Οι ιδέες φοιτητών Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης για έννοιες και φαινόμενα στην κλίμακα του νάνο: η προσκόλληση της σαύρας gecko και το φαινόμενο του λωτού

Abstract

Η Νανοεπιστήμη- Νανοτεχνολογία (Ν-ΕΤ), αποτελεί έναν σύγχρονο διεπιστημονικό κλάδο, ο οποίος γνωρίζει ραγδαία ανάπτυξη τον 21ο αιώνα. Η αυξανόμενη ένταξή της σε ζητήματα καθημερινότητας έχει στρέψει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας στην περαιτέρω μελέτη της και την ανάγκη εισαγωγής της στην υποχρεωτική εκπαίδευση, με στόχο την δημιουργία επιστημονικά εγγράμματων πολιτών. Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, στοχεύει στην ανάδειξη των απόψεων των φοιτητών Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτική Εκπαίδευσης, αναφορικά με έννοιες και φαινόμενα στην κλίμακα του νάνο. Πιο συγκεκριμένα, μέσω έξι ερευνητικών ερωτημάτων επιδιώκεται η μελέτη των απόψεων των φοιτητών για (1) το φαινόμενο του Λωτού (υπερ-υδροφοβικότητα), (2) το φαινόμενο της σαύρας Gecko (προσκόλληση), (3) την σειροθέτηση και ταξινόμηση κλιμάκων και των αντικειμένων τους και (4) τη νοηματοδότηση της Ν-ΕΤ. Το δείγμα αποτελούνταν από 60 φοιτητές, της Παιδαγωγικής Σχολής Φλώρινας, ενώ για την συλλογή των δεδομένων χρησιμοποιήθηκε ένα γραπτό ερωτηματολόγιο. Από τα αποτελέσματα της έρευνας προέκυψε ότι οι φοιτητές εμφανίζουν ιδέες οι οποίες βρίσκονται μακριά από τη επιστημονική άποψη, αναφορικά με έννοιες και φαινόμενα της Ν-ΕΤ. Πιο συγκεκριμένα, κατέστη φανερό ότι η πλειοψηφία των συμμετεχόντων εμφάνισε δυσκολία στην εξήγηση του φαινομένου του Λωτού και της σαύρας Gecko, αποδίδοντας τα φαινόμενα σε φυσικά χαρακτηριστικά αυτών ή αφηρημένες έννοιες. Επιπλέον, σημαντική δυσκολία εμφάνισαν οι φοιτητές 1)κατά την προσπάθεια σειροθέτησης των εννοιών «Μακροκλίμακα, Μικροκλίμακα, Νανοκλίμακα και Ατομική κλίμακα», με τους περισσότερους να σειροθετούν λάθος την έννοια της Μακροκλίμακας, 2)κατά την ταξινόμηση αντικειμένων διαφορετικών μεγεθών στις παραπάνω κλίμακες, με τους περισσότερους να ταξινομούν σε λάθος κλίμακα τρία ή περισσότερα αντικείμενα και 3)κατά την σειροθέτηση των αντικειμένων κατά σειρά μεγέθους, όπου η πλειοψηφία σειροθέτησε σωστά μόνο αντικείμενα της Μακροκλίμακας. Τέλος, αξιοσημείωτη είναι η έλλειψη γνώσης των φοιτητών, που προέκυψε αναφορικά με το νόημα της Ν-ΕΤ, με την πλειοψηφία να προσεγγίζει την έννοια ανθρωποκεντρικά και χωρίς καμία αναφορά σε κάποια από τις Μις. Nanoscience-Nanotechnology (N-ST) is a modern interdisciplinary field, which is experiencing rapid growth in the 21st century. Its increasing integration into everyday issues has turned the interest of the scientific community to introduce it into formal education settings, aiming at the creation of literate citizens. This postgraduate thesis aims at highlighting Primary Student Teachers ideas about concepts and phenomena in the scale of nano. In particular, through six research questions we seek to study the students' ideas on (1) the Lotus effect (super-hydrophobicity), (2) the Gecko lizard effect (3), the ordering and classification of scales and their objects and (4) the meaning of NST. The sample was consisted of 60 undergraduate students, of Florina Pedagogical School, while a written questionnaire was used to collect data. The results of the research revealed that students have ideas that are far from the scientific point of views regarding NST concepts and phenomena. More specifically, it became apparent that the majority of participants experienced difficulty in explaining gecko and lotus effect, rendering phenomena into physical characteristics or abstract concepts. In addition, undergraduate students experience difficulties 1) in attempting to order correctly the scales of the natural world, "Macroscale, Microscale, Nanoscale and Atomic Scale", as most of them order incorrectly the first one, 2) in the classification of landmark objects to the four scales, as most of them classify three or more objects incorrectly and 3) in ordering correctly the landmark objects according to their size, as most of them order objects of macroscale inaccurately. Finally, it is noteworthy that undergraduate students have knowledge of the meaning of the N-ST, although the majority of them approaching the concept inadequate and without any reference to any of Big Ideas