Διδακτικές δραστηριότητες σε περιβάλλον μη τυπικής εκπαίδευσης για το φαινόμενο του λωττού και της σαύρας gecko: εφαρμογή και αξιολόγηση σε μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Abstract

Η Νανοεπιστήμη- Νανοτεχνολογία (Ν-ΕΤ), αποτελεί έναν σύγχρονο ταχύτατα αναπτυσσόμενο κλάδο με εφαρμογές ήδη σε πάρα πολλά πεδία της ανθρώπινης δραστηριότητας. Αφορά τη μελέτη της συμπεριφοράς και το χειρισμό της ύλης στην περιοχή από 1 έως 100 νανόμετρα με στόχο να κατανοήσει και να παράγει τεχνητά ιδιότητες υλικών και φαινόμενα που παρατηρούνται στη φύση. Δύο τέτοια φαινόμενα είναι ο αυτοκαθαρισμός και η στεγανότητα των φύλλων πολλών υδρόφοβων φυτών(το φαινόμενο του λωτού) και η ασφαλής αναρρίχηση ζώων σε πολλές διαφορετικές επιφάνειες(το φαινόμενο της σαύρας γκέκο) με ευρύτατες εφαρμογές. Το τεράστιο επιστημονικό, τεχνολογικό, κοινωνικό και οικονομικό ενδιαφέρον αυτής της εξέλιξης επέβαλε την ανάγκη για το νανογραμματισμό των πολιτών του 21ου αιώνα. Η επιστημονική κοινότητα στο χώρο της Διδακτικής των Φ.Ε. διεθνώς έχει ήδη παράξει και συνεχίζει να ερευνά και να παράγει εκπαιδευτικό υλικό για την ένταξη περιεχομένου και δραστηριοτήτων για τη ΝΕΤ σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Η εδώ εργασία έχει σκοπό να συμβάλλει στον εμπλουτισμό της εκπαιδευτικής έρευνας σε αυτή την κατεύθυνση. Γι΄ αυτό σχεδιάστηκε, εφαρμόστηκε και αξιολογήθηκε σειρά μαθημάτων διάρκειας επτά διδακτικών ωρών σχετικά με α)βασικές εισαγωγικές έννοιες της Ν-ΕΤ που αφορούν κυρίως στο μέγεθος και την κλίμακα β)το φαινόμενο της σαύρας γκέκο γ)το φαινόμενο του λωτού και εφαρμογές τους. Η σειρά μαθημάτων εφαρμόστηκε σε δείγμα 13 μαθητριών και μαθητών Α΄ Λυκείου επαρχιακού σχολείου στην Πιερία. Αξιολογήθηκε ως προς τη μετατόπιση της γνωστικής κατάστασης των μαθητριών και των μαθητών από τις αρχικές τους απόψεις προς τις επιστημονικές θέσεις με ερωτηματολόγιο αρχικής(pre) και τελικής(post) μέτρησης. Κάποια αποτελέσματα των μετρήσεων φαίνεται να συγκλίνουν στα μέχρι τώρα περιορισμένα ευρήματα και για τις τρείς βαθμίδες της εκπαίδευσης στην Ελλάδα με δεδομένο ότι είναι πολύ λιγότερες οι έρευνες για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση. Δυστυχώς, η αλλαγή του πλαισίου εφαρμογής των μαθημάτων σε συνθήκες τηλεκπαίδευσης και όχι σε δια ζώσης διδασκαλίες λόγω του COVID-19, δεν επέτρεψαν την ολοκλήρωση των μαθημάτων στο πλαίσιο για το οποίο είχαν αρχικά σχεδιαστεί, και αυτό ενδεχομένως να επηρεάζει την τελική τους αξιολόγηση.______________________________________________________________________________________________________________________Nanoscience-Nanotechnology (N-ET) is a modern rapidly developing branch with applications already in many fields of human activity. It concerns the study of the behavior and manipulation of matter in the range from 1 to 100 nanometers in order to understand and artificially generate material properties and phenomena observed in nature. Two such phenomena are the self-cleaning and impermeability of the leaves of many hydrophobic plants (the lotus phenomenon) and the safe climbing of animals on many different surfaces (the gecko lizard phenomenon) with very wide applications. The enormous scientific, technological, social and economic interest of this development has imposed the need for basic nano-education of the public in the 21st century. Educational material – including content and activities – that aims to the inclusion of NET at all levels of education has already produced and being under research from the field of Teaching of physical sciences internationally. The purpose of this work is to contribute to the enrichment of educational research in this direction. A course of seven teaching hours was designed, implemented and evaluated on a) basic introductory concepts of N-ET that mainly concern size and scale b) the gecko lizard phenomenon c) the lotus phenomenon, and their applications. The course was taken from a sample of 13 high school students of a school in Pieria (Greece). The evaluation of the course was addressed through questionnaires before(pre) and after(post) the course, reflecting the shift of the students' cognitive status. Some results seem to converge on the so far limited findings for all three levels of education in Greece, given that there are much less researches on Secondary Education. Unfortunately, the overturning of context cause to COVID-19 from in real-life teaching to e-learning conditions may raise some concerns, since the course was not designed for e-learning.