloniki, performed three experiments in small groups and searched the web about an application of Nanotechnology of their choosing (group work). Their homework consisted of a written report of the whole project, one for each group, which was presented during the School Festival Day. Results from students’ reports, our class notes during the project and students’ and teachers’ viewpoints suggest that it is feasible to introduce aspects of Nanotechnology in Secondary Education. Also, students through carefully designed project work may acquire and maintain key – competences for lifelong learning and active citizenship skills, which are important goals of modern science curricula. More conclusive results may be reached if the project is applied to larger numbers of students, which is our suggestion for future research. The school course “Project work” is an excellent opportunity for this, with the additional benefit that students aren’t charged with extra work. Finally, it should be investigated whether it is possible to introduce Nanotechnology into the classroom within the conventional Physics, Chemistry and Biology courses.