Διερευνητική μάθηση στη Φυσική με τη χρήση ψηφιακών φορητών συσκευών
Creators: name: Κουσλόγλου, Εμμανουήλ Α.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Μάθηση με βάση τη Διερεύνηση
Φυσική
Φορητή μάθηση
Δεξιότητες
Inquiry-based learning
Physics
Mobile learning
Skills

description: Η Μάθηση με βάση τη διερεύνηση (Inquiry-based Learning – IBL) αποτελεί μια σύγχρονη διδακτική/μαθησιακή μέθοδο που έχει κερδίσει παγκόσμια αναγνώριση, ιδιαίτερα στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών και περιλαμβάνεται στα αναλυτικά προγράμματα πολλών χωρών. Οι φορητές ψηφιακές συσκευές συμβάλλουν στην εκπαίδευση χωρίς περιορισμούς χρόνου και χώρου (m-Learning), υποστηρίζοντας τη μάθηση με βάση τη διερεύνηση. Η χρήση τους μπορεί να συνδυαστεί με το εργαστηριακό πείραμα, προσφέροντας δυνατότητες για τη σχεδίαση με βάση τη Μηχανική, ένα βασικό στοιχείο της εκπαίδευσης STEM. Η μέθοδος της ανεστραμμένης τάξης (flipped classroom) αξιοποιείται για να καταστεί η υβριδική μάθηση πιο αποτελεσματική. Στην έρευνά μας, συνδυάσαμε όλες αυτές τις διδακτικές πρακτικές σε μια Διδακτική – Μαθησιακή Ακολουθία (ΔΜΑ) για μαθητές Γυμνασίου, με σκοπό να μελετήσουμε την ανάπτυξη δεξιοτήτων του 21ου αιώνα, ιδιαίτερα της κριτικής σκέψης και των δεξιοτήτων διερεύνησης. Εξετάσαμε επίσης τα κίνητρα των μαθητών, τη λεκτική επικοινωνία σε θέματα Φυσικής και τις στάσεις τους απέναντι στην επιστήμη, που αποτελούν στοιχεία στενά συνδεδεμένα με τις υπό διερεύνηση δεξιότητές τους. Τέλος, ερευνήσαμε τις αντιλήψεις των εκπαιδευτικών για το IBL και το m-Learning, που επηρεάζουν την εφαρμογή αυτών των μεθόδων στην τάξη. Η έρευνα περιλαμβάνει τρεις φάσεις: 1. Ανάλυση των κινήτρων και της λεκτικής επικοινωνίας των μαθητών σε θέματα Φυσικής. 2. Ανάπτυξη δεξιοτήτων διερεύνησης (πιλοτική εφαρμογή) και των 4Cs (δημιουργικότητα, κριτική σκέψη &amp; επίλυση προβλημάτων, επικοινωνία, συνεργασία). 3. Συστηματική εξέταση της ανάπτυξης δεξιοτήτων διερεύνησης και κριτικής σκέψης, ολοκληρώνοντας με ανάλυση της αλληλεπίδρασης αυτών των δεξιοτήτων με τις επιστημονικές μεθόδους. Παράλληλα, έγινε μελέτη των αντιλήψεων των εκπαιδευτικών σχετικά με τις μεθόδους μάθησης που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς η επιτυχία της εφαρμογής τους είναι κρίσιμη για την αποτελεσματικότητα και βιωσιμότητα της διδακτικής προσέγγισης. Η έρευνά μας παρέχει μια ολοκληρωμένη εικόνα του πώς οι διάφορες διδακτικές και μαθησιακές πρακτικές συνδυάζονται για την ανάπτυξη ουσιαστικών δεξιοτήτων στους μαθητές, καταδεικνύοντας την αξία μιας μεθοδικής προσέγγισης στην εκπαιδευτική πράξη.
description: Inquiry-based Learning (IBL) is a modern teaching/learning method that has gained worldwide recognition, particularly in the teaching of Natural Sciences, and is included in the curricula of many countries. Portable digital devices facilitate education without time and space constraints (m-Learning), thereby supporting inquiry-based learning. Their use can be combined with laboratory experiments, offering opportunities for Engineering Design Process (EDP), a fundamental component of STEM education. The flipped classroom method is employed to make hybrid learning more effective. In our research, we integrated all these teaching practices into a Teaching Learning Sequence (TLS) for middle school students, aiming to investigate the development of 21st-century skills, particularly critical thinking and science process skills. We also examined students' motivation, verbal communication on Physics topics, and attitudes towards science, which are closely related to their science process skills and critical thinking. Additionally, we explored teachers' perceptions of IBL and m-Learning, which significantly influence the implementation of these methods in the classroom. The research consists of three phases: 1. Analysis of students' motivations and verbal communication on Physics topics. 2. Development of science process skills (pilot implementation) and the 4Cs (Creativity, Critical thinking &amp; problem-solving, Communication, Collaboration). 3. Systematic examination of the development of science process and critical thinking skills, concluding with an analysis of the interaction of these skills with scientific methods. Concurrently, we studied teachers' perceptions regarding the learning methods used, as their successful application is crucial for the effectiveness and sustainability of the teaching approach. Our research provides a comprehensive view of how various teaching and learning practices combine to develop essential skills in students, demonstrating the value of a methodical approach in educational practice.