ο αρχικός σχεδιασμός του προγράμματος από τους δημιουργούς του έργου ETWINNING YOUNG SCIENTISTS -
Shophia Livaditi -Greece
Guelielmina Brotas -Portugal
σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδακτική φυσικων επιστημών στ' δημοτικού
1. Σύγχρονες διδακτικές προσεγγίσεις για τη
διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στο
Δημοτικό Σχολείο (Στ΄)
Σχολικός Σύμβουλος Π.Ε. Κιλκίς
Παπαδόπουλος Πάρης
Επιμορφωτική Συνάντηση
5 Δεκεμβρίου 2013
2. Επιδόσεις Ελλήνων μαθητών & μαθητριών
στις φυσικές επιστήμες
• Τα παιδιά ξεκινούν με έντονο ενδιαφέρον στην
προσχολική ηλικία, το οποίο και χάνεται σε
πολύ μεγάλο βαθμό στη διάρκεια του
δημοτικού και κυρίως στη φοίτησή τους στη
δευτεροβάθμια εκπαίδευση
3. Αιτίες αποτυχίας των μαθητών
και μαθητριών μας
1. Υπάρχει σημαντική έλλειψη συνάφειας του αναλυτικού
προγράμματος (2003) των φυσικών επιστημών στην
υποχρεωτική εκπαίδευση με τα ενδιαφέροντα των
μαθητών και μαθητριών (έρευνα, 2005)
2. Δυσκολία σχολικών βιβλίων
3. Επικέντρωση του εκπαιδευτικού μας συστήματος στις
ακαδημαϊκές γνώσεις κι όχι στις δεξιότητες και ικανότητες
για την επίλυση προβλημάτων
4. Γνώση
Δηλωτική γνώση
Διαδικαστική Γνώση
Είμαι ενήμερος
Στρατηγικές & Τεχνικές
Πλαισιοθετημένη Γνώση
Πότε και πού θα την
εφαρμόσω
Μαθαίνουμε στα παιδιά να θέτουν ερωτήματα κι όχι
να αναζητούν μόνο απαντήσεις
7. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ PISA
Program International Student Assessment
2000 25η θέση ανάμεσα σε 31 χωρες
2003
2006
2009
30η θέση ανάμεσα σε 40 χώρες
38η θέση ανάμεσα σε 57 χώρες
30η θέση ανάμεσα σε 65 χώρες
9. Παράδειγμα ερώτησης
Σε ποιο υλικό από τα παρακάτω
θα τυλίγατε για να μεταφέρατε
ανέπαφο, ένα κομμάτι πάγο;
1. Αλουμινόχαρτο
2. Γούνα
3. Πανί
10. Απαιτείται μια άλλη προσέγγιση
• Σύνδεση με την πραγματικότητα
• Ανάδειξη και καλλιέργεια δεξιοτήτων
και ικανοτήτων
11. Σκοποί Αναλυτικού Προγράμματος των
Φυσικών Επιστημών (2003)
• Να κατανοούν το φυσικό κόσμο και τους νόμους
του, επίσης να γνωρίσουν τον εαυτό τους ως
βιολογικά όντα.
• Να αναπτύξουν δεξιότητες & στρατηγικές
αντίστοιχες με τις επιστημονικές…
• Να αξιοποιούν τις επιστημονικές & τεχνολογικές
εφαρμογές, ώστε να είναι σε θέση να λαμβάνουν
κρίσιμες αποφάσεις για τον εαυτό τους , την
οικογένειά τους τη χώρα τους και τον πλανήτη..
12. Έννοιες Φυσικών Επιστημών στα Νέα Αναλυτικά Προ
ΤΑΞΗ Στ΄
ΤΑΞΗ Στ΄
ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ – ΓΝΩΡΙΖΩ ΤΟ ΣΩΜΑ
ΜΟΥ
ΗΧΗΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ
ΤΟ ΦΩΣ ΓΥΡΩ ΜΑΣ
ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ ΜΕ ΤΙΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ
ΤΟ ΤΑΞΙΔΙ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
13. Δόμηση της μάθησης στις Φυσικές Επιστήμες
Μαθητής
Πληροφορίες
Γνώση
Γνωστική διαδικασία κοινωνικά προσδιορισμένη
16. Διερευνητικά εργαλεία στην τάξη
Ιστοσελίδες-
Wiki
Εκπαιδευτικό
λογισμικό Δημοτικού on line Τα
λογισμικά του ΠΙ για τα μαθήματα του Δημοτικού
http://ebooks.edu.gr
Φυσικές
Επιστήμες Εκπαιδευτικό Υλικό
25. Ποιος είναι ο σκοπός μας;
Ερμηνεία του κόσμου που μας περιβάλλει μέσα από
την άσκηση μαθητών και μαθητριών στις
επιστημονικές διαδικασίες, ώστε μέσα από αυτή να
ανακαλύπτουν τη γνώση για τον εαυτό τους, ενώ
παράλληλα θα ασκούνται στη λύση προβλημάτων
26. Ανάπτυξη επιστημονικών διαδικασιών
1. Παρατήρηση (Προσοχή στη λεπτομέρεια και
ικανότητα διάκρισης στοιχείων)
2. Υποβολή ερωτημάτων που μπορούν να
απαντηθούν μέσω έρευνας;
3. Υποθέσεις
4. Προβλέψεις
5. Χειρισμός υλικών
6. Μετρήσεις
7. Επικοινωνία με τη χρήση επιστημονικού
λεξιλογίου
27. Ερωτήματα που μπορούν να απαντηθούν μέσω έρευνας
Ποια από τις παρακάτω προτάσεις αποτελεί επιστημονικό
ισχυρισμό;
• Α. Το φεγγάρι αποτελείται από πράσινο τυρί.
• Β. Λογικά όντα υπάρχουν κάπου αλλού στο Σύμπαν.
• Γ. Ο Αϊνστάιν είναι ο μεγαλύτερος φυσικός του 20ου
αιώνα.
28. Απάντηση
Μόνο η πρώτη πρόταση είναι επιστημονική
γιατί όχι μόνο θα μπορούσε να αποδειχτεί
αλλά έχει ήδη αποδειχτεί ότι είναι
λανθασμένη. Η δεύτερη πρόταση λογική ή
όχι, είναι υποθετική. Η τρίτη είναι δογματική
και δεν υπάρχει τρόπος να ελεγχθεί το λάθος
της.
29. Χρήση επιστημονικού λεξιλογίου
• Θα βοηθήσει η σωστή χρήση του όρου το παιδί να
κατανοήσει;
• Πειράζει αν δε χρησιμοποιηθεί η σωστή λέξη;
Η απάντηση είναι ΝΑΙ αν θέλω να διακρίνω ένα
γεγονός από ένα φαινόμενο.
SOS Δημιουργία σύγχυσης
π.χ. η ζάχαρη διαλύεται, δεν εξαφανίζεται δε λιώνει
30. Ο πιο σπουδαίος απλός παράγοντας
που επηρεάζει τη μάθηση είναι αυτό
που ο μαθητής ήδη γνωρίζει.
Bρες το και δίδαξέ τον σύμφωνα με
αυτό.
32. (1)Προσανατολισμός
Αφορά το ξεκίνημα της διδασκαλίας
που είναι απαραίτητο να είναι καλά
οργανωμένο, ώστε να τραβήξει την
προσοχή και το ενδιαφέρον των
μαθητών.
33.
34. (2)Ανάδειξη ιδεών
Υπάρχουν αρκετοί τρόποι με τους οποίους μπορούμε
να πετύχουμε ανάδειξη των ιδεών των μαθητών.
Ο πιο απλός είναι να παρακολουθήσουμε τι λένε ή να
κάνουμε διάλογο μαζί τους. Αυτό μπορεί να γίνει
άτυπα σε εξατομικευμένη βάση κατά τη διάρκεια
δραστηριοτήτων στην τάξη ή πιο συστηματικά, σε
συζήτηση μικρών ομάδων.
35. Διδακτικές στρατηγικές: Οι ερωτήσεις
Οι ερωτήσεις δεν εισάγονται με τα γνωστά «πώς» και «γιατί».
Δομούνται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να τονίζεται το προσωπικό
στοιχείο, η έκφραση γνώμης και το κλίμα ελευθερίας μέσα στο οποίο
θα γίνει στη συνέχεια η συζήτηση. Συνηθισμένες διατυπώσεις είναι οι
εξής:
«Πολλοί άνθρωποι νομίζουν ότι... Εσύ τι νομίζεις;»
«Συχνά παρατηρούμε ότι... Πώς νομίζεις εσύ ότι μπορεί να εξηγηθεί;»
«Κοίταξε αυτές τις εικόνες. Τι δείχνουν; Εσύ πώς το ερμηνεύεις;»
38. (3)ΑΝΑΔΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΙΔΕΩΝ
Αποτελείται από δύο επιμέρους φάσεις:
Φάση της δοκιμασίας των ιδεών και
καταγραφής των αποτελεσμάτων της.
Φάση της εισαγωγής του επιστημονικού
προτύπου.
47. Ξέρουμε ότι:
• Όταν δύο σώματα που έχουν διαφορετική
θερμοκρασία έρθουν σε επαφή, ρέει θερμότητα
από το σώμα με την υψηλότερη θερμοκρασία
προς το σώμα με τη χαμηλότερη θερμοκρασία.
• Η ροή της θερμότητας γίνεται με αγωγή, με
ρεύματα και με ακτινοβολία. Η μεταφορά
θερμότητας με ρεύματα είναι δυνατή μόνο στα
υγρά και στα αέρια. Στο κενό η θερμότητα
διαδίδεται μόνο με ακτινοβολία.
48. ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ
ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ
Οι περισσότεροι μαθητές συγχέουν τα φυσικά μεγέθη
«θερμοκρασία» και «θερμότητα». Η σύγχυση αυτή επιτείνεται από
την πολλές φορές λανθασμένη χρήση των όρων στην καθημερινή
ζωή. Για την άρση της σύγχυσης και τη σωστή διάκριση των
μεγεθών είναι σημαντικό να επιμένουμε στην ορθή χρήση των
όρων.
Πολλοί μαθητές, για να ερμηνεύσουν τα σχετικά με τη θερμότητα
φαινόμενα, «επινοούν» ένα νέο μέγεθος, την «ψυχρότητα». Αντί
δηλαδή να αντιλαμβάνονται το ψύχος ως έλλειψη θερμότητας, του
προσδίδουν ανεξάρτητη υπόσταση. Καθημερινές εκφράσεις, όπως
«κλείσε το παράθυρο, για να μην μπει κρύο μέσα», «κλείσε το
ψυγείο, για να μη φύγει η ψύξη», «σήμερα κάνει κρύο, έχει
ψύχρα», επιτείνουν τη σύγχυση των μαθητών
49. Στόχοι
1. Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά τη
μετάδοση της θερμότητας με αγωγή σε στερεό
σώμα.
2. Να διακρίνουν οι μαθητές διάφορα υλικά σε
καλούς ή κακούς αγωγούς της θερμότητας.
3. Να ερμηνεύσουν την εφαρμογή της θερμότητας με
αγωγή σε καταστάσεις της καθημερινής ζωής.
4. Να βοηθήσουμε τους μαθητές με τις δύσκολες
έννοιες του βιβλίου.
50. Προβλήματα
Η γλώσσα του κειμένου:
Τα σχετικά με τη θερμότητα φαινόμενα τα ονομάζουμε θερμικά
φαινόμενα. Τα φαινόμενα αυτά οφείλονται στις μεταβολές της
θερμικής ενέργειας των σωμάτων. Θερμική ενέργεια ενός σώματος
ονομάζουμε την κινητική ενέργεια των μορίων του λόγω των συνεχών
και τυχαίων κινήσεών τους. Αντιλαμβανόμαστε τη θερμική ενέργεια
ενός σώματος από τη θερμοκρασία του. Όσο μεγαλύτερη είναι η
θερμική ενέργεια τόσο μεγαλύτερη είναι και η θερμοκρασία.
Θερμότητα ονομάζουμε την ενέργεια μόνο όταν αυτή ρέει από ένα
σώμα σε ένα άλλο. Η θερμότητα ρέει πάντοτε από τα σώματα με
μεγαλύτερη θερμοκρασία προς τα σώματα με χαμηλότερη
θερμοκρασία.
51. 50ο C
30ο C
Ποιο έχει μεγαλύτερη θερμική ενέργεια. Το φλιτζάνι με τον
καφέ; Η μάζα δεν επηρεάζει το ποσό της θερμικής ενέργειας;
55. Ανάδειξη ιδεών
Οι μαθητές θα διατυπώσουν κάποιες υποθέσεις για το
υλικό της κατσαρόλας και τα χερούλια της.
Ο εκπ/κός κατά την καταγραφή των πρώιμων
αντιλήψεων των μαθητών, πρέπει να είναι πολύ
προσεκτικός για να μη συντελέσει στη δημιουργία νέων
που δεν προϋπήρχαν.
Ο εκπ/κός θα γράψει τις απλοϊκές υποθέσεις των
μαθητών στον πίνακα χωρίς να τις σχολιάσει και θα
ρωτήσει αν γνωρίζουν πως μεταδίδεται η θερμότητα.
58. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ
Οι παρατηρήσεις που αναμένονται να καταγραφούν
από τους μαθητές είναι για παράδειγμα:
Tα
καρφιά ζεστάθηκαν, έλιωσε το κερί κι έπεσαν.
Η
θερμότητα δεν πηγαίνει (μεταδίδεται) αμέσως
παντού.
Η
φωτιά (πηγή θερμότητας) ακουμπά το μέταλλο.
59. Διάδοση της θερμότητας στα στερεά
Πώς διαδίδεται η θερμότητα
μέσα από το κουταλάκι;
Η θερμότητα διαδίδεται με αγωγή
60. ΦΑΣΗ ΤΗΣ ΑΝΑΔΟΜΗΣΗΣ ΤΩΝ
ΙΔΕΩΝ 2
Φάση
της εισαγωγής του επιστημονικού προτύπου.
Θεωρούμε
ότι εύκολα πλέον οι μαθητές
οδηγούνται στο συμπέρασμα ότι:
Η θερμότητα διαδίδεται στα στερεά με αγωγή.
61. Συμπέρασμα:
Η διάδοση της θερμότητας στα στερεά
γίνεται από σημείο σε σημείο, από τη ζεστή
άκρη στην άλλη που είναι λιγότερο ζεστή.
Όσο περισσότερο ζεστή είναι η μια άκρη του
στερεού, τόσο περισσότερη θερμότητα
διαδίδεται μέσ’ από το στερεό.
Αγωγή της
θερμότητας
είναι ...
62. Διάδοση της θερμότητας στα στερεά
Τι σημαίνει διάδοση
της θερμότητας;
Είναι η μεταβίβαση ή
μεταφορά της
θερμότητας.
69. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 2: Ποια υλικά
επιτρέπουν τη διάδοση της
θερμότητας;
• Κάνω υποθέσεις ...
• Συζητώ και στην ομάδα μου και σκέφτομαι γιατί
έπρεπε να χρησιμοποιήσω φελλό ή ύφασμα για
να κρατάω τη μεταλλική βέργα;
71. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 2: Ποια υλικά
επιτρέπουν τη διάδοση της
θερμότητας;
Καλοί αγωγοί της
Κακοί αγωγοί της
θερμότητας
θερμότητας
καρφοβελόνα (σίδηρος)
ξύλινη οδοντογλυφίδα (ξύλο)
αλουμινόχαρτο (αλουμίνιο)
πλαστική οδοντογλυφίδα
(πλαστικό)
χάλκινο σύρμα (χαλκός)
γύψος (κιμωλία)
συνδετήρας (ατσάλι)
χαρτόνι (κατεργασμένο ξύλο)
72. Συμπεράσματα:
• Υλικά, όπως το ξύλο, το πλαστικό, η κιμωλία, το χαρτί, δεν
επιτρέπουν στη θερμότητα να περάσει από μέσα τους,
γιατί είναι κακοί αγωγοί της θερμότητας.
• Τα μέταλλα επιτρέπουν στη θερμότητα να περάσει από
μέσα τους, γι’ αυτό ονομάζονται καλοί αγωγοί της
θερμότητας.
73. Τι μάθαμε στο μάθημα σήμερα;
• Η θερμότητα στα στερεά διαδίδεται από το ζεστό μέρος
του στερεού προς το κρύο.
• Η διάδοση της θερμότητας στα στερεά γίνεται από σημείο
σε σημείο του στερεού, δηλαδή με αγωγή.
• Υπάρχουν καλοί και κακοί αγωγοί της θερμότητας.
• Τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας, ενώ υλικά,
όπως το ξύλο, το γυαλί, το πλαστικό, είναι κακοί αγωγοί
της θερμότητας.
75. Μαγειρικά σκεύη
Παρατηρήστε προσεκτικά τα
υλικά από τα οποία είναι
φτιαγμένα τα μαγειρικά σκεύη.
Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί
επιλέγηκαν τα υλικά αυτά;
Τα ξύλινα κουτάλια
χρησιμοποιούνται στη κουζίνα
εδώ και χιλιάδες χρόνια!!
Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί;
76. ΕΡΩΤΗΣΗ:
Με όσα μάθατε για τη
διάδοση της θερμότητας,
μπορείτε να δώσετε μια
επιστημονική εξήγηση
στην ερώτηση:
Γιατί φοράμε χοντρά ρούχα
και σακάκια το χειμώνα;
ΑΠΑΝΤΗΣΗ:
Τα χοντρά ρούχα και τα σακάκια
εμποδίζουν τη θερμότητα του
σώματος μας να διαφεύγει προς
το (κρύο) εξωτερικό περιβάλλον!
77. Τα σακάκια έχουν συνήθως στο εσωτερικό τους πλούσια μάλλινη
επένδυση ή γέμιση από υαλοβάμβακα.
Μπορείτε να εξηγήσετε ΓΙΑΤΙ;
αέρας
http://www.dedietrich-canada.com/images/pageEditor/boilerTechnology/Picture-08.JPG
http://www.autofleece.com.au/images/wooly.gif
Τα υλικά αυτά παγιδεύουν μέσα τους αέρα!
Ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Έτσι η
θερμότητα του σώματός μας δυσκολεύεται να διαδοθεί προς
το εξωτερικό περιβάλλον!
78. Βοηθήστε το χιονάνθρωπο!
Νομίζω ότι το
σακάκι θα τον
κρατήσει κρύο
και θα τον
εμποδίσει να
λιώσει!
Μη φορέσετε το
σακάκι στο
χιονάνθρωπο. Θα
τον κάνει να
λιώσει! Δεν νομίζω το σακάκι να κάνει
οποιαδήποτε διαφορά
Μετάφραση από Naylor and Keogh 1999
Τα σακάκια ΔΕΝ δίνουν θερμότητα όταν τα φοράμε!
Απλά δυσκολεύουν τη διάδοσή της, από το (ζεστό) σώμα
μας, στο (κρύο) εξωτερικό περιβάλλον!
81. Ανασκόπηση
Φύλλα εργασίας-Αξιολόγηση.
Σκοπός των φύλλων εργασίας είναι:
Να διαπιστώσει ο εκπαιδευτικός αν επιτεύχθηκαν οι
στόχοι που έθεσε ο ίδιος από στην αρχή του μαθήματος
Να ελέγξουν οι μαθητές την εγκυρότητα των απόψεών
τους.
Να συγκρίνουν τις αρχικές τους ιδέες με τις νέες και να
εξηγήσουν τους λόγους που τους οδήγησαν στην
εγκατάλειψη των αρχικών τους ιδεών.
82. Εφαρμογές καλών και κακών αγωγών της
θερμότητας στην καθημερινή μας ζωή
Εξηγήστε γιατί τα αντικείμενα που σας
παρουσιάζονται πιο κάτω είναι
κατασκευασμένα με τα συγκεκριμένα υλικά.
Οι ερμηνείες σας να αναφέρονται στη χρήση
των αντικειμένων σε σχέση με τη θερμότητα.
84. Δομικά υλικά
Ποια υλικά χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατασκευή
σπιτιών και γιατί νομίζετε;
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
__________