Διδακτικές δραστηριότητες για την εισαγωγή του περιεχομένου της Νανοτεχνολογίας στο Νηπιαγωγείο

Abstract

Στη βιβλιογραφία καταγράφονται ήδη έρευνες που εστιάζουν στη διδασκαλία περιεχομένου Μεγάλων Ιδεών (ΜΙ) της Νανοτεχνολογίας στην Α/θμια εκπαίδευση. Σε αυτή την εργασία επικεντρωνόμαστε σε δύο ΜΙ που αφορούν το μέγεθος των αντικειμένων (μακρόκοσμος, μικρόκοσμος, νανόκοσμος) και τα αντίστοιχα όργανα παρατήρησης. Στόχος της εργασίας είναι, η ανάπτυξη εκπαιδευτικού υλικού για το περιεχόμενο της Νανοτεχνολογίας στο Νηπιαγωγείο και η καταγραφή των αντιλήψεων των μαθητών (α) για τον κορωνοϊό και (β) για το πώς η χρήση της μάσκας προσώπου μειώνει τη μετάδοση του κορωνοϊού. Το εκπαιδευτικό υλικό αναπτύσσεται σε έξι μαθήματα των 30 - 45 λεπτών. Το περιβάλλον μάθησης βασίζεται στη διερεύνηση και υποστηρίζεται από μια κούκλα, η οποία έχει τον ρόλο του επιστήμονα που θέτει στους μαθητές ερωτήσεις. Αρχικά, οι μαθητές εμπλέκονται στη διερευνητική διαδικασία μέσα από ένα βίντεο σχετικό με τον κορωνοϊό. Μελετούν το μέγεθος των αντικειμένων του μακρόκοσμου, του μικρόκοσμου και του νανόκοσμου με τη βοήθεια εκπαιδευτικού λογισμικού στο προγραμματιστικό περιβάλλον https://scratch.mit.edu. Στη συνέχεια, παρατηρούν την επιφάνεια μιας υφασμάτινης μάσκας και μιας μάσκας υψηλής προστασίας (FFP2) με USB μικροσκόπιο, καθώς και με ψηφιακές αναπαραστάσεις σε μεγέθυνση για να διαπιστώσουν ότι οι μάσκες υψηλής προστασίας περιλαμβάνουν μικρότερους πόρους. Για την ανάπτυξη του συλλογισμού ότι το μέγεθος των πόρων της μάσκας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην προστασία από τους ιούς, οι μαθητές χρησιμοποιούν τρισδιάστατα χειραπτικά μοντέλα μασκών και ιών και συμμετείχαν σε κατάλληλα σχεδιασμένο θεατρικό παιχνίδι. Συμμετέχοντες είναι 10 μαθητές Νηπιαγωγείου. Εργαλείο συλλογής δεδομένων είναι η ημι-δομημένη συνέντευξη πριν και μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση. Η ανάλυση των δεδομένων είναι ποιοτική. Από τα αποτελέσματα προκύπτει πως οι μαθητές είναι ικανοί μετά την εκπαιδευτική παρέμβαση να αναφέρονται σε αντικείμενα μη ορατά με γυμνό μάτι καθώς και στα όργανα παρατήρησης π.χ. ιοί και σούπερ μικροσκόπιο. Δυσκολευτήκαν ωστόσο να αναπτύξουν έναν συλλογισμό για το ρόλο που διαδραματίζουν οι μάσκες στην προστασία από τον κορωνοϊό με αναφορά σε μη ορατούς παράγοντες δηλαδή στους πόρους της μάσκας_______________________ ___________________________________________________ Research that focuses on teaching Big Ideas (BI) content of Nanotechnology in preschool and elementary students is already recorded in the literature. This research study focuses on two MIs that refer to the size of objects (macro, micro and nano world) and the corresponding observational tools. The aim of this research study is to develop educational material for the content of Nanotechnology in the Kindergarten and to record the perceptions of the students about (a) the coronavirus and (b) how the use of the face mask contributing to the reduction of the transmission of the coronavirus. The educational material is developed in six lessons of 30 - 45 minutes. The learning environment is inquirybased and supported by a puppet which plays the role of a scientist asking students questions. First, the students are involved in the investigative process through a video related to the coronavirus. They study the size of macro, micro and nano world objects with the help of educational software in the programming environment https://scratch.mit.edu. Then they observe the surface of a cloth mask and a high-protection (FFP2) mask with a USB microscope, as well as zoomed-in digital representations to find that the high-protection masks contain smaller pores. Moreover, students play with 3D models of face masks and viruses to develop the reasoning that mask pores size are very essential in virus protection. Finally, they participate in appropriately designed role play. Participants are 10 preschool students and the data collection tool is the semi-structured interview before and after the implementation. Data analysis is qualitative. The results show that, after the implementation, the students are able to refer to objects not visible to the naked eye as well as to observation tools, e.g. viruses and super microscope. However, they struggled to develop a rationale for the role masks play in protecting against the coronavirus with reference to invisible factors, namely the pores of the mask.