Ενδεικτική εργασία με θέμα τη "Διδακτική της Φυσικής"
Στην παρουσία ενδεικτική εργασία παρουσιάζεται μια τυπική δομή εργασίας καθώς και η ορθή χρήση των πηγών και της βιβλιογραφίας όπως θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε όλες τις φοιτητικές εργασίες (πτυχιακές και διπλωματικές εργασίες).
Περιεχόμενα
Ιστορική αναδρομή της διδακτικής προσέγγισης της Φυσικής. 3
Παραδοσιακή διδακτική προσέγγιση της Φυσικής. 5
Ανακαλυπτική διδακτική προσέγγιση της Φυσικής. 9
Εποικοδομητική διδακτική προσέγγιση της Φυσικής. 13
Ο επιστημονικός αλφαβητισμός στη διδασκαλία της Φυσικής. 16
Κριτική προσέγγιση της διδασκαλίας της Φυσικής με βάση την ιστορική αναδρομή της. 18
Διδασκαλία της ενότητας της ‘Ενέργειας’ στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση. 19
Αναλυτικά προγράμματα σπουδών και εντοπιζόμενες τροποποιήσεις. 20
Στρατηγικές προσέγγισης των διδακτικών στόχων. 23
Εισαγωγή
Οι Φυσικές Επιστήμες, συμβάλουν στην οικοδόμηση βασικών αρχών επιστημονικού γραμματισμού, υποστηρίζοντας την ανάπτυξη δεξιοτήτων και στάσεων που επιτρέπουν στους μαθητές να διαχειρισθούν με τρόπο κριτικό θέματα της καθημερινής ζωής, μετέχοντας ως ενεργά μέλη εντός της σύγχρονης κοινωνίας. Ο εγγραμματισμός στις Φυσικές επιστήμες, και ειδικότερα στο μάθημα της Φυσικής, προάγει στο μαθητή προς την πρόσκτηση των απαιτούμενων γνώσεων προκειμένου να επιτυγχάνει την προσέγγιση των φαινομένων με επιστημονικό τρόπο, καταλήγοντας σε συμπεράσματα βασιζόμενα σε επιστημονικά κριτήρια (Opfermann, Schmeck & Fischer, 2017). Μέσω της διδασκαλίας της Φυσικής οι μαθητές αναπτύσσουν μια επιστημονική στάση έναντι του φυσικού περιβάλλοντος, μυούμενοι στην κατανόηση της επιστήμης ως μιας μορφής ανθρώπινης διερεύνησης και παρατήρησης και καλλιεργώντας δεξιότητες κριτικής σκέψης έναντι ζητημάτων που αφορούν την καθημερινότητα τους (Sithole, Chiyaka & Mabwe, 2022).
Στην πορεία της εξέλιξης της διδασκαλίας της Φυσικής εντοπίζονται ποικίλες τροποποιήσεις που αφορούν τις στρατηγικές προσέγγισης των συμμετεχόντων μαθητών, με τη διδακτική παρέμβαση να μετακινείται από την στείρα διάλεξη και παράθεση των διδακτικών εννοιών αποκλειστικά από τον εκπαιδευτικό προς την ενεργητική μάθηση και την προαγωγή της εμπλοκής των μαθητών στη διδακτική εμπειρία. Μέσω των υλοποιούμενων αλλαγών επιδιώκεται η μεγιστοποίηση του επιπέδου των γνωσιακών κτήσεων και η κατάκτηση του επιστημονικού γραμματισμού των μαθητών, με σεβασμό στις ιδιαίτερες μαθησιακές ανάγκες και προσδοκίες αυτών (Cobbinah & Bayaga, 2017; Bao & Koenig, 2019).
Στόχος της παρούσας εργασίας αποτελεί η αποτύπωση της διδακτικής προσέγγισης της Φυσικής και της μετάβασης της από τις διδακτικές μεθόδους πρότερων περιόδων στην υλοποίηση διαδραστικών δράσεων και στην αξιοποίηση σύγχρονων τεχνολογικών μέσων κατά την διδακτική παρέμβαση. Επιπροσθέτως, εστιάζοντας στη διδακτική ενότητα της ‘Ενέργειας’ επιχειρείται η περιγραφή των προτεινόμενων διδακτικών παρεμβάσεων, όπως προβάλλονται εντός των Αναλυτικών Προγραμμάτων Σπουδών της Δευτεροβάθμιας βαθμίδας εκπαίδευσης, με την παράθεση των επιδιωκόμενων διδακτικών στόχων, αλλά και των διδακτικών στρατηγικών που αξιοποιούνται στο συγκεκριμένο πεδίο. Παράλληλα, στο επίκεντρο τίθεται η κριτική περιγραφή της πραγματικότητας, όπως αυτή εξελίσσεται εντός της σύγχρονης σχολικής τάξης, μέσω της οποίας αναδεικνύονται πιθανά εμπόδια που αφορούν την κατάκτηση των επιθυμητών διδακτικών στόχων. Με κύριο μέλημα την υποστήριξη των υλοποιούμενων διδακτικών δράσεων, προτείνεται η υλοποίηση κατάλληλων στρατηγικών υποστήριξης της διδασκαλίας της Φυσικής, επιδιώκοντας την επίτευξη του βέλτιστου γνωσιακού αποτελέσματος.
Η διδακτική της Φυσικής
Ιστορική αναδρομή της διδακτικής προσέγγισης της Φυσικής
Βασική αρχή του γραμματισμού στις Φυσικές επιστήμες και ειδικότερα στη Φυσική αποτελεί η κατάκτηση της ικανότητας κατανόησης και ερμηνείας του φυσικού κόσμου, προκειμένου το άτομο να δύναται να αντιληφθεί θέματα που άπτονται της καθημερινότητας του, προσεγγίζοντας με τρόπο κριτικό τα φυσικά φαινόμενα και τον περιβάλλοντα χώρο. Με βάση τα ανωτέρω, η διδακτική της Φυσικής εστιάζει στην κατάκτηση της κατανόησης βασικών εννοιών, αρχών και νόμων, αποσκοπώντας στην αντίληψη των ποικίλων επιστημονικών ανακαλύψεων και την αξιοποίηση αυτών προκειμένου να διασφαλισθεί η σύνδεση μεταξύ της επιστημονικής θεωρίας και της καθημερινής ζωής, επιτρέποντας στο άτομο την αναγνώριση των πολλαπλών φυσικών διεργασιών που τελούνται στον κόσμο που το περιβάλλει (Opfermann, Schmeck & Fischer, 2017; Bao & Koenig, 2019). Παράλληλα, μέσω της πρόσκτησης καίριων ικανοτήτων παρατήρησης, διατύπωσης υποθέσεων, κριτικής προσέγγισης, ικανότητας σχεδιασμού και ανάλυσης δεδομένων και εξαγωγής συμπερασμάτων, αναμένεται η υποστήριξη του ατόμου στην διάδραση του ως ενεργό μέλος της κοινωνίας, ικανό να τεθεί κριτικά έναντι των γεγονότων της καθημερινότητας του (Cobbinah & Bayaga, 2017).
Η Διδακτική συνιστά επιστημονικό πεδίο το οποίο άπτεται των γενικότερων ζητημάτων στο πεδίο της διδασκαλίας των γνωσιακών αντικειμένων, μέσω του οποίου επιχειρείται η αποσαφήνιση των προγραμματισμένων και συντονισμένων δράσεων που υλοποιούνται από τον εκπαιδευτικό, με στόχο να επιτευχθεί η γνωσιακή κατάκτηση των επιθυμητών διδακτικών στόχων με βάση το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών. Η διδακτική της Φυσικής συνιστά τμήμα της παιδαγωγικής επιστήμης, βασιζόμενο στην υιοθέτηση αντίστοιχων παιδαγωγικών προσεγγίσεων, με σαφή την επιρροή της γνωστικής ψυχολογίας στην υιοθέτηση των αντίστοιχων διδακτικών στρατηγικών ώστε να διασφαλισθεί η απρόσκοπτη διαδικασία της μάθησης (Aflalo & Raviv, 2022; Sithole, Chiyaka & Mabwe, 2022).
Η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών, συμπεριλαμβανομένης της Φυσικής, εντάσσεται εντός των συστημάτων υποχρεωτικής εκπαίδευσης διεθνώς από το 19ο αιώνα, παρουσιάζοντας μια σαφή εξελικτική πορεία κατά την διάρκεια διαφορετικών ιστορικών περιόδων, ενώ στα μέσα του 20ου αιώνα αναδεικνύεται σε διακριτό πεδίο έρευνας. Με δεδομένο τα ανωτέρω, η προσέγγιση της διδακτικής της Φυσικής σε περιόδους πριν το 1950 αναφέρεται σε ‘ρεύματα διδασκαλίας’, προκειμένου να τονισθεί η ιστορική εξέλιξη του συγκεκριμένου τομέα της παιδαγωγικής επιστήμης (Cobbinah & Bayaga, 2017; Bao & Koenig, 2019).
Μέσω της ιστορικής αναδρομής της διδακτικής της Φυσικής αποκαλύπτεται η μετάβαση της από το παραδοσιακό ρεύμα προς ένα αμιγώς ανακαλυπτικό πρότυπο διδασκαλίας, με ακόλουθη την στροφή προς την οικοδόμηση της γνώσης και την κυριαρχία της εποικοδομητικής προσέγγισης της διδασκαλίας. Η κυριαρχία της παγκοσμιοποίησης στη σύγχρονη εποχή, σε συνδυασμό με την ευρεία τεχνολογική ανάπτυξη, επέφεραν την προαγωγή του ρεύματος του επιστημονικού αλφαβητισμού, αποτυπώνοντας τον συγκερασμό της τεχνολογίας με την διδασκαλία της Φυσικής και αποσκοπώντας στη δημιουργία κριτικά σκεπτόμενων και επιστημονικά και τεχνολογικά γραμματιζούμενων πολιτών (Opfermann, Schmeck & Fischer, 2017; Sahara et al., 2020).
Τα επικρατώντα ρεύματα που διαμορφώνουν το μοτίβο των διδακτικών προσεγγίσεων, σε συνδυασμό με την διαρκώς αναπτυσσόμενη επιστημολογία η οποία τείνει να επηρεάζει δυναμικά την εκάστοτε εποχή, επιφέρουν την έγερση διακριτών θεωριών που προσδιορίζουν τον τρόπο που επιχειρείται η γνωσιακή κατάκτηση. Μέσω της παράθεσης ποικίλων και διακριτών θεωρήσεων επιχειρείται ο προσδιορισμός του τρόπου γνωσιακής αναζήτησης, με την κάθε θεωρία να προβάλει σαφείς διαφοροποιήσεις σε σχέση με το ρόλο που καλείται να αναλάβει ο μαθητής κατά τη διδακτική εμπειρία. Το σύνολο των προβαλλόμενων θεωριών μάθησης δύναται να χαρακτηρισθεί ως ολοκληρωμένες περιγραφές της φύσης της διαδικασίας προαγωγής της ικανότητας του ατόμου να επιτύχει την διάδραση του με τον περιβάλλοντα κόσμο, συνεισφέροντας στην επαύξηση της δυναμικής του στο πεδίο της επιτυχούς διαβίωσης του, μέσω της ολιστικής αλληλεπίδρασης του εντός ενός χώρου πολλαπλών μαθησιακών ερεθισμάτων (Fernando & Marikar, 2017; Oommen, 2020).
Μεταξύ των βασικότερων θεωριών που επηρέασαν το πεδίο της διδακτικής προσέγγισης εντοπίζονται η Θεωρία του Συμπεριφορισμού, η Γνωστική θεωρία και η Θεωρία του εποικοδομητισμού. Είναι σαφές ότι η εκάστοτε θεωρία μάθησης επιχειρεί μέσα από την παράθεση των τεχνικών και των στρατηγικών διδασκαλίας να επιτύχει την αποτύπωση των μεθόδων που ενεργοποιεί το άτομο στο πλαίσιο της αναζήτησης της γνώσης (Muhajirah, 2020).
Παραδοσιακή διδακτική προσέγγιση της Φυσικής
Βασικό γνώρισμα του παραδοσιακού ρεύματος στη διδασκαλία της Φυσικής αποτελεί η διαχείριση της διδασκαλίας ως ένα ενιαίο σύνολο γνώσεων, το οποίο και επιχειρείται να μεταβιβασθεί από το διδάσκοντα στους μαθητές, μέσω της υλοποίησης αμιγώς δασκαλοκεντρικών διδακτικών δράσεων. Οι μαθητές αντιμετωπίζονται ως άτομα σε μια πρώιμη κατάσταση ανθρώπινου συλλογισμού και συνείδησης, με το χαρακτηρισμό αυτών ως ‘tabula rasa’ να συνάδει με την υιοθέτηση της στείρας διάλεξης ως διδακτικής τεχνικής (Sablan & Prudente, 2022). Ο εκπαιδευτικός θεωρείται ότι κατέχει το σύνολο των απαιτούμενων γνώσεων και ικανοτήτων, με κύρια ευθύνη αυτού τη μετάδοση τους προς τους μαθητές, δίχως να συνεκτιμά τις ιδιαίτερες γνωσιακές ανάγκες και προσδοκίες τους (Marcinauskas et al., 2024).
Με βάση τα ανωτέρω, το παραδοσιακό μοντέλο διδασκαλίας της Φυσικής, γνωστό και ως ‘μοντέλο μεταφοράς της γνώσης’, αποτέλεσε κυρίαρχη επιλογή των διδασκόντων, θέτοντας στη βάση αυτού το σχολικό εγχειρίδιο, στις πληροφορίες του οποίου εστίαζε το σύνολο των διαλέξεων που πραγματοποιούνταν εντός της σχολικής τάξης. Οι εργαστηριακές πρακτικές και οι πειραματικές διαδικασίες υλοποιούνταν αποκλειστικά από τον εκπαιδευτικό, με μηδαμινή σχεδόν συμμετοχή από τους μαθητές, περιοριζόμενες στην πράξη στην απλή επίδειξη των επιλεγόμενων ανά ενότητα γνωσιακών εννοιών, δίχως να επιχειρείται η εις βάθος κατανόηση αυτών (Sablan & Prudente, 2022).
Επιπροσθέτως, η αξιολόγηση των μαθητών επικεντρωνόταν στην εκτίμηση της ποσότητας των γνωσιακών πληροφοριών που κατόρθωσε να συγκρατήσει ο κάθε μαθητής, ανεξαρτήτως της ποιότητας αυτών ή της δυνατότητας ανάκλησης και αξιοποίησης τους στην καθημερινότητα του. Ως βάση στο πεδίο της επιλογής τόσο των εφαρμοζόμενων διδακτικών μεθόδων, όσο και των στρατηγικών αξιολόγησης αναδεικνύεται η Θεωρία του Συμπεριφορισμού, σύμφωνα με την οποία στο πλαίσιο της επίτευξης του επιθυμητού γνωσιακού αποτελέσματος επιχειρείται η προβολή κατάλληλων ερεθισμάτων στον μαθητή, με στόχο την προαγωγή από πλευράς του των αντίστοιχων μαθησιακών αντιδράσεων (Syawaludin & Marmoah, 2018; Marcinauskas et al., 2024).
Σε προγενέστερες περιόδους της εμφάνισης της Θεωρίας του Συμπεριφορισμού καταγράφεται μια σαφής απουσία ενιαίων θεωρήσεων στο πεδίο της γνωσιακής αναζήτησης, με την προσπάθεια αποσαφήνισης του πλαισίου της μαθησιακής κατάκτησης να περιορίζεται στην απλή περιγραφή των τρόπων διαχείρισης των μαθητών. Η Θεωρία του Συμπεριφορισμού αποτελεί στην πράξη φιλοσοφικό ρεύμα, η ανάπτυξη του οποίου τοποθετείται στις αρχές του 20ου αιώνα, με τη βάση του να σχετίζεται με την προσπάθεια της επιστημονικής κοινότητας να επιτύχει την αντικειμενική παρατήρηση των φαινομένων, θέτοντας στο επίκεντρο τον προσδιορισμό της παρουσίας πιθανών αιτιοκρατικών σχέσεων. Ειδικότερα, σύμφωνα με τη Θεωρία του Συμπεριφορισμού, η συμπεριφορά δύναται να αποτελέσει αντικείμενο μελέτης, προτάσσοντας την πεποίθηση ότι η μάθηση επιτυγχάνεται μέσω της προαγωγής της επανάληψης αντιδράσεων που κρίνονται ως επιθυμητές (Ahmad, Sultana & Jamil, 2020).
Στον πυρήνα της Θεωρίας του Συμπεριφορισμού τοποθετείται η προσέγγιση της μαθησιακής διαδικασίας ως μιας πορείας μεταβολής της συμπεριφοράς των εμπλεκόμενων μαθητών, οι οποίοι, επιχειρώντας την κατάκτηση του επιθυμητού γνωσιακού αποτελέσματος, απαιτείται να διέλθουν μέσω ποικίλων και κατάλληλα σχεδιασμένων σταδίων. Η μάθηση επιφέρει επομένως την τροποποίηση της συμπεριφοράς των μαθητών και την αντικατάσταση των προβαλλόμενων συμπεριφορικών τους στάσεων με νέες, οι οποίες κρίνονται ως περισσότερο θεμιτές (Ziafar & Namaziandost, 2019).
Με βάση τις αρχές που προάγει η Θεωρία του Συμπεριφορισμού, κρίνεται αναγκαίος ο κατακερματισμός του πλήθους των γνωσιακών αντικειμένων, με τη διδασκαλία να διαμορφώνεται συνεκτιμώντας την ηλικιακή ομάδα των προσεγγιζόμενων ανά περίπτωση μαθητών, δίχως όμως να συνυπολογίζονται οι διακριτές μαθησιακές ανάγκες αυτών. Η κατάκτηση του αντίστοιχου γνωσιακού αποτελέσματος αποτελεί στην ουσία την εσωτερική απεικόνιση των εξωτερικών αντικειμενικών προβολών της συμπεριφοράς, με την επιλεγόμενη διαδικασία μαθησιακής προσέγγισης να καθορίζει ουσιαστικά τη δυναμική του μαθησιακού αποτελέσματος (Syawaludin & Marmoah, 2018; Muhajirah, 2020).
Ο Skinner, ως κυριότερος εκπρόσωπος της Θεωρίας του Συμπεριφορισμού, υποστηρίζει την θεώρηση ότι η συμπεριφορά του ατόμου συνιστά απόρροια μιας διαδοχής εσωτερικών διεργασιών, μέσω των οποίων τελείται η επανάληψη ή η απομείωση της υλοποίηση συγκεκριμένων συμπεριφορικών αντιδράσεων. Καίρια προϋπόθεση στο πλαίσιο της διασφάλισης της επανάληψης ενός συμπεριφορικού μοτίβου αποτελεί η ‘ενίσχυση’ αυτού, με το προβαλλόμενο ερέθισμα να συνοδεύεται από επιθυμητές εκδηλώσεις για το άτομο. Αντιθέτως, ερεθίσματα τα οποία δεν ενισχύονται παύουν να επιφέρουν την επιθυμητή αντίδραση στο άτομο, οδηγούμενα σταδιακά στην ‘απόσβεση’ τους. Η γνωσιακή κατάκτηση επομένως των επιθυμητών μαθησιακών αντικειμένων είναι εφικτή μέσα από την επανάληψη επιθυμητών αντιδράσεων και αντιστοίχως την αποφυγή μη θεμιτών ενεργειών, ωθώντας το άτομο στην υιοθέτηση καθορισμένων συμπεριφορικών προτύπων (Ziafar & Namaziandost, 2019; Oommen, 2020).
Σύμφωνα συνεπώς με τη Θεωρία του Συμπεριφορισμού η μάθηση αποτελεί απόρροια εκούσιων νοητικών διεργασιών, κατά τις οποίες το άτομο επιχειρεί να ελέγξει το σύνολο των αντιδράσεων του, μέσα από την ανάπτυξη ανάλογων διασυνδέσεων μεταξύ των επιβαλλόμενων ερεθισμάτων και των αντιδράσεων στα οποία οδηγούν. Οι μορφές ενίσχυσης δύναται να είναι θετικές, αλλά και αρνητικές, με τη μορφή αντιστοίχως είτε επιβραβεύσεων είτε ποινών, με κύριο στόχο αυτών την αύξηση ή τη μείωση της συχνότητας έγερσης των συμπεριφορικών αντιδράσεων που έπονται της εμφάνισης των ανάλογων ερεθισμάτων (Ahmad, Sultana & Jamil, 2020).
Τα ανωτέρω οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η προγραμματισμένη διδακτική παρέμβαση αποτελεί το αποτέλεσμα του συνδυασμού κατάλληλων μορφών ενίσχυσης, μέσα από την επιβολή των οποίων επιδιώκεται η καλλιέργεια συγκεκριμένων χαρακτηριστικών στους εμπλεκόμενους μαθητές, οι οποίοι καλούνται να αναλάβουν ένα ρόλο διάδρασης κατά την εξέλιξη της μαθησιακής διαδικασίας, με τη μετάβαση στο επόμενο γνωσιακό αντικείμενο να τελείται αποκλειστικά έπειτα από την κατάκτηση των πρότερων γνωσιακών στόχων (Syawaludin & Marmoah, 2018). Ο εκπαιδευτικός επιχειρεί την αξιολόγηση της προσπάθειας των μαθητών, παρέχοντας ανατροφοδότηση σε σχέση με την ορθότητα ή μη των μαθησιακών τους αναζητήσεων, ενώ ενισχύει τις ορθές απαντήσεις αποβλέποντας στην επακόλουθη ενίσχυση της αντίστοιχης μαθησιακής συμπεριφοράς. Η διαμόρφωση των γνωστικών σχημάτων επιτυγχάνεται με τους μαθητές να εκδηλώνουν συγκεκριμένα μοτίβα αλληλεπίδρασης, καθώς αντιδρούν έναντι των προβαλλόμενων ερεθισμάτων (Oommen, 2020; Marcinauskas et al., 2024).
Σημαντικό είναι να αποσαφηνισθεί ότι με βάση τη Θεωρία του Συμπεριφορισμού η γνώση αντιμετωπίζεται ως πληροφόρηση, με την προβολή των γνωσιακών πληροφοριών να τελείται έπειτα από τον κατακερματισμό τους, ανάλογα με την τάξη της σχολικής βαθμίδας στην οποία φοιτούν οι συμμετέχοντες μαθητές. Αντιστοίχως, η αύξηση της δυσκολίας των γνωσιακών δράσεων πραγματοποιείται κατά την μετάβαση των μαθητών από το ένα επίπεδο εκπαίδευσης στο επόμενο. Τα ανωτέρω αποκαλύπτουν ότι οι μαθητές στην ουσία δεν φέρουν καμία ευθύνη έναντι του είδους των γνώσεων που επιχειρούν ανά περίπτωση να προσεγγίσουν, καθώς οφείλουν να συγκεντρώσουν το σύνολο των ερεθισμάτων, μέσω των οποίων θα επιχειρηθεί η πρόκληση των επιθυμητών αντιδράσεων από πλευράς τους (Muhajirah, 2020). Εντός του ανωτέρω πλαισίου ο εκπαιδευτικός αναλαμβάνει ένα αμιγώς κυριαρχικό ρόλο, με την αναγωγή αυτού στον αποκλειστικό φορέα της γνωσιακής πληροφορίας, δίχως να επιχειρείται η καθοδήγηση των μαθητών προς την προσπάθεια γνωσιακής αναζήτησης. Στην προσπάθεια πρόσκτησης από τους μαθητές των επιθυμητών γνωσιακών αντικειμένων διαμορφώνεται με επίκεντρο τον εκπαιδευτικό και τον περιορισμό της διάδρασης τους σε ένα αμιγώς παθητικό ρόλο, ο οποίος εστιάζει στην αποδοχή, δίχως κριτική θεώρηση, του συνόλου των γνωσιακών ερεθισμάτων (Oommen, 2020; Sablan & Prudente, 2022).
Η Θεωρία της Συμπεριφοράς επομένως εστιάζει στην τροποποίηση της εξωτερικά παρατηρούμενης συμπεριφοράς του μαθητή, αποσκοπώντας στην επίτευξη της επιθυμητής διάδρασης μέσω της διασύνδεσης των εξωτερικά προβαλλόμενων γνωσιακών ερεθισμάτων και της θετικής ενίσχυσης των επιδιωκόμενων αποκρίσεων. Το παραδοσιακό ρεύμα έθεσε, εντός του πλαισίου της συγκεκριμένης θεωρίας, τη μάθηση της Φυσικής ως τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ των παρεχόμενων από τον εκπαιδευτικό ερεθισμάτων και της αντίδρασης των μαθητών, με την επιβράβευση των θετικών διαδράσεων και την αρνητική ενίσχυση των εσφαλμένων απαντήσεων. Η δόμηση της διδακτέας ύλης επιχειρείται βασιζόμενη σε σύντομες διδακτικές ενότητες, με την αξιοποίηση της διαλεκτικής μεθόδου προσέγγισης να επιτρέπει στον εκπαιδευτικό την παράθεση των διδακτικών εννοιών και την προβολή των γνωσιακών αντικειμένων (Syawaludin & Marmoah, 2018; Muhajirah, 2020).
Μέσω της υιοθέτησης των τεχνικών του παραδοσιακού ρεύματος διδακτικής της Φυσικής, προσφέρεται στον μαθητή η δυνατότητα διεπαφής του με έννοιες και γεγονότα από το χώρο των Φυσικών επιστημών, δίχως όμως να απαιτείται η ενεργός εμπλοκή του στη διδακτική διαδικασία, καθώς ο εκπαιδευτικός κατέχει τον κυρίαρχο ρόλο του εισηγητή των γνωσιακών πληροφοριών. Αρνητική πτυχή του παραδοσιακού ρεύματος συνιστά επομένως η ελλιπής καλλιέργεια της κριτικής γνωσιακής προσέγγισης, με δεδομένο ότι ο μαθητής ανάγεται σε δέκτη των διδασκόμενων εννοιών, δίχως να του παρέχεται η δυνατότητα της ενεργούς γνωσιακής κατάκτησης των επιθυμητών διδακτικών στόχων (Marcinauskas et al., 2024).
Ανακαλυπτική διδακτική προσέγγιση της Φυσικής
Η προαγωγή της ανακαλυπτικής διδασκαλίας της Φυσικής συσχετίζεται με τη σύγχρονη εποχή της επιστημονικής και τεχνολογικής επανάστασης, με την επίτευξη καινοτόμων εφαρμογών στο πεδίο της τεχνολογίας και της επικοινωνίας να εγείρει την αναγκαιότητα μεταβολής του εκπαιδευτικού συστήματος προκειμένου να εστιάσει στη διαμόρφωση κατερτισμένων επιστημονικά και τεχνολογικά πολιτών. Η διδασκαλία των Φυσικών επιστημών τίθεται στο προσκήνιο των εξελίξεων, καθώς αναγνωρίζεται ο καίριος ρόλος που δύναται να διαδραματίσει στο πλαίσιο της καλλιέργειας του επιστημονικού γραμματισμού των μαθητών (Ajibade, Seweje & Ajayi, 2015; Rahman, 2017).
Μέσω της διδασκαλίας ειδικότερα της Φυσικής επιδιώκεται σταδιακά η ανάπτυξη της κριτικής σκέψης, με επίκεντρο την προαγωγή της αυτενέργειας των μαθητών και της υποστήριξης τους κατά την ανακάλυψη βασικών πτυχών του σύγχρονου και ολοένα εξελισσόμενου κόσμου. Η αναγκαιότητα της διαμόρφωσης κριτικά σκεπτόμενων ατόμων αποτέλεσε το έναυσμα για την προαγωγή ριζικών τροποποιήσεων στον τρόπο διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών εν γένει, αποτελώντας το κομβικό σημείο στη γέννηση της επιστήμης της Διδακτικής αυτών και της αναγωγής της σε διακριτό πεδίο της παιδαγωγικής επιστήμης (Martaida, Bukit & Ginting, 2017; Sahara et al., 2020).
Μέσω της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών επιδιώκεται πλέον η δημιουργία ατόμων που δύναται μελλοντικά να στελεχώσουν τους αναπτυσσόμενους επιστημονικούς και τεχνολογικούς κλάδους, με τη διδακτική προσέγγιση της Φυσικής να εστιάζει στο μαθηματικό φορμαλισμό, με την υλοποίηση ποικίλων εργαστηριακών δράσεων να επιχειρεί να υποστηρίξει την εμπλοκή των μαθητών με την πειραματική φύση της συγκεκριμένης επιστήμης. Οι μαθητές ενθαρρύνονται προς την ανακάλυψη της γνώσης, συμπεριφερόμενοι ως επιστήμονες, μέσα από την υλοποίηση κατάλληλα δομημένων πειραματικών προσεγγίσεων και εργαστηριακών ασκήσεων (Rahman, 2017; Marcinauskas et al., 2024).
Στη βάση της ανάπτυξης του ανακαλυπτικού ρεύματος διδασκαλίας τίθενται θεωρίες της γνωστικής ψυχολογίας, σύμφωνα με τις οποίες η διδακτική παρέμβαση οφείλει να ενισχύεται από διαδικασίες ενεργητικής μάθησης. Οι μαθητές κρίνονται ικανοί να οδηγηθούν μόνοι τους προς την ανακάλυψη της γνώσης, εφόσον τους δοθεί η πρόσβαση στα κατάλληλα γνωσιακά μέσα, με τον εκπαιδευτικό να λαμβάνει το ρόλο του καθοδηγητή της γνωσιακής εμπειρίας, η οποία τελείται με την παράθεση των αντίστοιχων καθοδηγητικών ερωτημάτων (Ajibade, Seweje & Ajayi, 2015; Sahara et al., 2020).
Σε αντίθεση επομένως με το παραδοσιακό ρεύμα διδακτικής της Φυσικής και την Θεωρία του Συμπεριφορισμού, σύμφωνα με τα οποία η μάθηση συνιστά διαδικασία απορρέουσα από διεργασίες εξάρτησης και αντίδρασης, η Γνωστική μαθησιακή θεωρία υποστηρίζει ότι η κατάκτηση της γνώσης συνιστά το αποτέλεσμα μιας αμιγούς ενεργητικής επεξεργασίας των προβαλλόμενων γνωσιακών πληροφοριών, όπως αυτές γίνονται αντιληπτές μέσα από τις ενδιάμεσες γνωστικές λειτουργίες του ατόμου (Martaida, Bukit & Ginting, 2017). Η γνώση απορρέει από την συσσωρευμένη κατάκτηση εμπειριών, αλλά αντιθέτως αποτελεί το αποτέλεσμα μιας συνεχούς ροής ενεργητικής διάδρασης του ατόμου, όπου η υλοποίηση δημιουργικών συσχετίσεων εντός του φυσικού και κοινωνικού περιβάλλοντος επιτρέπει την ενεργητική επεξεργασία των προβαλλόμενων μαθησιακών πληροφοριών. Αντιστοίχως, η μαθησιακή κατάκτηση επιχειρείται μέσα από την ανάπτυξη της λειτουργικότητας των γνωστικών διεργασιών του ατόμου, χωρίς να περιορίζεται στην προαγωγή καθορισμένων μεταβολών της επιδεικνυόμενης από το άτομο συμπεριφοράς (Çeliköz, Erişen & Şahin, 2016).
Η γνωστική θεωρία της μάθησης, η οποία βασίζεται στις απόψεις του Piaget, θέτει ως πυρήνα της μαθησιακής διαδικασίας τη δυνατότητα ανάπτυξης της νοητικής δυναμικής του κάθε ατόμου, μέσω της οποίας είναι εφικτή η κατάκτηση της γνωσιακής του εξέλιξης. Μέσα από τη σταδιακή μετάβαση του από το ένα εξελικτικό στάδιο γνωσιακής ανάπτυξης στο επόμενο, ο μαθητής αποκτά τη δυνατότητα να προσεγγίσει καινοτόμες νοητικές δομές, των οποίων η θεμελίωση πραγματοποιείται θέτοντας ως βάση ήδη υπάρχουσες γνωσιακές του κατακτήσεις (Alahmad, 2020). Σε ταυτόχρονο πλαίσιο όμως αναδεικνύεται η σημαντικότητα της προσαρμογής του ατόμου εντός του κοινωνικού περιβάλλοντος διαβίωσης του, με τη μαθησιακή εμπειρία να αποκτά τη δυναμική της επεξεργασίας προυπάρχουσων γνωσιακών κτήσεων, ιδίως εάν παρατηρούνται συνθήκες σύγκρουσης του ατόμου με τον περιβάλλοντα κόσμο του (Barrouillet, 2015).
Αποτέλεσμα της ανωτέρω σύγκρουσης δύναται να αποτελέσει η ενσωμάτωση στις προϋπάρχουσες γνωστικές πληροφορίες ποικίλων νέων γνωσιακών κατακτήσεων, δίχως όμως να κρίνεται απαραίτητη η τροποποίηση τους, διαδικασία η οποία προσδιορίζεται ως ‘αφομοίωση’, ή εντός ενός εναλλακτικού πλαισίου, επιχειρείται η τροποποίηση αυτών με στόχο την επίτευξη της βέλτιστης ενσωμάτωσης τους, διεργασία η οποία αφορά τη ‘συμμόρφωση’. Μέσω της επανάληψης των ανωτέρω διαδικασιών είναι δυνατή η εδραίωση των γνωστικών κτήσεων και επομένως η επίτευξη του επιθυμητού ανά περίπτωση γνωσιακού αποτελέσματος (Çeliköz, Erişen & Şahin, 2016; Oommen, 2020).
Η Γνωστική θεωρία αναδείχθηκε ως ο θεμελιώδης λίθος κατά την προσπάθεια αποσαφήνισης της σημασίας της προαγωγής της αυτενέργειας του μαθητή κατά τη διάρκεια της διδακτικής του προσέγγισης, προβάλλοντας την κυριαρχία του ρόλου αυτού εντός της σχολικής τάξης. Σύμφωνα με τις αρχές της θεωρίας της γνωστικής προσαρμογής, η γνωσιακή κατάκτηση επιχειρείται με την υλοποίηση κατάλληλα σχεδιασμένων στρατηγικών, οι οποίες περικλείουν ποικίλες δομημένες δημιουργικές δράσεις, στόχος των οποίων αποτελεί η πυροδότηση διαδικασιών αντιπαράθεσης των μαθητών με το περιβάλλον, επάγοντας μια πορεία γνωσιακής αναζήτησης (Alahmad, 2020). Μέσα από την πραγματοποίηση των δράσεων αυτών επιδιώκεται η καλλιέργεια των αναγκαίων συσχετίσεων, επιτρέποντας στο μαθητή να εντρυφήσει στην προσέγγιση των νέων γνωσιακών πληροφοριών, επιλέγοντας μαθησιακά αντικείμενα συμβατά με το στάδιο της διανοητικής του ανάπτυξης (Barrouillet, 2015; Çeliköz, Erişen & Şahin, 2019).
Σύμφωνα με τη Γνωστική θεωρεία και το ανακαλυπτικό ρεύμα διδασκαλίας οι γνώσεις αποτελούν αλληλο-συσχετιζόμενες έννοιες, οι οποίες οργανώνονται υπό συγκεκριμένων μαθησιακών δομών, συμβατών με το νοητικό πρότυπο που προσδιορίζει το μαθησιακό επίπεδο των συμμετεχόντων μαθητών, δίχως σαφώς να περιορίζονται στην απλή αναπαράσταση του περιβάλλοντος κόσμου. Εντός του διαμορφώμενου μαθησιακού περιβάλλοντος περικλείονται πολλαπλές και αυθεντικές γνωσιακές δραστηριότητες, οι οποίες εντάσσονται εντός του πλαισίου της κατάκτησης δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων και προσδιορισμού ερωτημάτων, όπως αυτά εγείρονται μέσω της διάδρασης των μαθητών με τον πραγματικό κόσμο. Τα μαθησιακά κίνητρα των συμμετεχόντων μαθητών ενισχύονται και κάθε άτομο ενθαρρύνεται έναντι της προσωπικής συμμετοχής του στην πορεία της γνωσιακής κατάκτησης (Alahmad, 2020). Ο εκπαιδευτικός μετέχει στην καθοδήγηση των μαθητών κατά την εδραίωση των γνωσιακών κατασκευών που επιχειρείται κατά τη διάρκεια της διδακτικής παρέμβασης, αναλαμβάνοντας το ρόλο του υποστηρικτή του κάθε μαθητή στην εξατομικευμένη προσπάθεια αναζήτησης της γνωσιακής πληροφορίας (Çeliköz, Erişen & Şahin, 2016).
Η Γνωστική θεωρία παρουσιάζει αισθητές διαφοροποιήσεις σε σχέση με τη Θεωρία του Συμπεριφορισμού, με δεδομένο ότι αναγνωρίζει ότι η μάθηση προσδιορίζεται μέσα από το σύνολο των εξωτερικώς παρεχόμενων γνωσιακών πληροφοριών, δίχως όμως να δύναται να αμεληθεί η δυναμική των εσωτερικών διεργασιών, οι οποίες ενεργοποιούν τις γνωστικές λειτουργίες του ατόμου, συνθήκη η οποία αποκαλύπτει το ρόλο του νου στη μαθησιακή διαδικασία. Οι μαθητές εμπλέκονται σε μια πορεία επεξεργασίας των προβαλλόμενων μαθησιακών πληροφοριών, των οποίων η κατάκτηση επιδιώκεται μέσα από την αξιοποίηση ποικίλων μαθησιακών δεξιοτήτων, υπό της καθοδήγησης και υποστήριξης του εκπαιδευτικού (Barrouillet, 2015; Çeliköz, Erişen & Şahin, 2019).
Στο επίκεντρο επομένως της διδακτικής εμπειρίας, σύμφωνα με το ανακαλυπτικό ρεύμα, τίθεται ο μαθητής, με τον εκπαιδευτικό να αναλαμβάνει πλέον ένα αμιγώς υποστηρικτικό ρόλο, με κύριο μέλημα του την διασφάλιση της αλληλεπίδρασης των μαθητών με κατάλληλα δομημένα διδακτικά υλικά και σχέδια διδακτικής παρέμβασης. Η διδασκαλία σχεδιάζεται συνεπώς με τρόπο ώστε να ενθαρρύνει τους μαθητές να λειτουργήσουν ως επιστημονικά σκεπτόμενα άτομα, ενεργοποιώντας τις δεξιότητες της κριτικής και δημιουργικής σκέψης και της διασύνδεσης των διδακτικών αντικειμένων με στόχο τη βέλτιστη γνωσιακή κατάκτηση των επιδιωκόμενων μαθησιακών στόχων (Ajibade, Seweje & Ajayi, 2015; Martaida, Bukit & Ginting, 2017).
Εποικοδομητική διδακτική προσέγγιση της Φυσικής
Πολλαπλές μελέτες κατά τα τέλη της δεκαετίας του 1970 υποστηρίζουν τη σαφή διασύνδεση που υφίσταται ανάμεσα στις προϋπάρχουσες γνώσεις των μαθητών αναφορικά με τα υπό εξέταση φυσικά φαινόμενα και το αποτέλεσμα της υλοποιούμενης διδακτικής παρέμβασης. Σε όμοιο μοτίβο, εξελίξεις στο πεδίο της γνωστικής ψυχολογίας αντιστοίχως προβάλουν την σαφή επιρροή των υφιστάμενων γνωσιακών συνδέσεων των μαθητών με την πορεία της διδακτικής εμπειρίας (Meilina, Handayanto & Muhardjito, 2020).
Το εποικοδομητικό ρεύμα, με την εμφάνιση του στις αρχές της δεκαετίας του 1980, επιχειρεί την προσέγγιση της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών και συνεπώς και της Φυσικής, αναγνωρίζοντας την αξία των προϋπάρχουσων ιδεών των μαθητών στην προσπάθεια διδακτικής προσέγγισης των φυσικών φαινομένων. Σε αντίθεση με το παραδοσιακό και το ανακαλυπτικό ρεύμα, ο σχεδιασμός και η επιλογή των διδακτικών στρατηγικών βασίζεται στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι ίδιοι οι μαθητές τείνουν να προσεγγίζουν τις προβαλλόμενες φυσικές έννοιες, καθώς και των τεχνικών που επιλέγουν προκειμένου να ερμηνεύσουν τα φυσικά φαινόμενα, πριν ακόμη επιχειρηθεί η επιστημονική ερμηνεία τους και η παράθεση των αντίστοιχων επιστημονικών εννοιών (Tompo, Ahmad & Muris, 2016).
Με βάση τη Θεωρία του εποικοδομητισμού, ή τη Θεωρία της οικοδόμησης της γνώσης, όπως εναλλακτικά καλείται, κύριο τρόπο μάθησης αποτελεί η προϋπάρχουσα εμπειρία, με την διαδικασία γνωσιακής κατάκτησης να βασίζεται στην προσαρμογή του ατόμου εντός του υφιστάμενου μαθησιακού περιβάλλοντος, κατά την οποία επιχειρείται η ενεργός εμπλοκή του έναντι της γνωσιακής αναζήτησης και όχι η παθητική αποδοχή των παρατιθέμενων γνωσιακών πληροφοριών. Είναι σαφές ότι κατά τη διαδικασία της οικοδόμησης της γνώσης υποστηρίζεται η εξαγωγή, από πλευράς των μαθητών, ποικίλων γνωσιακών συμπερασμάτων, τα οποία οικοδομούνται θέτοντας στο επίκεντρο προϋπάρχουσες γνώσεις και εμπειρίες τους, επιδιώκοντας την απομάκρυνση τους από την παθητική αναπαραγωγή των προβαλλόμενων μαθησιακών αντικειμένων (Mann & MacLeod, 2015; Ahmad, Sultana & Jamil, 2020). Στην πράξη οι μαθητές επιχειρούν να επιτύχουν την κατάκτηση της γνώσης αναπτύσσοντας ποικίλες διασυνδέσεις, οι οποίες βασίζονται σε προσωπικές τους ερμηνείες, με το αντίστοιχο γνωσιακό αποτέλεσμα να στηρίζεται με βάση τις εμπειρίες που δημιουργούνται μέσα από την επαφή τους με τον περιβάλλοντα κόσμο, αποσκοπώντας στην ενεργό εμπλοκή τους στην ανάδειξη νέων γνωσιακών εννοιών, οι οποίες προκύπτουν από γνωσιακές κτήσεις του παρελθόντος (Bada & Olusegun, 2015; Juvova et al., 2015).
Αναμφίβολα στο επίκεντρο της Θεωρίας της οικοδόμησης της γνώσης, η μαθησιακή διαδικασία ανάγεται σε μια διανοητική διαδικασία για τους μαθητές, οι οποίοι εμπλέκονται στην προσπάθεια της διαμόρφωσης των δικών τους προσωπικών γνωσιακών εμπειριών, εκμεταλλευόμενοι μαθησιακές πληροφορίες και γνωσιακές προβολές που τους παρέχονται. Παρότι οι διανοητικές λειτουργίες τους τείνουν να λαμβάνουν ένα καθοριστικό ρόλο στην πορεία γνωσιακής κατάκτησης, στον πυρήνα των γνωσιακών εξελίξεων τοποθετείται ένα σύνολο ποικίλων κοινωνικών παραγόντων, όπως αυτοί εγείρονται με βάση το πλαίσιο της κοινωνικής διάδρασης του ατόμου (Bada & Olusegun, 2015; Krahenbuhl, 2016). Οι ανωτέρω διαφοροποιήσεις προβάλουν τη διακριτή προσέγγιση που υποστηρίζει το εποικοδομητικό πρότυπο έναντι των έτερων θεωρήσεων, καθώς εντός της συγκεκριμένης θεωρίας επιχειρείται η συνεκτίμηση του γεγονότος ότι οι προϋπάρχουσες γνώσεις των μαθητών οφείλουν να αξιοποιούνται διδακτικά (Fernando & Marikar, 2017).
Ως απόρροια των δεδομένων αυτών, η διαδικασία της μάθησης ανάγεται σε μια κοινωνική, καθώς επίσης και συνεργατική δράση, κατά την οποία ο εκπαιδευτικός τείνει να λαμβάνει ένα κυρίαρχο καθοδηγητικό ρόλο, παρουσιαζόμενος ως κοινωνός της γνώσης και προαγωγός της προσπάθειας των μαθητών στην πορεία γνωσιακής αναζήτησης τους. Το σύνολο των επιδιωκόμενων γνωσιακών στόχων δεν μεταβιβάζεται πλέον από τον εκπαιδευτικό προς τους μαθητές με τη χρήση επιφανειακών διασυνδέσεων και απουσία κάθε κριτικής αναθεώρησης τους, αλλά αντιθέτως επιχειρείται η οικοδόμηση των γνώσεων από τον κάθε μαθητή, μέσα από τη διαδικασία της αναδόμησης των απόψεων του, της τροποποίησης των αντιλήψεων του και της συνειδητοποίησης της γνωστικής πορείας που θα πρέπει να ακολουθήσει, προκειμένου να επιτύχει στο πλαίσιο της γνωσιακής του εξέλιξης (Juvova et al., 2015; Mann & MacLeod, 2015).
Εντός του εποικοδομητικού πλαισίου μάθησης, ο εκπαιδευτικός οφείλει να προάγει τη διασφάλιση ενός ευνοϊκού περιβάλλοντος γνωσιακής αλληλεπίδρασης, με την παροχή ποικίλων ερεθισμάτων προς τους μαθητές του, προκειμένου να επιτύχει την κινητοποίηση τους, υποστηρίζοντας ενεργά την προσπάθεια ενεργοποίησης των γνωστικών τους ανησυχιών, μέσα από την υλοποίηση κατάλληλα σχεδιασμένων μαθησιακών δραστηριοτήτων. Η αλληλεπίδραση των μαθητών με τον εκπαιδευτικό είναι εφικτή εφόσον παρέχονται σε αυτούς τα αναγκαία μέσα που θα επιτρέψουν την ενεργοποίηση των μαθησιακών κινήτρων τους, με τη διδακτική παρέμβαση να επιδιώκει την αυτόνομη γνωσιακή αναζήτηση, κατά την οποία επιτρέπεται στον εκάστοτε μαθητή να μετέχει ενεργά τη διαδικασία της γνωσιακής αμφισβήτησης (Bada & Olusegun, 2015). Σε κάθε περίπτωση, ο εκπαιδευτικός θα πρέπει να επιλέγει το σχεδιασμό και την υλοποίηση διδακτικών δράσεων οι οποίες συνάδουν με τα μαθησιακά ενδιαφέροντα των μαθητών του, προσφέροντας τους συγχρόνως συχνή ανατροφοδότηση στο πεδίο της υποστήριξης τους κατά την ανάπτυξη των απαιτούμενων στρατηγικών επίλυσης των πιθανών προβλημάτων που εγείρονται κατά τη διδακτική τους προσέγγιση (Juvova et al., 2015; Fernando & Marikar, 2017).
Στην ουσία, το εποικοδομητικό περιβάλλον μάθησης χαρακτηρίζεται ως αμιγώς μαθητο-κεντρικό, καθώς μέσω αυτού διασφαλίζεται η προσφορά ποικίλων γνωσιακών ευκαιριών προς τους μαθητές, με κύριο στόχο του την ολιστική γνωσιακή εξέλιξη του ατόμου. Κάτω από το πλαίσιο της καθοδήγησης και υποστήριξης του εκπαιδευτικού, ο μαθητής αφήνεται ελεύθερος να συνδιαλλαγεί, να ερευνήσει και να προβληματισθεί, εστιάζοντας στην οικοδόμηση της προσωπικής του γνωσιακής εμπειρίας, βασιζόμενος στις προυπάρχουσες γνωσιακές του κατακτήσεις (Krahenbuhl, 2016; Ahmad, Sultana & Jamil, 2020).
Είναι αντιληπτό ότι η σαφής εστίαση στην εκτενή μελέτη της δυναμικής των προϋπάρχουσων ιδεών των μαθητών επηρέασε αισθητά την διδακτική των Φυσικών Επιστημών, με τη διδασκαλία της Φυσικής να επιχειρεί την συνεκτίμηση της οπτικής τους στην προσπάθεια της αποσαφήνισης των διδακτικών εννοιών. Προκειμένου να διασφαλισθεί η μεγιστοποίηση των επιπέδων κατανόησης αυτών τίθεται στο επίκεντρο η έννοια του ‘διδακτικού μετασχηματισμού’, η οποία εμπεριέχει την προσπάθεια μετατροπής του διδακτικού περιεχομένου του μαθήματος σε γνωσιακές πληροφορίες κατάλληλες να παρατεθούν στα μέλη της μαθητικής κοινότητας, διαμορφωμένες με τρόπο που να συνάδει με το σύνολο των προϋπάρχουσων ιδεών τους (Aflalo & Raviv, 2022). Η ανωτέρω διδακτική στρατηγική δεν περιορίζεται αποκλειστικά στη θεωρητική προσέγγιση των διδακτικών εννοιών, αλλά επεκτείνεται επίσης στον τρόπο με τον οποίο τελείται η επιλογή των πειραματικών δραστηριοτήτων και των εργαστηριακών δράσεων στις οποίες μετέχουν οι μαθητές (Meilina, Handayanto & Muhardjito, 2020).
Στον πυρήνα της προσέγγισης που υποστηρίζεται από το εποικοδομητικό ρεύμα εντοπίζεται η αξία της διασφάλισης της ενεργούς εμπλοκής των μαθητών στη διδακτική διαδικασία, υποστηρίζοντας τη σημασία της οικοδόμησης της γνώσης με βάση το σύνολο των προϋπάρχουσων ιδεών τους αναφορικά με το αντίστοιχο γνωσιακό πεδίο. Η καλλιέργεια των γνωσιακών διάυλων στηρίζεται στα βιώματα των εμπλεκόμενων μαθητών, με τον εκπαιδευτικό να καλείται να συνυπολογίσει τις πρότερες γνωσιακές τους εμπειρίες προκειμένου να επιτύχει το βέλτιστο γνωσιακό αποτέλεσμα (Sithole, Chiyaka & Mabwe, 2022).
Βασική επίσης παράμετρο του εποικοδομητικού ρεύματος συνιστά η προαγωγή της σημαντικότητας της καλλιέργειας μετα-γνωστικών δεξιοτήτων των μαθητών, επιδιώκοντας την κατάκτηση από τους ίδιους τους μαθητές της ουσιαστικής επίγνωσης των κεκτημένων γνώσεων κατά τη μαθησιακή διαδικασία. Οι μαθητές καλούνται να τεθούν κριτικά έναντι της γνωσιακής κατάκτησης, επιχειρώντας την πλήρη αποσαφήνιση της πορείας τους κατά την αναζήτηση των γνωσιακών πληροφοριών, όπως αυτή υλοποιήθηκε στη διάρκεια της εκάστοτε διδακτικής παρέμβασης (Aflalo & Raviv, 2022). Μέσω της εμπλοκής του κάθε μαθητή σε μια διαδικασία αυτο-αξιολόγησης της γνωσιακής του πορείας και της ανάδειξης των γνωσιακών του κτήσεων επιχειρείται η μεταγνωστική του ανάταση, με κύριο στόχο την επίτευξη αυξημένων επιπέδων επιστημονικού γραμματισμού (Meilina, Handayanto & Muhardjito, 2020).
Ο επιστημονικός αλφαβητισμός στη διδασκαλία της Φυσικής
Κατά τα τέλη του 20ου αιώνα τελείται ακόμη μια μεταβολή του τρόπου προσέγγισης της διδασκαλίας της Φυσικής, με βασικά αίτια αυτής την επιρροή της πολιτισμικής και οικονομικής παγκοσμιοποίησης. Ειδικότερα, μέσω της πολιτισμικής παγκοσμιοποίησης προάγεται η τόνωση της επικοινωνίας μεταξύ διακριτών πολιτισμικών ομάδων, με την οικονομική παγκοσμιοποίηση να αφορά τη δημιουργία ενός αγοραστικού κοινού παγκόσμιας δυναμικής. Εντός των ανωτέρω πλαισίων, η διδακτική των Φυσικών Επιστημών, συμπεριλαμβανομένης της Φυσικής, θέτει στο προσκήνιο την ανάπτυξη του επιστημονικού λόγου, ως κυρίαρχης γλώσσας του συγκεκριμένου πεδίου, επιδιώκοντας την ανάδειξη αυτής σε κυρίαρχο μέσο επικοινωνίας μεταξύ διακριτών πολιτισμών και αναγνωρίζοντας τη δυναμική της ως μορφή παγκόσμιας γλώσσας (Opfermann, Schmeck & Fischer, 2017; Banda & Nzabahimana, 2021).
Η ανωτέρω εξέλιξη ώθησε τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών προς την υιοθέτηση σύγχρονων διδακτικών προσεγγίσεων, με κύριο στόχο αυτών την αποδοχή της συσχέτισης τους τόσο με τους αντίστοιχους ανά περίπτωση τοπικούς πληθυσμούς, όσο και με έτερα επιστημονικά και γνωσιακά πεδία, επιτρέποντας την εξέλιξη μια αμιγούς διαθεματικής προσέγγισης της γνώσης. Με βάση τη ‘διαθεματικότητα’, η γνώση αντιμετωπίζεται ως ενιαία ολότητα, η κατάκτηση της οποίας επιχειρείται μέσω της διερεύνησης καθορισμένων ζητημάτων ή προβληματισμών, τα οποία εντοπίζεται ότι απασχολούν τα μέλη της μαθητικής κοινότητας (Bao & Koenig, 2019; Aflalo & Raviv, 2022).
Συγχρόνως, σε αντίθεση με όσα προάγονται σύμφωνα με τις πρότερες τάσεις ανακαλυπτικού ρεύματος, η διδακτική της Φυσικής παύει πλέον να εστιάζει στη δημιουργία μελλοντικών επιστημόνων και επικεντρώνεται στην προσπάθεια καλλιέργειας μελλοντικών πολιτών, ικανών να δραστηριοποιηθούν ενεργά εντός της σύγχρονης τεχνολογικά αναπτυσσόμενης κοινωνίας. Εντός αυτού του πλαισίου, η αξιοποίηση της τεχνολογίας απομακρύνεται από τη θεώρηση της ως εργαλείου προσέγγισης της διδασκαλίας και ανάγεται σε ένα διακριτό γνωστικό αντικείμενο, χάρη στην αναγνώριση της ως βασικού εκφραστή της επιστημονικής δραστηριοποίησης εντός της παγκόσμιας ισχυρής αγοράς (Tompo, Ahmad & Muris, 2016; Cobbinah & Bayaga, 2017).
Το συγκεκριμένο ρεύμα, το οποίο χαρακτηριστικά αναφέρεται ως ‘επιστημονικός και τεχνολογικός αλφαβητισμός’, θέτει την τεχνολογία ως διακριτό αντικείμενο διδασκαλίας εντός των Αναλυτικών Προγραμμάτων Σπουδών, συνεκτιμώντας τη δυναμική της σύγχρονης παγκοσμιοποιημένης κοινωνίας ως κοινωνίας καταναλωτισμού, εντός της οποίας καίρια αναγκαιότητα ανάγεται η δημιουργία ατόμων εξοικειωμένων με τη χρήση της τεχνολογίας (Banda & Nzabahimana, 2021).
Κριτική προσέγγιση της διδασκαλίας της Φυσικής με βάση την ιστορική αναδρομή της
Στο επίκεντρο των σύγχρονων παιδαγωγικών απόψεων επιχειρείται η αποσαφήνιση του βέλτιστου τρόπου προσέγγισης του μαθητή, καθώς επίσης και η διαμόρφωση του πλαισίου δραστηριοποίησης του εκπαιδευτικού κατά τη διδακτική παρέμβαση, μέσω της ουσιαστικής περιγραφής του ρόλου του. Η σχέση του εκπαιδευτικού με το διδασκόμενο δύναται να λάβει ποικίλες μορφές, εκτεινόμενη από την στείρα θεώρηση του μαθητή ως απλού δέκτη των γνωσιακών πληροφοριών, με τον εκπαιδευτικό να τίθεται ως κύριος προαγωγός της γνωσιακής πληροφορίας, στην προσέγγιση αυτού ως εξερευνητή της επιστημονικής γνώσης, θέτοντας στο πλάι του ως καθοδηγητή και υποστηρικτή της προσπάθειας του τον εκπαιδευτικό (Opfermann, Schmeck & Fischer, 2017; Bao & Koenig, 2019).
Αποδεχόμενη την δυναμική της ανάπτυξης μιας ουσιαστικής σχέσης διάδρασης μεταξύ εκπαιδευτικού και μαθητών, η παιδαγωγική κοινότητα αναγνωρίζει την αναγκαιότητα σχεδιασμού και υλοποίησης σχεδίων διδασκαλίας με επίκεντρο τις ιδιαίτερες μαθησιακές ανάγκες του εκάστοτε ατόμου. Η διδασκαλία καλείται, μέσω του συνδυασμού ποικίλων διδακτικών τεχνικών, να επιτύχει την ανάπτυξη ισχυρών διάυλων επικοινωνίας μεταξύ του εκπαιδευτικού και των διδασκόμενων, με σεβασμό έναντι της ετερότητας των εμπειριών τους, οι οποίες δύναται να διαμορφώσουν τη ροή της διδακτικής διαδικασίας (Aflalo & Raviv, 2022).
Διδασκαλία της ενότητας της ‘Ενέργειας’ στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση
Η σημασία της διερεύνησης του τρόπου διδασκαλίας της ενότητας της ‘Ενέργειας’ στα πλαίσια της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης
Η έννοια της ‘Ενέργειας’ αναδεικνύεται ως ένα από τα σημαντικότερα διδακτικά αντικείμενα του πεδίου των Φυσικών Επιστημών, με το ρόλο αυτής να έχει αποδειχθεί δια μέσου της εξέλιξης του ανθρώπινου πολιτισμού. Πρόκειται για μια από τις κυριότερες θεματικές ενότητες στο συγκεκριμένο γνωσιακό πλαίσιο, καθώς ο συνδυασμός αυτής με την ύλη συνθέτει στην ουσία το σύμπαν, με την ύλη να αποτελεί την ουσία και την ενέργεια να ανάγεται στην κινητήριο δύναμη αυτής. Σε αντίθεση με την έννοια της ύλης, η οποία δύναται να συλληφθεί, η ‘Ενέργεια’ αποτελεί έννοια αφηρημένη, παρότι γνώριμη από τη καθημερινή ζωή (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015).
Η επιστημονική πολυπλοκότητα της έννοιας της ‘Ενέργειας’ διαφαίνεται από το γεγονός ότι πρόκειται για διδακτική ενότητα η οποία προσεγγίζεται μέσω ποικίλων και διακριτών γνωστικών αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένης της Φυσικής, της Χημείας και της Βιολογίας, με την ανάλυση αυτής να τελείται με διακριτό ανά περίπτωση τρόπο. Εντός του ελληνικού προγράμματος σπουδών, η συγκεκριμένη γνωσιακή έννοια εντοπίζεται εντός διακριτών κεφαλαίων του μαθήματος της Φυσικής, όπως είναι για παράδειγμα η Μηχανική, οι Ταλαντώσεις, οι Κρούσεις, ο Ηλεκτρισμός και η Θερμότητα (Φλουρής & Καλογιαννάκης, 2013).
Βασική παράμετρο στο πλαίσιο αποσαφήνισης του τρόπου προσέγγισης της συγκεκριμένης διδακτικής έννοιας αποτελεί η διαπίστωση αναφορικά με τις σαφείς δυσκολίες των μαθητών αναφορικά με την κατανόηση αυτής. Ειδικότερα, εντός της Δευτεροβάθμιας βαθμίδας εκπαίδευσης προβάλλεται η αδυναμία των μαθητών να αντιληφθούν τη φύση της ενέργειας και τις ποικίλες μετατροπές της, να κατανοήσουν την πιθανή υποβάθμιση αυτής και να αξιοποιήσουν τις αρχές της διατήρησης της. Μέσω της προσέγγισης του τρόπου διδασκαλίας της συγκεκριμένης διδακτικής ενότητας αναμένεται επομένως η αποσαφήνιση των παρατιθέμενων διδακτικών στόχων και ο προσδιορισμός των υλοποιούμενων διδακτικών στρατηγικών, με επίκεντρο την επίτευξη της γνωσιακής κατάκτησης από πλευράς των μαθητών (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015).
Αναλυτικά προγράμματα σπουδών και εντοπιζόμενες τροποποιήσεις
Τα αναλυτικά προγράμματα σπουδών υλοποιούνται μέσω των σχολικών εγχειριδίων, τα οποία μέσα από κατάλληλα δομημέμες διδακτικές διεργασίες επιχειρούν την πραγμάτωση των διδακτικών στόχων, όπως αυτοί έχουν τεθεί από τους νομοθέτες. Τα σχολικά εγχειρίδια υποστηρίζουν συνεπώς την εφαρμογή του αναλυτικού προγράμματος σπουδών, με τη συγγραφή τους να γίνεται με βάση τα επιδιωκόμενα διδακτικά αποτελέσματα. Η επιστημονική γνώση υφίσταται μια σαφή τροποποίηση προκειμένου να αποτελέσει το αντικείμενο διδακτικής προσέγγισης, με τη διδακτική της Φυσικής ομοίως να επιχειρεί το μετασχηματισμό της γνώσης, όπως αυτή επιδιώκεται μέσα από την επιστημονική έρευνα, αλλά και τις ποικίλες κοινωνικές δραστηριότητες που διέπουν τον περιβάλλοντα χώρο (Συρίου, Κατσαντώνη & Λουκέρη, 2015).
Η ανάλυση και αξιολόγηση του σχεδιασμού των αναλυτικών προγραμμάτων της διδασκαλίας της Φυσικής δύναται να επιχειρηθεί θέτοντας ως εργαλείο της το διδακτικό μετασχηματισμό. Έρευνα του Κολιόπουλου (2006) πρότεινε ως πρότυπο ανάλυσης των αναλυτικών προγραμμάτων της Φυσικής ένα θεωρητικό πρότυπο, το οποίο βασίζεται στη διάκριση των τριών ρευμάτων διδακτικής προσέγγισης, του παραδοσιακού, του ανακαλυπτικού και του εποικοδομητικού. Κάθε ένα από τα ανωτέρω ρεύματα περιγράφει το τρόπο διαχείρισης των εννοιών, της μεθοδολογίας και των στοιχείων των διδακτικών ενοτήτων, όπως αναφέρονται εντός των αναλυτικών προγραμμάτων της Φυσικής (Κολιόπουλος, 2006).
Ειδικότερα, το παραδοσιακό ρεύμα για το αναλυτικό πρόγραμμα χαρακτηρίζεται από το διδακτικό μετασχηματισμό της επιστημονικής γνώσης ως αντικείμενο διδασκαλίας, σύμφωνα με τον οποίο επιχειρείται ο κατακερματισμός των εννοιολογικών ενοτήτων. Με βάση την παραδοσιακή επομένως αντίληψη, η διδακτική έννοια ενέχει διακριτά νοήματα εντός των διαφορετικών διδακτικών πλαισίων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η έννοια της ‘Ενέργειας’, η οποία απαντάται εντός διαφορετικών διδακτικών ενοτήτων, όπως είναι οι ενότητες ‘Έργο’, ‘Θερμικές και Ψυκτικές μηχανές’, ‘Θερμοκρασία και Θερμότητα’, ‘Παραγωγή και διάδοση του φωτός’, ‘Μεταβολές των αερίων’, αλλά και άλλες (Φλουρής & Καλογιαννάκης, 2013).
Η ανωτέρω διασπορά που εντοπίζεται στο πεδίο της προσέγγισης της συγκεκριμένης διδακτικής έννοιας επιφέρει σημαντικά προβλήματα στο πλαίσιο της μελέτης αυτής, καθώς στην ουσία η ‘Ενέργεια’ παρουσιάζεται εντός διακριτών ενοτήτων, αποκτώντας ανά περίπτωση και διαφορετικό νόημα. Ως παράδειγμα, εντός του αναλυτικού προγράμματος σπουδών που διαμορφώθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990, η έννοια της ‘Ενέργειας’ έχει υποστεί ουσιαστικά τρεις εννοιολογικούς κατακερματισμούς. Η ανωτέρω συνθήκη αποτελεί απόρροια της κυριαρχίας της παραδοσιακής αντίληψης, επιφέροντας σημαντικές επιπτώσεις στη διδακτική προσέγγιση των εννοιών, με βασικότερη την απομείωση της δυναμικής τους. Οι μαθητές εξαναγκάζονται να μελετούν την ίδια έννοια εντός διαφορετικών εννοιολογικών πλαισίων, οδηγούμενοι τελικώς σε σύγχυση (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015).
Διδακτικοί στόχοι
Εντός του χώρου της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης επιχειρείται η ομαλή μετάβαση των μαθητών από την περιγραφική προσέγγιση των φυσικών φαινομένων, όπως αυτή υλοποιήθηκε στο Δημοτικό σχολείο, στην εις βάθος ανάλυση αυτών, με την ταυτόχρονη ποσοτική προσέγγιση τους με τη μορφή φυσικών μεγεθών. Για την επίτευξη του ανωτέρω στόχου επιδιώκεται η εφαρμογή κατά την εκπαιδευτική διαδικασία της εκπαιδευτικής μεθόδου με διερεύνηση, μορφή της οποίας εντοπίζεται και εντός της Πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, ωθώντας τους μαθητές στην υλοποίηση διαδικασιών αποδεικτικού πειραματισμού για το σύνολο των διδακτικών ενοτήτων. Παράλληλα, μέσω της υλοποίησης απλών πειραματικών διεργασιών επιτυγχάνεται η ενίσχυση του επιστημονικού γραμματισμού των μαθητών, με την ανάπτυξη βασικών δεξιοτήτων κριτικής και δημιουργικής σκέψης, ορθολογικού συλλογισμού και γνωσιακής αναζήτησης (Dimopoulos, Koulaidis & Sklaveniti, 2005).
Εντός κάθε βαθμίδας της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης προτείνεται η πραγματοποίηση διαδικασιών που υποστηρίζουν την υλοποίηση γενικών διδακτικών στόχων, αλλά και στόχων που αφορούν συγκεκριμένα την εκάστοτε διδακτική ενότητα. Ως γενικοί στόχοι αναφέρονται η απόκτηση γνώσεων και η τροποποίηση της στάσης των μαθητών έναντι του χώρου της Φυσικής ως επιστήμης. Μέσω της πρόκλησης/ παρώθησης και εγείροντας το ενδιαφέρον των μαθητών επιδιώκεται η συμμετοχή αυτών στην γνωσιακή εμπειρία και στον πειραματισμό, επιδιώκοντας την ενεργοποίηση των μαθησιακών τους κινήτρων (Βόμβας, 2018).
Οι στόχοι της διδασκαλίας της Φυσικής στη Δευτεροβάθμια εκπαίδευση εντάσσονται εντός του πλαισίου των γενικότερων στόχων, όπως αυτοί περιγράφονται εντός των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών για της Φυσικές επιστήμες. Στο επίκεντρο τίθεται η απόκτηση γνώσεων σχετικών με τις αρχές που διέπουν την επιστήμη της Φυσικής, επιχειρώντας την ανάπτυξη των ικανοτήτων των μαθητών που δύναται να υποστηρίξουν την ερμηνεία με τρόπο απλό και ενιαίο των φυσικών φαινομένων. Παράλληλα, επιχειρείται η καλλιέργεια της ανεξάρτητης σκέψης των μαθητών και συνεπώς της ανάπτυξης της προσωπικότητας τους, εμφυσώντας τους ποικίλες σύγχρονες ιδέες για θέματα προσαρμοσμένα στο νοητικό τους επίπεδο και στα ενδιαφέροντα τους (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015).
Μέσω της διδασκαλίας της Φυσικής επιδιώκεται ταυτοχρόνως η πρόσκτηση από τους μαθητές των αντίστοιχων επικοινωνιακών ικανοτήτων προκειμένου να δύναται να εμπλακούν ως ενεργοί πολίτες στη συλλογή και ανταλλαγή πληροφοριών που άπτονται καίριων επιστημονικών θεμάτων που αφορούν τη σύγχρονη κοινωνία. Η απόκτηση των ανωτέρω ικανοτήτων θα επιτρέψει συγχρόνως στους μαθητές να μετέχουν στην αξιολόγηση των ποικίλων επιστημονικών και τεχνολογικών εφαρμογών, τιθέμενοι κριτικά έναντι τους (Dimopoulos, Koulaidis & Sklaveniti, 2005).
Οι εναυσματικές διαδικασίες επιτρέπουν την διατύπωση των αντίστοιχων ερευνητικών υποθέσεων, πεδίο που λειτουργεί υποστηρικτικά έναντι της υποστήριξης των μαθητών στην ορθολογική προσέγγιση των επιστημονικών εννοιών, μετέχοντας ενεργά στην προσπάθεια επίλυσης των αντίστοιχων προβλημάτων. Συγχρόνως, μέσω του πειραματισμού τελείται ο έλεγχος των υποθέσεων, οδηγώντας τους μαθητές στην διατύπωση κατάλληλα δομημένων συμπερασμάτων. Η ενεργοποίηση των μαθητών και η δημιουργική συνεργασία αυτών συνιστά έμμεσο στόχο της διδασκαλίας της Φυσικής, με επίκεντρο αυτών την ανάπτυξη πρακτικών δεξιοτήτων και την καλλιέργεια της επινοητικότητας και της βιωματικής προσέγγισης της γνώσης (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015; Συρίου, Κατσαντώνη & Λουκέρη, 2015).
Κυρίαρχο διδακτικό στόχο ομοίως αποτελεί η λογική ανακάλυψη των διδακτικών αντικειμένων, με τους μαθητές να απομακρύνονται από την στείρα απομνημόνευση των γνωσιακών εννοιών, καθώς βασιζόμενοι στις παρατηρήσεις και στα υλοποιούμενα από αυτούς πειράματα, εστιάζουν στην αξιολόγηση, στην κριτική προσέγγιση και στη διατύπωση αξιόπιστων συμπερασμάτων ικανών να υποστηρίξουν το γνωσιακό τους υπόβαθρο. Η γνωσιακή κατάκτηση από τους μαθητές ολοκληρώνεται με την προσέγγιση του συνόλου των εννοιών που παρατίθενται εντός της εκάστοτε θεματικής ενότητας. Βασικό σημείο αποτελεί η προαγωγή της αντίληψης στους μαθητές ότι στη Φυσική τα συμπεράσματα προκύπτουν μέσα από την πειραματική τους διερεύνηση, αποτελώντας απόρροια ερευνητικών διεργασιών και αναζητήσεων (Βόμβας, 2018).
Κατά συνέπεια, η διδασκαλία της Φυσικής θέτει στο επίκεντρο αυτής την καθοδήγηση των μαθητών στην κατάκτηση ενός ορθολογικού και δημιουργικού τρόπου σκέψης. με τη γνώση να συνιστά απόρροια πειραματικών και βιωματικών διαδικασιών, αποφεύγοντας την απομνημόνευση προδιατυπωμένων ορισμών. Εν γένει, στο πεδίο της διδακτικής προσέγγισης της Φυσικής κυρίαρχος στόχος ανάγεται η υποστήριξη των μαθητών στην εφαρμογή κριτικών και αποδεικτικών διαδικασιών, όπου μέσα από την υλοποίηση αντίστοιχων ερευνητικών βημάτων πυροδοτείται ο προβληματισμός έναντι των φαινομένων στην καθημερινή τους ζωή (Σαπουντζή & Σκουμιός, 2015).
Στρατηγικές προσέγγισης των διδακτικών στόχων
Η διδασκαλία της Φυσικής βασίζεται κατά κύριο λόγο στην αξιοποίηση των σχολικών εγχειριδίων, βιβλίων δηλαδή των οποίων η συγγραφή έχει υλοποιηθεί με στόχο την ενίσχυση του εκπαιδευτικού κατά τη διδακτική προσέγγιση του αντίστοιχου μαθήματος. Τα αντίστοιχα σχολικά εγχειρίδια τα οποία διανέμονται στο πεδίο της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης περιλαμβάνουν το σχολικό βιβλίο για τον μαθητή και το τετράδιο εργασιών, το οποίο συνιστά εγχειρίδιο εντός του οποίου τίθενται ερωτήματα και ασκήσεις προς επίλυση (Συρίου, Κατσαντώνη & Λουκέρη, 2015). Στα ανωτέρω προστίθεται ο εργαστηριακός οδηγός, εντός του οποίου προτείνεται και περιγράφεται η διεξαγωγή πειραματικών διαδικασιών συμβατών με το σύνολο των γνωσιακών πληροφοριών που εντάσσονται στο πλαίσιο της διδακτέας ύλης. Προς υποστήριξη του εκπαιδευτικού υφίσταται το αντίστοιχο βιβλίο, το οποίο περιέχει ποικίλες οδηγίες, αλλά και κατάλληλα δομημένες υποδείξεις, η αξιοποίηση των οποίων δύναται να επιτρέψει τη διασφάλιση του επιθυμητού γνωσιακού αποτελέσματος (Βόμβας, 2018).
Κατά τη διδασκαλία του μαθήματος της Φυσικής, το σχολικό εγχειρίδιο κατέχει μια κυρίαρχη θέση στη διαδικασία γνωσιακής προσέγγισης των μαθητών. Μέσω αυτού ο εκπαιδευτικός επιχειρεί τη μετάδοση των αντίστοιχων μαθησιακών ερεθισμάτων, επιδιώκοντας την ενεργό εμπλοκή των μαθητών του στην προσπάθεια κατανόησης των φυσικών φαινομένων τα οποία αποτελούν τμήμα του περιβάλλοντα κόσμου. Δεν αποτελεί παράδοξο επομένως η πλειονότητα των διδακτικών δραστηριοτήτων που τελούνται εντός της σχολικής τάξης να βασίζεται σε θέματα τα οποία άπτονται γνωσιακών ενοτήτων που περιλαμβάνονται εντός του αντίστοιχου σχολικού εγχειριδίου, ενώ η διενέργεια πειραμάτων εφαρμόζεται σύμφωνα με όσα ορίζονται εντός του εργαστηριακού οδηγού (Dimopoulos, Koulaidis & Sklaveniti, 2005).
Αν και η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας έχει επιφέρει την ένταξη των ΤΠΕ στη σχολική εμπειρία, μέσω των οποίων παρέχεται ένα σύνολο διακριτών διδακτικών εργαλείων στον εκπαιδευτικό. το σχολικό εγχειρίδιο συνεχίζει να αποτελεί κυρίαρχη πηγή της γνωσιακής προσέγγισης εντός της σχολικής τάξης. Ειδικά σε ό,τι αφορά τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών, και ιδίως του μαθήματος της Φυσικής, το σχολικό εγχειρίδιο χαρακτηρίζεται ως το βασικότερο εργαλείο μάθησης, καθώς μέσω της χρήσης του επιχειρείται η εξοικείωση των μαθητών με προβλήματα, ασκήσεις, διαγράμματα, πίνακες και εικόνες, καθοδηγώντας την προσπάθεια γνωσιακής τους αναζήτησης (Συρίου, Κατσαντώνη & Λουκέρη, 2015). Επιπροσθέτως, εντός των σχολικών εγχειριδίων εντοπίζεται μια σαφής διασύνδεση μεταξύ των προβαλλόμενων διδακτικών εννοιών, επιτρέποντας την διασφάλιση της ακολουθίας της ύλης η οποία καλύπτεται με βάση τα αναλυτικά προγράμματα σπουδών της εκάστοτε βαθμίδας της Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (Βόμβας, 2018).
Στα πλαίσια της βελτιστοποίησης της εμπλοκής των μαθητών στη μαθησιακή διαδικασία προτείνεται η αξιοποίηση κατάλληλα δομημένου εποπτικού υλικού, με κυριότερο εργαλείο τη χρήση υπολογιστικών μέσων και οπτικού υλικού. Μέσω της παρουσίασης διαφανειών οι μαθητές δύναται να υποστηριχθούν κατά την πορεία του μαθήματος, εικονοποιώντας την γνωσιακή πληροφορία, ενώ σημαντική κρίνεται η διασφάλιση της ευστοχίας της επιλογής τους, αλλά και της αισθητικής τους αρτιότητας. Μέσω των διαφανειών είναι εφικτή η προβολή εννοιολογικών χαρτών και φύλλων εργασίας, με το σύνολο αυτών να συνιστά μέσα που προάγουν το ανακαλυπτικό μαθησιακό μοντέλο (Dimopoulos, Koulaidis & Sklaveniti, 2005).
Σε όμοιο πλαίσιο κρίνεται θετική η χρήση εκπαιδευτικού λογισμικού και ταινιών, εργαλείων που επιχειρούν τη συμπλήρωση του συμβατικού διδακτικού υλικού και των σχολικών εγχειριδίων. Ειδικότερα, σε ό,τι αφορά το εκπαιδευτικό λογισμικό κρίνεται καίρια η συμπερίληψη εντός αυτού προσομοιώσεων των παραγόντων που επηρεάζουν τα φυσικά φαινόμενα που μελετώνται, ή ακόμη και πειραματικών διαδικασιών, εξυπηρετώντας τη μεγιστοποίηση της κατανόησης των μαθητών έναντι δυσνόητων διδακτικών πληροφοριών. Σημαντικό επίσης κρίνεται κατά την αξιοποίηση αυτών να υποστηρίζεται η ομαδο-συνεργατική δράση των μαθητών, ενισχύοντας τα επίπεδα συμμετοχής τους στην μαθησιακή εμπειρία (Βόμβας, 2018).
Βιβλιογραφία
Aflalo, E., & Raviv, A. (2022). Characteristics of classroom discourse in physics lessons. Research in Science & Technological Education, 40(2), 168-188. https://doi.org/10.1080/02635143.2020.1781076
Ahmad, S., Sultana, N., & Jamil, S. (2020). Behaviorism vs constructivism: A paradigm shift from traditional to alternative assessment techniques. Journal of Applied Linguistics and Language Research, 7(2), 19-33. http://www.jallr.com/index.php/JALLR/article/view/1092/1261
Ajibade, A. T., Seweje, R. O., & Ajayi, P. O. (2015). Effects of cognitive styles and understanding of concept on achievements of students in secondary school physics practical. Journal of Emerging Trends in Educational Research and Policy Studies, 6(2), 123-127. https://hdl.handle.net/10520/EJC171961
Alahmad, M. (2020). Strengths and weaknesses of cognitive theory. Budapest International Research and Critics Institute-Journal, 3(3), 1584-1593. https://doi.org/10.33258/birci.v3i3.1088
Bada, S. O., & Olusegun, S. (2015). Constructivism learning theory: A paradigm for teaching and learning. Journal of Research & Method in Education, 5(6), 66-70. https://doi.10.9790/7388-05616670
Banda, H. J., & Nzabahimana, J. (2021). Effect of integrating physics education technology simulations on students’ conceptual understanding in physics: A review of literature. Physical review physics education research, 17(2), 023108. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.17.023108
Barrouillet, P. (2015). Theories of cognitive development: From Piaget to today. Developmental Review, 38, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.dr.2015.07.004
Bao, L., & Koenig, K. (2019). Physics education research for 21st century learning. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 1(1), 2. https://doi.org/10.1186/s43031-019-0007-8
Βόμβας, Α. (2018). Ανάλυση πειραματικών δραστηριοτήτων Φυσικής Γυμνασίου και Λυκείου. ΕΑΠ
Çeliköz, N., Erişen, Y., & Şahin, M. (2019). Cognitive learning theories with emphasis on latent learning, gestalt and information processing theories. Journal of Educational and Instructional Studies in the World, 9(3), 1-16. https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED598366.pdf
Cobbinah, C., & Bayaga, A. (2017). Physics content and pedagogical changes: ramification of theory and practice. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 13(6), 1633-1651. https://doi.org/10.12973/eurasia.2017.00689a
Dimopoulos, K., Koulaidis, V., & Sklaveniti, S. (2005). Towards a Framework of Socio-Linguistic Analysis of Science Textbooks: The Greek Case. Research in Science Education. 35. 173-195. https://doi.org/10.1007/s11165-004-8162-z
Fernando, S. Y., & Marikar, F. M. (2017). Constructivist Teaching/Learning Theory and Participatory Teaching Methods. Journal of Curriculum and Teaching, 6(1), 110-122. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1157438.pdf
Φλουρής Μ., & Καλογιαννάκης Μ., (2013). Συγκριτική ανάλυση των σχολικών εγχειριδίων Φυσικής της Β΄ Γυμνασίου και της Α΄ Λυκείου: μια μελέτη περίπτωσης. Θέματα Επιστημών και Τεχνολογίας στην Εκπαίδευση, 6(1-2), 19- 35.
Juvova, A., Chudy, S., Neumeister, P., Plischke, J., & Kvintova, J. (2015). Reflection of constructivist theories in current educational practice. Universal Journal of Educational Research, 3(5), 345-349. https://doi.10.13189/ujer.2015.030506
Κολιόπουλος, Δ. (2006). Θέματα Διδακτικής Φυσικών Επιστημών. Η συγκρότηση της σχολικής γνώσης. Μεταίχμιο.
Krahenbuhl, K. S. (2016). Student-centered education and constructivism: Challenges, concerns, and clarity for teachers. The Clearing House: A Journal of Educational Strategies, Issues and Ideas, 89(3), 97-105. https://doi.org/10.1080/00098655.2016.1191311
Mann, K., & MacLeod, A. (2015). Constructivism: learning theories and approaches to research. Researching medical education, 49-66. https://doi.org/10.1002/9781118838983.ch6
Marcinauskas, L., Iljinas, A., Čyvienė, J., & Stankus, V. (2024). Problem-Based Learning versus Traditional Learning in Physics Education for Engineering Program Students. Education Sciences, 14(2), 154. https://doi.org/10.3390/educsci14020154
Martaida, T., Bukit, N., & Ginting, E. M. (2017). The effect of discovery learning model on student’s critical thinking and cognitive ability in junior high school. IOSR Journal of Research & Method in Education (IOSR-JRME), 7(6), 1-8. https://doi.org/10.9790/7388-0706010108
Meilina, I. L., Handayanto, S. K., & Muhardjito, M. (2020). Modelling instruction effect with different reasoning ability on physics conceptual understanding by controlling the prior knowledge. Momentum: Physics Education Journal, 73-84. https://doi.org/10.21067/mpej.v4i2.4522
Muhajirah, M. (2020). Basic of learning theory: (behaviorism, cognitivism, constructivism, and humanism). International Journal of Asian Education, 1(1), 37-42. https://doi.org/10.46966/ijae.v1i1.23
Opfermann, M., Schmeck, A., & Fischer, H.E. (2017). Multiple Representations in Physics and Science Education – Why Should We Use Them? In: Treagust, D., Duit, R., Fischer, H. (eds) Multiple Representations in Physics Education. Models and Modeling in Science Education, 10. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58914-5_1
Oommen, P. G. (2020). Learning theories–taking a critical look at current learning theories and the ideas proposed by their authors. Asian Journal of Research in Education and Social Sciences, 2(1), 27-32. https://myjms.mohe.gov.my/index.php/ajress/article/view/8730
Rahman, M. H. (2017). Using discovery learning to encourage creative thinking. International Journal of Social Sciences & Educational Studies, 4(2), 98. https://doi.org/10.23918/ijsses.v4i2sip98
Sablan, J. R., & Prudente, M. (2022). Traditional and flipped learning: Which enhances students' academic performance better. International Journal of Information and Education Technology, 12(1), 54-59. https://www.ijiet.org/vol12/1586-IJIET-3083.pdf
Sahara, L., Nafarudin, N., Fayanto, S., & Tairjanovna, B. A. (2020). Analysis of Improving Students’ Physics Conceptual Understanding through Discovery Learning Models Supported by Multi-representation: Measurement Topic. Indonesian Review of Physics, 3(2), 57-65. https://doi.org/10.12928/irip.v3i2.3064
Σαπουντζή, Λ., & Σκουμιός, Μ. (2015). Ανάλυση ερωτήσεων σχολικών εγχειριδίων Φυσικής Β΄ Γυμνασίου ως προς τις μαθησιακές δραστηριότητες που ενεργοποιούν στους μαθητές. Στο: Χ. Σκουμπουρδή και Μ. Σκουμιός (επιμ.), Πρακτικά 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου με Διεθνή Συμμετοχή «Ανάπτυξη Εκπαιδευτικού Υλικού στα Μαθηματικά και τις Φυσικές Επιστήμες» (σελ. 579-596), Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Ρόδος
Sithole, A., Chiyaka, E. T., & Mabwe, K. (2022). Assessing Students' Approaches and Perceptions to Learning in Physics Experiments Based on Simulations and At-Home Lab Kits. Higher Education Studies, 12(1), 96-104. https://doi.org/10.5539/hes.v12n1p9
Syawaludin, A., & Marmoah, S. (2018). Reward and punishment in the perspective of behaviorism learning theory and its implementation in elementary school. In Social, Humanities, and Educational Studies (SHEs): Conference Series (Vol. 1, No. 1). https://doi.org/10.20961/shes.v1i1.23614
Συρίου, Ι., Κατσαντώνη, Σ. & Λουκέρη, Π. (2015). Κριτήρια αξιολόγησης της ποιότητας των σχολικών βιβλίων. Έρκυνα, Επιθεώρηση Εκπαιδευτικών-Επιστημονικών Θεμάτων, 7, 130-145.
Tompo, B., Ahmad, A., & Muris, M. (2016). The Development of Discovery-Inquiry Learning Model to Reduce the Science Misconceptions of Junior High School Students. International Journal of Environmental and Science Education, 11(12), 5676-5686. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1115682.pdf
Ziafar, M., & Namaziandost, E. (2019). From Behaviorism to New Behaviorism: A Review Study. Loquen: English Studies Journal, 12(2), 109-116. https://doi.org/10.32678/loquen.v12i2.2378
