Το σχολικό εγχειρίδιο

«Φυσικές Επιστήμες Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού»  

Για τη συγγραφή των σχολικών εγχειριδίων λάβαμε υπόψη μας:

1) Το νέο Αναλυτικό Πρόγραμμα για τη διδασκαλία των Φ.Ε. στην Ε' και ΣΤ' Δημοτικού, όπως αυτό εκπονήθηκε από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο.

2) Τις σύγχρονες απαιτήσεις για Τεχνολογικό και Επιστημονικό αλφαβητισμό.

3) Τη θεωρία μάθησης της Εποικοδόμησης της γνώσης και το μοντέλο διδασκαλίας των Driver και Oldham.

4) Τις ιδέες των μαθητών για τις έννοιες των Φ.Ε. όπως αυτές καταγράφονται στην ελληνική και τη διεθνή βιβλιογραφία.

5) Τα αποτελέσματα των ερευνών για τη συνεργατική μάθηση.

Μια βασική καινοτομία του νέου Αναλυτικού Προγράμματος είναι η συγγραφή των σχολικών εγχειριδίων με την μορφή φύλλων εργασίας. Τα φύλλα εργασίας περιλαμβάνουν τα κατάλληλα μαθησιακά έργα και τις απαιτούμενες οδηγίες προκειμένου οι μαθητές να οικοδομήσουν τη γνώση σης Φ.Ε.

Η εργασία των μαθητών σε ομάδες αποτελεί μια άλλη καινοτομία του Αναλυτικού Προγράμματος. Σύμφωνα και με την υπόθεση της εποικοδομητικής μάθησης όταν οι μαθητές εργάζονται ομαδικά:

α) Έχουν την ευκαιρία να προτείνουν και να ανακοινώσουν τις ιδέες τους.

β) Διεγείρονται από τις προκλήσεις που δέχονται οι ιδέες τους και κατά αυτόν τον τρόπο αναγνωρίζουν την ανάγκη να τις οργανώσουν ξανά και να τις αναθεωρήσουν.

γ) Κατανοούν καλύτερα τις έννοιες όταν συνεργάζονται.

δ) Ασκούνται στη διαδικασία της συζήτησης και του διαλόγου.

ε) Αποκτούν τη συνήθεια να επικοινωνούν και έτσι περιορίζεται η κοινωνική απομόνωση που είναι χαρακτηριστικό της σύγχρονης εποχής. Το βιβλίο του μαθητή περιλαμβάνει τρία μέρη:

1) Το εισαγωγικό μέρος

2) Τα φύλλα εργασίας που οργανώνονται σε θεματικές ενότητες

3) Το ένθετο με τίτλο «Φυσικές Επιστήμες και Τεχνολογία».

1. Το εισαγωγικό μέρος

Έχει σκοπό οι μαθητές:

1) Να ενημερωθούν για το «ταξίδι» τους στο χώρο των Φ. Ε.

2) Να ενημερωθούν για τους «σταθμούς» του «ταξιδιού» τους ή δια­φορετικά τις θεματικές ενότητες του βιβλίου τους.

3) Να διαπιστώσουν το αντικείμενο μελέτης και τον τρόπο έρευνας των Φ. Ε.

Ειδικότερα στο φύλλο εργασίας «Εισαγωγή 1» αναφέρεται η εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών.

Οι μαθητές μελετούν το κείμενο και συζητούν για την εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών και τους παράγοντες που συντέλεσαν σ' αυτή την εξέλιξη.

Το κείμενο (σελ. 15) αποτελεί απόσπασμα της πρώτης διάλεξης του Feynman μετά την απονομή του βραβείου NobeΙ Φυσικής. Ουσιαστικά, το απόσπασμα αυτό αναδεικνύει τον άτυπο τρόπο άσκησης του Feynman στην επιστημονική μέθοδο.

Στο φύλλο εργασίας «Εισαγωγή 2» παρουσιάζεται μια σύντομη περιγραφή της επιστημονικής μεθόδου που έχει ως στόχο να διαπιστώσουν οι μαθητές τον τρόπο με τον οποίο εργάζονται οι επιστήμονες.

Οι μαθητές θα εργαστούν στα φύλλα εργασίας σύμφωνα με τον επιστημονικό τρόπο έρευνας σε κάθε θεματική ενότητα.

Συγκεκριμένα, όπως οι επιστήμονες οργανώνουν ένα σχέδιο (πλάνο) για την ερευνά τους έτσι και οι μαθητές θα χρησιμοποιούν τα φύλλα εργασίας για την εξερεύνηση του κάθε «σταθμού».

Οι μαθητές ενημερώνονται για τη δομή του φύλλου εργασίας. Τα σκίτσα οδηγοί που περιλαμβάνει το φύλλο εργασίας αντιστοιχούν στις δραστηριότητες που οι μαθητές πραγματοποιούν κάθε φορά.

Σημείωση: περιγραφή της δομής του φύλλου εργασίας γίνεται παρακάτω.

Στη συνέχεια οι μαθητές συζητούν για τους Κανόνες ασφαλείας που πρέπει να ακολουθούν κατά την ενασχόληση τους με τις πειραματικές διαδικασίες.

Στο φύλλο εργασίας "Εισαγωγή 3" οι μαθητές συζητούν και αντιστοιχίζουν τις διαδικασίες της επιστημονικής μεθόδου με τις δικές τους δραστηριότητες στα φύλλα εργασίας.

2. Η δομή του φύλλου εργασίας

Κάθε θεματική ενότητα («σταθμός») ξεκινά με τα βασικά ερωτήματα, στα οποία δίνουν απάντηση οι μαθητές μετά την ολοκλήρωση της.

Με βάση το διδακτικό μοντέλο των Driver και Oldham (1986) κάθε φύλλο εργασίας περιλαμβάνει:

Α) Τον εισαγωγικό προσανατολισμό που αντιστοιχεί στη φάση του προσανατολισμού και της ανάδειξης των ιδεών. Πραγματοποιείται μέσα από:

• λογοτεχνικά αποσπάσματα τα οποία σχετίζονται με το υπό έρευνα φαινόμενο

• εικόνες

• υποθετικά πειράματα

• ιδέες άλλων προσώπων σχετικές με το φαινόμενο

• αποσπάσματα από την ιστορία των Φ.Ε.

Κάθε εισαγωγικός προβληματισμός θέτει ένα ερώτημα με σκοπό την ανάδειξη των ιδεών των μαθητών.

Οι ιδέες αυτές δεν αξιολογούνται από το δάσκαλο, αντιθέτως ο δάσκαλος δημιουργεί το κατάλληλο παιδαγωγικό κλίμα που επιτρέπει στους μαθητές να εκφράσουν ελεύθερα τη γνώμη τους χωρίς το φόβο του «λάθους».

Το «λάθος» σύμφωνα με την εποικοδόμηση της γνώσης θεωρείται ως μια άποψη του μαθητή με λειτουργική ισχύ για τον ίδιο αλλά που απέχει από την ισχύουσα επιστημονική άποψη.

Οι παρόμοιες ιδέες των μαθητών ταξινομούνται σε αντίστοιχες κατηγορίες. Οι κατηγορίες που θα προκύψουν είναι καλό να καταγρά­φονται στον πίνακα, σε διαφάνεια ή σε ένα χαρτόνι προκειμένου οι μαθητές να αναγνωρίζουν τα κοινά και τα διαφορετικά χαρακτηριστικά τους.

Λόγω της παγκοσμιότητας των ιδεών αναμένεται οι κατηγορίες που θα προκύψουν να είναι παρόμοιες μ' αυτές που καταγράφονται στη διεθνή βιβλιογραφία (βλέπε αντίστοιχες ενότητες στο βιβλίο του δασκάλου).

Β). Τις δραστηριότητες για την αναδόμηση των ιδεών

Προκειμένου να ελέγξουν οι μαθητές την εγκυρότητα των απόψεων τους συζητούν, πειραματίζονται και πραγματοποιούν ανάλογες δραστηριότητες. Ως τέτοιες μπορούν να θεωρηθούν το δραματικό παιχνίδι και η κατασκευή αναλογικών μοντέλων. Οι δραστηριότητες αυτές χρησιμο­ποιούνται συνήθως για την προσέγγιση εννοιών όπου λείπει η εμπειρία. Για παράδειγμα οι μαθητές αναπαριστούν με το σώμα τους το ηλεκτρικό ρεύμα ή κατασκευάζουν το μοντέλο του αυτιού με απλά μέσα και υλικά.

Οι πειραματικές δραστηριότητες πραγματοποιούνται από τους ίδιους τους μαθητές σε επίπεδο ομάδας χρησιμοποιώντας απλά, ακίνδυνα υλικά της καθημερινής ζωής.

Τα πειράματα που είναι επικίνδυνα για τους μαθητές εκτελούνται από το δάσκαλο.

Προτείνεται να δημιουργηθεί στην τάξη μια «γωνιά για τις Φυσικές Επιστήμες» όπου θα υπάρχει ένα ερμάριο, για να φυλάσσονται τα πειραματικά υλικά καθώς και πίνακας ανακοινώσεων όπου οι μαθητές θα παρουσιάζουν τις εργασίες τους.

Παράλληλα ασκούνται στις επιστημονικές διαδικασίες όπως παρατήρηση, μέτρηση, ταξινόμηση, πρόβλεψη, συμπέρασμα κ.α.

Γ). Τις δραστηριότητες με στόχο την εφαρμογή και την επέκταση της γνώσης

Με την επίλυση προβλημάτων οι μαθητές καλούνται να εφαρμόζουν τη νέα γνώση σε μια νέα κατάσταση. Έτσι δίνεται η ευκαιρία στους μαθητές να διαπιστώσουν ότι οι νέες ιδέες που απέκτησαν μπορούν να εφαρμοστούν στη λύση πραγματικών προβλημάτων.

Δ). Την ανασκόπηση των ιδεών

Στο τέλος κάθε φύλλου εργασίας προτείνεται οι μαθητές να συγκρίνουν τις αρχικές τους ιδέες με τις νέες και να εξηγήσουν τους λόγους που τους οδήγησαν στην εγκατάλειψη των αρχικών τους ιδεών.

3. Το ένθετο "Φυσικές Επιστήμες και Τεχνολογία"

Οι επιστημονικές ιδέες εφαρμόζονται και αξιοποιούνται από την τεχνολογία με σκοπό την καλυτέρευση των συνθηκών της ανθρώπινης ζωής. Στο ένθετο παρουσιάζονται όμοιες περιπτώσεις ανά θεματική ενό­τητα π.χ. ο ηλεκτρομαγνητικός γερανός, οι υπέρηχοι, η ιχθυοκαλλιέργεια κ.α. Οι μαθητές μελετούν τα κείμενα που υπάρχουν στα ένθετα στο σπίτι τους και απαντούν σε ερωτήσεις που θέτει ο δάσκαλος.

4. Ο νέος ρόλος του δασκάλου στη διδασκαλία των Φ.Ε.

Ο ρόλος του δασκάλου στο πλαίσιο της εποικοδομητικής πρότασης είναι όχι να μεταδώσει τη γνώση ή να επιβάλει την προσαρμογή του μαθητή σε αυτή αλλά να σχεδιάσει και να υλοποιήσει στρατηγικές που θα εμπλέξουν ενεργητικά τους μαθητές σε διαδικασίες ικανές να προκαλέσουν την εννοιολογική αλλαγή. Επίσης ο δάσκαλος δεν λειτουργεί ως επιστημονική αυθεντία, ούτε ως κριτής των εναλλακτικών απόψεων. Ο ρόλος του δασκάλου είναι να προκαλέσει μέσα σε ένα κλίμα ελευθερίας και υπευθυνότητας τον διάλογο για αυτές τις απόψεις και να τον κατευθύνει με έμμεσες παρεμβάσεις και υποδείξεις είτε προς την επιθυμητή άποψη είτε στην αναζήτηση της κοινά αποδεκτής άποψης. Η άποψη αυτή θα προέλθει είτε από την εξέλιξη των ιδεών που έχουν οι μαθητές ή θα προκύψει από την αλλαγή τους.

5. Η αξιολόγηση των μαθητών στο μάθημα των Φ.Ε.

Συνοπτικά οι σκοποί του αναλυτικού προγράμματος των Φυσικών Επιστημών είναι να αποκτήσουν οι μαθητές γνώσεις, δεξιότητες και στάσεις. Επειδή στο μάθημα αυτό η διδασκαλία προχωρεί κυρίως μέσα από τις δραστηριότητες των ίδιων των μαθητών, είναι προφανές ότι η αξιολόγηση στις δραστηριότητες που κάνουν παρέχει την ευκαιρία να ελέγξουμε αν επιτυγχάνονται οι σκοποί του προγράμματος.

Συνήθως αξιολογούμε τις γνώσεις και τις δεξιότητες των παιδιών γιατί οι επιδόσεις τους σ' αυτές είναι εύκολο να καταγραφούν. Ο δάσκαλος μπορεί να αξιολογήσει τόσο τις γνώσεις όσο και τις δεξιότητες των μαθητών από τις ίδιες τις δραστηριότητες. Βέβαια, το είδος των πληροφοριών που απαιτείται είναι διαφορετικό, αλλά μπορεί να αποκτηθεί συγχρόνους αν χρησιμοποιηθούν οι κατάλληλες μέθοδοι.

Αξιολόγηση των γνώσεων

Για να αξιολογήσουμε π.χ. τις γνώσεις των μαθητών σχετικά με τη θερμότητα και τη θερμοκρασία θα πρέπει να τους εμπλέξουμε σε κάποιες δραστηριότητες που είναι σχετικές με τις έννοιες αυτές. Μπορούμε να τους ζητήσουμε να θερμάνουν νερό και να μετρήσουν πώς μεταβάλλεται η θερμοκρασία του με το χρόνο ή να θερμάνουν πάγο και να μελετήσουν το φαινόμενο της τήξης. Το παράδειγμα δείχνει ότι η αξιολόγηση των γνώσεων μπορεί να γίνει αν ζητήσουμε από τα παιδιά να τις εφαρμόσουν σε αντίθεση με το παραδοσιακό σχολείο όπου ζητάμε από τους μαθητές να απομνημονεύσουν τις νέες γνώσεις.

Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των γνώσεων των μαθητών είναι η συζήτηση, τα σχεδιαγράμματα των μαθητών, τα γραπτά τεστ, οι εννοιολογικοί χάρτες.

Αξιολόγηση των δεξιοτήτων

Για να αξιολογήσουμε τις δεξιότητες των μαθητών στις διαδικασίες της επιστημονικής μεθόδου και αναφορικά με ορισμένες από τις διαδικασίες αυτές έχουμε:

Παρατήρηση: Είναι ικανός ο μαθητής να κάνει λεπτομερείς παρατηρήσεις; Χρησιμοποιεί όλες τους τις αισθήσεις; Μπορεί να χρησιμοποιεί απλά όργανα για την υποβοήθηση της παρατήρησης; Π.χ. χρησιμοποιεί το μεγεθυντικό φακό ή το μικροσκόπιο;

Υπόθεση: Μπορεί να κάνει υποθέσεις; Προτείνει ερμηνείες, χρησιμοποιεί τις γνώσεις που έχει αποκτήσει για να ερμηνεύσει μια καινούργια κατάσταση;

Πρόβλεψη: Χρησιμοποιείτο δεδομένα που υπάρχουν για να προβλέψει την εξέλιξη ενός φαινομένου;

Έλεγχος μεταβλητών: Είναι σε θέση να αναγνωρίσει τις μεταβλητές που υπεισέρχονται σε ένα φαινόμενο, να διατηρήσει όλες σταθερές πλην μιας και να μελετήσει την εξέλιξη του φαινομένου σε συνάρτηση με αυτή;

Μέτρηση: Ο μαθητής είναι ικανός να κάνει μετρήσεις; Να σχεδιάζει πειράματα;

Εξαγωγή συμπερασμάτων: Ο μαθητής πρέπει να είναι σε θέση να συλλέγει δεδομένα, να τα ταξινομεί και να βγάζει συμπεράσματα μέσα από τα δεδομένα αυτό.

επικοινωνία: Είναι καλός συζητητής και ακροατής; κρατάει σημειώσεις κατά τη διάρκεια μιας έρευνας;

Αξιολόγηση των στάσεων ή της επιστημονικής νοοτροπίας

Για την αξιολόγηση των στάσεων συνήθως "παρατηρούμε και καταγράφουμε ορισμένα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς του μαθητή όπως παρακάτω:

Η περιέργεια: Ο μαθητής διαθέτει επιστημονική περιέργεια και δείχνει ενδιαφέρον για τα φαινόμενα. Κάνει ερωτήσεις και αναζητεί εξηγήσεις.

Σεβασμός στην απόδειξη: Αναφέρει αυτό που πιστεύει ότι πραγματικά συμβαίνει σε πείσμα των αντίθετων απόψεων, προκαταλήψεων ή παρανοήσεων; Δεν καταλήγει σε κάποιο συμπέρασμα, όταν δεν υπάρχουν ικανές αποδείξεις.

Πρόθυμος για αλλαγή απόψεων: Είναι προετοιμασμένος να αλλάζει απόψεις υπό το φως των αποδείξεων;